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综述:维生素D与骨骼健康:从生理功能到疾病关联
维生素D的组成与功能维生素D(VD)是一种多效性甾体激素,主要通过皮肤紫外线B(UVB)照射合成或从饮食摄入。其活性形式1α,25-二羟基维生素D(1α,25(OH)2D)经肝脏和肾脏两次羟化生成,与维生素D受体(VDR)结合后调控基因转录。VD不仅维持钙稳态和骨矿化,还参与免疫调节、炎症抑制和慢性疾病调控。非基因组途径通过膜受体(如PDIA3)快速激活钙信号和MAPK通路。维生素D缺乏的全球现状与影响因素VD缺乏是全球性健康问题,尤其在儿童、老年人和孕妇中高发。地理纬度、肤色、生活方式和遗传因素(如VDR基因多态性)均影响VD水平。孕妇VD不足可能导致新生儿低钙血症和骨化异常,而儿童期VD水
来源:Nutrition & Metabolism
时间:2025-10-04
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靶向心脏成纤维细胞MYC-CXCL1-CXCR2轴:心力衰竭治疗的新策略
心力衰竭是全球范围内日益严重的健康问题,影响超过6400万人。目前除心脏移植外,仍缺乏能完全逆转心衰的有效治疗方法。传统研究多聚焦于心肌细胞,但心脏中非心肌细胞(包括心脏成纤维细胞、内皮细胞、平滑肌细胞等)占比达70%,其中心脏成纤维细胞(CFs)在病理性心脏重构中发挥关键作用。CFs活化为肌成纤维细胞并过度沉积细胞外基质(ECM),导致心肌僵硬度增加和心功能恶化,是心衰进展的核心环节。近年研究发现CFs具有显著表型可塑性,但其特异性亚群在心衰中的作用机制尚不明确。研究人员通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术在压力超负荷诱导的心衰模型中发现了一种心力衰竭特异性成纤维细胞亚群(HF-F
来源:Journal of Cardiovascular Translational Research
时间:2025-10-04
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野生二粒小麦抗白粉病新基因PmCWI45575的鉴定与功能解析为小麦抗病育种提供新资源
小麦作为全球最重要的粮食作物之一,养活了世界上大量的人口,但其生产却面临着日益严峻的生物胁迫挑战。其中,由禾谷布氏白粉菌(Blumeria graminis f. sp. tritici, Bgt)引起的小麦白粉病尤为突出,在适宜条件下可导致减产10%-15%,严重时甚至高达50%-60%。在中国,该病害年发生面积超过600万公顷,对粮食安全和稳产构成持续威胁。更棘手的是,病原菌毒性变异频繁,使得许多曾经广泛应用的抗病基因(如Pm1、Pm2、Pm3、Pm8等)相继“失效”,暴露出单一基因抗性的脆弱性。与此同时,现代小麦品种在长期驯化和育种过程中,遗传基础变得相对狭窄,其抗病基因库亟待扩充。面对
来源:BMC Plant Biology
时间:2025-10-04
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花粉供体选择通过内源激素调控影响‘丰塘’李果实品质、生物活性成分与抗氧化能力
李(Prunus salicina)作为蔷薇科重要的核果类经济作物,因其丰富的品种多样性和高营养价值备受关注。现代李树栽培中普遍存在自交不亲和现象,必须依赖异花授粉才能获得理想坐果率。然而,不同花粉供体对果实品质特性的影响机制尚未系统阐明,这直接制约了高品质李果生产的精准调控。以往研究多聚焦于授粉对坐果率的影响,而关于花粉来源如何调控果实糖酸组成、生物活性成分积累及抗氧化能力的研究相对匮乏。特别是在分子层面,花粉遗传信号如何通过内源激素网络调控果实发育的机制更是不明。‘丰塘’李作为近年来中国市场受欢迎的品种,其果实品质受花粉供体影响的规律亟待解析。为此,研究人员在标准化商业李园中设计了严谨的对
来源:BMC Plant Biology
时间:2025-10-04
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大麦萌发期耐盐分子机制比较转录组分析揭示关键通路与候选基因
盐胁迫是全球作物生产面临的主要非生物胁迫之一,严重威胁着粮食安全。在作物各个生长阶段中,种子萌发期对盐胁迫高度敏感,直接影响幼苗建成和作物群体规模,因此探究萌发期耐盐分子机制对培育耐盐作物和保障全球粮食安全具有重要意义。裸大麦(青稞)作为青藏高原藏族人民的主粮,具有生育期短、需肥少、耐逆性强等特点,是研究耐盐机制的理想材料。近期发表在《BMC Plant Biology》的一项研究,通过比较耐盐和盐敏感裸大麦地方品种在萌发期盐胁迫下的转录组差异,深入揭示了其耐盐分子机制。研究人员采用mRNA-seq(信使RNA测序)技术结合qPCR(实时定量聚合酶链反应)验证,对耐盐品种(B080和B084)
来源:BMC Plant Biology
时间:2025-10-04
