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Nature重磅:“AI科学家”真的来了,自主开会搞研究,几天时间设计出抗病毒纳米抗体
生物世界· 2025-07-30 05:02
虚拟实验室平台 - 斯坦福大学和陈-扎克伯格生物中心的研究团队开发了一个由AI智能体驱动的虚拟实验室平台,能够通过多学科协作解决复杂科学问题 [2][3] - 该平台包含"首席科学家智能体"、"专家智能体"(免疫学家、机器学习专家等)和"科学评论员智能体",后者用于减少AI幻觉 [5][6] - 人类科学家只需提出科学问题,AI智能体团队可自主制定研究策略并执行虚拟实验 [5][6] 技术应用与成果 - 该平台在几天内自主设计出92种针对SARS-CoV-2突变株的新型纳米抗体,其中2种在实验室验证中显示有效结合刺突蛋白 [4][9] - AI智能体设计的计算流程兼具创新性和合理性,速度远超传统方法 [9][11] - 这是首次证明自主AI智能体能从头到尾解决挑战性科学研究,形成"AI驱动发现"的新范式 [11] 行业影响 - 该技术虽针对生物医学设计,但经修改后可扩展至更广泛科学领域 [11] - AI智能体作为合作者增强而非取代人类科学家,能快速生成大量候选方案供实验室测试 [11] - 研究发表于《Nature》期刊,标志着AI在科研方法论上的突破 [3][11]
Cell:癌症免疫大数据引擎,系统性发现基于分泌蛋白的癌症新疗法,一作已回国加入香港大学
生物世界· 2025-07-30 00:30
分泌蛋白在癌症免疫治疗中的研究现状 - 分泌蛋白(如细胞因子、生长因子)在细胞间信号转导和免疫反应中起关键作用,但现有抗癌疗法(如工程改造IL-2)患者客观反应率低,抗细胞因子疗法临床获益有限[2] - 人类基因组中1903个编码分泌蛋白的基因中61%尚未发现与癌症相关的功能,研究长期集中于约100种已知细胞因子(如IL-2、VEGF)[2] - 研究方法局限性导致分泌蛋白库探索不足,缺乏系统性功能认知[2][7] CIDE平台的开发与功能 - 研究团队开发癌症免疫大数据平台CIDE,整合90个组学数据集,涵盖8575个肿瘤样本的免疫治疗结果,涉及17种实体瘤类型[8][12] - CIDE突破传统遗传学技术瓶颈,能系统性识别免疫治疗相关基因,并公开数据库(https://cide.ccr.cancer.gov)供研究使用[14] - 平台筛选出AOAH、CR1L、COLQ和ADAMTS7等新型免疫检查点阻断(ICB)调控因子,并在小鼠模型中验证其作用[9][15] AOAH的双重作用机制 - AOAH通过增强T细胞受体(TCR)对弱抗原的敏感性,提升抗肿瘤T细胞应答[10][15] - 通过清除抑制性脂质(如花生四烯酰磷脂酰胆碱及其氧化衍生物),解除树突状细胞的免疫抑制功能[10][15] - 在多种肿瘤模型中证实其增强免疫疗法效果的普适性[18] 研究的转化医学价值 - 针对传统细胞因子疗法(如IL-2)响应率低的问题,CIDE筛选的分泌蛋白为新疗法提供精准靶标[17] - AOAH等分子的广谱性提示其作为免疫增强剂的潜力,可扩展至多瘤种治疗[18] - 未来方向包括挖掘61%未研究分泌蛋白基因、开发脂质代谢通路靶向药物、推动临床转化验证[20] 研究范式创新 - 通过5957名癌症患者的8575组多组学数据,实现从"经验驱动"到"数据驱动"的癌症治疗范式转变[12][21] - 系统性揭示分泌蛋白在免疫治疗中的多维调控网络,为实体瘤治疗开辟新路径[3][21]
让人人都能从头设计蛋白!AlphaFold2幕后功臣创业,推出AI新模型,无需代码,一键快速设计蛋白
生物世界· 2025-07-29 10:15
