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女性生殖道天然淋巴细胞空间功能多样性揭示抗HIV病毒反应新机制
在艾滋病防治领域,女性通过性传播感染HIV(人类免疫缺陷病毒)的风险始终存在,但生殖道黏膜的天然防御机制仍有许多未解之谜。虽然完整的上皮屏障、黏液和天然免疫细胞等保护机制已被认知,但病毒突破防御的初始事件及其与宿主免疫细胞的早期相互作用,由于发生在几分钟内,难以在体内捕捉。这使得开发有效的预防措施面临巨大挑战。尤其是一种名为天然淋巴细胞(ILCs)的组织驻留淋巴细胞,它们缺乏抗原特异性受体,专长于细胞因子分泌,在黏膜免疫中可能扮演关键角色,但它们在女性生殖道中的分布、功能及对HIV的应答机制却几乎未被探索。为此,Alexandra Werner、Laura Moreno de Lara等研究人
来源:Nature Immunology
时间:2025-09-23
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苔藓植物超大基因家族空间的发现及其对陆地植物适应性进化的启示
在植物演化史上,苔藓植物作为最早登陆的植物类群之一,经历了5亿年的进化历程,却依然在全球范围内(包括极端环境)蓬勃生长。与结构复杂的维管植物相比,苔藓体型微小、结构简单,缺乏木质化输水细胞和真正的根,但其惊人的环境适应能力一直是个未解之谜。此前研究受限于基因组数据的匮乏——在55个苔藓目级分类单元中,仅有8个拥有已测序基因组,这严重阻碍了人们对苔藓基因组进化规律的认识。为了破解这一难题,由 Fairy Lake 植物园、华大基因研究所等机构牵头,联合30余家国际研究团队,对苔藓植物展开了大规模的基因组学研究。研究人员新测序、组装并注释了123个高质量苔藓基因组(包括37种苔类、82种藓类和4种
来源:Nature Genetics
时间:2025-09-23
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草酸乙酸感知机制激活先天免疫抗流感病毒防御新通路
代谢通路决定细胞命运与功能,但代谢物在宿主抗流感病毒防御中的具体作用尚未明确。本研究通过药理学抑制和代谢组学分析,揭示草酸乙酸(OAA)代谢通路与抗病毒应答的整合机制。胞质苹果酸脱氢酶1(MDH1)感知细胞内OAA后发生二聚化,作为支架招募转录因子ETS2,并被激酶TAOK1在其第313位丝氨酸(Ser313)处磷酸化。磷酸化ETS2转位入核,支持TBK1(I型干扰素应答的关键激活因子)的优化表达。补充OAA可赋予广谱抗病毒能力,而Acly基因缺失导致的OAA缺陷会削弱抗病毒免疫力,增加小鼠对H1N1病毒致死性感染的易感性。本研究揭示了细胞通过OAA感知连接代谢与先天免疫的信号通路,协同抵御病
来源:Nature Microbiology
时间:2025-09-23
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鼻喷腺病毒载体-三聚体蛋白复合疫苗:针对奥密克戎变异株的广谱高效黏膜免疫新策略
在全球抗击新冠疫情的过程中,奥密克戎(Omicron)变异株及其不断演化的亚型(如XBB.1.5、XBB.1.16等)展现出显著的免疫逃逸能力,给疫苗研发带来巨大挑战。虽然现有肌肉注射疫苗对预防重症和死亡有效,但它们难以在呼吸道黏膜诱导有效的免疫应答,无法彻底阻止病毒复制和传播。这导致即使接种疫苗,仍可能出现无症状感染和病毒传播。因此,研发能诱导黏膜免疫的鼻喷疫苗成为下一代新冠疫苗的重要方向。然而,鼻喷疫苗的研发面临诸多难题:多数处于临床研究的候选疫苗(包括腺病毒载体疫苗、减毒活病毒疫苗等)免疫效果有限,且缺乏针对当前流行变异株的广谱保护力;蛋白亚单位疫苗虽安全易生产,但免疫原性弱,需要安全有
来源:Nature Biomedical Engineering
时间:2025-09-23
