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Science Advances:余俊等揭示人源分离酶的底物识别机制
生物世界· 2025-11-22 04:05
排版丨水成文 细胞分裂是生命活动的基础生理过程,其核心任务是将 复制后的遗传物质准确分配给子代细胞。姐妹染色单体粘连 ( s i ster chromatid cohesion ) 由 粘连蛋 白 ( cohesin ) 复合物介导,是染色体准确分离的重要基础 。粘连的 建立 、 维持和及时移除过程 若 异常 ,将 会导致基因组不稳定性, 并 与癌症、生殖障 碍等疾病的发生发展密切相关。在细胞分裂 的 S 期,染色体粘连在 DNA 复制过程中建立;在分裂前期,染色体臂端粘连被 Pds5-Wapl 复合物移除。 进入 分 裂后期 时 , 被 激活的 分离酶 ( separase ,一种半 胱氨酸蛋白酶) 通过特异性切割 cohesin 的 SCC1/RAD21 亚基触发染色体的分离。由于分离酶 是启动 染色体分离 的唯一蛋白酶 ,其活性受到 多层次 严格调控。 主要包括三个层面: 1 )在 细胞分裂后期之前,分离酶活性被抑制因子 securin 和 CDK1-cyclin B 激酶 的 抑制 (详见: Nature:余俊等解析细胞分裂时染色体稳健分离的分子机制 ); 2 )在向分裂后期过渡时,抑制因子被 APC ...
浙江大学新晋院士最新Nature论文,实现胰岛素无创透皮给药,告别针头,皮肤涂抹就能降血糖
生物世界· 2025-11-22 04:05
技术突破核心 - 研究首次报道了一种名为OP的皮肤渗透性高分子 成功实现了胰岛素的无创透皮给药 [3] - 胰岛素与OP的键合物OP-I在动物模型中通过简单涂抹即可透皮进入血液 降糖疗效与皮下注射相当 [3] - 该技术打破了大分子药物无法通过完整皮肤进入体内的传统认知 有望彻底改变糖尿病治疗模式 [4] 技术原理与优势 - OP聚合物具有智能响应特性 能根据皮肤不同深度的pH值改变自身电荷状态 从而与皮肤天然pH梯度完美匹配实现高效渗透 [10] - OP-I键合物在连接后不仅未影响胰岛素生物活性 还赋予其强大的皮肤渗透能力 [11] - 重复涂抹OP-I不会引起皮肤结构改变、炎症或细胞死亡 显示出出色的生物相容性和安全性 [17] 实验数据与疗效 - 在糖尿病小鼠实验中 单次涂抹OP-I(剂量116 U/kg)1小时内血浆胰岛素浓度迅速上升 2小时达峰值 可将血糖从400 mg/dL快速降至200 mg/dL以下并维持正常血糖水平12小时 [14] - 在更接近人类皮肤的迷你猪模型中 剂量仅为29 U/kg的OP-I涂抹即可在2小时内将血糖降至正常范围 效果持续12小时 证明了技术在大型动物中的有效性 [14] 应用前景与行业影响 - OP聚合物作为一种通用透皮递送平台 其应用有望超越胰岛素 扩展至其他大分子药物 如蛋白质类药物(单克隆抗体)、多肽类药物(司美格鲁肽)及核酸类药物(siRNA) [19] - 该技术意味着未来更多目前只能注射的生物制剂可能通过涂抹方式给药 将极大提高患者依从性和生活质量 [20]
Cell子刊:GLP-1类药物,发挥全身性抗衰老作用
生物世界· 2025-11-22 04:05
