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生物年龄分析与数字孪生技术:个性化医疗的新范式
年龄是人类疾病最重要的风险因素,但传统按出生日期计算的"时序年龄"(CA)无法反映个体真实的生物学状态。随着表观遗传学等组学技术的发展,"生物年龄"(BA)概念应运而生——通过DNA甲基化、蛋白质组等分子特征量化机体衰老程度。然而现有BA预测模型面临三大挑战:多组学数据整合困难、个体纵向变化规律不明、临床转化应用路径缺失。这正是Murih Pusparum团队在《npj Digital Medicine》发表研究的出发点。研究团队采用创新性的纵向队列设计,在13个月内对30名健康受试者进行月度监测,收集包括850,000个DNA甲基化位点(使用Illumina Infinium Methyla
来源:npj Digital Medicine
时间:2025-08-23
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脂肪细胞来源IL6与三阴性乳腺癌细胞CXCL1共激活STAT3/NF-κB通路介导细胞间对话的机制研究
40 kg/m2的患者死亡风险高达2.12倍。然而,脂肪细胞如何与TNBC细胞"狼狈为奸"促进肿瘤进展,其分子机制尚未完全阐明。Guo-Tian Ruan团队发表在《Cell Death Discovery》的研究,首次揭示了脂肪细胞源性IL6与TNBC细胞源性CXCL1通过STAT3/NF-κB p65通路形成的双向对话机制,为破解肥胖相关TNBC的治疗困境提供了新靶点。研究人员采用跨物种验证策略,同时使用人源脂肪干细胞(hADSC)和小鼠3T3-L1脂肪细胞与MDA-MB-468/MDA-MB-231细胞建立共培养体系。通过转录组测序筛选关键分子,结合ELISA、Western blott
来源:Cell Death Discovery
时间:2025-08-23
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综述:吡咯里西啶生物碱未被充分探索的肺毒性:食品污染引发的新兴健康威胁
植物毒素与肺健康:食品中吡咯里西啶生物碱的潜在威胁全球超过6,000种植物产生的吡咯里西啶生物碱(PAs)已成为食品链中的隐形杀手。欧洲食品安全局数据显示,人类每日PA暴露量高达48.4 ng/kg体重,其肝毒性已广为人知,而最新研究揭示了更危险的肺毒性关联——肺动脉高压(PAH)。从餐桌到肺血管:污染路径与分子启动PA污染的蜂蜜、谷物和草药通过饮食进入人体后,野百合碱(MCT)等代表性PAs在肝脏代谢为活性吡咯衍生物,通过血液循环靶向肺血管。肺动脉内皮细胞(PAECs)首当其冲,其稳态破坏表现为一氧化氮(NO)分泌减少、内皮素-1(ET-1)增加,触发血管收缩(图2过程1)。内皮细胞叛乱:P
来源:Cellular Immunology
时间:2025-08-23
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碘化钾增强等离子体活化水的抗菌活性及其在食品安全中的应用机制研究
微生物污染始终是威胁全球食品安全的重大挑战,尤其是大肠杆菌(Escherichia coli)、沙门氏菌(Salmonella enterica)和李斯特菌(Listeria monocytogenes)等病原体,不仅导致严重食源性疾病,还能形成具有强耐受性的生物膜。传统化学消毒剂存在环境残留、耐药性等问题,而新兴的等离子体活化水(Plasma-Activated Water, PAW)技术虽能产生过氧化氢(H2O2)、硝酸盐(NO3-)等活性物质,但对顽固性生物膜仍显不足。如何在保持环境友好特性的同时提升PAW的抗菌效力,成为亟待解决的科学问题。在这项发表于《Biofilm》的研究中,Lau
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益生菌Bifidobacterium breve通过解偶联牛磺胆酸恢复CD8+ T细胞浸润抑制肥胖相关癌症进展
肥胖已成为全球公共卫生危机,其与至少13种癌症风险增加显著相关,尤其是肝癌(HCC)。尽管肠道菌群与肥胖的互作关系已被广泛研究,但益生菌如何通过调节特定代谢物影响肥胖相关肿瘤免疫微环境的机制仍不明确。更关键的是,肥胖患者体内胆汁酸谱的异常变化如何直接调控抗肿瘤免疫应答,这一科学问题尚未得到系统解答。为解决这一难题,Ruoshui Yuan等人在《npj Biofilms and Microbiomes》发表的研究,以高脂饮食(HFD)诱导的肥胖肝癌小鼠为模型,结合宏基因组学、代谢组学和免疫学分析,首次揭示Bifidobacterium breve lw01通过其特有的4型胆汁盐水解酶(BSH)
来源:npj Biofilms and Microbiomes
