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颜宁团队发表最新PNAS论文:助力心脏病及抗癫痫/镇痛药物精准设计
生物世界· 2025-08-11 10:01
编辑丨王多鱼 排版丨水成文 电压门控钠 (Na v ) 通道是膜兴奋性的关键调控因子,是治疗心律失常、癫痫和疼痛的重要治疗靶点 。 由于无法被微摩尔浓度以下的 河豚毒素 (TTX) 阻 断, Na v 1.5、Na v 1.8 和 Na v 1.9 被归类为河豚毒素抵抗型 (TTXr) 钠通道。β1 辅助亚基在与 Na v 1.5 或 Na v 1.8 共表达时,未在冷冻电镜 (cryo- EM) 三维 (3D) 重构中显现,但在河豚毒素敏感型 (TTXs) 钠通道中始终存在 。 2025 年 8 月 6 日,深圳医学科学院 颜宁 院士、清华大学 李张强 博士作为共同通讯作者,在《 美国国家科学院院刊 》 (PNAS) 发表了题为: Critical role of extracellular loops in differential modulations of TTX-sensitive and TTX-resistant Nav channels 的研究论文。 该研究揭示了 TTXr 钠通道与 TTXs 钠通道对河豚毒素 (TTX) 和 β1 亚基亲和力的差异源于若干关键结构要素,这些研究结果为开发亚 ...
反超OpenAI,百川开源大模型医疗能力登顶世界第一
生物世界· 2025-08-11 08:00
核心观点 - 百川智能发布开源医疗增强大模型Baichuan-M2,在医疗能力上反超OpenAI最新开源模型GPT-OSS-120B,成为全球开源模型第一 [2] - Baichuan-M2在权威医疗评测集HealthBench上得分60.1,超越所有前沿开源大模型,包括Qwen3-235B、Deepseek R1、Kimi K2等 [4] - 该模型在医疗复杂问题解决能力上比肩GPT-5,成为全球第二款在HealthBench Hard评测中超过32分的模型 [12][14] - 通过AI患者模拟器和端到端强化学习等创新技术,Baichuan-M2实现了医疗能力的飞跃式提升 [18][19][20] - 模型针对中国临床场景进行了专门优化,更符合中国医疗指南和诊疗实践 [24][25][26] - 在真实病例测试和多学科会诊场景中展现出专家级临床思维和诊断能力 [29][30][32][33] 技术突破 - 采用32B较小尺寸实现医疗能力反超120B大模型,在HealthBench上得分60.1 vs GPT-OSS-120B的57.6 [4] - 量化后模型可在RTX4090单卡部署,成本降至DeepSeek-R1 H20双节点部署的1/60 [7] - 基于Eagle-3架构优化的MTP版本在单用户场景下实现74.9%的token速度跃升 [8] - 医疗数据强化学习不仅未降低通用能力,反而提升数学、指令遵循、写作等核心性能 [10] - 在AIME24、AIME25、CFBench等通用评测中全面超越Qwen3-32B [11] 医疗能力 - 在包含5000个多轮医疗对话的HealthBench评测集上表现优异,该评测由262位医生制定48562条评价标准 [4] - 在特别困难的HealthBench Hard子集上得分34.7,仅次于GPT-5 [14] - 医疗知识更新速度和全面性已超越资深医生,能为人类医生提供强大支持 [17] - 采用SOAP临床思维流程,展现出主任医师级专家思维 [32] - 在真实病例诊断中能精准锁定病因并提供执行性治疗建议 [33] 中国场景优化 - 严格遵循中国卫健委《原发性肝癌诊疗指南》(2024版),推荐方案与西方指南存在差异 [26] - 针对中国患者特点(如乙肝相关肝癌)和医疗资源优势进行深度优化 [26][28] - 在中国临床诊疗场景的可用性明显优于GPT系列模型 [25] 技术创新 - 首创AI患者模拟器,用真实数据构造上万个不同特征的AI患者,模拟数百万次诊疗过程 [2][20] - 构建大型验证系统,从医疗正确性、完备性、安全性等多维度评估模型输出 [19] - 采用多阶段强化学习策略,将复杂任务分解为分层训练阶段 [19] - 构建天级更新的权威医学数据库,涵盖病例、论文、指南等多类数据 [22] - 采用医学数据、通用数据、数学推理数据2:2:1的比例训练,防止综合能力退化 [22]