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森林草莓PLCP基因家族响应灰霉菌胁迫的鉴定与表达分析揭示植物免疫新机制
植物在整个生长周期中面临着多种生物和非生物胁迫的挑战,其中真菌病原体如灰霉菌(Botrytis cinerea)导致的病害严重影响着作物的产量和质量。为了应对这些入侵,植物进化出了复杂的免疫防御系统,而木瓜蛋白酶样半胱氨酸蛋白酶(Papain-like cysteine proteases, PLCPs)作为植物免疫系统的核心组成部分,在防御反应中发挥着关键作用。尽管PLCP基因家族在拟南芥、水稻等模式植物中已有较深入的研究,但在蔷薇科作物尤其是森林草莓(Fragaria vesca)中的功能仍知之甚少。森林草莓因其基因组紧凑、二倍体特性以及遗传操作便利性,成为研究蔷薇科作物的理想模型。因此,
来源:BMC Plant Biology
时间:2025-10-04
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NtGGPPS1活性表面位点突变通过增强类胡萝卜素生物合成和ABA途径提升烟草抗旱性
在植物应对干旱胁迫的过程中,类胡萝卜素不仅作为光合作用的辅助色素,更是脱落酸(ABA)合成的前体物质,而ABA正是植物抗旱反应的核心调控因子。然而,类胡萝卜素生物合成途径中的关键限速酶——香叶基香叶基焦磷酸合成酶(Geranylgeranyl diphosphate synthase, GGPPS)的催化效率及其在逆境中的调控机制尚未得到充分挖掘。如何通过蛋白质工程手段优化GGPPS的酶活性和特异性,从而协同提升作物的类胡萝卜素含量和抗旱能力,成为合成生物学和作物育种领域的重要挑战。发表在《BMC Plant Biology》的这项研究,通过理性设计对烟草NtGGPPS1酶的活性位点进行精准改
来源:BMC Plant Biology
时间:2025-10-04
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链霉菌GH90产紫色色素的代谢特性及其在抗菌纺织品中的应用研究
在纺织、食品和化妆品行业广泛使用合成染料的今天,这些化学染料带来的环境污染和健康隐患日益凸显。合成色素不仅可能对人体大脑、肾脏、肝脏等重要器官造成损害,还会影响免疫、生殖及呼吸系统功能。因此,开发安全、可持续的天然色素替代品成为当务之急。微生物色素因其生产周期短、培养条件可控、色彩丰富且环境友好等优势,被视为理想替代方案。其中,放线菌尤其是链霉菌属(Streptomyces)因其强大的次级代谢能力,已成为天然色素开发的重要资源。在此背景下,埃及国家研究中心的Gehad H. El Sayed团队从埃及多个农业区的土壤样本中分离出一株能产生紫色色素的新型链霉菌株,编号GH90。研究人员通过形态学
来源:BMC Microbiology
时间:2025-10-04
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海洋戊糖片球菌E3新型胞外多糖的功能与基因组评估:揭示其抗糖尿病、抗癌及抗炎症潜力的研究
在当今生物医药领域,寻找安全高效的生物活性分子已成为研究热点。乳酸菌产生的胞外多糖(Exopolysaccharides, EPS)因其独特的结构和功能特性备受关注,特别是在抗糖尿病、抗癌和抗炎症方面的潜力。然而,现有研究多集中于陆地来源的乳酸菌,对海洋环境中乳酸菌EPS的探索仍较有限。海洋环境极端条件可能促使微生物产生结构独特、功能更强的EPS,但相关研究尚不充分。炎症性肠病(IBD)、糖尿病和结肠癌等疾病与炎症反应密切相关,目前治疗方法存在安全性问题,迫切需要开发新型治疗剂。为此,研究人员对海洋源戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)E3菌株产生的EPS进行了全面研究
来源:BMC Microbiology
时间:2025-10-04
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基于转录组分析揭示桉树生长杂种优势的遗传基础:从可变剪接到核心基因的调控网络
桉树,作为全球最重要的速生用材树种之一,在热带、亚热带乃至部分温带地区被广泛引种。然而,在中国桉树人工林中,长期存在大规模单一树种造林、品种退化、生产力下降及抗逆性减弱等突出问题。开发推广基因型丰富的优良桉树品种,是解决这些挑战的首要策略。在遗传改良中,杂种优势(Heterosis)——即杂交子一代在生长、繁殖、抗逆性等方面优于其亲本的现象——具有重要价值。尽管中国在桉树杂交育种及新品种选育方面已取得显著成果,但与农作物相比,林木杂种优势的分子遗传机制仍处于探索阶段,这主要归因于林木世代周期长、遗传背景复杂以及缺乏高效的分子育种技术。为了揭示桉树生长杂种优势形成的遗传机制,Su Zhiyi等研
来源:BMC Genomics
时间:2025-10-04