时间:2025-08-23
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综述:微生物代谢物短链脂肪酸、紧密连接、间隙连接与生殖功能的研究
1 引言肠道作为人体最大微生态系统,其微生物代谢产物短链脂肪酸(SCFAs)通过“肠-远端器官轴”调控全身生理功能。SCFAs(如乙酸、丙酸、丁酸)不仅通过调节紧密连接蛋白(CLDN1/3/11)维持肠道屏障完整性,还通过间隙连接蛋白(CX43)影响肠道蠕动。这些机制在生殖系统中同样关键——卵巢卵泡屏障、子宫内膜屏障和血-睾屏障的形成均依赖类似蛋白网络。2 SCFAs的合成与分布SCFAs由肠道菌群发酵膳食纤维产生,结肠中浓度最高(70–140 mM),其中乙酸、丙酸、丁酸占比超95%。未被吸收的SCFAs通过门静脉进入循环系统,在卵巢卵泡液(约150 μmol/L)和睾丸等生殖器官中检测到其
来源:Frontiers in Cell and Developmental Biology
时间:2025-08-23
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交替二维与三维培养技术减少胎盘间充质干细胞体积并延长其寿命的研究
背景22.8 µm)、衰老标记物β-gal活性升高及功能丧失,严重影响其体内归巢能力和治疗效果。方法研究团队建立交替培养体系:1.细胞获取:采用TrypLE消化人胎盘组织,EBM-2培养基(含10% FBS)原代培养21天获得P0代MSCs,流式鉴定CD73+/CD90+/CD105+95%)2.3D优化:在超低吸附96孔板中形成25,000细胞/球的聚集体(直径443.1 µm),发现DMEM/F12+ITS无血清体系使存活率提升至98%3.动态转换:2D扩增后转入3D培养48-72小时,通过ImageJ量化细胞直径(公式R=2×√(S/π))关键发现•体积控制:3D培养使MSC直径从22.
来源:Frontiers in Bioengineering and Biotechnology
时间:2025-08-23
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腕戴设备揭示老年人心血管死亡风险新指标:步行速度、跑步时长与长距离步行比例
这项基于英国生物银行(UK Biobank)的大规模观察性研究带来了突破性发现:老年人手腕上不起眼的智能设备,竟能捕捉到比步数更致命的心血管风险信号。研究人员对38,766名佩戴腕戴设备的60-78岁参与者展开长达10年的追踪,运用Watch Walk技术分析其日常步态特征。结果显示,在485例心血管死亡事件中,最大步行速度每降低1米/秒,死亡风险激增87%;而每天跑步时间减少10分钟,风险上升23%。更令人惊讶的是,短距离步行比例每增加5%,风险曲线就会陡峭上扬。这些数字生物标志物(Digital Biomarkers)构建的预测模型表现惊艳,其C-statistic达到0.75,与传统王牌
来源:The Journals of Gerontology: Series A
时间:2025-08-23
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综述:多维元基因组学
Abstract“人类元基因组(human metagenome)”包含人体共生微生物的基因组集合。自2010年代中期以来,不依赖培养的高通量基因测序技术推动人类微生物组数据库的扩张,元基因组数据呈指数级增长,结合生物信息学(bioinformatics)工具的进步,微生物变异与健康和疾病的关联日益明晰。然而,微生物功能仍大部分未知,元基因组数据的潜力尚未完全释放。与此同时,人工智能(AI)在结构生物学领域的突破彻底改变了蛋白质结构与功能预测的范式。多维分析框架1D:物种鉴定与丰度分析通过高通量测序实现微生物群落组成和相对丰度的解析,但传统方法难以区分近缘菌株。2D:菌株水平遗传变异单核苷酸多
来源:Nature Reviews Bioengineering
时间:2025-08-23
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基于HOF-to-MOF策略的Ru@Zn-MBTC双发射荧光传感器结合机器学习实现四环素类抗生素精准鉴别与现场检测
Highlight本研究成功合成具有"纳米珊瑚"结构的Ru@Zn-MBTC双发射荧光传感器,结合监督学习算法,实现动物源性食品中强力霉素(DOX)、四环素(TC)、土霉素(OTC)和金霉素(CTC)的同步鉴别与检测。Characterization of Ru@Zn-MBTCMA-BTC HOF(氢键有机框架)通过分子间氢键和π-π堆积自组装形成。在Zn2+诱导下,HOF模板解离并重结晶为MOF(金属有机框架),其氮/氧基团为Zn2+提供配位位点,最终形成具有高比表面积的"纳米珊瑚"结构。ConclusionRu@Zn-MBTC传感器通过HOF-to-MOF策略调控材料形貌,显著提升对TCs的