Science:使用AI模型预测哪些启动子突变会改变基因表达
生物世界· 2025-08-11 04:02
研究背景与核心突破 - 人类基因组启动子区域的破坏性突变难以区分有害与良性突变 对疾病影响认知有限[3] - 研究开发PromoterAI模型 可准确识别扰乱基因表达的非编码启动子突变 相关成果发表于Science期刊[3][4] 技术方法与模型训练 - 模型以单核苷酸分辨率训练 预测转录起始位点周边的组蛋白修饰/DNA可及性/转录因子结合及基因表达[6] - 基于数千个与跨组织异常基因表达相关的罕见启动子突变构建训练数据集 控制顺式与反式混杂变量[6] - 通过异常突变对模型微调 实现跨未知基因及数据集的泛化能力[6] 验证与应用效果 - 模型预测效果经基因表达/蛋白质丰度/数量性状位点和报告基因实验多维度验证[7] - 预测显示表达调控作用启动子突变在高等位基因频率区域显著缺失 反映自然选择清除作用[7] - 基于UK biobank数万个体数据 预测突变效应与蛋白质丰度及数量性状测量值存在强烈关联[7] - 应用于罕见病患者队列 发现导致表达不足的启动子突变在孟德尔疾病基因启动子区域特异性富集[7] - 启动子突变占罕见病相关遗传负担的6% 显著提升临床诊断效果[4][9] 行业意义与创新价值 - PromoterAI填补基因组解读领域关键空白 核心在于采用已知表达效应遗传突变进行微调的优化过程[9] - 在当前临床基因组分析聚焦编码区背景下 将启动子突变纳入解读体系可提升个性化基因组测序诊断效果[9]
Cell子刊:华人团队开发新型微针贴片,促进心肌梗塞后的心脏修复
生物世界· 2025-08-11 04:02
撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 心肌梗死 (MI) 是全世界心脏疾病发病的主要病因。尽管在优化急性心肌梗死的治疗方面取得了进展,但多年来由心肌梗死引发的心力衰竭 (HF) 的患病率总 体上却有所上升。 目前,由心肌梗死引发的心力衰竭已成为一个重大公共卫生问题,但不幸的是,迄今为止,对于终末期心力衰竭唯一确切有效的治疗方法是 心脏移植 。因此,研 究人员一直在探索创新方法,例如干细胞疗法、基因疗法和生物医学工程,以增强心肌梗死后的心脏修复和再生,从而挽救更多的心肌。 此类干预措施有可能在 损伤后的心脏重塑过程中带来潜在的优势,并减轻心脏的代偿反应。 近日,哥伦比亚大学 程柯 团队与加州大学洛杉矶分校 李松 团队合作,在 Cell 子刊 Cell Biomaterials 上发表了题为: Immunomodulatory microneedle patch for cardiac repair in rodent and porcine models of myocardial infarction 的研究论文。 该研究开发了一种负载 IL-4 的微针贴片—— IL4 MP-MN , 通过持续释放 IL- ...
Nature子刊:哈佛大学研究发现,猪油/牛油等动物油会抑制免疫系统,促进癌症发展
生物世界· 2025-08-11 04:02