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巨噬细胞铁死亡驱动GCN2缺陷诱导肺静脉动脉化新机制及靶向干预策略
在肺动脉高压疾病谱中,肺静脉闭塞性疾病(Pulmonary Veno-Occlusive Disease, PVOD)是一种罕见却致命的亚型,其特征为肺小静脉进行性闭塞和含铁血黄素在巨噬细胞中的异常沉积。虽然既往研究发现在家族性和散发性PVOD患者中存在General Control Nonderepressible 2(GCN2, 由EIF2AK4基因编码)的双等位基因突变,但GCN2缺陷如何影响肺静脉细胞及其微环境的具体机制仍不明确。更严峻的是,目前除肺移植外尚无有效治疗方法,患者诊断后中位生存期不足两年,这凸显了揭示其分子机制并开发靶向疗法的紧迫性。针对这一挑战,由张靖远、毛佩、周腾飞等
来源:Nature Communications
时间:2025-09-23
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基因融合的重复性奇迹:醛脱氢酶与醇脱氢酶在蛋白质结构进化中的趋同演化
在生命演化过程中,不同物种如何独立演化出相似特征的"趋同进化"现象一直吸引着科学家们的关注。特别是在分子层面,蛋白质结构的趋同演化能够揭示自然选择如何在不同遗传背景下找到相似解决方案的深层规律。虽然蛋白质残基或功能域水平的局部趋同已有较多研究,但由基因融合引发的全局结构趋同,尤其是通过域间或分子间相互作用形成的三维结构重复性,仍存在大量未知。醛脱氢酶(ALDH)和醇脱氢酶(ADH)作为细菌代谢中的关键酶类,为研究基因融合驱动的结构演化提供了理想模型。多数真核生物拥有独立的ALDH和ADH基因,而某些细菌则通过基因融合形成了双功能酶AdhE。这种融合酶能够形成独特的螺旋状多聚体(spirosom
来源:Nature Communications
时间:2025-09-23
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偏振无关变焦超透镜实现双模式动态光束调控与自适应成像
引言随着便携式成像与芯片级光子学的快速发展,对紧凑型、多功能光学系统的需求日益增长。传统光学系统依赖机械调焦与可切换物镜,存在体积大、结构复杂的问题。尽管空间光调制器、液晶透镜等可调光学元件已被广泛研究,但其在分辨率、调谐范围与响应速度等方面存在局限。超表面(metasurface)由亚波长纳米结构组成,可实现对光场的相位、振幅与偏振的精确调控,为动态光场控制提供了新途径。设计原理本研究提出的变焦超透镜由两个级联超表面(M1与M2)构成,其叠加相位分布可表示为:φ = βr³ + 2πγr其中β与γ为可调参数,r为极坐标下的位置。该相位分布在实空间与空间频率域具有双重解释:实空间中实现标准聚焦
来源:Advanced Science
时间:2025-09-23
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多组学剖析揭示GNA15过表达肿瘤簇在三阴性乳腺癌中的不良预后作用及机制
引言乳腺癌数十年来一直是全球女性癌症相关疾病的首要原因。作为一种异质性疾病,其高度异质性导致治疗反应、复发模式和转移潜能的差异。三阴性乳腺癌(TNBC)缺乏雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和Erb-B2受体酪氨酸激酶2(HER2)的表达,治疗选择主要限于化疗。作为乳腺癌中最具异质性的亚型,TNBC表现出比其他亚型更具侵袭性的生物学行为,导致预后较差和较早转移。因此,表征TNBC的瘤内异质性和疾病进展过程对于改善TNBC患者的预后至关重要。方法本研究纳入了四个公共数据集:三个scRNA-seq队列和一个bulk RNA测序队列。从Gene Expression Omnibus(GEO)数据
来源:Frontiers in Immunology
时间:2025-09-23