抗衰老研究背景与理想方法特征 - 衰老是涉及全身细胞和分子层面变化的复杂过程,导致功能衰退,对抗衰老的策略具有改善整体健康并延长健康寿命的深远社会意义 [2] - 多种抗衰老策略已显示出有希望的实验数据,包括mTOR抑制剂、衰老细胞清除药物、NAD增强剂、牛磺酸补充剂、间歇性禁食和热量限制、细胞重编程等 [2] - 理想的抗衰老方法应具备若干特点:采用药物手段利于应用、安全性好治疗窗口宽、对不同器官系统疾病有广泛适用性、能与其他抗衰老靶点产生机制协同实现联合治疗 [2] GLP-1受体激动剂的生物学基础与应用 - 胰高血糖素样肽-1(GLP-1)是一种由外周肠内分泌细胞及中枢神经系统神经元产生的多肽激素,在胰腺中增强进食后胰岛素释放,在中枢神经系统中调节饱腹感、代谢及神经内分泌过程 [5] - 基于药代动力学创新,已开发出多种GLP-1受体激动剂(GLP-1RA),如艾塞那肽、司美格鲁肽等,在糖尿病和肥胖症治疗中取得显著成效 [5] - GLP-1RA在糖尿病应用中显示出广泛多效性作用,包括减缓认知下降、改善帕金森病及降低某些癌症发病率,在非糖尿病人群中可降低心血管疾病死亡率,并在多种神经退行性疾病动物模型中显示疗效 [6] GLP-1RA抗衰老作用的核心研究发现 - 研究对衰老雄性小鼠的深度分子分析和功能评估表明,GLP-1RA治疗可广泛对抗年龄相关改变 [6] - 在11个月龄开始接受GLP-1RA治疗30周的小鼠中,观察到全身多组学抗衰老效应显著增强,部分身体机能得到改善,该效应仅在老年小鼠中出现且在对食物摄入或体重影响极低的剂量下实现 [6] - 从18个月龄开始接受13周GLP-1RA治疗,分子抗衰老效应更强,且很大程度上依赖于下丘脑的GLP-1R,表明存在调控衰老的大脑-身体轴 [7] - GLP-1RA治疗在多组学层面与已证实的抗衰老策略mTOR抑制剂的影响存在显著相似性 [7][10] - GLP-1RA可诱导雄性小鼠的多组学抗衰老效应,其分子层面的抗衰老作用依赖于下丘脑的GLP-1R [10]
里程碑时刻!礼来成为首个万亿美元药企
生物世界· 2025-11-22 04:05
公司里程碑与市场地位 - 礼来公司成为首家市值突破1万亿美元的制药企业,跻身全球市值前十公司之列[1] - 公司股价一度涨至1061.17美元,市值远超同行强生公司(4700亿美元)和诺和诺德(2100亿美元)[3] - 公司成功扭转十多年前因老药专利到期和研发受挫导致的业绩压力,通过改革研发机制实现复兴[7] 核心产品表现 - 替尔泊肽是靶向GLP-1R和GIPR的新一代减肥药物,分别于2022年和2023年获FDA批准用于治疗2型糖尿病和肥胖症[3] - 在头对头临床试验中,替尔泊肽的减重效果全面超越诺和诺德的司美格鲁肽,成为已获批的最强减肥药物[3] - 今年前三季度,替尔泊肽全球销售额高达248.37亿美元,与司美格鲁肽(254.62亿美元)的差距持续缩小,问鼎今年药王宝座已成定局[6] 产品管线与增长潜力 - GLP-1类药物除降糖减肥外,还被证实具有预防心脏病发作、缓解睡眠呼吸暂停、治疗脂肪肝及抗衰老等健康益处[6] - 预计到2034年,GLP-1类药物总销售额将达到1000亿美元[6] - 抗癌药物Verzenio(CDK4/6抑制剂)2024年销售额已达53亿美元,治疗银屑病药物Taltz(IL-17A抑制剂)2024年销售额达32亿美元,显示持续增长势头[6] - 公司在阿尔茨海默病和心血管疾病等领域的研发潜力受到投资者看好[6] 市场策略 - 礼来公司近期与美国政府达成协议,为部分患者降低替尔泊肽价格,以价格换取销量增长[6]
山东农业大学发表最新Science论文
生物世界· 2025-11-22 00:48
