全球CO2排放量在2023年达到创纪录的358亿吨,开发高效碳捕集技术迫在眉睫。自然界中,海洋生物通过碳酸酐酶(Carbonic Anhydrase, CA)将CO2转化为稳定的碳酸盐矿物,但天然CA存在稳定性差、成本高等缺陷。美国西北太平洋国家实验室(Pacific Northwest National Laboratory)的研究团队受此启发,利用序列可编程的肽类聚合物(peptoid)构建了具有精确活性位点排列的晶体纳米材料,成功模拟了CA的催化功能。研究团队采用固相亚单体合成法制备19种含不同配体(如cyclen、Nhis等)的肽类序列,通过自组装形成纳米片或纳米管结构。关键实验技术包
基于血浆游离RNA的胰腺癌早期诊断:高灵敏生物标志物在临床前高风险人群中的验证研究
胰腺导管腺癌(PDAC)作为最具侵袭性的恶性肿瘤之一,其五年生存率不足10%,早期诊断困难是制约疗效提升的主要瓶颈。目前临床依赖的内镜超声引导下细针穿刺(EUS-FNA)虽能检测微小病灶,但存在侵入性强、技术方面的要求高且假阴性率较高等局限。更棘手的是,PDAC需要与胰腺炎、导管内状黏液性肿瘤(IPMN)等良性疾病鉴别,而常用血清标志物CA19-9特异性不足。这些临床痛点呼唤着更精准、便捷的无创诊断方法。来自Oregon Health and Science University的研究团队在《Nature Communications》发表创新研究,开发了基于血浆游离RNA(cfRNA)的液体活
UHRF2介导原始生殖细胞DNA甲基化重编程抵抗机制:揭示生殖系表观遗传调控新范式
在生命起源的奥秘中,生殖细胞的表观遗传重编程犹如一场精心编排的分子芭蕾。原始生殖细胞(PGCs)作为精卵细胞的祖先,要经历全基因组DNA甲基化的两次大规模擦除与重建——第一次发生在受精后,第二次则发生在PGCs发育过程中。这场表观遗传大扫除对清除亲代表观遗传记忆至关重要,但科学家们长期困惑:为何某些区域(如年轻逆转录转座子和生殖系基因)能抵抗这种擦除?这种选择性保留是偶然现象还是隐藏着更深层的生物学逻辑?来自法国国家健康与医学研究院(INSERM)的研究团队在《Nature Communications》发表的研究给出了答案。他们发现UHRF2——这个曾被忽视的UHRF1兄弟,竟
缺氧条件下褐腐真菌松生拟层孔菌(Fomitopsis pinicola)降解木材的分子机制
在森林ECO中,木质纤维素的分解是碳循环的关键环节,而担子菌门真菌是这一过程的主要驱动力。传统研究认为,褐腐真菌依赖需氧的Fenton化学反应降解木材,但木材内部常存在缺氧环境,这种矛盾现象长期未被阐明。最新发表在《Nature Communications》的研究颠覆了传统认知,揭示了褐腐真菌在完全缺氧条件下的生存策略。法国国家农业食品与环境研究院(INRAE)等机构的研究团队通过多学科方法,首次证实松生拟层孔菌(Fomitopsis pinicola)能在无氧环境中生长并降解木材。研究人员结合野外采样、非侵入式氧浓度监测、定量蛋白质组学和13C标记的固态核磁共振技术,发现该真菌在缺氧条件
血清与血浆中microRNA的稳定性分析:循环生物标志物的可靠性与临床应用潜力
在疾病早期诊断领域,血液检测因其无创性始终是研究热点。然而传统RNA生物标志物面临严峻挑战——无处不在的核糖核酸酶(RNase)会导致长链mRNA迅速降解。相比之下,长度仅21-25个核苷酸的microRNA(miRNA)因其特殊的稳定性机制(如外泌体包裹或与蛋白质结合)展现出独特优势。这类小分子非编码RNA(ncRNA)不仅数量庞大(人体内预测超过5000种),还具有组织特异性和疾病相关性,在癌症、心血管疾病、神经系统疾病等领域显示出巨大诊断潜力。但核心问题悬而未决:这些分子指纹能否经受住临床采血、运输和处理过程中的现实考验?美国凯斯西储大学(Case Western Reserve U