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多组学解析小鼠胎盘红系细胞主导MHC II类抗原呈递、趋化因子及抗菌免疫应答基因表达
引言妊娠是一个复杂的生理过程,需要精确调控的免疫环境以支持胎儿发育并防御感染。母胎之间的主要屏障是胎盘,这一特殊器官中特定免疫细胞群的作用尚未被完全阐明。母胎界面存在着独特的免疫学悖论:母体免疫系统必须同时耐受半同种异体胎儿并维持有效的抗感染免疫防御。成功的妊娠依赖于胎盘这一特殊器官对免疫反应的精确调控。尽管在胎盘生物学理解方面取得了显著进展,母胎界面的免疫调节机制仍有许多未知。比较人类和小鼠胎盘的研究为了解妊娠成功的进化保守和物种特异性机制提供了宝贵见解。小鼠模型还允许使用同一品系小鼠进行同系妊娠,从而消除人类和跨品系小鼠妊娠中发生的抗原特异性反应,使研究人员能够理解此类反应的影响。人类胎盘
来源:Frontiers in Immunology
时间:2025-09-23
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TLR7/8激动剂刺激快速重塑非人灵长类B细胞抗体谱系多样性并诱导λ链偏向性免疫应答
引言Toll样受体7和8(TLR7/8)是识别病原体富含嘌呤的单链RNA(ssRNA)的模式识别受体(PRRs),近年来作为新型佐剂在疫苗研究中备受关注。然而其对适应性免疫应答特别是B细胞抗体谱系的影响尚不明确。本研究通过系统分析TLR7/8激动剂刺激后非人灵长类动物抗体谱系的动态变化,揭示了其免疫调节机制。材料与方法研究选用6只印度恒河猴(IRM)和6只非洲绿猴(AGM),注射25mg合成TLR7/8激动剂IDR-053。在刺激前(0小时)和刺激后8、24、48、72小时及1周采集外周血样本,分别进行流式细胞术分析和抗体谱系测序。采用5'-RACE方法扩增BCR repertoire,通过I
来源:Frontiers in Immunology
时间:2025-09-23
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ZDHHC5作为肺腺癌棕榈酰化相关预后模型的核心调控因子:泛癌分析与实验验证的启示
背景肺腺癌(LUAD)作为非小细胞肺癌(NSCLC)的主要亚型,具有高侵袭性和不良预后的特征,对全球医疗系统造成重大负担。尽管免疫疗法和靶向治疗取得进展,但由于肿瘤异质性和治疗耐药性,LUAD患者的总体生存率仍不理想。蛋白质S-棕榈酰化作为一种可逆的翻译后修饰,在肿瘤进展中发挥重要作用,但其对LUAD预后和肿瘤微环境特征的影响尚不明确。方法研究从公共数据库收集LUAD患者的临床和mRNA数据,通过共识聚类方法构建棕榈酰化相关基因簇。采用单因素Cox回归和LASSO回归分析建立预后模型,并通过SHAP分析评估各基因贡献度。利用CIBERSORT和ssGSEA进行免疫细胞浸润分析,通过TIMER2
来源:Frontiers in Immunology
时间:2025-09-23
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慢加急性肝衰竭(ACLF)患者细胞外囊泡通过诱导线粒体功能障碍介导T细胞免疫失调的机制研究
引言肝硬化为慢性肝损伤导致肝功能丧失的病理过程,其中慢加急性肝衰竭(ACLF)以器官功能衰竭、全身性炎症和高短期死亡率为特征。ACLF与免疫反应功能障碍密切相关,表现为T细胞亚群比例异常及线粒体功能受损。细胞外囊泡(EVs)作为细胞间通讯的重要介质,在ACLF发病机制中的作用尚不明确。本研究旨在系统分析肝硬化患者EVs的表型特征和免疫调节功能。材料与方法研究纳入84例肝硬化患者(包括代偿期、急性失代偿期和ACLF)及20名健康对照。通过Exoquick™试剂盒分离血浆EVs,并依据国际细胞外囊泡学会(MISEV)指南进行表征:采用纳米颗粒追踪分析(NTA)检测粒径和浓度,透射电镜(TEM)观察
来源:Frontiers in Immunology
