全球农业可持续发展挑战 - 全球人口持续增长、气候变化加剧及耕地资源减少导致粮食安全与农业可持续发展成为重大挑战 [1] 多学科技术整合推动作物改良 - 中科院与华中农大团队在Nature发表综述，提出AI与生物技术整合的作物改良框架 [2][3] - 现代组学技术（基因组学、代谢组学、单细胞组学）为育种提供遗传信息解析能力，揭示新性状改良位点 [4] - 高通量表型技术（HTP）通过无人机、传感器实现基因型与表型高效连接，加速优良变异筛选 [4] 基因组编辑与蛋白质设计技术突破 - CRISPR技术实现跨尺度基因组精准编辑，显著缩短育种周期并聚合优良性状 [4][8] - AI驱动的蛋白质设计可创造自然界不存在的新功能蛋白（如抗病蛋白、生物传感器、环境降解酶） [4][10] AI辅助作物设计框架 - 提出整合基因组、表型、环境等多模态数据的AI辅助设计模型，实现数据驱动的精准育种 [19] - AI通过深度学习生成优化育种方案（如提升产量、抗逆性、营养品质），替代传统经验依赖模式 [19][24] 技术应用挑战与政策环境 - 高质量标准化数据是AI模型训练基础，需遵守生物安全与法规要求 [21] - 全球基因组编辑作物监管政策趋向科学简化，为技术推广创造有利条件 [21] 研究团队与贡献 - 通讯作者为中科院高彩霞研究员与华中农大李国田教授，多国机构学者参与论文撰写 [21]

骨肉瘤治疗现状 - 仅接受手术治疗的骨肉瘤患者生存率约为15%-17% [1] - 手术联合化疗的5年生存率停滞在约60% [1] - 免疫检查点疗法及CAR-T细胞疗法因肿瘤异质性、基因组复杂性等因素效果不佳 [1] 铜死亡机制与骨肉瘤治疗突破 - 铜死亡是一种由过量铜离子诱导的程序性细胞死亡形式 [6] - 肿瘤细胞对铜离子的敏感性变化范围比正常细胞更窄，可通过调控铜代谢抑制肿瘤 [7] - 骨肉瘤患者中铜死亡相关基因与PD-L1表达呈正相关，铜死亡可降低PD-L1表达 [8] 新型纳米药物研发 - 开发了由四面体框架核酸(tFNA)、伊利司莫-铜(elesclomol-Cu)和抗PD-L1单抗组成的生物相容性纳米药物 [9] - 该药物可同时诱导铜死亡并阻断PD-1-PD-L1信号轴，重塑肿瘤免疫微环境 [3] - 在原位骨肉瘤模型和复发模型中均显著增强CAR-T细胞浸润及抗肿瘤活性 [10] 核心研究发现 - 铜死亡相关基因与PD-L1表达正相关 [13] - 铜死亡打破肿瘤免疫抑制并降低PD-L1表达 [13] - 铜死亡显著提升CAR-T细胞在骨肉瘤中的疗效 [13] 研究意义 - 为骨肉瘤中铜代谢与PD-L1表达的关系提供机制解释 [4] - 为改善实体瘤过继细胞疗法提供通用方法 [4]

水杨酸生物合成研究突破 - 水杨酸（SA）具有超过200年的药用历史，是阿司匹林的活性成分，同时也是植物防御激素[2] - 植物通过两条途径合成水杨酸：ICS途径（已解析）和PAL途径（此前未完全理解）[2] 四川大学张跃林团队发现 - 2025年7月23日在Nature发表研究，揭示水杨酸PAL合成途径在种子植物中高度保守[3][4] - 以本氏烟草为模型，发现水杨酸生物合成的三个关键步骤： 1) BEBT酶催化苯甲酰辅酶A与苯甲醇生成苯甲酸苄酯[4] 2) BBO酶羟基化苯甲酸苄酯生成水杨酸苄酯[4] 3) BSH酶水解水杨酸苄酯生成水杨酸[4] - BEBT、BBO、BSH基因在柳树、杨树、大豆和水稻等多种植物中广泛存在[6] - 通过水稻基因敲除实验证实OsBEBT、OsBBO和OsBSH为水杨酸合成必需基因[6] 同期其他重要研究 - 浙江大学潘荣辉团队和范鹏祥团队在Nature发表研究，揭示水稻中BEBT-BBH-BSE三步酶联反应模块[9][10] - 浙江师范大学张可伟团队与布鲁克海文国家实验室刘长军团队在Nature发表研究，完整解析水稻从苯甲酰辅酶A到水杨酸的合成途径[12][13] 研究意义 - 三项研究共同填补了水杨酸生物合成途径的长期空白[16] - 为解析不同植物类群（特别是粮食作物）抗病机制差异提供分子基础[4][7] - 为培育抗病性增强的作物品种提供了新方向和新靶点[4][7]

撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 多层结构的 核仁 是 核糖体 生物合成的主要场所，在这里，构成核糖体小亚基 （SSU） 和大亚基 （LSU） 的 rRNA 前体 （ pre-rRNA ） 依次成熟。然而， pre-rRNA 加工与核仁亚结构之间的空间功能关系，以及这种关系如何适应细胞生理需求的变化，一直未被完全理解。 2025 年 7 月 23 日，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心 陈玲玲 研究员团队 （博士生 潘宇航 、博士后 单琳 、博士生 张宇瑶 为共同第一作者） 在国际顶 尖学术期刊 Nature 上加速上线了题为： Pre-rRNA spatial distribution and functional organisation of the nucleolus 的研究论文。 该研究系统解析了构成核糖体大小亚基的 rRNA 前体 （ pre-rRNA ） 在核仁中的动态成熟过程，发现了核糖体小亚基 （ SSU ） pre-rRNA 的加工效率直接调 控核仁内层结构的稳定性，提出了 pre-rRNA 加工的区域化模 型 及其在多层结构核仁的功能与进化中具有重要意义 。 真核细胞的细胞核中的 ...

水杨酸生物合成研究突破 核心观点 - 三项独立研究同时解析了植物中水杨酸（SA）的PAL生物合成途径，填补了该领域长期空白 [18] - 发现PAL途径在大多数种子植物中高度保守，为作物抗病育种提供新靶点 [8][13][16] - 激活PAL途径可显著提升植物水杨酸水平及免疫能力 [9] 浙江师范大学张可伟团队研究 - 完整解析水稻从苯甲酰辅酶A到水杨酸的PAL途径四步反应链：OSD1催化肉桂酸→肉桂酰辅酶A→OSD2生成苯甲酸苄酯→OSD3羟基化为水杨酸苄酯→OSD4水解为水杨酸 [4][5][6] - 证实该途径在裸子植物分化前已形成，并在种子植物中广泛保留 [8] 四川大学张跃林团队研究 - 揭示PAL途径三步反应模块（BEBT-BBH-BSE），证明其在种子植物中的保守性 [12][13] - 为粮食作物抗病机制差异提供分子基础 [13] 浙江大学潘荣辉/范鹏祥团队研究 - 发现水稻中苯甲酰辅酶A→水杨酸的酯化-羟化-水解三步酶联反应 [15][16] - 验证该模块在农作物中的广泛保守性 [16] 行业意义 - 三项研究共同破解植物关键防御激素合成机制，为精准调控作物免疫提供新方向 [18] - 水杨酸合成途径的明确将推动抗病作物品种培育技术发展 [10][13][16]

CAR-T细胞疗法研究进展 - CAR-T细胞疗法彻底改变了B细胞恶性肿瘤的治疗方式，并在实体瘤治疗中初显成效[2] - 许多患者对CAR疗法无响应或产生耐药性，凸显优化治疗方案的迫切需求[2] - CAR治疗后疾病进展因素包括肿瘤内在、微环境及淋巴细胞内在耐药机制[2] CAR工程化淋巴细胞持久性机制 - CAR-T和CAR-NK细胞的体内扩增及持久性与更优治疗效果相关[2] - 纪念斯隆·凯特琳癌症中心研究发现淋巴细胞持久性受FASL-FAS自调节回路调控[3][4] - 临床应用中CAR工程化淋巴细胞持久性有限，限制了疗法潜力[7] FAS-L/FAS调控机制研究 - FAS配体/FAS相互作用调控淋巴细胞稳态，但癌症患者中FAS-L表达来源认识不全面[8] - 单细胞图谱显示FASLG基因表达主要局限于内源性T细胞、NK细胞和CAR-T细胞[9] - 携带ΔFAS受体的CAR-T/NK细胞在移植后富集，敲除FASLG可逆转此现象[10] 研究应用与前景 - ΔFAS共表达在雌性小鼠模型中增强抗肿瘤效果，但FASLG对肿瘤杀伤非必需[10] - 该研究为优化CAR-T/NK细胞疗法提供了新的调控靶点[11]

肾细胞癌研究进展 - 肾细胞癌（RCC）缺氧且富含乳酸的微环境为异常的赖氨酸乳酸化修饰（Kla）提供了有利条件，但Kla在RCC进展中的功能作用和机制此前尚不清楚 [2] - 研究系统性绘制了肾细胞癌缺氧状态下的蛋白质乳酸化谱，聚焦YTHDC1 K82赖氨酸乳酸化修饰的功能机制 [2] - 研究发现人类肾细胞癌组织和细胞中的全局赖氨酸乳酸化修饰（Kla）水平升高，这促进了肾细胞癌的恶性发展 [6] YTHDC1乳酸化修饰机制 - 在缺氧条件下，由p300介导的YTHDC1 K82赖氨酸乳酸化修饰在体外和体内均促进肾细胞癌的恶性发展 [6] - YTHDC1 K82赖氨酸乳酸化修饰能增强YTHDC1的相分离，导致细胞核凝聚体的扩大 [6] - 相分离凝聚体保护致癌转录本BCL2和E2F2不被多聚腺苷酸尾外切体靶向-外切体复合物（PAXT-EXO）降解 [6] 研究亮点 - 定量乳酸化组学分析揭示了缺氧条件下高乳酸化修饰蛋白 [7] - 缺氧诱导p300介导的YTHDC1 K82赖氨酸乳酰化修饰以促进肾细胞癌进展 [7] - K82位点乳酸化的YTHDC1增强了相分离凝聚体的形成，并通过保护致癌mRNA不受PAXT复合物降解来发挥作用 [7] 研究意义 - 研究揭示了YTHDC1通过增强细胞核内相分离、稳定致癌mRNA、驱动肿瘤进展的全新调控通路 [2] - 研究提出了潜在治疗靶点，为肿瘤代谢与RNA调控交叉领域打开了新局面 [2] - 增强的赖氨酸乳酸化修饰（Kla）通过调控相分离从而调控YTHDC1靶基因的稳定性，促进肾细胞癌的进展 [9]

