研究概述 - 山东大学微生物技术研究院张正教授、李越中教授等团队在Cell子刊Cell Systems上发表封面论文，题为“Assessment of enzyme diversity in the fermented food microbiome”，该研究利用人工智能辅助功能注释，揭示了发酵食品微生物组中隐藏的酶多样性及分布情况 [2][3] 研究方法与数据 - 研究团队利用机器学习对来自全球发酵食品的10202个宏基因组组装基因组进行了探索 [6] - 识别出超过500万条酶序列，这些序列被归入98693个同源簇，代表了超过3000种酶类类型 [6] 研究发现 - 功能分析表明，在当前数据库中，这些簇中有84.4%未被注释，萜类和聚酮类代谢酶具有很高的新颖性 [6] - 肽水解酶基于预测的最适温度和pH值表现出广泛的环境适应性 [6] - 生态位宽度计算表明31.3%的酶簇显示出食物类型的特异性 [6] - 研究团队还开发了一个机器学习模型，用于根据酶簇对发酵食品来源进行分类 [6] 研究意义与评价 - 研究结果强调了发酵食品环境在酶资源开发方面尚未被充分挖掘的潜力，为未来食品研究中微生物功能的探索提供了宝贵见解 [3][8] - 同期发表的评论文章指出，人工智能辅助的功能注释为阐明其生态作用和生物技术潜力提供了线索 [9][10]

研究核心发现 - 研究首次揭示转录因子TFAP2β是食管鳞状细胞癌中的关键下调转录因子，其通过细胞核内相分离凝聚体结合ZNF131的启动子，抑制其表达并阻止ESCC进展 [2] - 研究发现另外两个关键下调转录因子NFIX和ID4可被招募至TFAP2β凝聚体中，协同结合靶标基因，提示液-液相分离可能是ESCC转录调控的典型特征 [2] - 研究通过虚拟筛选获得小分子化合物A6，其可通过调控内在无序区构象变化增强TFAP2β通过相分离形成凝聚体，在细胞、小鼠及患者来源类器官模型中均展现出特异性抑制ESCC的效果 [2] - 该研究揭示了LLPS介导的转录调控新机制，为ESCC治疗提供了潜在新策略 [3][10] 疾病背景与治疗现状 - 食管癌主要由食管鳞状细胞癌和食管腺癌构成，其中ESCC约占全部食管癌病例的90%，是全球范围内致死率极高的恶性肿瘤 [5] - 对于复发或转移性ESCC，手术切除、放疗和化疗是临床主要治疗手段，但疗效有限且伴随副作用，治疗效果不尽如人意 [5] - 目前大多数食管癌靶向治疗药物主要针对食管腺癌，针对ESCC的靶向药物研究仍相对匮乏，且现有的ESCC靶向药物均属于跨癌种广谱疗法，普遍存在疗效欠佳和严重不良反应的局限性 [6] - 接受现有靶向药物治疗的ESCC患者五年总体生存率仍处于较低水平，开发针对ESCC的特异性靶向治疗方案尤为迫切 [6] 研究技术与方法 - 研究团队临床采集了28例早期食管鳞状细胞癌患者的配对食管活检样本，包括癌旁组织、侵犯黏膜层的癌组织和侵犯黏膜下层的癌组织 [7] - 研究团队改进了从ESCC病理组织生成ATAC-seq文库的技术方案，通过改进酶切法制备文库，使ESCC及其他胃肠道肿瘤的建库成功率提升至80%以上 [7] - 通过整合ATAC-seq与RNA-seq分析，研究团队鉴定出转录因子AP-2β作为关键肿瘤抑制因子，并可能成为EESCC的潜在预后生物标志物 [7] - 通过染色质免疫沉淀测序与RNA-seq联合分析，研究团队发现TFAP2β凝聚体可结合下游靶标ZNF131的启动子区域，抑制其表达 [7]