公司背景与融资 - Simon Kohl 曾为 DeepMind 研究科学家,参与 AlphaFold2 开发并共同领导蛋白质设计团队,后在弗朗西斯·克里克研究所设立 DeepMind 湿实验室 [2] - 2022 年底创立 Latent Labs,专注于利用 AI 从头设计治疗分子以加速新药研发 [2] - 2025 年 2 月完成 5000 万美元融资 [2] 技术突破与产品发布 - 推出生成式 AI 模型 Latent-X,可在原子级精度设计功能性蛋白结合剂(大环肽和小型结合蛋白)[6] - 传统药物研发成功率低于 1%,耗时数月且成本高昂,而 Latent-X 能瞬间生成可靠蛋白结合剂 [7] - 具备双模态生成能力:大环肽(12-18 个氨基酸)和小型结合蛋白(80-120 个氨基酸)[7] - 仅需设计 30-100 个候选物即可达到传统数百万候选物的效果,结合亲和力达皮摩尔级 [7] 性能验证与优势 - 针对 7 种基准靶点蛋白(涉及病毒感染、肿瘤免疫调节、神经病变)进行验证 [11][12] - 大环肽命中率 91%-100%(每个靶点≤30个设计),小型结合蛋白命中率 10%-64%(每个靶点≤100个设计)[18] - 最佳大环肽结合亲和力达微摩尔级,小型结合蛋白达皮摩尔级(超越其他模型及已获批药物水平)[19] - 高特异性:可直接生成化学键选择性结合指定表位,具备低脱靶效应先决条件 [20] 技术特性与创新 - 同时生成蛋白质序列和全原子结构,性能优于分步生成方法 [23] - 计算模拟命中率领先:对未训练集靶点表现优异,减少实验室验证样本量 [24] - 超越自然范式:遵循原子级生化规则(如氢键和π堆积)生成全原子结构 [28] - 提供无代码网页端操作流程:靶标上传、热点选择、配体设计和计算排序 [21] 行业意义 - AI 模型突破生物学技术瓶颈(如 AlphaFold2 预测结构,生成式 AI 创造新药物序列/结构)[26] - 作为通用 AI 模型,可为未见过或未靶向蛋白质生成结合剂 [28] - 可扩展性强:已生成大环肽/小型结合蛋白,未来将扩展更多治疗模式 [22]
ACS Nano:浙江大学研究发现,人类卵泡液和精浆中存在纳米塑料,影响受精能力和精子质量
生物世界· 2025-07-29 08:01
全球塑料污染现状 - 2022年全球塑料产量达3.9亿吨,仅9%被回收利用[3] - 塑料分解产生微塑料(MP,<5mm)和纳米塑料(NP,<1μm)[2] - 人体每年接触74000-121000个MNP,在肾脏、肝脏等多组织检出[3] 纳米塑料对人类生育的影响研究 - 聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)纳米塑料在卵泡液和精浆中被检出[5][8] - 卵泡液中PE平均浓度1.21μg/g,PVC 1.85μg/g;精浆中PE 3.02μg/g,PVC 2.67μg/g[8] - PE/PVC高浓度组受精成功率显著降低,PVC浓度与精子活力负相关[8] 研究方法与样本 - 采用Py-GC/MS技术分析51对IVF夫妇的卵泡液和精浆样本[7] - 研究聚焦PE和PVC两种最常见纳米塑料材质[8] - 样本量较小(51对),未发现MNP与胚胎着床/妊娠的显著关联[8] 研究结论 - 纳米塑料对受精率和精子质量存在明确不利影响[10] - 需进一步扩大样本量验证MNP与人类疾病的关联性[3][8]
有奖调研丨大小鼠“工伤”?这本「常见临床症状指南」带你速成症状鉴别及应急处理
生物世界· 2025-07-29 04:21