RAPGEF3:基底亚型肺鳞癌治疗新靶点的发现及其RAP1A-AKT信号轴机制研究
肺鳞状细胞癌(LUSC)的基底亚型作为临床难治性肿瘤,其治疗困境亟待突破。最新研究揭示RAP鸟嘌呤核苷酸交换因子3(RAPGEF3)在该亚型中异常活跃,通过激活RAP1A(而非RAP1B)-AKT信号级联反应,成为驱动肿瘤增殖存活的分子引擎。令人振奋的是,选择性抑制剂ESI-09在患者来源异种移植(PDX)模型中展现出显著抗肿瘤效果,且安全性良好。这项发现不仅阐明了RAPGEF3-RAP1A-AKT轴在基底亚型LUSC中的核心作用,更揭示了RAP1亚型(RAP1A/RAP1B)的功能异质性,为开发精准靶向疗法提供了理论依照。该突破性进展对具有相似信号通路的其他恶性肿瘤治疗亦具重要参考价值。
在肥胖、高胆固醇血症和2型糖尿病等代谢性疾病患者中,冠状动脉微血管功能障碍是导致心血管事件的重要诱因。内皮细胞作为血管功能的主要调控者,其稳态失衡被认为是这类疾病的早期标志。然而,游离脂肪酸如何通过调控脂代谢器官——脂滴(LD)来影响内皮细胞命运,这一机制始终迷雾重重。美国弗吉尼亚联邦大学的研究团队在《Cell Death Discovery》发表突破性研究,首次揭示油酸(OA)通过DGAT1依赖性途径促进小鼠心脏内皮细胞(MCECs)脂滴形成,而这一过程对抵抗脂毒性引发的铁死亡具有关键保护作用。研究人员采用多组学方法证实,当DGAT1被抑制时,LD生物生成缺陷会引发三重打击:内质网应激加
内源性逆转录元件:概述人类基因组中近50%由转座元件构成,其中逆转录转座子(EREs)通过“复制-粘贴”机制增殖。大致上可以分为LTR类(如内源性逆转录病毒ERVs)和非LTR类(如LINE-1和Alu)。尽管大多数因突变失活,少数完整LINE-1和ERV仍保留移动能力。癌症中表观遗传失调可唤醒这些“沉睡的寄生者”,引发基因组重塑或免疫应答。ERE介导的致癌通路转录调控ERE序列常被劫持为基因启动子或增强子,驱动致癌嵌合转录本(onco-exaptation)。例如:霍奇金淋巴瘤中,MaLR LTR激活CSF1R原癌基因;黑色素瘤中,LTR驱动的截短ALK亚型促进转化;膀胱癌中,LINE-1衍生的S
老年认知衰退问卷(IQCODE)在南非农村痴呆评估中的信效度验证及其跨文化应用价值
背景阿尔茨海默病及相关痴呆(ADRD)已成为全世界主要死因,南非60岁以上人口比例预计205年将增至15.4%,痴呆病例数将增长至68万。然而,当地认知评估面临重大挑战:现有工具依赖读写、计算等能力,而农村地区超半数老年人无正规教育,且感官功能障碍高发。在此背景下,知情者问卷(IQCODE)因其对低教育人群的适应性成为潜在解决方案。该工具通过询问熟悉老年人的知情者(多为配偶或子女),评估10年内的认知变化,原始26项版本后精简为16项,已在美、英、印等国大范围的应用。方法研究基于南非健康与老龄化纵向研究(HAALSI)的痴呆亚队列,采用分层随机抽样纳入1309对参与者-知情者。评估内容有:可行性:
阿尔茨海默病脑网络动态变化的拓扑与几何特征:基于性别差异的动态功能连接研究
背景阿尔茨海默病(AD)作为最常见的痴呆类型,其病理特征包括β淀粉样蛋白(Aβ)斑块和tau蛋白缠结。传统诊断依赖正电子发射断层扫描(PET)和脑脊液检测,但存在辐射暴露和侵入性等局限。磁共振成像(MRI)因其非侵入性和可重复性优势,成为研究AD脑网络变化的理想工具。有必要注意一下的是,性别和年龄是仅次于APOE ε4基因的重要风险因素,女性AD患者通常表现出更快的认知衰退和脑萎缩速率。动态功能连接(dFC)技术通过滑动窗口法捕捉脑区交互的时变特征,相比静态功能连接能更敏感地反映AD相关的网络重组。本研究创新性地将持久图同源性和矩阵距离度量相结合,首次系统评估了不同距离指标对AD脑网络动态特征的检测
早期双侧输卵管卵巢切除术对女性认知与脑健康的影响:风险、恢复力与主观认知衰退的机制研究