肥胖与癌症关联研究 - 全球肥胖人数已超过10亿,肥胖增加至少13种癌症风险,包括乳腺癌、肝癌和结直肠癌,并削弱抗肿瘤免疫反应[3] - 肥胖导致的全身系统性变化(如高胰岛素血症、高血糖、慢性炎症)直接促进肿瘤细胞转化、生长和转移[5] - 肥胖通过抑制CD8 T细胞和NK细胞功能削弱抗肿瘤免疫,促进癌症进展[5][6] 膳食脂肪来源对抗肿瘤免疫的影响 - 动物脂肪(猪油、牛油、黄油)高脂饮食削弱肥胖小鼠抗肿瘤免疫并加速肿瘤生长[3][7] - 植物脂肪(椰子油、棕榈油、橄榄油)高脂饮食未削弱抗肿瘤免疫,棕榈油甚至增强免疫功能并减缓肿瘤生长[3][7] - 膳食脂肪来源(而非肥胖本身)是影响肿瘤生长的关键因素[5] 动物脂肪代谢机制研究 - 动物脂肪代谢衍生物(如长链酰基肉碱)强烈抑制NK和CTL细胞功能,导致线粒体代谢功能障碍[9] - 动物脂肪饮食降低c-Myc表达水平,而棕榈油饮食通过增强c-Myc活性防止NK细胞代谢障碍[9] - 肥胖人群NK细胞中c-Myc表达水平降低的现象与动物脂肪饮食小鼠一致[9] 饮食干预的潜在应用价值 - 用植物油替代动物油可能成为肥胖癌症患者的有效饮食干预措施[5] - 调整脂肪成分(植物脂肪替代动物脂肪)或改善肥胖癌症患者治疗结局[9] - 研究为肥胖人群癌症预防和治疗策略提供了新方向[5][7] 历史研究与新发现关联 - 1930年研究首次发现黄油添加饮食增加致癌物诱发肿瘤风险[6] - 新研究首次明确不同脂肪类型对肥胖者肿瘤生长及免疫功能的差异化影响[6][7] - 脂肪类型与癌症关联机制研究从心脏病领域延伸至肿瘤免疫领域[5]
复旦大学基因治疗耳聋临床研究登上Cell子刊封面
生物世界· 2025-08-11 00:00
基因疗法治疗DFNB9耳聋的临床研究 - 核心观点:AAV介导的基因疗法在治疗OTOF基因突变导致的DFNB9耳聋中展现出显著的安全性和有效性,患者听力及语言感知能力获得稳健恢复[3][4] - DFNB9疾病背景:由OTOF基因突变引起,占遗传性耳聋的2%-8%,表现为先天性或语前重度至极重度双侧听力损失[3] 临床试验设计与成果 - 治疗方式:单耳治疗(2024年1月《柳叶刀》发表)和双耳治疗(2024年6月Nature Medicine发表)均获成功,共10名患者参与(5名单耳+5名双耳)[3][9] - 关键听力学指标: - ABR(听性脑干反应):13周内所有患者出现V波,52周时部分患者出现I波和III波,1kHz刺激下V波潜伏期从9.220毫秒缩短至8.190毫秒[11] - PTA(纯音测听)、ASSR(听性稳态反应)与ABR在0.5-4kHz范围内阈值显著相关[11] - DPOAE(畸变产物耳声发射):26周时信噪比与治疗前无显著差异[11] 评估方法与机制研究 - 评估工具组合:PTA为主观评估工具,ABR和ASSR为客观评估工具,三者结合可全面监测听力恢复[13] - 生理机制:治疗恢复内耳毛细胞突触小泡释放,并促进中枢听觉通路的神经可塑性重组[3] 研究意义与后续进展 - 科学价值:首次系统揭示基因治疗后听力学特征的动态变化,为优化治疗策略提供依据[4][11] - 临床进展:相关临床试验(ChiCTR2200063181)仍在进行中[9]
庄小威最新Science论文:揭示神经元膜骨架由钙信号驱动的持续性动态重塑
生物世界· 2025-08-10 08:00
该研究通过活细胞超分辨率成像技术揭示了 膜相关周期性骨架 (MPS) 的动态特性——该结构可沿轴突发生持续性的解体-重组循环。机制研究表明,MPS 重 塑受钙离子调控,涉及肌动蛋白稳定性调控、钙蛋白酶依赖性蛋白水解作用,以及蛋白激酶 C 介导的内收蛋白磷酸化过程。这些发现为理解细胞执行基本生命活 动的分子机制提供了重要理论依据。 撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 超分辨率成像技术揭示, 神经元中的膜骨架 呈现一种周期性结构:肌动蛋白丝在神经突的圆周上形成间距均匀的环形结构,相邻环形通过血影蛋白四聚体相互连 接。这一高度有序的网络结构被称为 膜相关周期性骨架 (membrane-associated periodic skeleton,MPS) ,广泛存在于不同类型的神经元中且具有跨物种 保守性。它在多种神经元功能中发挥关键作用,既可作为信号传导平台,又可为轴突提供机械支撑。 关于膜相关周期性骨架 (MPS) 的一个重要问题是其是否具有动态性,以及若存在动态性,这种动态是否对神经元功能至关重要。细胞骨架结构在稳定性与可塑 性之间展现出一种有趣的二元性:既要满足持久功能需求 (例如提供机械支撑) ,又要保持 ...