文章核心观点 - 文章介绍了《大小鼠常见临床症状指南》的内容和用途,旨在帮助科研人员快速判断大小鼠的健康问题,减少误诊和实验延误 [1][6][7] 指南内容概述 - 指南包含40+种高频症状的鉴别诊断图解,紧急处理操作解析,环境与病理因素的判别,以及行为异常对照 [1] - 提供从笼外到笼内的完整动物观察流程,包括动态到静态、背部到腹部、头部到尾部、个体到整体的全方位检查方法 [6] 指南功能特点 - 找准结症:提供各种健康问题的参考图片和详细描述,帮助快速判断症状严重程度 [6] - 抽丝剥茧:结合环境因素、饮食状况、遗传背景等多角度分析,锁定致病原因 [7] - 对症处理:综合考虑健康状况、实验需求和环境条件,提供妥善处理建议 [7] 具体症状处理案例 - 脱毛/理毛:常见于同笼鼠互相理毛,处理措施包括去除诱因、碘酒擦拭伤口,一周左右可改善 [9] - 毛色异常:主要由遗传因素引起,嵌合体常见,可根据实验目的选择是否处理 [9] - 瘦小/消瘦:可能由传染病、牙齿疾病等引起,处理包括隔离净化、牙齿修剪或实施"仁慈终点"策略 [9] - 肥胖:多由基因或高脂饲料引起,需根据实际情况灵活判断 [9] - 腹部膨大:可能由腹水、肿瘤等引起,建议进行大体剖检确定,肿瘤需评估仁慈终点 [9] - 弓背:多由疼痛导致,基因型也可能引起,持续加重且无法确定病因时可考虑安乐死 [9]
复旦大学发表最新Cell子刊论文
生物世界· 2025-07-29 04:21
该研究发现了一类对放疗有响应的 癌症相关成纤维细胞 (CAF) 亚群—— ilCAF , 在 ilCAF 中激活 IFN-γ/STING 信号通路可增强放疗效果,STING 激动剂与 放疗协同作用,能够增强放疗效果并克服放疗抵抗性。 撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 结直肠癌 (CRC) 是全球第三大致命恶性肿瘤,超过 30% 的结直肠癌患者在确诊时已处于晚期。 新辅助放疗 ,无论是单独使用还是与化疗联合使用,在根治 性和姑息性治疗中都发挥着关键作用。人们越来越认识到这是一种治疗局部晚期病例的标准且有效的方法,然而,仅有 15%-30% 的直肠癌患者能达到病理完全 缓解 (pCR) ,而其他患者可能仅有轻微响应或无响应,出现短暂缓解,甚至因放射抵抗而迅速出现疾病进展。因此,了解导致放疗失败的机制对于直肠癌的临 床治疗至关重要。 2025 年 7 月 28 日,复旦大学附属肿瘤医院 章真 、 张慧 及 东南大学附属中大医院 肖泽彬 等在 Cell 子刊 Cell Reports Medicine 上发表了题为: Interferon-driven CAF reprogramming augments im ...
中国学者一作Cell论文:解析细菌Kiwa系统的抗病毒防御机制
生物世界· 2025-07-29 04:21
撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 细菌和古菌进化出了多种多样的防御机制来抵御病毒 (噬菌体) 的侵害。例如在 细菌和古菌中广泛存在的 CRISPR-Cas 系统,对该系统的研究不仅揭示了基本 的生物学过程,还带来了革命性的新技术,让基因编辑、表达调控和 RNA 敲低成为可能。 许多最近发现的细菌防御机制,尤其是那些与膜相关的防御机制,我们仍知之甚少, Kiwa 系统 就是其中一个例子。 Kiwa 系统是 已测序细菌基因组中 20 个最 丰富的防御系统之一,这表明其防御谱广泛且进化成功。其由两种蛋白成分组成:四通跨膜蛋白 KwaA 和 KwaB,然而, Kiwa 系统 是如何感知噬菌体并提供保 护的,目前仍不清楚。 2025 年 7 月 28 日 ,纪念斯隆凯特琳癌症中心 张志莹 博士、 南安普顿大学 吴仪 博士等作为共同第一作者, 在国际顶尖学术期刊 Cell 上发表了题为: Kiwa is a membrane-embedded defence supercomplex activated at phage attachment sites 的研究论文。 该研究解析了细菌的一种跨膜防御机制—— Kiw ...
