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Science子刊：评估已知和未知的微生物空间
美国能源部（DOE）联合基因组研究所（JGI）的研究人员对微生物基因组生物多样性的现状进行了评估，该研究所是位于伯克利实验室的美国能源部科学用户设施办公室。利用过去三十年中产生的公开可用的基因组序列数据，他们的研究评估了我们所知道的微生物多样性的比例，并提出了一条前进的道路，以管理和培养仍然未知的微生物。“我们深入研究了180多万个细菌和古细菌的基因组，看看我们实际捕获了多少多样性，”共同第一作者、JGI微生物组数据科学小组功能注释团队成员Dongying Wu说。“事实证明，尽管我们已经对所有基因组进行了测序，但我们只触及了表面。”该研究的第一作者之一Rekha Seshadri补充说，这项
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Nature子刊：科学家发现了一种可以减少膳食糖摄入量的肠道细菌
过多的糖消费与几种非传染性疾病有关，包括肥胖、心血管疾病、代谢综合征和2型糖尿病。动物天生渴望糖，不受控制的糖偏好会导致高糖摄入，增加高血糖和代谢疾病的风险。先前的研究表明，人类对食物的渴望是由肠道向大脑发出的信号驱动的，这凸显了肠道在塑造饮食偏好方面的关键作用。然而，糖偏好的调节是复杂的，肠道微生物的具体影响尚不清楚。由中国科学院大连化学物理研究所（DICP）梁鑫淼教授领导的研究小组与江南大学朱升龙教授和陈永泉教授合作，在《自然微生物学》杂志上发表的一项研究中，发现了一种可以减少膳食糖摄入量的肠道细菌，为肥胖和代谢性疾病的治疗开辟了新的途径。研究人员分析了18只诱导糖尿病小鼠和60名2型糖尿
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Cell子刊首次描述了一种被称之为“传染性排尿”的现象
1月20日发表在《细胞出版社》杂志《当代生物学》上的一项新研究首次描述了一种研究人员称之为“传染性排尿”的现象。这项对日本熊本保护区20只圈养黑猩猩的研究表明，当一只黑猩猩撒尿时，其他黑猩猩更有可能跟着撒尿。“在人类中，一起小便可以被视为一种社会现象，”京都大学的Ena Onishi说。“意大利有句谚语说，‘在别人面前不小便的人不是贼就是间谍’（Chi non piscia in compagnia o è un ladro o è una spia），而在日语中，和别人一起小便的行为被称为‘Tsureshon’（）。”这种行为在几个世纪和不同文化的艺术中都有体现，并继续出现在现代社会背景中。
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巨核细胞的免疫学表面
巨核细胞（MKs）因其在血小板产生中的作用而闻名，在免疫反应中发挥着关键作用，在生理和病理背景下都表现出多功能性。最近的技术进步揭示了mk的多种免疫功能，它们表达免疫传感器并参与免疫活动，从而扩大了其传统的止血和凝血作用。这篇综合综述深入探讨了mk的多方面免疫作用，突出了它们在炎症条件下的独特免疫作用及其与免疫系统的相互作用。mk表现出细胞多样性，亚群如血小板生成mk、HSC小生境mk和免疫mk，每一个都具有独特的功能属性。HSC小生境mk调节HSC的静止和增殖，而免疫mk参与免疫应答。这篇综述强调了MKs表达的免疫受体，如toll样受体（TLRs）、Fcγ受体（Fcγ rs）和CD40L，这
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《Cell》针对儿童癌症免疫疗法的新研究
卡罗林斯卡医学院和瑞典阿斯特丽德·林格伦儿童医院的研究人员已经确定了不同年龄儿童免疫系统对癌症的反应。这项发表在《细胞》（Cell）杂志上的研究揭示了儿童和成人免疫反应之间的显著差异，并有可能为儿童癌症患者带来新的量身定制的治疗方法。“免疫系统的激活对我们对抗癌症的能力至关重要，但在儿童和成人之间是不同的，”卡罗林斯卡研究所妇女和儿童健康部门的儿科免疫学教授、卡罗林斯卡大学医院阿斯特丽德·林格伦儿童医院的儿科医生Petter Brodin说。“如果我们要正确治疗儿童癌症，我们需要找出癌症儿童的免疫系统是如何被激活和调节的，以及影响他们免疫反应的因素。”精准医疗的新维度该研究包括191名年龄在0
