本研究首次揭示骨微环境中成骨细胞(OB)自噬关键基因Atg5缺失会通过诱导系统性炎症、改变骨基质蛋白组(如激活脂肪酸β-氧化、抑制翻译、促进应激颗粒形成)及增强溶酶体胞吐等机制,创造支持肿瘤生长的微环境,显著促进骨肉瘤和乳腺癌骨转移的发展。该发现为靶向骨自噬以延缓骨转移提供了新策略。
本研究针对pRb-E2F通路在癌症中的关键作用,探讨了其如何通过PRMT5介导的精氨酸甲基化,超越传统的转录调控功能,进而广泛影响选择性剪接(AS)网络。研究人员利用CRISPR基因编辑技术构建E2F1和pRb敲除细胞系,结合PRMT5特异性抑制剂T1-44处理,通过全基因组RNA测序分析发现,pRb-E2F通路组件(E2F1、pRb、PRMT5)能独立且协同地调控差异表达基因(DEGs)和差异性剪接基因。尤为重要的是,转录调控网络与剪接调控网络在很大程度上是相互独立的。研究进一步证实,剪接因子SRSF2和HNRNPC可与E2F1相互作用,并在细胞周期进程和DNA损伤应答中介导E2F1依赖的AS事件。该研究揭示了pRb-E2F通路通过协调基因表达的转录和转录后水平,精细调控细胞命运的新层面,为理解该通路在癌症等疾病中的作用提供了新视角。
本研究针对肺微环境调控肺泡巨噬细胞(AMs)机制不明的科学问题,通过构建Lyz2creEi24fl/fl基因敲除小鼠模型,发现微生物群-TLR2/4信号轴上调的EI24能促进AMs稳态维持但抑制其吞噬和炎症反应功能。该研究揭示代谢重编程是关键作用机制,为靶向EI24增强巨噬细胞抗病毒抗肿瘤免疫治疗提供新策略。
本研究针对DNA数据存储中复合字母难以区分和分子多样性高导致的恢复可靠性问题,提出了名为DNA钻石的可分解复合字母星座模型。该模型包含15个可分解点,通过两阶段字母检测框架和双端索引编码技术,在八字母系统中实现2.5 bits/letter的存储密度(14×覆盖度下无误恢复),在15字母系统中达到3.125 bits/letter的存储密度(33×覆盖度下无误恢复),为高密度DNA数据存储提供了实用化解决方案。
间充质干细胞通过诱导RoRγt+Foxp3+T调节细胞(Tr17)重塑Th17/Treg轴缓解实验性脑疟
本研究针对脑疟(CM)免疫病理失衡难题,探索了间充质干细胞(MSCs)在实验性脑疟(ECM)模型中的治疗潜力。研究人员通过输注MSCs,发现其可诱导具有双重表型的Tr17调节性T细胞,有效纠正Th17/Treg轴失衡,降低促炎因子IL-6、IL-17,提升抗炎因子IL-10,显著改善寄生虫血症、生存率及血脑屏障损伤。该研究为MSCs作为脑疟免疫病理辅助疗法提供了新机制支持。
本研究发现溶瘤新城疫病毒(NDV)通过动态调控线粒体融合-分裂平衡,诱导PINK1-PRKN通路介导的线粒体自噬(mitophagy),进而重编程宿主氨基酸代谢,为病毒复制提供原料。该研究不仅揭示了NDV逃逸MAVS介导的天然免疫的新机制,更阐明了病毒劫持细胞代谢网络的关键环节,为优化溶瘤病毒疗法提供了新的理论靶点。
MEG3差异表达与免疫特征差异:揭示1型糖尿病中α细胞抗性与β细胞易感性的新机制
本研究针对1型糖尿病中β细胞被选择性破坏而α细胞存活的临床现象,通过整合分析单细胞和批量RNA测序数据,发现α细胞具有更强的免疫相关基因表达特征,而β细胞特异性高表达促凋亡长链非编码RNA MEG3。功能实验证实敲低MEG3可通过抑制STAT1信号通路降低CXCL10表达和HLA-I表面表达,显著改善β细胞在炎症环境下的存活和功能。该研究为理解胰岛细胞异质性在自身免疫攻击中的不同命运提供了新视角,为开发保护β细胞的靶向疗法奠定了理论基础。