文章核心观点 - 研究成功鉴定出触发十字花科植物远缘生殖隔离的关键花粉信号分子SIPS并解析了其识别机制[4] - 该发现确立了SIPS-SRK作为十字花科特有的配体-受体互作对广泛维持雌蕊柱头的种间生殖屏障[7] - 基于此机制研究开发出高效的远缘育种技术体系为作物改良开辟新途径[4][8] 研究背景与问题 - 白菜型油菜等十字花科植物的雌性自交不亲和决定因子SRK可识别种间花粉阻碍物种间杂交[2] - 2023年研究团队发现SRK受体通过升高柱头活性氧抑制远缘花粉生长但触发警报的远缘花粉信号身份未知[2] 最新研究发现 - 研究团队发现一种泛十字花科的SRK互作种间花粉信号SIPS[7] - 在白菜雌蕊柱头中来自拟南芥等十字花科植物的SIPS通过靶向BrSRK并募集FERONIA受体激酶促使柱头活性氧水平升高并降低种间花粉活力[7] - 拟南芥sips突变体花粉无法触发种间不亲和反应证实SIPS的关键作用[7] - 与自交不亲和不同不同遗传突变的SRK与SIPS的相互作用强度相当[7] 技术应用与前景 - 研发了打破远缘杂交生殖隔离的育种技术成功获得了大白菜的种间、属间远缘杂交胚[8] - 该技术体系为利用野生近缘种改良作物提供了高效的杂交策略[4][8]
专访新晋中国工程院院士徐瑞华:科研是一段学习和自我提升之旅
生物世界· 2025-11-21 08:00
徐瑞华教授的专业成就与行业地位 - 徐瑞华教授于2025年当选中国工程院医药卫生学部院士[2] - 因其在开发免疫疗法和理解胃肠道癌症方面的工作,入选Cell Press“全球科学50人”[4] - 作为中山大学肿瘤防治中心院长,其研究享誉世界,连续2年被科睿唯安评为全球高被引科学家,连续6年入选中国高被引科学家名单[4] 胃肠道癌症治疗领域的临床进展与突破 - 中国胃肠道癌症每年有200万新发病例,占全球新发病例的40%[7] - 针对占结直肠癌患者大多数(95%)的MSS/pMMR型患者,开创了HDAC抑制剂(西达本胺)+免疫疗法(信迪利单抗)+抗血管生成药物(贝伐珠单抗)的三联疗法[8] - 该三联疗法在名为ability-01的2期临床试验中,成功将免疫抑制微环境转化为免疫炎症环境,显著提高了晚期MSS/pMMR型结直肠癌患者的缓解率[8] - 此项研究于2024年3月在《Nature Medicine》发表,标志着从实验室到临床的重大突破[9] 癌症治疗领域的未来发展方向 - 癌症治疗未来将朝着精准化、个性化和智能化发展[6] - 精准医疗将成为主导的癌症治疗理念,大数据和人工智能将广泛应用于癌症科研和临床实践[12] - 免疫疗法将应用于更多类型的癌症,特别是传统上认为无反应的癌症[12] - 液体活检技术将更加成熟,通过血液样本检测癌症的存在、亚型和治疗反应将成为可能[12] - 多学科综合治疗模式将成为肿瘤治疗的标准[12]
专访新晋中国科学院院士胡海岚:拥抱新挑战,是个人以及职业成长的关键
生物世界· 2025-11-21 08:00
个人荣誉与背景 - 胡海岚教授于2025年11月21日当选中国科学院生命科学和医学学部院士[2] - 2024年底入选Cell Press“全球科学50人”,该名单包含14位华人科学家[2][4] - 现任浙江大学脑科学与脑医学学院院长、双脑中心主任,医学院王宽诚讲席教授,拥有加州大学伯克利分校博士学位,并在冷泉港实验室完成博士后研究[4] - 曾获第12届IBRO-Kemali国际奖、世界杰出女科学家奖、科学探索奖、新基石研究员奖、国家自然科学二等奖等多项荣誉[4] 研究领域与核心观点 - 实验室主要研究方向为探索社会行为和精神疾病背后的分子与神经环路机制[4] - 将科学创新定义为连接现有看似不相关的点,以解开谜团、挑战范式并产生新事物,强调需要好奇心、直觉、分析严谨性及多学科见解融合[5] - 