研究背景与目标 - 需要大量同一单细胞的基因组和转录组直接测序以解析乳腺癌上皮谱系及基因型-表型关系[2] 技术突破 - 开发高通量高基因组精度单细胞DNA和RNA多组学技术wellDR-seq 可同时分析数千单细胞的基因组和转录组[3][5] - 该技术首次实现高通量同时捕获单细胞全基因组和全转录组 适用于多种癌症及生物医学领域[3][9] 实验设计与规模 - 对12例雌激素受体阳性乳腺癌患者的33646个单细胞进行wellDR-seq技术分析[5] 核心研究发现 - 发现多个患者体内存在具有腔上皮激素反应性谱系的肿瘤祖先亚克隆 可能是乳腺癌起源细胞[5] - 56%的拷贝数变异片段与基因表达呈近乎线性相关性[9] - 在亚克隆水平鉴定出剂量敏感型基因和剂量不敏感型基因 包含多个乳腺癌相关基因[6][9] - 单基因水平存在广泛变异 与大片段染色体区域的线性相关性形成对比[6] 学术影响 - 研究成果发表于国际顶尖学术期刊Cell 第一作者已回国组建独立实验室[3][4]

之前的研究显示，长期暴露于汽车尾气、野火和工厂废气等空气污染中，会增加患神经退行性疾病的风 险，但空气污染物 PM2.5 在路易体痴呆 （LBD） 中的具体作用，尤其是无痴呆的帕金森病相比的独特病 例发展轨迹，仍不清楚。 2025 年 9 月 4 日，约翰·霍普金斯大学 毛晓波 、 韩世忠 ，哥伦比亚大学 Xiao Wu 等人在国际顶尖学术 期刊 Science 上发表了题为： Lewy body dementia promotion by air pollutants 的研究论文。 这项针对 5600 万人的大规模研究表明，长期暴露于空气污染物 PM2.5 会增加 路易体痴呆 （LBD） 的患 病风险，并揭示了潜在机制，这一发现强调了进一步研究空气污染在神经退行性疾病中的作用及其对公共 卫生战略影响的重要性。 撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 路易体痴呆 （Lewy body dementia，LBD） 是仅次于 阿尔茨海默病 和 血管性痴呆 的第三大痴呆类型， 其包括 伴路易体痴呆 （DLB） 和 伴痴呆帕金森病 （PDD） ，都是因为 α-突触核蛋白 （αSyn） 在大脑 神经细胞中聚集形成团块， ...

干细胞 并不是一个新概念，但至今仍位于生命科学研究的前沿。 其英文名为 Stem Cell ，其中"Stem"意为"干"或"起源"。顾名思义，这是一种处于细胞群 体起源的原始细胞，具有自我更新能力，也能在体内分化产生某种特定组织类型，因此被称 为"生命的种子"。 一代又一代科学家接续努力，建立在干细胞基础之上的生物学、药物学研究从未停止—— 于洪涛 西湖实验室主任、西湖大学生命科学学院院长、讲席教授 裴端卿 西湖实验室、西湖大学生命科学学院讲席教授 刘立中 西湖实验室、西湖大学生命科学学院特聘研究员 刘晓东 西湖实验室、西湖大学生命科学学院特聘研究员 裴唯珂 西湖实验室、西湖大学生命科学学院特聘研究员 张 兵 西湖实验室、西湖大学生命科学学院特聘研究员 王 曦 西湖实验室基因组与生物信息学核心实验室主任 Veronique Gebala 《自然》高级编辑 Stylianos Lefkopoulos 《自然-细胞生物学》高级编辑 Robert Stephenson 《自然-通讯》高级编辑 Hannah Walters 《自然-衰老》高级编辑 Miguel A. Esteban 华大基因（深圳）3CD STAR实 ...

该论文题为： Agriculture breaks down traditional biogeographic barriers of soil fungi （农业打破了土 壤真菌的传统生物地理屏障 ） ，该论文于 2025 年 8 月 27 日在线发表于 Cell 子刊 One Earth 上， 论 文通讯作者为西北农林科技大学 焦硕 教授和 韦革宏 教授。 撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 近日， 西北农林科技大学 的一项最新研究登上了 Cell Press 官网头条。 研究团队表示，随着全球粮食需求的增长，农业扩张已成为地球上生物多样性变化最普遍的驱动因素之 一。了解农业如何影响生物多样性对于构建可持续的粮食系统和保护生态系统健康至关重要。虽然农业对 于养活世界至关重要，但它也以我们刚刚开始理解的方式深刻地重塑着自然世界。而通过了解土地利用变 化如何重塑微生物的生物地理分布，我们能够更好地预测集约化农业的生态代价，并为更可持续的土地管 理提供信息。此外，这项研究也为将生物多样性因素纳入农业和保护规划提供了科学基础。 农业扩张和集约化正在重塑生物多样性格局，给维持生态系统功能带来了紧迫挑战。土地利 ...