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Science：胶质母细胞瘤的侵袭性与这种髓系细胞相关
胶质母细胞瘤（GBM）是一种发生在大脑和脊髓中的侵袭性癌症。异柠檬酸脱氢酶野生型（IDH-WT）胶质母细胞瘤极具侵袭性，在手术、放疗和化疗后仍无法治愈。尽管肿瘤中富含髓系细胞，但存在于微环境中的T细胞较少，而且对检查点抑制剂产生耐药性。约翰霍普金斯大学领导的一项新研究发现，免疫抑制性髓系细胞与IDH-WT胶质母细胞瘤中的某些肿瘤细胞相互作用，提供支持肿瘤快速生长的代谢及其他因素。这篇题为“Distinct myeloid-derived suppressor cell populations in human glioblastoma”的论文于2025年1月17日发表在《Science》杂志上
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《Nature》人工智能预测了人类细胞中遗传“暗物质”的秘密
哥伦比亚大学的研究人员创建了一个人工智能模型，可以预测任何人类细胞的基因活动，从而推进疾病研究和治疗。它已经揭示了儿童白血病背后的机制，并可能揭示隐藏的基因组功能。哥伦比亚大学瓦格洛斯内外科医学院的研究人员开发了一种新的人工智能方法，可以准确预测任何人类细胞中的基因活动，从本质上揭示细胞的内部机制。最新一期的《Nature》杂志详细介绍了这个系统，它有可能彻底改变科学家研究癌症、遗传疾病和其他疾病的方式。“可预测的通用计算模型可以快速准确地揭示生物过程。这些方法可以有效地进行大规模计算实验，促进和指导传统的实验方法，”系统生物学教授、这篇新论文的资深作者Raul Rabadan说。传统的生物学
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新技术揭开了疾病和进化背后的DNA秘密
新的研究增加了我们对人类基因组功能的理解。一个国际研究小组在了解基因表达如何在整个人类基因组中受到调节方面取得了重大进展。在最近的一项研究中，他们对顺式调控元件（CREs）——控制基因转录的DNA序列进行了全面分析。这项研究为CREs如何驱动细胞特异性基因表达以及这些区域的突变如何影响健康并导致疾病提供了有价值的见解。CREs，如增强子和启动子，在决定基因何时何地被激活或沉默方面起着关键作用。虽然它们的重要性是众所周知的，但大规模分析它们的活动一直是一个长期的挑战。“人类基因组包含无数的CREs，这些区域的突变被认为在人类疾病和进化中起着重要作用，”该研究的第一作者之一Fumitaka Ino
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Science子刊发现特殊的连锁反应：在几次免疫接种后，会出现抗体对抗抗体
许多疫苗是通过将一种类似于病毒部分的蛋白质引入人体而起作用的。理想情况下，免疫系统将产生识别特定病毒的持久抗体，从而提供保护。但斯克里普斯研究中心的科学家们现在发现，对于一些HIV疫苗，发生了一些其他的事情：在几次免疫接种后，免疫系统开始产生抗体，对抗已经单独与病毒蛋白结合的免疫复合物。他们还不知道这种在《科学免疫学》杂志上描述的连锁反应是损害还是帮助免疫系统对抗艾滋病毒的能力，但他们说，更好地了解它可能会导致艾滋病毒疫苗的改进。这项研究发表在2025年1月17日的《科学》杂志上。“这些抗免疫复合物抗体还没有得到非常深入的研究，特别是在艾滋病疫苗接种的背景下，了解这些反应可能会导致更聪明的疫苗
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教科书需要重写：导致急性晒伤的主要原因是RNA，而不是DNA
我们都被告知在中午12点到下午3点之间要避免阳光直射，找阴凉处，涂防晒霜，戴上帽子。然而，我们大多数人都至少经历过一次晒伤。皮肤变红，感到刺激，需要冷却。你可能也被告知晒伤会损害DNA。但哥本哈根大学和新加坡南洋理工大学（NTU Singapore）负责一项新研究的研究人员解释说，这并不是全部事实。“晒伤会破坏DNA，导致细胞死亡和炎症。教科书是这么说的。但在这项研究中，我们惊讶地发现，这是RNA受损的结果，而不是导致晒伤急性效应的DNA，”细胞和分子医学系助理教授Anna Constance Vind说，她是负责这项新研究的研究人员之一。这项研究发表在《分子细胞》杂志上。RNA与DNA相似，
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Nature：定位基因调控