背景风险与恢复力(RandR)概念对识别阿尔茨海默病(AD)高风险人群至关重要。在混合性别研究中,年龄、性别、代谢疾病等因素已被确认为AD风险因素。然而,关于女性特有风险因素的研究仍显不足。全球流行病学多个方面数据显示女性AD患病率高于男性,但具体机制尚不明确。早期双侧输卵管卵巢切除术(BSO)导致17-β雌二醇(E2)合成立即中断,已被确认为女性迟发性AD的重要风险因素。动物实验显示,BSO术后2-6个月即可出现言语情景记忆减退,5年内出现空间工作记忆障碍和海马体积缩小。这些变化可能预示着AD的最早期征兆。方法加拿大研究团队招募333名女性参与者,包括BSO组、BRCA对照组(BRCA-C)、年龄匹
Highlight材料与方法这项经机构审查委员会批准、基于TriNetX多中心数据库的回顾性队列研究,纳入了2004-2025年间接受肾部分切除术(PN)、冷冻消融或热消融治疗的RCC成人患者。通过倾向性评分匹配(PSM)平衡年龄、合并症、肾功能和BMI后,比较了围手术期结局、10年生存率、转移风险及再干预率。结果9,374例PN、2,169例冷冻消融和1,003例热消融患者纳入分析。匹配后显示:PN组住院时间更长(1.2天 vs. 消融组0.3-0.4天,p0.01)、输血率更高(4.3% vs. 0.9-1.4%),但消融组10年再干预率非常明显升高(冷冻消融13.0%,热消融9.6%
启动生长:毫秒至秒级的电信号触发所有细胞通过膜电位(Vmem)的快速波动感知环境变化。上皮组织的跨上皮电位(TEP)在伤口修复中产生50-500 mV/mm的内生电流,驱动细胞增殖。斑马鱼研究表明,电压敏感磷酸酶(VSP)在100毫秒内响应组织去极化,通过激活钙通道(如cacna1c)调控增殖,突变离子通道基因会导致鳍过度生长或发育不全。电信号还通过MAPK通路(ERK/p38/JNK)影响细胞行为,如Hydra形态发生逆转和神经嵴细胞定向迁移。跨越时间尺度I:电化学与力电耦合电压敏感蛋白(如TPTE、Galvanin)将电信号转化为生化响应。VSP介导的去极化触发磷酸肌醇代谢,而钙内流通过钙
PKA RIα突变体R366X通过加速cAMP水解揭示蛋白激酶A异常失活新机制
【亮点】• R366X突变逆转cAMP释放顺序:CNB-A先于CNB-B解离• 突变体使cAMP信号寿命减少50%,加速PKA失活• 变构网络破坏导致CNB-B结构域稳定性降低【R366X突变逆转cAMP释放顺序并加速PKA失活】为解析R366X对PKA失活机制的影响,我们通过实时2D 1H-15N HSQC核磁谱监测磷酸二酯酶(PDE)催化下的cAMP释放动力学。结果显示:野生型RIα遵循经典先B后A的解离顺序,而R366X突变体则反常地呈现先A后B模式。突变体CNB-A的cAMP解离速率常数(koff)提升3倍,导致整体信号维持的时间较野生型缩短50%。这种时序逆转现象首次揭示ACR
细菌Hsp90依赖性调控机制:客户蛋白TilS的微妙变异决定分子伴侣需求
在生命活动的复杂网络中,蛋白质的正确折叠和功能维持至关重要,而分子伴侣(chaperone)系统正是这一过程的质量监督员。其中,热休克蛋白90(Hsp90)作为从细菌到人类都高度保守的ATP依赖性分子伴侣,负责稳定和激活众多客户蛋白(client proteins)。然而长久以来,科学家们困惑于一个核心问题:究竟是什么决定了一个蛋白需要依赖Hsp90?这样的一个问题的答案不仅关乎基础生物学认知,也对理解细菌环境适应机制具备极其重大意义。法国艾克斯-马赛大学(Aix-Marseille Univ, CNRS, BIP UMR 7281)的Marie Corteggiani团队以γ-变形菌纲的She
蕨类植物肾蕨(Nephrolepis exaltata)对气候平均状态随时间的变化的多层次生理代谢响应机制研究