编辑丨王多鱼 排版丨水成文 行星内部存在 内核 （ inner core， IC） 这一情况在行星演化过程中具有重要意义。然而，对 行星深部结构的探测向来充满挑战，实际上，1936 年科学家通过 地震波首次推测出地球内核的存在，但直到 1980 年代才充分确认这一点。迄今为止，除了地球和月球之外，其他天体的内核尚未得到确认。 2025 年 9 月 3 日，中国科学技术大学 孙道远 教授作为通讯作者， 毕慧星 作为第一作者，在 Nature 期刊发表了题为： Seismic detection of a 600-km solid inner core in Mars 的研究论文 。 研究团队通过深入分析美国 NASA"洞察号" （InSight） 火星探测 器记录的火震 （火星上的地震） 数据， 首次确证 火星 内部存在一个半径约 600 千米的 固态 内核 ，并揭示其主要成分构成可能是富含轻元素的结晶铁镍合金。 该研究是首次在地球以外的行星中确认了固态内核的存在，证实了火星与地球相似的核幔分异结构。 对类地行星而言， 固态内核 的存在对其核心成分与热演化过程以及行星磁场历史具有重要影响。 对于火星而言，其具有 ...

文章核心观点 - 2025年9月3日，国际顶尖学术期刊《自然》一次性上线了27篇论文，其中8篇由华人学者作为主要贡献者（通讯作者或第一作者）完成 [3] 华人学者研究成果概览 - 密歇根大学安娜堡分校张燕、侯仲刚作为共同通讯作者，周旭飞作为第一作者，发表了关于Cas9感知CRISPR RNA丰度以调节CRISPR spacer获取的研究 [3] - 马萨诸塞大学医学院翁志平作为共同通讯作者，Tianxiong Yu作为共同第一作者，发表了关于人类大脑衰老过程中单细胞转录组和基因组变化的研究 [7] - 宾夕法尼亚大学Yanxiang Deng、Wanding Zhou作为共同通讯作者，Chin Nien Lee、Hongxiang Fu作为共同第一作者，发表了关于组织中DNA甲基化组和转录组空间联合分析的研究 [8] - 加州大学伯克利分校Shuqi Xu、劳伦斯利弗莫尔国家实验室Xiaoxing Xia作为共同第一作者兼共同通讯作者，发表了关于用于量子信息应用的3D打印微型离子阱技术的研究 [10] - 加州理工学院Lulu Qian作为通讯作者，发表了关于DNA神经网络中监督学习的研究 [11] - 美国Endeavor健康研究中心/芝加哥大学Jubao Duan作为通讯作者，Siwen Zhang、Hanwen Zhang作为共同第一作者，发表了关于PICALM阿尔茨海默病风险等位基因导致小胶质细胞中脂滴异常的研究 [13] - 中国科学技术大学孙道远教授作为通讯作者，毕慧星作为第一作者，发表了关于火星内部600千米厚的固态内核的地震探测研究 [15] 其他国际研究成果 - 日本理化研究所Yu-Chiun Wang作为共同通讯作者，发表了关于原肠胚形成过程中不同进化策略可避免组织碰撞的研究 [5]

胶质母细胞瘤代谢脆弱性研究 - 胶质母细胞瘤是成年人中最常见且最具侵袭性的原发性恶性脑肿瘤 标准治疗包括手术切除、放疗和替莫唑胺化疗 但肿瘤总是会复发 大多数患者在确诊后1-2年内死亡[3] - 治疗抵抗和肿瘤异质性限制了治疗效果 但通过靶向抑制促进治疗抵抗的代谢脆弱性可能解决治疗瓶颈[3] 代谢机制发现 - 胶质母细胞瘤会从周围环境中窃取丝氨酸来迅猛生长 而不是自行合成 这成为其代谢上的致命弱点[4] - 研究团队对8名胶质母细胞瘤患者和小鼠输入碳同位素标记的葡萄糖 通过追踪同位素发现肿瘤利用摄取的糖分合成DNA等基本成分 支持疯狂生长[6] - 健康脑组织将葡萄糖用于三羧酸循环和代谢为丝氨酸 而胶质母细胞瘤直接窃取丝氨酸 释放原本用于合成丝氨酸的葡萄糖 转而用于合成嘌呤核苷酸制造DNA、RNA和其他增殖分子[7] 饮食干预效果 - 给予胶质母细胞瘤小鼠喂食缺少丝氨酸的饮食 肿瘤因无法获取丝氨酸而减缓生长和扩散 延长存活时间[4] - 丝氨酸限制饮食下 小鼠会将葡萄糖转回丝氨酸合成 提高放化疗效果 显著抑制肿瘤生长 延长存活时间[8] - 丝氨酸限制饮食方案前景光明 耐受性良好 计划明年招募患者参加临床试验 虽然无法治愈但可为患者争取更多时间[8] 研究意义 - 研究提供了全面的测量数据 比较了胶质母细胞瘤和邻近大脑组织的代谢活动 揭示了肿瘤特异性代谢重组[8] - 依赖丝氨酸的代谢弱点可通过精准饮食干预进行选择性靶向[8]