Nature重磅发现:流感和新冠病毒会让休眠中癌细胞苏醒,促进癌症的复发、转移和死亡
生物世界· 2025-08-10 04:03
乳腺癌转移机制研究 - 乳腺癌是全球第二大常见癌症 仅次于肺癌 乳腺癌患者缓解期时 播散性癌细胞(DCC)可能脱离原发肿瘤并通过血液或淋巴系统扩散至肺、骨骼和肝脏等部位 进入休眠状态 多年后可能被触发苏醒导致转移性复发[2] - 新冠疫情头两年癌症死亡率上升现象 促使提出重要假设——肺部病毒感染会促使休眠DCC苏醒发展成转移灶 从而增加癌症死亡率[2] 呼吸道病毒感染与癌细胞苏醒 - 研究表明 流感和新冠病毒感染会导致肺部乳腺癌DCC从休眠中苏醒并快速增殖转移 与人类观察数据一致——感染新冠病毒大幅增加癌症相关死亡率和肺部转移风险[3] - 呼吸道病毒感染对转移性癌症复发有巨大影响 为传染病与癌症转移联系提供新见解[4][15] - 呼吸道病毒感染是常见现象 与肺部炎症有关 但此前未成为研究重点 流感和SARS-CoV-2能引发强烈肺部炎症 释放免疫信号分子(如IL-6)并招募免疫细胞(如T细胞)[7][8] 炎症与免疫机制 - 流感感染15天后 小鼠肺部DCC数量增加 细胞增殖增加 持续9个月 IL-6水平上升且IL-6依赖性信号通路被激活 基因改造无法产生IL-6的小鼠在感染后增殖DCC数量显著减少[9] - 感染后CD4+T细胞被招募到DCC存在的肺部区域 耗尽CD4+T细胞时 感染28天后增殖DCC数量减少 CD4+T细胞对维持DCC苏醒是必需的 但不启动该过程 可能通过限制CD8+T细胞控制DCC生长能力发挥作用[10][12] 临床数据验证 - SARS-CoV-2感染小鼠模型中 DCC存在类似IL-6依赖的苏醒现象 人类临床数据显示 感染过SARS-CoV-2的癌症患者相比未感染者 癌症相关死亡风险及肺转移风险大幅增加[14]
Cell子刊:华人学者开发新型纳米药物,穿越血脑屏障,治疗阿尔茨海默病
生物世界· 2025-08-10 04:03
阿尔茨海默病研究现状 - 传统研究围绕β-淀粉样蛋白(Aβ)斑块积聚和tau蛋白诱导的神经原纤维缠结展开,但近期临床研究显示仅针对这两者的治疗效果有限[2] - 异常蛋白质沉积和折叠被视为病理特征而非发病机制,但它们对疾病进展有加重作用[2] - 小胶质细胞功能障碍引发的慢性神经炎症被揭示为疾病进展的关键因素[2] 小胶质细胞在AD中的作用 - 功能失调的小胶质细胞在AD发病和进展中起关键作用,促进有害蛋白质沉积和神经炎症[3] - 南卡罗来纳大学徐培盛团队开发了脑靶向二氧化铈纳米颗粒(T-CeNP)治疗AD[3] T-CeNP的创新治疗策略 - T-CeNP由多功能酶CeNP和靶向RAGE的多肽组成,能穿透血脑屏障[4] - 通过模拟SOD和CAT的双重抗氧化活性,实现三重功能协同[6] - RAGE靶向配体介导T-CeNP穿越血脑屏障,突破传统纳米药物递送瓶颈[6] - 抑制Aβ纤维化形成并增强小胶质细胞对Aβ的吞噬清除能力[6] - 在AD小鼠模型中实现ROS清除、抑制小胶质细胞过度活化、阻断Aβ病理性聚集[6] T-CeNP的研究亮点 - RAGE靶向多肽对血脑屏障穿透和T-CeNP功能至关重要[7] - T-CeNP在调控Aβ命运和小胶质细胞活化方面具有多种功能[7] - T-CeNP能调控大脑微环境并减缓AD进展[7] 研究意义 - T-CeNP通过调节神经炎症微环境和淀粉样蛋白代谢双重通路,有效阻断AD病理级联反应[9] - 为开发基于纳米酶的神经退行性疾病多靶点治疗提供了新设计范式[9]
Nature子刊:邹强/崔心刚/倪志宇/高强团队发现,饮食来源的半乳糖具有抗癌作用
生物世界· 2025-08-10 04:03
饮食半乳糖与抗肿瘤免疫研究 - 饮食来源的半乳糖(galactose)对抗肿瘤免疫的影响此前尚不明确,最新研究发现其可通过重编程肝细胞机制激发抗肿瘤免疫反应[2] - 高半乳糖饮食促使肝细胞产生胰岛素样生长因子结合蛋白-1(IGFBP-1),抑制依赖胰岛素样生长因子-1(IGF-1)信号传导的T细胞耗竭[5] - 半乳糖通过抑制肝细胞mTORC1活性诱导IGFBP-1生成,从而增强CD8+ T细胞功能[5] 机制解析 - T细胞中胰岛素样生长因子-1受体(IGF-1R)的缺乏可模拟高半乳糖喂养表型,显著提升抗肿瘤CD8+ T细胞反应[5] - 临床数据显示,血浆IGFBP-1水平高的癌症患者肿瘤组织中T细胞耗竭受阻且免疫反应增强[5] - 该机制为开发新型癌症免疫疗法提供了潜在靶点,尤其是通过饮食干预调节肝细胞代谢通路[5] 研究团队与发表 - 研究由上海交通大学医学院邹强团队联合新华医院、河北大学附属医院及复旦大学附属中山医院共同完成[2] - 成果发表于2025年8月8日的《Nature Cell Biology》,标题为《Diet-derived galactose reprograms hepatocytes to prevent T cell exhaustion and elicit antitumour immunity》[2][6]