基因递送行业现状与挑战 - 基因递送是生命科学研究与基因治疗转化的核心环节，负责将核酸分子精准送入细胞内以实现基因操作[3] - 传统基因递送工具存在显著局限性，主要包括：脂质体试剂对原代免疫细胞、干细胞等难转染细胞效率低[7]；病毒载体存在突变风险、免疫原性强、外源基因装载量有限[7]；电转等物理手段易损伤细胞膜并降低细胞活性[7] ProteanFect基因递送系统的技术创新 - 西湖大学与西湖凝聚体团队自主研发了全球首创的ProteanFect基因递送系统，构建了非病毒、非脂质体、非电转的全新递送路径[6] - 其核心创新在于“仿生内源蛋白凝聚体”设计思路，模拟细胞内源性蛋白液液相分离特性，实现核酸的高效包裹与递送[6] - 该系统规避了病毒载体的免疫原性风险，摆脱了脂质体的细胞类型适配限制，并避免了物理手段的细胞损伤[6] ProteanFect系统的科研应用与验证 - 该系统已助力多项研究成果发表于国际顶级期刊，覆盖免疫细胞功能解析、代谢机制探索、基因编辑等多个关键领域[8] - 在免疫细胞功能研究中，成功向小鼠原代CD8⁺ T细胞递送siRNA敲降基因，阐明了CD160调控T细胞功能的内在机制[9] - 在基因编辑与代谢验证中，成功向小鼠原代CD4⁺ T细胞共转染sgRNA与Cas9 mRNA实现基因高效敲除，明确了谷氨酰胺代谢的核心作用[10] - 在特殊细胞机制探索中，成功向THP1细胞递送siRNA敲降基因，发现其可调控巨噬细胞的线粒体功能与脂质处理能力[11] - 从递送类型看，可实现mRNA/质粒过表达、siRNA基因敲低、CRISPR基因编辑等全流程核酸递送[11] - 从细胞适配性看，在人/小鼠原代T细胞、THP1、Jurkat等难转染细胞，以及造血干细胞、神经干细胞等干细胞模型中均表现优异[11] 市场认可与全球化进展 - 该技术连续两年入选美国血液学会年会摘要，获选国际干细胞研究学会年度突破摘要，并在2025年美国基因与细胞治疗学会年会上完成口头报告[14] - 2025年11月，该技术与全球生命科学试剂公司OriGene达成战略合作，标志着产品正式进入全球主流科研试剂供应体系[14] - 自2024年11月首款产品推出后，在2025年完成了系统化拓展，形成了覆盖不同细胞类型、适配全流程基因操作的工具链[14] - 目前该系列产品已进入国内外超过3000个实验室，成为高校、科研院所及生物医药企业的关键工具[14] ProteanFect系统的核心优势 - 卓越递送效率：内源凝聚体技术赋予其远超传统脂质体的细胞摄取效率，尤其在难转染细胞模型中优势显著[17] - 更低细胞毒性：温和的递送机制最大程度保留了细胞活性与天然功能，避免了因细胞损伤导致的数据偏差[17] - 即用型便捷性：即配即用的操作流程无需复杂设备，大幅缩短实验周期并提升了实验的可重复性[17] 产品线布局 - 公司已形成系统化的产品矩阵，针对不同应用场景提供专门试剂盒，包括基础转染、基于mRNA的基因编辑和基于RNP的基因编辑[20] - 产品线覆盖多种难转细胞系、多种原代细胞与难转细胞系以及小鼠原代免疫细胞等不同转染需求[20]

