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Nature:这种肠道细菌代谢物,促进心血管疾病,可作为治疗新靶点
生物世界· 2025-07-21 08:15
肠道微生物与动脉粥样硬化的关联 - 人体肠道微生物与动脉粥样硬化之间存在显著联系,动脉粥样硬化表现为胆固醇和炎性细胞在动脉壁堆积形成斑块,可能引发中风和心脏病 [1] - 心血管疾病是全球主要致死病因,动脉粥样硬化是其核心诱因,现有风险评分系统难以早期识别高危个体 [5] 咪唑丙酸(ImP)的致病机制 - 西班牙研究团队在《Nature》发表研究,发现肠道细菌代谢物ImP会促进动脉粥样硬化发展,为早期检测和个性化治疗提供新靶点 [2] - 动物实验显示,ImP通过激活免疫和炎症反应诱发动脉粥样硬化,且不依赖血脂水平变化 [7] - ImP通过髓样细胞的咪唑啉-1受体(I1R)驱动动脉粥样硬化,阻断ImP-I1R信号轴可抑制疾病进展 [8] 研究意义与转化价值 - 首次明确ImP与活动性动脉粥样硬化的强关联性,揭示其通过免疫炎症途径加速病程 [10] - 微生物群代谢产物与宿主的相互作用是心血管疾病的新研究方向,此前仅少数代谢物被证实与晚期CVD相关 [6]
Nature重磅:AI利用常规心电图发现结构性心脏病,准确率超越人类心脏病专家
生物世界· 2025-07-21 08:15
结构性心脏病(SHD)行业现状 - 结构性心脏病(SHD)包括心脏瓣膜病、心室衰竭、肺动脉高压等疾病,全球影响数千万人[1] - 早期发现SHD可降低死亡率、减少治疗成本并提高生活质量,但缺乏经济实惠的筛查手段导致多数患者确诊时已进入晚期[2] - 超声心动图是SHD确诊的金标准,但成本高、专业门槛高限制了其广泛应用[2][9] AI筛查工具EchoNext的技术突破 - 哥伦比亚大学团队开发AI模型EchoNext,通过分析常规心电图(ECG)数据识别SHD患者,准确率超越人类专家[3][4] - 模型基于23万名患者的120万对心电图-超声心动图数据训练,可检测心肌病、心脏瓣膜病等多元SHD[10][12] - 在未接受过超声检查的85000名患者中,识别出7500人(9%)存在SHD高风险,后续确诊阳性率达73%,是传统筛查的2倍[13][14] 临床验证数据对比 - EchoNext准确率77.3%、灵敏度72.6%、特异性80.7%,显著优于未使用AI辅助的心脏病专家(64.0%/61.1%/66.1%)[16] - AI辅助使专家诊断准确率提升至69.2%,但仍低于独立AI模型[16] - 模型已在8个急诊科启动临床试验,验证实际应用效果[17] 心电图技术的革新潜力 - ECG作为最普及的心脏检查手段,成本低廉但传统上无法检测SHD[8][9] - EchoNext实现了从ECG数据中提取SHD信号的技术突破,可能开创"心电图+AI"的新型筛查模式[4][7] - 该工具可优化医疗资源配置,通过低成本ECG筛选需要超声检查的高风险人群[7][14]
Cell子刊:樊春海院士团队等利用DNA水凝胶,决定雌性生殖干细胞命运
生物世界· 2025-07-21 08:15
雌性生殖干细胞(FGSC)研究突破 - 雌性生殖干细胞(FGSC)是哺乳动物出生后卵巢中存在的生殖系干细胞 具有分化为卵母细胞并产生可育后代的能力 颠覆了传统认为雌性哺乳动物生殖细胞在出生前停止发育的认知 [2] - FGSC的发现为恢复受损女性生殖功能提供了新途径 在生殖医学和再生医学领域具有重大应用潜力 [2][5] DNA水凝胶技术突破 - 研究团队首次将可编程刚度的DNA水凝胶作为3D培养体系应用于FGSC培养 高刚度(270帕储能模量)显著促进细胞铺展与增殖 低刚度则维持其可逆静息状态 [3][6][10] - 采用分层DNA交联策略独立调控水凝胶刚度 该特性与材料化学成分和应力松弛率无关 实现精准力学微环境控制 [6][9][10] FGSC体外调控机制 - 从低刚度DNA水凝胶释放的FGSC可被重新激活 其命运转变依赖于机械诱导的肌动蛋白聚合和Yes相关蛋白信号转导 [6][9] - 实验证实释放的小鼠FGSC能发育为功能性卵母细胞 胚胎并最终孕育健康后代 证明该技术完全保留干细胞发育潜能 [6][9][10] 技术应用价值 - 可编程DNA水凝胶建立了FGSC研究的标准化生物工程平台 为静息-激活双向调控机制研究提供新范式 [10] - 该模块化材料设计理念可能引领下一代细胞/组织工程技术发展 为体外精准操控干细胞命运建立工具基础 [10]
STTT:陈策实/张弩/蒋德伟团队发现这种lncRNA编码的多肽可作为三阴性乳腺的治疗新靶点
生物世界· 2025-07-21 04:10