一个国际研究小组在了解基因表达如何在整个人类基因组中受到控制方面迈出了重要的一步。一项新的研究全面分析了调节基因转录的DNA序列“顺式调控元件”（CREs）。这项工作揭示了这些元素如何促进细胞特异性基因表达，以及它们内部的突变如何影响健康和疾病。CREs，包括增强子和启动子，对于控制基因何时何地开启或关闭至关重要。虽然它们的重要性是公认的，但大规模研究它们的活动一直是一项挑战。“人类基因组包含无数的CREs，这些区域的突变被认为在人类疾病和进化中起着重要作用，”该研究的第一作者之一Fumitaka Inoue博士解释说。“然而，要全面量化它们在整个基因组中的活动非常困难。”为了解决这个问题，该
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Cell：微生物组的变化预测性传播疾病的风险
患有细菌性阴道病（BV）的女性通常随后会感染衣原体，这是一种常见且潜在严重的性传播细菌感染。现在，阿尔伯特·爱因斯坦医学院、罗斯威尔公园综合癌症中心和西奈山伊坎医学院的研究人员发现，BV实际上由两种亚型组成，其中一种亚型显著增加了衣原体感染的风险。这一发现是在年轻的黑人和西班牙裔女性人群中得出的，她们受到细菌性阴道炎和衣原体感染的比例不成比例，但历史上一直没有得到充分研究。这项研究是同类研究中规模最大、最全面的研究之一，发表在《细胞》杂志的网络版上。“我们已经知道细菌性阴道炎会增加女性感染衣原体的风险，但尚不清楚细菌性阴道炎中微生物组的不平衡是如何导致这种风险的，这项研究表明，宫颈阴道微生物群
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Nature：深度学习设计了对抗致命蛇毒的蛋白质
自然界中没有发现的新蛋白质现在被设计用来抵消蛇毒的某些剧毒成分。开发这些毒素中和蛋白的深度学习、计算方法为创造比目前使用的更安全、更经济、更容易获得的治疗方法提供了希望。每年有超过200万人被蛇咬伤。根据世界卫生组织的数据，其中超过10万人死亡，30万人患有严重的并发症，并因肢体畸形、截肢或其他后遗症而长期残疾。撒哈拉以南非洲、南亚、巴布亚新几内亚和拉丁美洲是毒蛇咬伤造成最大公共卫生问题的地区。1月15日，《自然》杂志报道了由华盛顿大学蛋白质设计医学研究所和丹麦技术大学的科学家领导的发现更好的抗蛇毒血清治疗方法的计算生物学努力。该论文的主要作者是华盛顿大学医学院生物化学系和华盛顿大学生物物理研
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Science解析抗癌免疫疗法：治疗性抗体如何发挥作用
在慢性淋巴细胞性白血病等血癌中，免疫系统的B细胞不受控制地繁殖。一种治疗方法是用定制抗体在B细胞表面标记CD20蛋白。这会引发一系列的免疫反应，最终导致癌细胞的毁灭。这种免疫治疗性抗体已经用于治疗肿瘤疾病30年了。德国维尔茨堡大学生物中心（JMU）的Markus Sauer教授说：“尽管这对治疗的成功至关重要，但我们对抗体如何与CD20结合以及随后的反应如何发生的细节知之甚少。”追踪抗体的有效性这种情况现在可能会改变：由JMU生物物理学家领导的一个团队开发了一种新的超分辨率显微方法。这使得首次在具有分子分辨率的3D肿瘤细胞上研究治疗性抗体与靶分子的相互作用成为可能。Markus Sauer说：
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Cancer Cell：癌症免疫治疗的潜在新靶点——P4HA1
来自新加坡A*STAR基因组研究所（A*STAR GIS）的科学家们发现，一种关键酶P4HA1脯氨酸羟化酶在实体癌的CD8+ T细胞中被强烈诱导，而实体癌是对抗癌症的主要免疫细胞。P4HA1导致细胞内能量产生中断，导致免疫细胞较弱，抗癌症能力较弱，形成持久的抗癌免疫，这突出了P4HA1作为治疗实体肿瘤的有希望的靶点。通过用小分子化合物抑制P4HA1，研究人员能够恢复健康的免疫细胞功能，维持长期的免疫记忆，帮助缩小肿瘤，防止肿瘤复发。值得注意的是，在小鼠模型中，靶向P4HA1对免疫耐药肿瘤显示出显著的疗效。除了改善自然免疫反应外，靶向P4HA1还可以通过使修饰后的免疫细胞更强大、更有效来增强CA
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《科学进展》：细菌在聚合物中形成电缆，生长成活的凝胶