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大规模基因组测序揭示峡谷型牦牛种群分化与选择信号——高原适应性进化的遗传基础
在青藏高原的险峻峡谷中,牦牛(Bos grunniens)作为高海拔牧业系统的核心支柱,为当地牧民提供了肉、奶、纤维和运输等 essential resources。这些被称为"峡谷型"的牦牛种群,在复杂多变的环境中演化出了多样化的表型特征,包括形态、生产性能和适应性。然而,其种群特异性适应的遗传机制仍不明确。随着高通量测序技术的发展,通过全基因组水平解析种群分化和选择信号成为可能,但针对峡谷型牦牛的大规模基因组研究仍属空白。为此,研究人员在《BMC Genomics》发表了最新研究成果,通过大规模基因组测序揭示了峡谷型牦牛的种群分离与选择特征。本研究采用全基因组重测序技术(Illumina
来源:BMC Genomics
时间:2025-10-04
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多组学揭示科罗拉多马铃薯甲虫滞育期脂肪体脂质重塑机制及其调控网络
在寒冷的冬季,许多昆虫通过滞育(diapause)这一特殊的发育途径来应对恶劣环境。滞育期间,昆虫代谢率降低,但仍需依赖体内储存的能量维持生命活动。脂质代谢在这一过程中扮演着核心角色,尤其是脂肪体(fat body)作为昆虫的能量代谢中枢,负责脂质的储存、动员和重塑。科罗拉多马铃薯甲虫(Leptinotarsa decemlineata)是一种重要的马铃薯害虫,其成虫能够在土壤中滞育长达两年之久,期间完全不取食,完全依赖积累的脂质储备生存。尽管前期研究已揭示滞育前脂质积累的关键性,但滞育期间脂质组成的具体变化及其分子调控机制仍不清楚。为了深入解析滞育相关的脂质重塑过程,研究人员在《BMC Bi
来源:BMC Biology
时间:2025-10-04
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真菌苝醌类化合物的规模化生产及稳定同位素标记揭示其生物合成途径
在微生物制药领域,真菌产生的苝醌类天然产物因其独特的光物理性质和显著生物活性备受关注。这类具有高度共轭结构的化合物(如竹红菌素hypocrellins和hypomycins)在光动力疗法中展现出巨大潜力,其对黑色素瘤细胞的半数有效浓度(EC50)可达纳摩尔级别。然而,这类化合物的规模化生产始终面临挑战——传统化学合成方法步骤繁琐且难以放大,而真菌发酵产量低下又无法满足临床应用需求。更令人困扰的是,苝醌类化合物的生物合成途径尚未完全明晰。虽然早期研究通过13C标记乙酸实验证实了乙酸单元可掺入苝醌骨架,但糖类作为潜在碳源的具体贡献机制仍属未知。这种认知空白直接限制了通过代谢工程手段提高产量的可能性
来源:Microbial Cell Factories
时间:2025-10-04
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综述:解码肝细胞癌的分子和基因组景观:生物标志物发现、分类框架和治疗靶点
HCC的流行病学与诊断现状肝细胞癌(HCC)是全球第六大常见肿瘤,占原发性肝癌的75-85%,通常继发于慢性肝病或肝硬化背景。其发病率存在地域差异,主要风险因素包括乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)感染、酒精性肝病及代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)。目前临床筛查依赖腹部超声和甲胎蛋白(AFP)检测,但二者敏感性有限,尤其对早期HCC识别能力不足。影像学技术如磁共振成像(MRI)和增强超声(CEUS)用于确诊和分期,但成本较高且适用人群受限。新型复合模型如GALAD评分(整合性别、年龄、AFP、AFP-L3和DCP)虽提升早期诊断效能(灵敏度73%),仍需大规模验证。HCC的
来源:npj Gut and Liver
时间:2025-10-04
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靶向抑制7SK长链非编码RNA通过Rn7SK-siRNA促进胃癌细胞增殖与迁移的机制研究
Highlight背景胃癌(GC)是全球复发率极高的恶性肿瘤,其死亡率位列第三(仅次于肺癌和肝癌)。根据GLOBOCAN 2020数据,胃癌导致约80万死亡病例(占所有癌症死亡人数的7.7%),是男女合计癌症死亡的第四大原因。2020年约有110万新发胃癌病例,占所有癌症病例的5.6%。细胞培养胃癌细胞系(AGS)购自干细胞技术研究中心细胞库,使用含5%胎牛血清(FBS)和1%青霉素/链霉素的杜尔贝科改良 Eagle 培养基(DMEM),在37°C、5% CO2条件下培养。细胞每2-3天通过胰蛋白酶消化传代,直至融合度达80-90%。Rn7SK-siRNA转染针对Rn7SK的小干扰RNA(si
来源:Gene Reports
时间:2025-10-04
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基于DNDC模型与多智能体梯度提升算法的农业水碳足迹协同优化研究