对速效精神药物的机制研究感到兴奋,认为其提供了深入研究精神疾病核心脑机制的捷径,有望为诊断、预防和治疗策略提供新途径[10] - 展望未来50年,神经科学和医学领域将迎来变革时代,脑部疾病如阿尔茨海默病、抑郁症等有望得到有效治疗甚至治愈,类似于癌症治疗领域的进步[13] 职业发展与建议 - 鼓励有抱负的科学家在职业生涯早期探索不同学科和视角,拥抱多样经历以作为创造力和创新的源泉[11] - 分享自身从分子遗传学过渡到电生理学和行为学的跨学科经历,认为多学科训练为其处理系统神经科学问题提供了独特视角[12] - 认为当前职业挑战在于平衡实验室研究工作与作为院长和中心主任的行政职责,通过保持开放沟通、合作及授权给团队成员来应对[9] - 职业生涯中最精彩的发现时刻源于将两个看似不相关的博士后研究(抗抑郁药物区域效应和抑郁相关神经元放电模式)联系起来,从而提出了解释氯胺酮抗抑郁作用的新概念框架[8]
地球健康的隐形守护者——微生物丨Cell Press Live
生物世界· 2025-11-21 04:09
活动背景与核心议题 - 活动由拥有60多本期刊的国际前沿学术出版社Cell Press组织,旨在探讨微生物在地球系统可持续发展中的作用[2] - 人类世的社会技术革命与经济增长导致全球环境剧变,生物多样性和生态系统完整性快速衰退,威胁地球生命支持系统[4] - 行星健康理念强调地球健康与人类健康密不可分,需优化管理方式以创造可持续未来[5] - 微生物群体(细菌、古菌、病毒、真菌、原生生物)广泛分布于地球各环境系统,虽仅占地球总生物量约十分之一,但对全球生物多样性保护、气候调节、粮食安全、水资源卫生及人类健康具有关键作用[5] - 微生物在联合国560项官方多边条约及可持续发展目标框架中鲜有体现,显示该领域亟待关注[5] - 忽视微生物作用可能导致努力徒劳并加剧挑战,例如全球变暖下土壤微生物加速有机碳矿化,释放大量温室气体,加剧气候变化并提升疟疾、登革热等疾病传播风险[5] 会议信息与嘉宾研究 - 会议时间为2025年11月26日15:00,通过Cell Press Live活动汇聚中国顶尖研究人员,探讨微生物在陆地、海洋等场景下面临的挑战及前沿解决方案[6][8] - 上海交通大学肖湘研究员提出微生物"共适应"策略,该策略具有跨生境、跨物种、跨地质历史时期特点,为环境、资源、医疗健康及域外探索中的微生物问题提供新视角[13][14] - 浙江大学胡凌飞研究员揭示植物挥发物芳樟醇驱动根际微生物群落构建,增强密植作物系统性免疫,抑制根结线虫、真菌病原及病毒侵染,为破解密植农业"产量–健康"矛盾提供新思路[17][18] - 深圳大学李猛教授研究红树林湿地甲烷排放的微生物调控机制,结合微生物组学、地球化学和分子生物学技术,从基因表达水平到甲烷通量变化探索碳汇格局,对实现"碳中和、碳达峰"目标具重要科学意义[21][22] 相关前沿研究主题 - 马里亚纳海沟环境与生态研究计划(MEER)探索深渊微生物适应策略[29] - 植物微生物组作为气候智能型作物的发展路径[29] - 作物根系细菌和病毒基因组揭示未探索物种及微生物组模式[29] - 植物多样性对土壤微生物功能性的促进效应随时间增强[33] - 长期气候变暖显著降低全球土壤微生物丰富度[35] - 利用微生物记忆工程珊瑚恢复力的创新方法[37] - 渐进环境变化下微生物生态系统的多样性丧失[38] - 利用固氮蓝细菌生产微生物氨基酸/蛋白质,无需动物或作物衍生营养素[38] - 使用海水可持续生产微生物纤维素[38]