柳叶刀:中国专家首次领衔,发布全球肝癌报告,60%肝癌可预防,并提出肝癌防治十大策略
生物世界· 2025-07-29 04:21
核心观点 - 全球肝癌疾病负担日益加重,若不采取紧急措施,2025年新发病例数将翻倍[6][8] - 60%以上肝癌病例可通过控制乙肝、丙肝、酒精和脂肪肝等风险因素预防[2][15] - 早期筛查和治疗可显著提升生存率,日本早期肝癌患者5年生存率达80%[17] - 肝癌病因正在发生变化,HBV和HCV占比下降,酒精和MASH相关病例上升[10][11] - 委员会提出十条行动建议,涵盖预防、筛查、治疗和可及性等多方面[19][20] 危机现状 - 肝癌是全球第六大常见癌症和癌症相关死亡的第三大原因[8] - 2022年全球新发肝癌87万例,死亡76万例,预计2050年将分别增至152万例和137万例[8] - 70%患者确诊时已晚期,5年生存率仅为5%-30%[13] - HBV仍是主要致病因素,但占比将从2022年的39%降至2050年的36.9%[10] - 酒精相关肝癌比例将从18.8%升至21.1%,MASH相关比例将从8%升至10.8%[11] 防治突破口 - 预防:乙肝疫苗可降低90%感染风险,但非洲覆盖率仅17%[15] - 脂肪肝影响全球30%人口,其中20%-30%会进展为MASH[16] - 早筛:日本68%肝癌在3cm以下早期被发现,5年生存率达80%[17] - 治疗:早期肝癌患者5年生存率从10%提升至71%[17] 十条行动建议 - 加强病毒性肝炎预防、筛查和治疗[20] - 减少酒精摄入量[20] - 控制环境风险因素如污染水和黄曲霉素[20] - 应对MASLD和MASH增长[20] - 提高肝脏健康认知[20] - 提高早期检测率[20] - 制定非侵入性诊断标准[20] - 解决东西方临床管理差异[20] - 提高患者生存率[20] - 促进治疗可及性[20]
西南交通大学最新论文登上Cell头条
生物世界· 2025-07-29 00:00
研究背景与意义 - 阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)是一种全球范围内影响上千万人的常见疾病,需要实时监测和干预解决方案 [6] - 多导睡眠图(PSG)是诊断OSA的金标准,但存在临床局限性,促使便携式睡眠管理电子设备的研发 [6] 技术突破与创新 - 研究团队开发了一种可穿戴闭环感知刺激系统(AMS),集成了柔性压电监测和软磁弹性刺激功能 [4][7] - AMS采用定制的压电复合传感器持续监测生理信号,并配备软磁弹性致动器提供非侵入式机械刺激 [7] - 利用机器学习算法分析数据,实现了92.7%的实时睡眠呼吸暂停检测准确率 [8] 临床验证与效果 - AMS在识别呼吸暂停事件方面与临床金标准PSG相当,并行对比信号证实了反馈刺激的有效性 [9] - 该系统解决了传统PSG在追踪心血管反应方面的局限性 [11] 应用前景 - AMS为家庭中的个性化睡眠健康护理提供了一个可扩展且用户友好的平台 [11] - 实现了睡眠呼吸暂停管理的闭环诊断治疗一体化 [12]
曹雪涛院士团队发表最新Nature子刊论文
生物世界· 2025-07-28 09:59
RNA结合蛋白RRP1的发现及其抗炎机制 - RNA结合蛋白(RBP)在基因表达调控中发挥重要作用,涉及RNA多聚腺苷酸化、mRNA转运、降解和翻译等过程,与健康和疾病密切相关[2] - RBP与RNA相互作用的失调可能导致疾病发生,此前研究已证实某些RBP家族成员参与免疫系统的转录后调控,但其在炎症消退中的具体机制仍需深入研究[3] RRP1的发现及其功能 - 研究团队开发了全局RNA-蛋白质相互作用组纯化(GRPIp)技术,鉴定了RNA结合蛋白RRP1作为炎症固有反应的抑制因子[6] - RRP1通过与胸苷合酶(Tyms)mRNA结合,调控其核质转运和翻译效率,降低TYMS蛋白表达水平,从而抑制一碳代谢驱动的炎症反应[7] RRP1在疾病模型中的表现 - 髓系特异性RRP1缺陷小鼠表现出严重的实验性关节炎,促炎细胞因子增多并伴随免疫损伤[8] - 在类风湿关节炎患者中,外周血单核细胞的RRP1表达与TYMS表达及血清IL-1β水平呈负相关[8] 研究意义与应用前景 - RRP1通过转录后抑制一碳代谢发挥抗炎作用,为控制自身炎症(如类风湿性关节炎)提供了新的潜在治疗靶点[10] - 该研究首次揭示了RRP1在炎症调控中的关键作用,为相关疾病的治疗策略开发奠定了基础[3][10]