研究亮点本研究通过整合梯度提升回归算法(Gradient Boosting Regressor)与非合作博弈模型(Non-Cooperative Game Model, NCGM),开发了多智能体优化框架(Multi-Agent Optimization Framework, MAOF),并利用DNDC模型(DeNitrification-DeComposition model)精准模拟农田碳排放。优化后的灌溉策略显著改善水碳足迹(Water-Carbon Footprint, WCF),推动灌溉模式从"产量至上"向"资源-环境-经济"三元协同优化转型。研究区域与数据来源以中国西北地区为研究靶
来源:European Journal of Agronomy
时间:2025-10-04
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基于无人机多光谱与热数据的日尺度实际蒸散发升尺度模型构建及其在灌溉管理中的应用
HighlightField experimental design and measurements试验位于华北平原栾城农业生态实验站(37°53′15′′ N, 114°40′47′′ E),属大陆性季风气候,年均降雨473 mm。2019–2023年冬季小麦生长季设置了6种灌溉处理(从I0全干旱至I5五次灌溉),测定土壤水分、叶面积指数(LAI)及气象数据,并利用无人机搭载多光谱与热传感器采集数据。Changes in crop growth, daily ETc act and soil water conditions under different irrigation treat
来源:European Journal of Agronomy
时间:2025-10-04
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基于留一交叉验证与元启发式优化算法的过程作物模型多目标参数优化框架及其在数据稀疏区的应用——以AquaCrop-OSPy为例
Model evaluation indicators为全面评估模型性能,本研究选取了五项统计指标——决定系数(R²)、均方根误差(RMSE)、标准化均方根误差(NRMSE)、纳什效率系数(NSE)和一致性指数(IoA),从相关性和误差类型两方面综合评判模型表现。具体计算公式如下:R² = [ ∑(Oi - Ō)(Si - Ś) / √(∑(Oi - Ō)²) · √(∑(Si - Ś)²) ]²RMSE = √[ ∑(Oi - Si)² / n ]NRMSE = RMSE / ŌNSE = 1 - [ ∑(Oi - Si)² / ∑(Oi - Ō)² ]IoA = 1 - [ ∑(Oi -
来源:European Journal of Agronomy
时间:2025-10-04
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极端气候复合事件与适应策略对玉米制种产量的定量影响:来自河西走廊绿洲六年田间试验的启示
在全球气候变化背景下,极端气候事件的频率和强度不断增加,对农业生产构成了严峻挑战。特别是在干旱半干旱地区,如中国西北典型的河西走廊绿洲,水资源短缺是玉米制种产业发展的核心制约因素。玉米作为当地重要的经济作物,其生产稳定性直接关系到区域粮食安全和农民收入。然而,当前关于极端气候复合事件(如高温干旱、高温高湿等耦合事件)对玉米制种产量形成的影响机制尚不明确,缺乏定量化的评估和有效的适应性管理策略。因此,深入理解灌溉、种植日期以及极端气候事件对玉米制种产量性状的综合效应,对于制定应对干旱和气候风险的适应性策略至关重要。为了回答上述问题,研究团队于2019年至2024年在甘肃省张掖市甘州区进行了为期六
来源:European Journal of Agronomy
时间:2025-10-04
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MAPK信号与氨基酸生物合成阻断:丝毛锥盖盘菌抑制胶孢炭疽菌的生防机制——转录组与代谢组学分析
在农业和林业生产中,胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)是一种破坏性极强的病原真菌,常导致炭疽病的大规模发生,造成严重的经济损失和生态破坏。传统化学防治方法虽有一定效果,但易引发环境污染、病原菌抗药性及农药残留等问题。因此,开发高效、环保的生物防治策略成为当前研究的重点。内生真菌因其与宿主植物的共生特性及天然抑菌能力,被视为极具潜力的生物防治资源。本研究从健康油茶(Camellia oleifera)叶片中分离出一株内生真菌——丝毛锥盖盘菌(Coniochaeta velutina),并深入探究其对胶孢炭疽菌的抑制机制,相关成果发表于《Canadian J
来源:Canadian Journal of Microbiology
时间:2025-10-04