这一发现 提供了癌症恶病质的生物标志物和治疗新靶点，为更好地诊断 癌症恶病质 以及探索治疗干预措施开辟了新的可能性。 撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 癌症 具有引发患者全身代谢发生显著变化的能力。这种现象在 癌症恶病质 （ Cancer Cachexia， CCx） 中尤 为明显，这是由肿瘤和宿主产生的因素所引发的 全身性炎症、能量消耗增加、分解代谢增强以及食欲减退共同作用所致，其特征为非自愿且显著的体重减轻，包括肌肉组织和脂肪组织的流失。 据统计，50%-80% 的癌症患者会遭受癌症恶病质的困扰，从而导致功能逐渐衰退、生活质量下降、化疗毒性增加以及死亡率上升。癌症恶病质至少导致了 20% 的癌症相关死亡，然而，目前尚无获得美国 FDA 批准的能够完全逆转其病情的治疗方法。 2025 年 7 月 22 日， 德国亥姆霍兹慕尼黑环境与健康研究中心、 海德堡大学医院、慕尼黑工业大学等机构的研究人员在国际顶尖学术期刊 Cell 上发表了题为 ： Functional liver genomics identifies hepatokines promoting wasting in cancer cache ...

阿尔茨海默病现状与挑战 - 全球有超过5000万阿尔茨海默病或相关痴呆症患者，预计2050年患者数量将增加两倍 [3] - 每年全球在阿尔茨海默病上的花费超过1万亿美元，是全球花费最高的健康问题之一 [3] - 目前尚无有效逆转疾病进程的治疗方法，药物研发失败率高达98% [2][6] - 现有治疗选择大多局限于缓解症状，最近获批的抗体药物对疾病进展效果有限 [6] 疾病病理机制 - 阿尔茨海默病最显著的病理特征是β淀粉样蛋白斑块和tau神经原纤维缠结，但确切机制仍不清楚 [7] - 疾病具有病理异质性和遗传异质性，进一步增加了治疗难度 [7] - 除神经元外，神经胶质细胞功能障碍在疾病进展中同样发挥关键作用 [8] 最新研究成果 - 研究团队通过分析阿尔茨海默病患者大脑单细胞基因表达数据，生成了神经元和神经胶质细胞的基因表达特征 [9] - 利用"连接图谱"数据库筛选出86种能逆转一种细胞类型基因表达特征的药物，其中10种已获FDA批准 [11] - 通过分析140万65岁以上人群健康数据，进一步缩小候选药物范围至5种 [12][13] - 最终选择两种FDA批准抗癌药物来曲唑和伊立替康进行验证 [15] 药物验证结果 - 在同时存在Aβ蛋白和tau蛋白沉积的小鼠模型中，联合治疗显著改善了记忆能力并减少病理表现 [17] - 治疗成功逆转了小鼠模型中神经元和神经胶质细胞的基因表达特征 [17] - 联合疗法以细胞类型特异性方式逆转了阿尔茨海默病相关基因表达网络 [18] 研究意义与展望 - 提出基于人类数据和真实世界证据的细胞类型特异性、多靶点药物发现策略 [20] - 为基于患者特异性转录组与临床特征的精准医学奠定基础 [18] - 研究团队预测该联合疗法将很快推进到临床试验阶段 [19]

新冠大流行对大脑衰老的影响研究 - 核心观点：新冠大流行期间，健康人群的大脑衰老速度加快，且与是否感染SARS-CoV-2无关，突显疫情环境对神经健康的广泛影响[2][4][5] 研究背景与方法 - 研究团队来自英国诺丁汉大学，发表于《Nature Communications》，基于英国生物样本库（UK Biobank）的15334名健康成年人脑部扫描数据[4][8] - 通过机器学习模型分析大脑结构特征，预测"大脑年龄差"，并对比疫情前后扫描数据[8][10] 主要发现 - 经历大流行的人群大脑平均衰老速度比对照组快5.5个月，且与感染无关[10] - 老年人、男性及弱势背景人群（如失业、低收入者）的大脑衰老表现更显著[5][12] - 认知测试显示仅感染过SARS-CoV-2的参与者出现思维敏捷度下降，未感染者虽大脑衰老加速但认知能力未受损[5][12] 研究意义与未来方向 - 首次提供大流行期间大脑加速衰老的直接证据，提示环境压力对大脑健康的影响[10][12] - 需进一步研究心理健康、隔离等因素的因果关系及长期影响[12]