来源:Sensors and Actuators B: Chemical
时间:2025-08-23
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意大利超重与肥胖现状全景:基于IMPACT-O多国研究队列的流行病学分析
在全球肥胖流行背景下,意大利作为地中海饮食发源地却面临严峻挑战:约30%成人超重、10%肥胖,但医疗系统对肥胖的识别率不足34%(ACTION-IO研究)。更令人担忧的是,肥胖相关并发症(ORCs)往往在确诊时已广泛存在,而干预措施却严重滞后。Dario Tuccinardi和Caterino Conte团队通过IMPACT-O多国研究中的意大利队列,首次系统性揭示了这一矛盾现象。研究团队采用真实世界数据分析技术,从IQVIA意大利纵向患者数据库(LPD)筛选2018-2022年间38,144名超重/肥胖(BMI≥25 kg/m2)和16,489名肥胖(BMI≥30 kg/m2)患者的电子医疗
来源:Journal of Endocrinological Investigation
时间:2025-08-23
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孟德尔随机化研究揭示重度抑郁症(MDD)的因果网络:从病因到跨域健康后果的系统性解析
重度抑郁症(MDD)作为全球致残首要因素之一,其复杂的病因网络和广泛健康影响始终是精神医学领域的核心挑战。尽管流行病学研究已发现MDD与失眠、心血管疾病等数百种表型的关联,但传统观察性研究难以区分因果方向——究竟是抑郁症导致这些健康问题,还是基础疾病诱发抑郁?这种"鸡与蛋"的困境严重制约着精准干预策略的制定。为破解这一难题,由Joelle A. Pasman领衔的国际团队在《Nature Mental Health》发表了一项里程碑式研究。研究者创新性地整合文献系统筛选、遗传相关分析和多维度孟德尔随机化(Mendelian Randomization, MR)技术,首次全面绘制了MDD的因果网
来源:Nature Mental Health
时间:2025-08-23
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零售酱腌生蟹微生物群落特征:基于培养法与高通量测序的综合分析及其食品安全意义
在韩国传统饮食文化中,酱腌生蟹作为无需加热即可食用的发酵海鲜,近年来出口量显著增长,2022年已达923吨。然而这种即食食品却暗藏微生物风险——美国曾爆发与蟹肉相关的副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)疫情,英国也报告过大肠杆菌(E. coli)O157:H7感染案例。更令人担忧的是,韩国消费者伤害监测系统(CISS)在3.5年内就记录了185起酱腌生蟹相关事故。尽管腌制过程的高盐、低pH环境理论上能抑制病原体,但微生物仍可能在这种胁迫条件下存活甚至繁殖。目前对商业化酱腌生蟹的大规模微生物研究仍属空白,特别是不同酱料类型和季节变化对菌群的影响尚未阐明。为系统评估风险,
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超声波预处理增强食品工业副产物蛋白水解效率及其功能特性的研究
在食品发酵工业中,植物乳杆菌R(L. plantarum R)作为核心发酵菌种,其应用却受限于对乙醇的低耐受性——当乙醇浓度超过6%时,菌体生长会显著抑制。这直接影响了其在葡萄酒、泡菜等高乙醇发酵食品中的应用价值。更棘手的是,虽然生物膜形成能增强细菌抗逆性,但天然菌株的生物膜调控机制尚不明确。就像一支缺乏指挥的乐队,菌群无法协调应对环境压力。为破解这一难题,来自湖北工业大学的Mengchen Li团队独辟蹊径,将目光投向细菌的"群体语言"——群体感应(QS)系统。研究人员巧妙构建了AI-2信号分子的体外合成体系,通过异源表达pfs/LuxS基因,使SAH在酶催化下转化为关键信号分子DPD。就像
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超声波预处理联合真空干燥技术提升青椒干燥效率与品质的机制研究
青椒(Capsicum annuum)作为茄科植物的代表,因其丰富的维生素C和酚类物质备受青睐,但高达93%的含水量使其极易腐败。传统热风干燥虽能延长保质期,却面临能耗高、色泽劣变、营养流失等瓶颈问题。如何实现高效节能的干燥工艺,同时保留其“绿色”外观和功能性成分,成为产业亟待突破的“卡脖子”难题。重庆三峡大学机械工程学院团队在《LWT》发表的研究,巧妙地将超声波的空化效应与真空低温干燥结合,通过多尺度实验设计揭示了“物理场协同增效”的奥秘。研究人员设置4个超声波功率梯度(0-450 W)和4个温度梯度(45-75°C),采用干燥动力学分析、扫描电镜(SEM)、色差仪和TPA质构测试等技术,系