斑马鱼脑血管发育时空图谱:多组学整合揭示血管生成模式转变与血脑屏障成熟机制
本研究针对脊椎动物脑血管发育过程中分子细胞动力学机制不清的问题,通过整合原位测序、单细胞转录组和3D血管重建技术,构建了斑马鱼大脑内皮发育(3-11 dpf)的时空图谱。研究发现脑血管发育存在从侧向血管化到实质内血管生成的模式转变,鉴定出6种内皮亚型,并证实三个未表征基因(slc16a1a、zgc:158423、cldc1)对血管模式形成和血脑屏障完整性具有关键调控作用,为脑血管发育研究提供了多尺度研究框架。
解析光甘草定生物合成的迷宫式网络:动态甲基化-去甲基化循环驱动的多路径稳健合成新范式
本研究针对黄酮类化合物生物合成网络复杂、路径难以解析的难题,通过整合染色体级别基因组组装与大规模转录组分析,系统揭示了药用植物光果甘草中重要抗氧化剂glabridin的完整生物合成路径。研究发现了一个由四类修饰酶构成的阶梯式多路径网络,其核心创新在于揭示了一种通过动态甲基化-去甲基化循环调控中间体亲水性与酶亲和力的保护-去保护机制。该研究在酵母中成功重建了该网络,证明多路径设计相比单一路径具有更强的鲁棒性和更高产量,为天然产物发现与生物制造提供了新范式。
Rottlerin通过双重降解SLC7A11与GPX4诱导肝细胞癌铁死亡并增强化疗敏感性
本研究针对肝细胞癌(HCC)中铁死亡诱导策略单一、易产生耐药性问题,探讨天然产物Rottlerin通过泛素-蛋白酶体途径同步降解SLC7A11与GPX4关键防御节点的创新机制。研究发现Rottlerin不仅能独立诱发铁死亡,更可协同临床药物(RSL3/索拉非尼)增强疗效,且作用不依赖PKCδ信号通路,为克服肿瘤抗氧化补偿机制提供了新型双功能降解剂。
BOK缺失通过尿苷代谢调控增强p53缺陷非小细胞肺癌对ATR抑制的敏感性
本研究针对p53频繁失活的非小细胞肺癌(NSCLC),探讨了促凋亡蛋白BOK缺失通过影响尿苷代谢(UMPS活性)导致DNA损伤增加的机制。研究人员发现,在p53缺陷背景下,BOK缺失使癌细胞更依赖ATR介导的DNA损伤修复通路,使用ATR抑制剂ceralasertib(AZD6738)可引发合成致死效应,显著加剧DNA损伤并诱导细胞死亡。该研究为p53突变且BOK低表达的NSCLC患者提供了靶向ATR的精准治疗新策略。
本研究针对单克隆抗体胞内穿透性差、功能性弱的问题,通过系统分析抗体可变区特性并优化单链抗体(scFv)结构参数,成功建立AI辅助的胞内抗体重编程平台。研究团队通过创新性设计域间连接肽、优化scFv空间取向及电荷分布,开发出靶向60种胞内蛋白的600余种高稳定性intrabody,并在p53、α-synuclein等重要靶点完成功能验证,为抗体互作组的胞内应用开辟了新途径。
本研究针对与肺动脉高压、肺损伤及炎症相关的TWIK-2(K2P)钾通道结构不明、调控机制模糊的问题,通过单粒子冷冻电镜技术解析其3.7 Å结构,结合自动化膜片钳与突变分析,揭示电压依赖性门控特性及脂质调控机制,并建立高通量小分子筛选平台,为靶向TWIK-2的抗炎药物研发提供理论基础。
基于Ad26/MVA疫苗的治疗性免疫在SHIV/HIV感染中引发功能性抗体特征及其对病毒控制的作用