三阴性乳腺癌(TNBC)的分子机制与治疗靶点 - 三阴性乳腺癌(TNBC)是最具侵袭性和最致命的乳腺癌亚型,缺乏雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人表皮生长因子受体2(HER2)等治疗靶点,转移率高、预后差、患者生存率低[2] - 非编码RNA(circRNA和lncRNA)能够编码具有功能的多肽/蛋白,这些多肽/蛋白在三阴性乳腺癌中参与肿瘤生长、转移扩散以及治疗耐药性形成等关键致癌过程[2] - 由lncRNA CDKN2B-AS1编码的66个氨基酸多肽66CTG通过稳定c-Myc蛋白促进三阴性乳腺癌细胞增殖和肿瘤生长,89例临床样本显示66CTG、c-Myc和Cyclin D1表达水平呈正相关[6] 66CTG的作用机制 - 66CTG通过与FBW7α的竞争性相互作用稳定c-Myc蛋白,FBW7α作为E3连接酶通过识别66CTG的CPD S56/S60基序介导其泛素化和降解[7] - 66CTG独立于其来源的RNA发挥功能,通过增强细胞周期蛋白Cyclin D1的转录促进癌细胞增殖[6] - 该研究揭示了一条调控轴:66CTG-FBW7α-c-Myc,为三阴性乳腺癌中c-Myc过表达提供了新的机制解释[9] 潜在临床应用价值 - 66CTG有望被开发为三阴性乳腺癌诊断和治疗的靶点[9] - 同时过表达66CTG、c-Myc和Cyclin D1的患者可能从靶向该信号轴的治疗中获益[9] - 该研究为三阴性乳腺癌找到了新的潜在生物标志物和治疗靶点[3]
Nature:没有这个微小RNA,所有的公鸡都得死
生物世界· 2025-07-21 04:10
撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 众所周知,人类的性别由性染色体 X 和 Y 决定,XY 为男性,XX 为女性。然而,X染色体上的基因数量远超 Y 染色体,为了保证两性基因表达数量的大致相当, 女性的两条 X 染色体中会有一条随机失活,这种剂量补偿机制是由 X 染色体上的长链非编码基因 X-IST 所介导的。 而对于鸟类 (包括鸡) ,它们的性别由性染色体 Z 和 W 决定,ZW 为雌性,ZZ 为雄性,而 Z 染色体上的基因数量远超 W 染色体,这导致雄性鸟类的基因数量 显著多于雌性,然而,鸟类的剂量补偿程度以及机制,至今仍不清楚。 2025 年 7 月 16 日,德国海德堡大学、英国爱丁堡大学、 瑞典乌普萨拉大学的研究人员在国际顶尖学术期刊 Nature 上发表了题为: A male-essential miRNA is key for avian sex chromosome dosage compensation 的研究论文。 该研究揭示了 鸟类独特的性染色体剂量补偿机制 ,其通过一种 miRNA—— miR-2954 来抑制特定的基因表达,防止雄性鸟类中这些基因过表达,从而确保雄性 鸟类的存活, ...
曹雪涛院士最新论文:揭示癌症转移和耐药新机制,并提出治疗新靶点
生物世界· 2025-07-20 23:55
癌细胞中固有免疫传感器的研究 - 癌细胞中Toll样受体(TLR)的异常表达和亚细胞定位与促肿瘤炎症及癌症进展相关,但机制尚不明确 [2] - 磷酸化TLR3的核转位被发现可促进癌症转移和化疗耐药,揭示了固有免疫传感器的非经典功能 [3] - TLR3核转位介导的JAK1/TLR3/PRMT5/c-Myc信号轴可能成为克服化疗耐药的预后标志物和治疗靶点 [3][8] TLR3核转位的机制与功能 - 在胰腺导管腺癌(PDAC)及其他癌症样本中,化疗应激条件下TLR3会转移至细胞核内 [6] - 核内TLR3增强癌细胞侵袭性和增殖能力,抑制化疗诱导的凋亡,并在小鼠模型中导致肿瘤肝脏转移增加和生存期缩短 [6] - JAK1通过协同importin α5介导TLR3第155位丝氨酸(S155)磷酸化,驱动其核转位 [6] 临床意义与潜在应用 - 临床样本中核内高水平的TLR3可预测患者预后不良,表现为更短的无病生存期和总生存期,且对新辅助化疗响应较差 [8] - 核内TLR3的发现为癌症治疗提供了新的潜在预后标志物和治疗靶点 [8] - 化疗应激诱导的双链RNA核内异常聚集可能激活核内TLR3,进而通过PRMT5和c-Myc激活促肿瘤信号通路 [6][8]
铁死亡再登顶刊:裴华东/韩苏夏团队等揭示铁死亡调控与癌症耐药新机制
生物世界· 2025-07-20 03:11