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冷等离子体改性核桃蛋白与原花青素非共价复合物的构建机制及功能稳定性研究
核桃作为"植物肉"富含优质蛋白,但核桃蛋白分离物(WPI)因高谷蛋白含量导致溶解性和乳化性差;而原花青素(PA)作为强效抗氧化剂,却易受光热氧环境影响失活。如何通过温和改性技术同步提升二者功能特性,成为食品科学领域亟待解决的难题。传统微胶囊包埋工艺复杂,高剪切乳化产生的热量可能改变PA构象。相比之下,冷等离子体(CP)改性技术以其非热、环保的特性,为蛋白质结构修饰提供了新思路。发表在《LWT》的这项研究创新性地采用CP改性核桃蛋白(MWalPI),构建了不同PA浓度(0-8.0 mg/mL)的MWalPI-PA非共价复合物体系。通过多光谱分析结合分子对接技术,揭示了复合物的形成机制与稳定性规律
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基于高光谱成像与可解释人工智能的瓜蒌子品质评价新方法
研究背景瓜蒌子(Gualouzi, GLZ)作为药食两用的高价值坚果,其市场价格可达80-100元/公斤,但高油脂含量使其在储存中易发生酸败和霉变。不法商家将陈年GLZ掺入新货销售的行为,不仅扰乱市场秩序,更可能因霉菌毒素积累危害健康。传统检测方法如色谱分析虽精准但耗时昂贵,而感官评价又过于主观。如何实现快速、无损、高通量的品质鉴别,成为产业亟待解决的难题。技术方法研究团队采集了2021-2024年GLZ-20和GLZ-9两个品种的高光谱数据(410-2500nm),通过一阶导数(FD)预处理后,采用随机森林(RF)构建分类模型。创新性引入SHAP值进行特征波长筛选,最终分别选取16个和23个
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综述:长链非编码RNA在睾丸、衰老及疾病中的细胞与分子功能
长链非编码RNA的生物学特征睾丸特异性lncRNA具有高度保守的序列特征和重复元件富集的特点,其模块化结构通过可变剪接形成多种亚型(isoforms),在细胞核与细胞质中呈现动态定位。研究发现,这些lncRNA能与染色质修饰复合物、转录因子及mRNA结合,调控关键基因的表达网络。生殖衰老中的调控作用世界卫生组织(WHO)指出,生殖衰老正成为全球第三大健康挑战。lncRNA通过影响端粒维持、氧化应激反应和DNA损伤修复通路,直接参与睾丸功能衰退过程。例如,某些lncRNA通过抑制p53信号通路延缓生殖细胞凋亡,而另一些则通过调控Sirtuin家族蛋白加速衰老表型。疾病关联与转化潜力在睾丸癌中,l
来源:Biogerontology
时间:2025-08-23
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韩国人群健康衰老与病态衰老的端粒相关基因组差异:全基因组测序揭示的关键机制
现代生物老年学面临的核心挑战,是解析分子损伤积累与衰老表型异质性的关联。作为衰老的两大驱动力,端粒磨损(telomere attrition)和DNA修复缺陷引发的基因组不稳定性,在健康老人与患病老人中展现出显著差异。这项基于韩国人群的病例对照研究,采用全基因组测序(WGS)结合端粒长度分析工具(TelSeq/Computel),发现65岁如同一个关键分水岭——此前两组端粒差异微小,但此后病态衰老组端粒如同"加速燃烧的引线"急剧缩短。更耐人寻味的是,健康老人群体携带更少的高功能影响生殖系变异(gHFI),尤其在BLM等DNA修复基因中。通路分析显示,健康组的氧化应激相关突变像"预先安装的防御程
来源:Biogerontology
时间:2025-08-23
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农业机械排放中多环芳香化合物的粒径分级特征与健康风险:燃料类型与排放标准的调控机制
Highlight农业机械(AM)排放已成为中国大气颗粒物的主要来源,其粒径分级化学组成在新型燃料和排放标准下的变化规律亟待阐明。本研究通过5台AM的实测数据,首次揭示:关键发现1.多环芳香化合物(PACs)排放呈现显著粒径依赖性,80%以上集中于PM0.1-0.5超细颗粒;2.生物柴油B5使PACs排放降低,但B20反而增加34.8%,呈现"J型曲线"效应;3.国III标准使总排放降低80%,却使超细颗粒中氧化-PAHs(OPAHs)飙升2.6倍;4.致癌风险评估显示B5降低41.4%毒性,但超细颗粒的致癌贡献激增4倍。环境启示研究颠覆了传统以总质量评估毒性的认知,证明:•超细颗粒(PM0.
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-08-23