文章核心观点 - 中国科学院长春应用化学研究所等机构的研究团队开发了一种新型水凝胶复合材料（MFCA+Hyd），该材料通过持续释放铁基单位点纳米酶，诱导三阴性乳腺癌细胞发生铁死亡并增强免疫反应，旨在有效清除术后残留病灶并抑制复发和转移，为三阴性乳腺癌提供了一种直接、高效、安全的术后辅助治疗新策略 [1][2][7] 三阴性乳腺癌的治疗挑战与现状 - 三阴性乳腺癌是乳腺癌中最具侵袭性的亚型，由于缺乏雌激素受体、孕激素受体和人表皮生长因子受体-2的表达，缺乏精准治疗靶点 [4] - 手术切除联合术后化疗是主要治疗手段，但固有的化疗耐药性、肿瘤细胞对化疗的不敏感性及异质性导致术后复发和转移率较高 [1][4] - 术后免疫治疗如免疫检查点阻断疗法虽展现出潜力，但耐药性和免疫反应低下限制了其治疗效果 [4] 新型治疗策略的科学基础 - 铁死亡是一种以铁蓄积和脂质过氧化为特征的细胞死亡方式，能放大T细胞介导的抗肿瘤免疫反应 [5] - 三阴性乳腺癌的LAR亚型具有GPX4表达上调的特征，使其对铁死亡敏感，且耐药的TNBC细胞对GPX4抑制敏感，这使得铁死亡成为克服耐药性、抑制复发和转移的潜在手段 [5] 新型水凝胶复合材料（MFCA+Hyd）的构成与作用机制 - 研究合成了铁基单位点纳米酶，其具有高原子利用率的类过氧化物酶活性，可有效消耗还原型谷胱甘肽并下调GPX4活性 [5] - 进一步负载Mn²⁺以激活cGAS-STING通路，促进干扰素-β分泌，下调DHODH表达，从而协同促进铁死亡并增强抗肿瘤免疫 [5] - 将胆固醇氧化酶、氟伐他汀和阿伐麦布共同封装于纳米酶中，形成复合物，该复合物可催化游离胆固醇产生过氧化氢以提升活性氧生成效率，并通过甲羟戊酸通路阻断GPX4生物合成 [6] - 甲羟戊酸通路抑制同时下调胆固醇合成，而阿伐麦布能阻断游离胆固醇向胆固醇酯的转化，胆固醇与胆固醇酯的协同下调可显著抑制TNBC的转移和侵袭 [6] - 将该高效铁死亡诱导剂负载于透明质酸基活性氧响应的水凝胶中，注射至肿瘤手术部位，水凝胶在肿瘤微环境中逐渐降解，实现药物的持续释放和富集 [2][5][6] 研究结果与潜在影响 - 在原位乳腺癌术后切除模型中，该水凝胶复合材料能有效清除术后残余的肿瘤卫星病灶，显著抑制肿瘤局部复发和全身性转移 [2][6] - 该策略为三阴性乳腺癌提供了一种直接、高效、安全的术后辅助治疗手段，为改善患者预后提供了潜在方案 [2][7]

研究核心发现 - 研究团队开发了名为LoopID的新技术，这是目前唯一的基于染色质结构的蛋白质组学方法，用于鉴定特定染色质相互作用位点上的蛋白质组分[2] - 研究发现组蛋白去甲基化酶JMJD2是调控增强子-启动子相互作用的关键蛋白组分，它能通过形成生物分子凝聚体的方式发挥功能，且该功能不依赖于其酶催化活性[5] - 研究揭示了JMJD2在染色质组织调控中的非经典功能，为通过调控增强子-启动子相互作用来改变细胞命运提供了新策略[5] 技术方法与创新 - LoopID技术基于细胞内真实发生的染色质折叠，为解析特定染色质三维结构如何被介导及如何发挥功能提供了全新工具[2] - 该技术是一种基于染色质相互作用的蛋白质组学方法，专门用于分析特定增强子-启动子锚点处的蛋白质[5] - 研究团队进一步开发了一套系统，能在特定基因组位点工程化地组装JMJD2凝聚体，从而构建细胞类型特异性的增强子-启动子相互作用[5] 应用与潜在影响 - 利用工程化组装JMJD2凝聚体的系统，能够促进细胞重编程为多能性细胞或类二细胞期细胞[5] - 该研究为调控细胞命运转变提供了新的潜在策略[5]