研究核心发现 - 线粒体功能障碍导致自闭症模型小鼠前扣带回皮层中硫化氢（H₂S）水平升高[4][7] - 调节前扣带回皮层中H₂S水平可诱导或减轻社交缺陷[4][7] - 硫化氢介导突触蛋白mGluR5的硫巯基化修饰（Sulfhydration）干扰突触功能[3][4][7] - 消融mGluR5的硫巯基化修饰可部分缓解自闭症小鼠模型的社交缺陷[4] - 限制含硫氨基酸摄取改善自闭症小鼠模型社交功能障碍及人类神经元突触缺陷[4][7] 实验模型与机制 - 研究基于Shank3b⁻/⁻和Fmr1⁻/y两种自闭症小鼠模型[4][7] - 在前扣带回皮层中过表达胱硫醚β-合酶（CBS）会损害突触传递和社交功能[4] - 敲低胱硫醚β-合酶（CBS）可修复两种自闭症小鼠模型的突触和社交缺陷[4] - 自闭症模型小鼠突触蛋白硫化程度显著变化且mGluR5过度硫巯基化[4]

研究核心发现 - 癌细胞通过劫持富含铁的成红细胞岛巨噬细胞获取铁元素 导致骨髓中缺乏生成健康红细胞所需的铁 使红细胞处于未成熟状态从而引发贫血 [3][5][8] - 癌细胞将窃取的铁用于自身 通过模拟红细胞来适应骨髓的低氧环境 在GATA1转录因子引导下产生血红蛋白 使肿瘤在缺氧环境中茁壮成长 [9][10] - 肿瘤形成恶性循环 利用骨骼铁循环系统滋养自身同时破坏身体制造新红细胞的能力 [12] 骨转移的临床意义 - 骨转移是癌症转移的常见部位 骨髓成为转移瘤生长的肥沃土壤 [2] - 死于乳腺癌和前列腺癌的患者中 有70%出现了骨转移 [7] - 转移性癌症是最致命的癌症类型之一 且无法治愈 [7] 研究方法与技术突破 - 研究使用先进的细胞标记和单细胞测序技术 以前所未有的细节绘制骨髓图谱 识别聚集在肿瘤细胞周围的特殊巨噬细胞群 [8] - 研究将注意力从癌症的"种子"转向其在转移器官部位生长的"土壤" 开辟了新的研究方向 [7] 潜在治疗方向 - 这些发现为开发减缓或阻止骨转移的同时缓解伴随骨转移出现的严重贫血的疗法开辟了新途径 [3][12] - 研究聚焦于转移性乳腺癌 但发现已拓展至其他主要癌症类型并具有广泛意义 [12]

研究背景与意义 - 植物小孢子通过胁迫处理诱导单倍体形成的方法已应用半个多世纪 能显著加快作物自交系制备和品种改良进程[3] - 胁迫处理中小孢子的细胞命运转变分子机制尚不明确[3] 核心研究发现 - 胁迫处理会诱导小孢子特异性表达转录因子BABY BOOM（BBM）[5] - 在烟草和水稻小孢子中特异性表达BBM即可诱导命运转变和胚胎发生 有效绕过胁迫处理需求[5] - BAR1被确认为BBM的下游效应因子 表达BAR1可独立启动小孢子胚胎化进程[5] - BBM和BAR1均可替代胁迫处理在诱导小孢子发育重编程和触发胚胎发生中的作用[5] 技术突破与应用价值 - 研究揭示了保守的BBM-BAR1调控模块 可直接驱动小孢子由配子体发育途径转向胚胎发生途径[9] - 建立了无需胁迫处理即可在体内高效诱导单倍体的新技术[3] - 该技术为克服胁迫处理的技术瓶颈提供了变革性方法 在作物育种中具有广阔应用前景[9]