铁死亡机制研究 - 铁死亡是一种铁依赖性的新型细胞程序性死亡方式,由过度堆积的过氧化脂质诱导发生,在癌症等多种疾病发展中扮演重要角色 [2] - 活性氧(ROS)在脂质过氧化和铁死亡启动中发挥关键作用,显著影响癌症化疗药物耐药性 [3] OGT酶的作用机制 - O-GlcNAc转移酶(OGT)作为ROS感应器,在受到ROS氧化修饰后被激活 [4] - 活化后的OGT催化FOXK2蛋白的O-GlcNAc糖基化修饰,促进其核转位并与SLC7A11启动子区域结合 [8] - 该过程增强SLC7A11转录并抑制铁死亡,通过OGT-FOXK2-SLC7A11分子轴促进肝细胞癌肿瘤发生和放化疗耐药性 [8] 研究意义与应用前景 - 研究揭示了ROS诱导的氧化-O-GlcNAc糖基化级联反应机制,整合了ROS信号、O-GlcNAc修饰和FOXK2介导的转录调控 [10] - 靶向该机制有望重新激活铁死亡,为克服癌症耐药性提供全新思路 [10]
Nature子刊:中国科学技术大学宫宁强等开发新型LNP,降低副作用,增强mRNA疗法效果
生物世界· 2025-07-20 03:11
mRNA递送技术突破 - 传统LNP-mRNA疗法存在免疫原性限制,导致编码蛋白表达水平和持续时间不足[2] - 中国科大团队开发新型可电离脂质C-a16,基于曼尼希反应组合库筛选获得,具有抗氧化特性且免疫原性显著降低[3][5] - C-a16-LNP可减轻细胞内ROS生成,减少炎症反应,延长蛋白表达持续时间[3][7] 新型脂质C-a16的性能优势 - 在基因编辑应用中,C-a16-LNP使Cas9 mRNA的编辑效率提高2.8倍[7] - 在蛋白表达方面,FGF21 mRNA的表达量提升3.6倍[7] - 在疫苗应用中,能诱导更强的抗原特异性免疫反应(针对肿瘤新抗原和SARS-CoV-2 S蛋白)[7] 技术应用前景 - C-a16为mRNA疗法和疫苗提供了新型可电离脂质解决方案[3][8] - 该技术突破发表在Nature Biomedical Engineering期刊,具有权威学术背书[3][9]
生男生女并不随机!哈佛大学最新发现:母亲年龄和基因,会影响孩子性别
生物世界· 2025-07-20 03:11
核心观点 - 哈佛大学研究发现婴儿出生性别并非完全随机,母亲年龄和特定基因突变是关键影响因素 [2][14] - 研究挑战了"每次生男生女是独立事件且概率相等"的传统观点 [7] - 研究分析了58007名美国女性护士近60年(1956-2015年)的生育记录 [2] 多孩家庭的"同性别"倾向 - 已生育一个男孩的女性,第二个孩子是男孩的概率为57% [4] - 已生育两个男孩的女性,第三个孩子是男孩的概率为58% [4] - 已生育三个男孩的女性,第四个孩子是男孩的概率为61% [4] - 已生育一个女孩的女性,第二个孩子是女孩的概率为53% [5] - 已生育两个女孩的女性,第三个孩子是女孩的概率为55% [5] - 已生育三个女孩的女性,第四个孩子是女孩的概率为58% [5] - 多孩家庭(三个或以上)中,全是男孩或全是女孩的情况比"男女双全"更常见 [7] 母亲年龄的影响 - 与23岁前生育第一个孩子的女性相比,29岁及以后生育的女性只生男孩或只生女孩的概率高出13% [9] - 女性初次生育年龄越大,"同性扎堆"现象越显著 [9] - 可能原因是女性体内环境(如酸碱度)随年龄变化影响了携带X或Y染色体精子的受精能力 [10] 特定基因的影响 - 10号染色体上NSUN6基因的特定单核苷酸多态性(rs58090855)与生育女孩倾向相关 [12] - 18号染色体上靠近TSHZ1基因的特定单核苷酸多态性(rs1506275)与生育男孩倾向相关 [12] - 某些女性可能天然携带影响后代性别比例的遗传倾向 [13]
北京大学发表最新Science论文
生物世界· 2025-07-19 23:26
半导体材料研究突破 - 二维硒化铟(InSe)具有低有效质量、高热速度和卓越的电子迁移率,有望超越硅电子器件,但生长薄膜性能尚未达到机械剥离法制备的微米级薄片的水平,制约了其规模化应用[2] - 研究团队开发了一种固-液-固生长策略,通过构建富铟液态界面并严格控制铟硒1:1化学计量比,成功将非晶态硒化铟薄膜转化为纯相高结晶度硒化铟晶圆[4] - 所获得的硒化铟薄膜在5厘米晶圆上展现出优异的均匀性、相态纯度与结晶度[4] 电学性能表现 - 基于该技术制备的硒化铟晶圆晶体管阵列表现出超越现有二维薄膜器件的电学性能[4] - 在室温条件下展现出极高迁移率,平均高达287 cm²/Vs[4] - 亚阈值摆幅低至67.3 mV/dec,接近玻尔兹曼极限[4] 应用前景 - 该研究解决了2D硒化铟晶圆制备的核心难题[5] - 为后硅基时代集成电路提供了高性能材料平台[5] - 有望推动下一代低功耗、高性能计算与通信芯片发展[5]