核心技术突破 - 清华大学团队开发了一种名为IMEE（胚胎外部固定活体成像）的高稳定性、多视角、长时程胚胎小鼠宫内活体成像技术[2][3] - 该技术通过环形固定器和水循环系统维持胚胎在羊水中的自然环境及与母体的连接，结合双光子显微成像，使胚胎在长达8小时以上的连续观察中保持正常发育[6][8] - 此项技术首次在活体胚胎中实现了对大脑皮层内抑制性神经元、血管网络及小胶质细胞之间动态互作模式的观察，突破了传统胚胎神经成像的技术瓶颈[3] 神经元迁移模式观察 - 研究首次在活体胚胎中观察到大脑皮层兴奋性神经元的三种主要迁移模式：多极迁移、位移运动和胞体转运，且神经元可根据环境需要在不同模式间切换[10] - 抑制性神经元（中间神经元）从大脑腹侧产生后，经长距离迁徙至大脑皮层，主要沿边缘带和脑室下区两条路径迁移，其中脑室下区路径的神经元排列有序、方向一致[11] 细胞间动态互作机制 - 迁移中的神经元会与血管系统发生三种不同类型的接触：末端接触1型、末端接触2型和突起接触，接触时神经元迁移速度显著减慢且运动方向发生偏转[13] - 神经元引导过程与小胶质细胞接触后，会触发引导过程的收缩和重新定向，从而改变神经元迁移路径[13] - EphA4/ephrinB信号通路被证实是调控神经元与血管互动的关键，当该通路被阻断时，神经元会失去对血管的“避让”能力[13] 胚胎免疫细胞功能解析 - 胚胎中的小胶质细胞可分为血管关联小胶质细胞和实质小胶质细胞两类，两者数量相当，但后者具有更高的过程运动性[15] - 当大脑皮层受损时，小胶质细胞会以平均2.3微米/分钟的速度向损伤部位聚集，最快速度可达10.8微米/分钟，距离损伤部位350微米以内的细胞会被快速招募[15] - 到达损伤部位后，小胶质细胞形态改变、运动性降低，转变为激活状态以执行修复功能，同时循环系统中的单核细胞也会快速进入中枢神经系统参与免疫应答[15] 技术应用与未来展望 - IMEE技术兼容多种遗传标记和操作工具，如转基因小鼠、宫内电转染和药物干预，使其成为一个可研究各种发育缺陷和疾病模型的多功能平台[19] - 该技术为解析大脑发育过程中的神经-血管-免疫系统互作与协同发育机制开辟了全新研究范式，有望为理解人类病理提供重要线索，并为相关疾病的早期诊断和干预提供新见解[3][19]

CAR-T细胞疗法当前面临的挑战 - 尽管在血液类癌症中疗效显著，但约30%-50%的患者在治疗后1年内会出现疾病复发[2] - 疗法常引起严重毒性，主要包括细胞因子释放综合征和神经毒性[2] - T细胞的持久性与疗效和长期癌症消退密切相关，其依赖于干细胞样记忆T细胞的百分比、体内增殖能力及对抗耗竭的能力[2] 新型ZAP327 CAR-T技术的研发突破 - 南加州大学王荣福教授团队于2025年12月10日在《Science Translational Medicine》发表相关研究[3] - 研究开发了一种由ZAP70激酶域截短形式（ZAP327）信号结构域驱动的新型CAR结构[3][5] - 与传统CAR-T细胞相比，ZAP327 CAR-T细胞减少了细胞因子释放和T细胞耗竭标志物的表达，同时保持相似或更好的肿瘤细胞溶解活性[5] ZAP327 CAR-T技术的机制与优势 - 该技术能够调低TCR信号，增加干细胞样记忆T细胞库，并利用氧化磷酸化途径表现出记忆T细胞的代谢特征[6] - 在共刺激结构域辅助下，ZAP327结构域能实现最佳的激酶折叠、功能及信号传导[5] - 在小鼠模型中，该技术产生了强大且持久的抗肿瘤免疫反应，显著延长了生存期[3][5] - 在抗原低表达的肿瘤模型及实体瘤模型中表现出色，优于传统及近期几种改进的CAR-T细胞[5] 对CAR-T行业发展的潜在影响 - 代表了CAR-T细胞疗法一个有前景的改进方向[3] - 为克服当前CAR-T疗法在血液癌复发和实体瘤疗效方面的局限性提供了解决方案[5][8] - 突显了增强抗肿瘤T细胞反应在实体瘤中的效力和持久性的潜力[8]