【编辑推荐】为攻克HIV-1潜伏库清除难题,研究者开展Ad26/MVA mosaic疫苗治疗性免疫研究。发现该方案在SHIV感染猕猴和ART抑制HIV患者中均可激发强大的Env特异性抗体应答,包括Fcγ受体结合、细胞吞噬及NK细胞活化等功能。抗体水平虽未预测治疗中断后病毒反弹,但与病毒载量设定点呈负相关,为通过Fc介导的体液免疫实现功能性治愈提供新思路。
本研究针对光感受器细胞凋亡不可逆的传统观点,首次发现661 W细胞在凋亡应激(星形孢菌素/缺氧)后能逆转凋亡特征。通过证实线粒体功能恢复(ATP水平回升、mROS降低)及线粒体自噬的关键作用(MF-094诱导促进恢复/Mdivi-1抑制加剧死亡),为视网膜变性疾病提供了新的治疗靶点。该成果发表于《Cell Death》,为视觉保护研究开辟了新维度。
磷脂双(单酰甘油)磷酸通过树突状素A激活肿瘤细胞生物合成赋予外泌体抗肿瘤免疫原性
本文发现,树突状素A (DDA) 通过激活LXRβ,上调磷脂酶D (PLD) 和CLN5等酶的表达,促进磷脂双(单酰甘油)磷酸 (BMP) 在肿瘤细胞和外泌体 (sEV) 中的生物合成。富含BMP的DDA-sEV能显著增强树突状细胞 (DC) 的摄取和功能成熟,进而激活Th1型CD4+T细胞反应,抑制黑色素瘤和三阴性乳腺癌生长,并显著增强抗PD-1疗法的疗效。研究揭示了BMP是sEV抗肿瘤免疫原性的关键决定因素,为癌症免疫治疗提供了新靶点。
本研究针对空气污染危害健康的生物学机制不明确这一关键问题,系统探究了循环蛋白质在其中的介导作用。研究人员基于英国生物样本库(UK Biobank)大数据,发现30种疾病与空气污染显著相关,鉴定出1,089个污染相关蛋白及296个疾病风险介导蛋白,揭示其通过MAPK信号通路(心血管疾病)、先天免疫(免疫疾病)等不同机制发挥作用。研究进一步构建空气污染蛋白风险评分(APPRS),在多个队列验证其风险评估价值,为精准预防提供新工具。该成果发表于《Nature Communications》,阐明了血浆蛋白质组在环境健康效应中的核心地位。
本研究针对化学诱导二聚化(CID)系统依赖外源分子的局限性,开发了基于核受体(NR)配体结合域(LBD)与TIF2共激活肽的激素/药物响应型CID系统。通过整合TRβ/VDR/RARγ等受体,实现了对甲状腺激素、维生素D等内源信号及临床药物的多重响应,并首创配体控制液液相分离(LLPS)凝聚体技术,使基因转录激活增强数百倍。该技术为合成生物学与生理信号整合提供了可编程平台,在基因电路和疾病治疗领域具应用潜力。
本研究针对疫苗诱导抗体应答存在显著个体差异的临床问题,通过分析73名灭活SARS-CoV-2疫苗接种者的纵向中和抗体动态,创新性地识别出三种应答表型:低延迟型(LR)、快速稳定型(RS)和持续增长型(CI)。研究发现接种后第7天是应答分化的关键节点,CI组表现出增强的抗原提呈和Th1相关通路活化,并发现HLA-F/H选择性剪接、IKBKE/HRAS的3UTR缩短等转录后调控特征。研究建立的基线基因模型可准确预测LR个体,为疫苗应答个体化预测提供了新策略。
本研究揭示了癌症相关成纤维细胞(CAFs)来源的MFAP2通过激活ITGB8-FAK-ERK1/2-ETS2-CYP27A1-LXRβ信号轴,促进结直肠癌(CRC)增殖转移并抑制CD8+T细胞功能的新机制。该发现为CRC免疫治疗提供了新的靶点和策略。