时间:2025-09-23
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hsa_circ_0074158/EIF4A3/CTNNA1轴调控脓毒症内皮屏障功能障碍的机制研究
背景脓毒症(Sepsis)作为一种高发病率和高死亡率的临床综合征,其复杂的病理机制涉及多因素参与,其中血管内皮屏障损伤是核心环节。当前缺乏高敏感性与特异性的生物标志物,治疗手段以支持性为主,缺乏特异性靶点。近年研究表明,环状RNA(circRNA)兼具生物标志物和治疗靶点的潜力。前期研究通过体内外模型证实hsa_circ_0074158在脓毒症中通过恶化内皮屏障功能障碍发挥有害作用,但其分子机制尚未明确。材料与方法研究采用人脐静脉内皮细胞(HUVECs)和小鼠盲肠结扎穿刺(CLP)模型模拟脓毒症状态。通过慢病毒转染构建hsa_circ_0074158(小鼠同源物为circ_Ctnna1)的过表
来源:Frontiers in Immunology
时间:2025-09-23
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大动脉炎患者主动脉瓣关闭不全的长期预后:一项多中心队列研究揭示患病率、风险因素及临床意义
引言大动脉炎(Takayasu arteritis, TAK)是一种罕见的慢性肉芽肿性血管炎,主要累及主动脉及其主要分支,好发于年轻女性,可导致进行性动脉狭窄、闭塞和动脉瘤形成。该病以全身性炎症为特征,常表现为疲劳、发热、体重减轻以及血管并发症,如脉搏减弱或消失、高血压和缺血性表现。TAK患者中相当一部分存在心脏瓣膜受累,其中主动脉瓣(aortic valve, AV)最常被侵犯,常导致瓣膜关闭不全,进而引起瓣膜功能进行性恶化,并对疾病结局(如心力衰竭)产生负面影响。升主动脉受累已被确定为AV关闭不全的关键风险因素。虽然二尖瓣(mitral valve, MV)关闭不全在大动脉炎中并不罕见,但
来源:Frontiers in Immunology
时间:2025-09-23
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胃窦与胃体来源幽门螺杆菌临床分离株的区域特异性基因组变异与功能分化研究
比较临床幽门螺杆菌分离株的全基因组和毒力基因分析研究团队对从两名消化性溃疡患者的胃窦和胃体区域分离的两对幽门螺杆菌菌株(v225/v226和v290/v291)进行了全基因组测序、从头组装和比较基因组分析。通过Mauve软件与参考菌株26695进行比较,发现这两对菌株之间存在保守基因,但同时也存在结构变异。全基因组平均核苷酸一致性(ANI)分析显示,v225与v226的ANI为99.98%,v290与v291的ANI为99.42%,表明每对菌株具有高度基因组相似性,很可能来源于同一祖先菌株,并在特定生态位中发生了微进化分化。进一步对毒力基因的注释和比较发现,v290是唯一缺失sabA/hopP
来源:mSystems
时间:2025-09-23
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多糖降解古菌主导酸性热泉:从基因组和培养视角解析 Thermoproteota 门的新谱系
摘要测序技术和生物信息学的扩展极大地增进了我们对微生物“暗物质”的理解,然而纯培养的获取——尤其是在古菌领域——仍然罕见且充满挑战。培养对于可靠表征微生物代谢至关重要,这是宏基因组学和其他组学方法无法完全替代的。本研究报道了先前被称为Candidatus Marsarchaeota的深部分支古菌谱系的首个培养代表。我们的系统基因组分析将这些分离株置于Thermoproteota门中,作为一个新目——Tardisphaerales。Tardisphaerales的成员在低于70°C的酸性热泉中主导原核生物群落,占总微生物种群的40%,突显了其生态重要性。功能基因组学和培养实验揭示了一种嗜热酸、厌