编辑丨王多鱼 排版丨水成文 气管 是典型的复合组织器官，兼具软骨力学支撑、血管供养与上皮屏障功能，其再生过程并非一次性 "搭 建完成"，而是在呼吸牵张、免疫反应和组织重塑的共同作用下持续推进。如何在这一动态环境中实现稳定 而有序的气管再生，始终是组织工程领域的核心挑战。 长期以来，多数工程化气管研究聚焦于初始结构设计，而材料在体内再生过程中是否、以及如何持续参与 组织调控，仍缺乏系统性证据。 近日， 同济大学附属上海市肺科医院 陈昶 教授、复旦大学 俞麟 教授、同济大学附属上海市肺科医院 孙 维言 医师作为共同通讯作者 （同济大学附属上海市肺科医院 汤海 医师、复旦大学博士生 王翰宬 、同济 大学附属上海市肺科医院 孙维言 医师、同济大学博士生 陈羿 为该论文第一作者） ，在 Nature 子刊 Nature Communications 上发表了题为： A bio-adaptive physical hydrogel enables dynamic tissue engineering for tracheal reconstruction 的研究论文。 该研究提出了 动态组织工程 （ Dynamic Ti ...

呼吸道合胞病毒 （ RSV ） 作为三大呼吸道病毒之一，在每年的冬季和早春季节流行。 RSV 属于 RNA 病 毒，通过空气传播，对儿童、老年人及免疫功能受损的成年人健康威胁较大。美国国立卫生研究院 （ NIH） 数据显示，美国几乎所有的儿童在两岁前都曾感染过 RSV ，每年导致 5.8 万名 5 岁以下儿童住 院。在全球范围内， RSV 每年影响 6400 万人，导致 16 万人死亡。 从中国疾控中心公布的 "全国急性呼吸道传染病哨点监测情况" （ 2025 年第 49 周 ） 数据来看， 2025 年 12 月 1 日 - 12 月 7 日 ， 流感样病例呼吸道样本检测阳性率前三位病原体为 流感病毒 （ 54.2% ） 、 鼻病毒 （ 5.2% ） 、 呼吸道合胞病毒 （ 4.0% ） ；住院严重急性呼吸道感染病例呼吸道样本检测阳 性率前三位病原体为流感病毒 （ 22.1% ） 、呼吸道合胞病毒 （ 7.5% ） 、鼻病毒 （ 7.1% ） 。总的来 说 ，我国目前已进入呼吸道传染病高发季，总体处于上升趋势。流感病毒处于高流行水平， RSV 、鼻病 毒也存在一定的感染率。 什么是呼吸道合胞病毒？ 呼吸道合 ...

编辑丨王多鱼 撰文丨王聪 纹身水熊虫 这只水熊虫或许拥有世界上最小的"纹身"。研究人员利用电子束在覆盖在该动物身上的冰层上蚀刻出这些 点。电子束将冰层转化为一种化合物，这种化合物会附着在水熊虫的皮肤上，当其余的冰层蒸发时，图案 就会显现出来。 这种方法的精度极高，因此可能在生物医学工程领域得到应用， 为微生物传感、仿生器件 和活体微型机器人等领域提供了新的技术路径，展现了微纳制造技术与生物科学交叉融合的巨大潜力。此 外，研究团队正致力于使用该方法为更小的生物体 （包括细菌） 进行"纹身"。 排版丨水成文 从太阳表面的惊险一跃， 到给水熊虫"纹身"，从罕见的红色闪电，到实验室培育的人工肾脏……这些令人 叹为观止的画面，不仅是艺术的展现，更是科学前沿的直观记录。 近日，国际顶尖学术期刊 Nature 评选了盘点了 2025 年最佳科学图片 ，让我们一起大饱眼福，感受科学 与艺术碰撞出的火花。 漫步阳光中 一位跳伞者纵身一跃，以信念为翼，其剪影完美地映衬在太阳表面之上 。 背景中可见的暗色太阳黑子，形 成于强磁场阻挡了通常会上涌至表面的热量之处 。天文摄影师 Andrew McCarthy 和跳伞者 Gabriel ...