Nature重磅:刘如谦开发出通用基因编辑疗法,有望实现一种疗法,治疗千种遗传病
生物世界· 2025-11-21 04:09
文章核心观点 - 刘如谦团队在《自然》杂志发表研究,开发出一种名为“先导编辑介导的提前终止密码子通读”的全新基因编辑策略 [3] - 该技术将先导编辑与抑制性tRNA技术结合,旨在通过一种通用疗法治疗由无义突变引起的数千种遗传疾病 [3] - PERT技术在小鼠模型和人类细胞中成功验证,能恢复蛋白质功能且显示出高度安全性,有望降低基因疗法成本并加速研发进程 [3][12][15] 技术原理与创新突破 - 无义突变约占所有致病突变的24%,会导致蛋白质合成提前终止,影响数亿患者 [2] - PERT技术的核心创新在于使用先导编辑永久性地将细胞内原有的一个tRNA转化为优化的抑制性tRNA,而非传统方法的临时性递送 [6] - 研究团队系统筛选了人类基因组中所有418个高可信度tRNA基因,通过优化发现了最有效的sup-tRNA骨架,其效率经关键突变后提高了5倍,能恢复35%以上的正常蛋白质活性 [8] - 先导编辑技术在内源性tRNA位点实现了高达60%-80%的编辑效率 [8] - 在携带四种不同遗传疾病无义突变的培养人类细胞中,相同的PERT组件均显著恢复了疾病相关蛋白质的表达和功能 [8] 临床前验证与安全性 - 在Hurler综合征小鼠模型中,PERT治疗将全长IDUA蛋白质的合成恢复至正常水平的7.6%,几乎完全逆转了疾病生理变化 [12] - 未检测到PERT技术对天然终止密码子的通读,也未引起显著的转录组和蛋白质组变化,证明了其高度安全性 [15] - 安全性由多种生物学机制保障,包括密码子频率差异、冗余终止密码子、竞争作用、无终止衰变机制和靶向特异性等 [16] 行业影响与未来展望 - 该技术展示了基因编辑技术的巨大潜力,为开发惠及更广泛患者群体的通用型治疗方法提供了新路径 [19] - 未来目标是开发用于多种情境的抑制性tRNA库,使“一种药物治疗多种疾病”的医学梦想成为可能 [19]
南京大学发表最新Science论文
生物世界· 2025-11-21 04:09
研究核心发现 - 研究首次揭示一种新型气单胞菌亚种MTB通过产生气溶素毒素破坏肠道巨噬细胞屏障,进而驱动溃疡性结肠炎发生的关键机制[4] - 该突破性发现为溃疡性结肠炎的病因学、诊断及治疗策略提供了全新视角[4] 疾病机制与模型验证 - 在溃疡性结肠炎患者未发炎区域的结肠组织中,发现组织驻留巨噬细胞被耗竭,表明巨噬细胞缺失先于明显炎症出现[6] - 小鼠模型中通过化学或基因手段清除巨噬细胞会增加肠道损伤易感性[6] - 巨噬细胞对气溶素诱导的细胞死亡表现出比上皮细胞更高的敏感性,导致屏障功能受损而无需直接损伤上皮细胞[7] - 在病理条件下MTB持续定植于小鼠体内,耗竭巨噬细胞并增强对肠道刺激的敏感性[7] - 暴露于葡聚糖硫酸钠或缺乏IL-10表达的小鼠中,MTB促进了表型类似溃疡性结肠炎的结肠炎发生,但在无菌小鼠中则不会[7] - 气溶素缺陷型MTB突变体未能引发结肠炎,支持了该毒素的关键作用[7] 检测方法与治疗潜力 - 研究团队开发实时聚合酶链反应检测方法,结果显示MTB在溃疡性结肠炎患者粪便中检出率显著高于健康对照组[9] - 在溃疡性结肠炎患者分离的结肠组织中检测到气溶素[9] - 用多克隆抗气溶素抗体预处理可预防MTB诱导的小鼠结肠炎,而单克隆抗气溶素抗体可改善已建立的结肠炎[7][9] - 研究结果强调微生物促进溃疡性结肠炎发病的机制,表明靶向细菌毒力因子可能是治疗溃疡性结肠炎的新策略[9]