这项突破性研究揭示了蕨类植物界的佛系生存策略。当科学家们让肾蕨(Nephrolepis exaltata)和芸薹属(Brassica oleracea)同时经历干旱(D)、高温(HT)和高浓度二氧化碳(HCO2)三重暴击时,戏剧性的差异出现了:芸薹属像过山车般剧烈波动——氨基酸和有机酸水平骤降,磷脂酰胆碱(PC)和磷脂酰乙醇胺(PE)在高温下飙升却在HCO2环境中跳水;而肾蕨却像开了禅定模式,从叶片解剖结构到代谢网络都稳如泰山。这种代谢性冷漠现象暗示,在气候平均状态随时间的变化的牌桌上,蕨类植物可能握有不同于开花植物的神秘进化王牌。研究不仅解开了碳同化与胁迫适应的权衡之谜,更预警了未来生态系统可能
SIRT6通过调控NRF2通路缓解哮喘模型中内质网应激相关黏液高分泌的机制研究
持续暴露于屋尘螨(HDM)会加剧哮喘严重程度,组蛋白去乙酰化酶SIRT6被发现能调控气道上皮细胞的炎症和重塑过程。研究团队通过建立HDM诱导的小鼠哮喘模型和IL-13刺激的Beas-2B细胞炎症模型,观察到哮喘小鼠气道上皮中SIRT6表达上调,伴随内质网应激标志物BIP、CHOP及黏液蛋白MUC5AC水平升高。实验显示,过表达SIRT6能明显降低活性氧(ROS)水平,抑制BIP/CHOP/MUC5AC表达;而敲低SIRT6则产生相反效果。机制研究发现,SIRT6选择性抑制ATF6而非ATF4/XBP-1s/磷酸化eIF2α的表达。更关键的是,SIRT6通过减少NRF2乙酰化并提升其蛋白稳定性,
紫杉醇通过Sirt1/Nrf2/GPX4通路抑制巨噬细胞铁死亡并改善脂质代谢以减轻动脉粥样硬化
动脉粥样硬化(Atherosclerosis, AS)作为冠心病和脑卒中等心血管疾病的罪魁祸首,其发展过程中巨噬细胞的铁死亡(ferroptosis)扮演着关键角色。最新研究发现,抗癌明星药物紫杉醇(Paclitaxel, PTX)竟能化身血管清道夫——通过激活长寿蛋白Sirt1这个代谢开关,启动Nrf2/GPX4抗氧化防御系统,有效阻断巨噬细胞的铁死亡危机。在高脂饮食喂养的ApoE−/−小鼠模型中,连续8周PTX治疗让动脉斑块上演变形记:油红O染色显示脂质沉积减少,Masson染色可见胶原纤维重生。更神奇的是,免疫荧光双标实验捕捉到巨噬细胞标记物CD68与铁死亡关键蛋白GPX
尼洛替尼剂量递减策略在慢性期慢性髓性白血病治疗无缓解期的96周更新研究:DANTE试验最终结果
1 引言慢性髓性白血病(CML)的特征是费城染色体上存在BCR::ABL1融合基因,其编码的酪氨酸激酶(TKI)驱动白血病细胞增殖。尽管TKI(如尼洛替尼)显著改善了患者生存,但长期治疗带来的不良反应和经济负担促使研究者探索治疗无缓解期(TFR)的可能性。欧洲白血病网络(ELN)2020年指南建议,对持续深度分子学缓解(DMR,定义为BCR::ABL1/ABL1≤0.01% IS)的患者可考虑停药。然而,直接停药可能会引起高达60%的分子学复发,而剂量递减策略可能通过逐步降低TKI暴露减少停药综合征和复发风险。2 材料与方法DANTE研究是一项前瞻性单臂II期试验,纳入107例接受一线尼洛替尼(
光生物调节疗法新突破:680与850 nm LED光源促进人脑内皮细胞分化的机制研究
这项开创性研究揭示了特定波长光生物调节(Photobiomodulation, PBM)对人脑微血管内皮细胞的调控奥秘。科研团队采用峰值波长680 nm(半峰宽17.5 nm)和850 nm(半峰宽25.1 nm)的发光二极管(LED)光源,如同精准的光之手术刀,系统探究了其对内皮细胞的多维影响。实验发现,PBM治疗如同给细胞充电,明显提升了线粒体这台能量发动机的工作效率。更令人振奋的是,这种光照疗法能巧妙平衡细胞内的氧化还原状态,将有害的活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS)维持在安全阈值。当研究人员观察到钙离子(Ca2+)信号如同跳动的音符般发生规律