加州理工学院和普林斯顿大学的科学家发现，细菌细胞在聚合物溶液中生长，如粘液，形成长长的电缆，相互弯曲和扭曲，形成一种“活果冻”。 这一发现对囊性纤维化等疾病的研究和治疗尤其重要。囊性纤维化是指肺部黏液变得更加集中，通常会导致黏液中的细菌感染，从而危及生命。这一发现也可能在研究被称为生物膜的细菌的聚合物分泌团块——例如河岩上光滑的粘稠物——以及在工业应用中它们可能导致设备故障和健康危害的研究中产生影响。 这项研究发表在1月17日的《科学进展》杂志上。 加州理工学院化学工程、生物工程和生物物理学教授、这篇新论文的通讯作者苏吉特·达塔（Sujit Datta）说：“我们
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Nature子刊：母亲大脑中94%的灰质在怀孕期间发生变化
UAB领导的一项研究首次使用神经成像技术分析了怀孕期间女性的大脑。研究对象包括伴侣怀孕的未怀孕母亲，以区分生理效应和作为母亲的经历所造成的影响。研究表明，在大脑灰质总量的94%中，有近5%的灰质减少和部分恢复，特别是在与社会认知有关的区域。来自Autònoma巴塞罗那大学（UAB）， Gregorio Mara?ón健康研究所和del Mar医院研究所以及其他著名国际机构的研究人员，在一百多名首次寻求成为母亲的女性中发表了第一项纵向神经成像（磁共振成像）研究。研究结果揭示了怀孕期间和产后大脑的动态轨迹，与怀孕固有的类固醇激素波动以及母亲的心理健康密切相关。这篇文章由Camila Servin-
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为设计蛋白质而开发的人工智能模型模拟了5亿年的蛋白质进化，以开发新的荧光蛋白
在被称为ESM3的多模态生成语言模型的指导下，Thomas Hayes和他的同事生成并合成了一种以前未知的明亮荧光蛋白，其基因序列与已知的荧光蛋白如此不同，以至于研究人员说它的创造相当于模拟5亿年生物进化的ESM3。该模型可以提供一种新的方法来“搜索”蛋白质的可能性空间，以更好地理解自然进化的蛋白质是如何工作的，以及开发用于医学、环境修复和许多其他应用的新蛋白质。ESM3可以对蛋白质序列、结构和功能进行推理，方法是通过可以在生成语言模型中组合的离散符号的字母表来表示每一个符号。这种策略不同于以前使用的语言模型，这些模型只针对蛋白质序列进行缩放。ESM3的训练数据包括7710亿个唯一标记，这些标
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Nature Microbiology：细菌可以通过一种危险信号提前感知威胁
巴塞尔大学的研究人员发现，细菌可以通过危险信号提前感知威胁。当附近的细胞死亡时，细菌会检测到，并主动形成保护性的生物膜。了解细菌如何沟通和应对威胁对对抗感染至关重要。细菌一直在为生存而斗争，面临着来自免疫细胞、抗生素或噬菌体（只感染细菌的病毒）的威胁。在进化过程中，细菌已经发展出许多策略来保护自己免受这些危险。但是细菌是如何感知环境中的潜在威胁并启动保护措施的呢？危险信号：细胞壁碎片在最近的研究中，由巴塞尔大学生物中心的克努特·德雷斯彻教授领导的研究人员发现，细菌细胞壁的片段，即所谓的肽聚糖，可以作为一种警报信号，表明环境中存在危险。“这些分子作为一种普遍的危险信号，不仅被同种细菌识别，而且被
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通常与衰老有关的细胞与慢性疼痛和头痛有关
瑞典卡罗林斯卡学院的Saida Hadjab团队在期刊《Nature Communications》上发表了一项开创性的研究。这项研究因其在细胞衰老与慢性疼痛（尤其是神经病理性疼痛和面部疼痛）关系上的新见解而备受关注。研究结果表明，细胞衰老——一种细胞停止分裂但不死亡的过程——可能是多种疼痛状况背后的共同机制，包括头痛。这一发现有望彻底改变人们对慢性疼痛的理解和治疗方式，而慢性疼痛在全球范围内影响着数以百万计的人该研究题为“慢性疼痛中的细胞衰老”，通过整合动物模型和人类样本的综合数据集，探索细胞衰老在慢性疼痛条件中的作用。研究人员利用先进技术创建了背根神经节（DRG）和三叉神经节（TG）的详细
来源：Karolinska Institutet
时间：2025-01-21
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