来源:mSystems
时间:2025-09-23
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空间量子传感:利用轨道平台与地球自旋源探索超轻奇异玻色子
在当代物理学前沿,暗物质的本质和标准模型(Standard Model)的局限性一直是科学家们致力攻克的核心难题。在众多理论候选者中,超轻奇异玻色子——例如轴子(axion)和暗光子(dark photon)——被认为是最有希望的暗物质组成粒子之一。探测这些粒子的方法主要分为两类:一是直接搜寻它们在宇宙中可能形成的暗物质晕,二是研究它们如何在标准模型费米子之间引发奇异的相互作用。后者通过广谱覆盖规避了质量扫描的需求,同时避免了对模型依赖的暗物质丰度的假设,从而显示出独特优势。然而,探测这些由新玻色子介导的相互作用面临巨大技术挑战:它们要求的实验灵敏度远超当前地面实验的能力极限。地面实验存在一个
来源:National Science Review
时间:2025-09-23
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单活性中心与分子筛微环境协同催化Cr-MFI实现烷烃高效脱氢的新机制
在当前石油化工和能源转化领域,低碳烷烃的高效转化一直是最具挑战性的课题之一。特别是丙烷脱氢制丙烯(PDH)反应,作为重要的工业过程,自20世纪40年代就已实现工业化,但目前广泛使用的PtSn/Al2O3和CrOx/Al2O3催化剂仍面临着快速失活和丙烯选择性低的问题。为了解决这一难题,研究人员将目光投向了金属掺杂的分子筛材料。这类材料结合了分子筛规整的孔道结构、高比表面积以及孤立金属中心的独特电子特性,展现出类似金属酶催化体系的高效性和专一性。然而,金属中心与分子筛微环境如何协同作用促进烷烃活化和转化,这一关键科学问题至今尚未得到清晰阐释。近日,由胡忠攀、秦刚强等研究人员合作在《Nationa
来源:National Science Review
时间:2025-09-23
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综述:印度的闭环碳管理策略:气候与能源韧性的路径
引言全球能源消费的急剧增长与化石燃料的持续依赖导致温室气体排放显著上升,其中二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)是主要贡献者。印度作为全球第三大能源消费国,75%的能源需求依赖化石燃料,年排放量超过2600 Mt CO2,其中80%来自电力、钢铁、水泥、石化和化工等难减排行业。为应对气候危机,印度承诺2030年碳强度降低45%、2070年实现净零排放,碳捕集与利用技术成为实现目标的核心路径。CO2利用技术CO2利用需满足三大条件:经济价值高、市场规模大、替代传统高碳工艺。印度建筑骨料市场预计从2024年的363亿美元增长至2035年的816亿美元,肥料市场同期从108亿增至140亿美元,为CO2
来源:iScience
时间:2025-09-23
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揭示mRNA疫苗编码HPV16 E7与IL-12协同抗头颈癌的免疫机制及抗转移效应
Section snippetsCell culturemEER细胞是表达HPV16型E6/E7致癌蛋白和hRAS蛋白的小鼠扁桃体上皮细胞,用于构建头颈癌模型。该细胞系由韩国国家癌症中心提供,培养于补充4 mM L-谷氨酰胺、4500 mg/L葡萄糖、青霉素(100 IU/ml)、链霉素(100 μg/ml)、两性霉素B(0.25 μg/ml)和10%胎牛血清的DMEM培养基中。Poor prognosis of mEER tumor-bearing mice after mHTV immunization辅助性细胞因子如IL-12对癌症免疫治疗至关重要,因为多数肿瘤会形成免疫抑制性微环境(图