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Cell：意外发现肠道微生物组和肺部之间的一种新的交流途径
由多伦多大学研究人员领导的一个研究小组发现了肠道和肺部之间的一种新的交流途径。他们的发现强调了肠道微生物组中一个鲜为人知的成员如何重塑肺部免疫环境，从而对呼吸健康产生有益和有害的影响。“生活在我们肠道内的和平肠道微生物是控制我们免疫系统的重要参与者。“越来越多的证据表明，这些共生微生物会影响其他器官，如肺、大脑、皮肤或关节，”多伦多大学Temerty医学院免疫学副教授Arthur Mortha说。在过去的几十年里，肠道微生物群落组成的变化与一系列特征和疾病有关，包括肥胖、过敏、癌症和精神健康障碍。然而，这些研究主要集中在细菌上，它们代表了肠道群落中发现的微生物的最大比例。在今天发表在《细胞》杂
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Nature突破性发现：细胞如何确定自身的功能？科学家提出“引导搜索”新机制！
由耶路撒冷希伯来大学的Yosef Buganim教授和爱丁堡大学的Abdenour Soufi博士领导的一项新研究揭示了转录因子(TFs)，也就是调节基因活性的关键蛋白质，是如何导航DNA和染色质结构以确定细胞身份。这一发现为细胞如何确定自身作用提供了新的见解，并为再生医学和细胞治疗的进步开辟了途径。转录因子是与特定 DNA 序列结合的蛋白质，可控制基因表达，引导细胞成为特定类型的细胞，如皮肤、肌肉或胎盘细胞。虽然已知TFs可以识别DNA序列，但它们在庞大的基因组中识别精确目标的过程尚不清楚。这项研究揭示了“引导搜索（guided search）”机制，即DNA和染色质的3D结构（包装和组织遗
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对血管形成的新认识
血管的形成是一个复杂的过程，涉及蛋白质和机械力的相互作用。在两项研究中，瑞士巴塞尔大学生物中心的一个研究小组发现了血管形成的新机制。研究小组展示了细胞如何在血管腔形成过程中相互作用，以及动力在这一过程中的关键作用。这些关于血管形成的新见解可能为血管疾病的治疗提供潜在的途径。血管遍布全身，通过循环的血液输送营养和氧气。在血管形成过程中，细胞首先形成局部管腔，然后融合形成连续的管状网络。单个细胞之间的连接处必须很好地密封和稳定，以确保血管的完整性和防止渗漏。在两项研究中，巴塞尔大学生物中心的Markus Affolter教授的团队现在更仔细地研究了斑马鱼的血管形成。科学家们发现，蛋白质Rasip1
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Nature：空间转录组时钟显示细胞间相互作用如何影响大脑衰老
大脑衰老是一个复杂的过程，伴随着许多细胞变化。衰老细胞对邻近细胞有何影响，以及这种影响如何导致组织衰退，目前尚不清楚。斯坦福大学的研究人员近日发现，大脑中的某些细胞创造了一个培育环境，增强了邻近细胞的健康和复原能力，而另一些细胞则会造成应激和损伤。这表明局部的细胞相互作用可能会显著影响大脑的衰老和复原能力。这篇题为“Spatial transcriptomic clocks reveal cell proximity effects in brain ageing”的论文于2024年12月18日发表在《Nature》杂志上。共同通讯作者、斯坦福大学遗传学系教授Anne Brunet表示：“令我
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Cell：褐藻隐藏的进化基因组学
海洋占地球表面的70%以上，是无数生命的家园，维持着生态平衡，支撑着人类的福祉。其中，褐藻（Phaeophyceae）在维持沿海栖息地、支持海洋生物多样性和通过碳捕获应对气候变化方面发挥着至关重要的作用。虽然它们长期以来一直引起科学界的兴趣，但这些生物的基因组和进化史在很大程度上仍未被探索。成均馆大学的研究人员通过对44种褐藻进行全面的基因组分析，揭开了褐藻的进化之旅。这项研究于2024年11月20日在网上发布，并于2024年11月27日发表在《细胞》第187卷第24期。它创建了Phaeoexplorer数据库，这是比较基因组学的一个有价值的工具。研究人员探索了关键的进化里程碑，包括从单细胞到
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Nature：光敏色素——使微藻能够在深海中找到出路的“眼睛”
众所周知，海洋中的浮游植物在海洋生态系统和气候调节中发挥着关键作用。像陆生植物一样，它们储存大气中的二氧化碳，并通过光合作用产生地球上一半的氧气。然而，控制它们分布的机制仍然知之甚少。通过研究硅藻（一种浮游植物）的光感知过程，CNRS和索邦大学（Sorbonne university）的科学家们1,2发现，这些微藻使用在其基因组中编码的光变传感器：光敏色素。这些光感受器使它们能够探测到水柱中光谱的变化，从而提供关于它们在水柱中的垂直位置的信息。这种功能在受大量水混合影响的湍流水生环境中尤其重要，例如高纬度、温带和极地地区，以调节它们的生物活性，特别是光合作用。通过分析塔拉海洋公司海洋采样活动的
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Cell发现调节免疫系统的调节表盘：为什么有些人感染COVID-19病毒特别严重？
为什么COVID-19病毒会使一些人比其他人病得更重？多年来，科学家们一直在寻找免疫系统机制的关键部分——干扰素通路，来寻找答案。在那里，当我们的细胞感觉到感染时，它们会释放一种被称为干扰素的蛋白质，警告其他细胞对抗病毒。研究表明，当这种信号出错并导致身体反应不足或过度时，人们更有可能患上严重或长期的COVID。这条通路上的故障也与自身免疫性疾病和癌症有关。但是，究竟是什么导致了这些免疫系统的失灵，我们知之甚少。12月12日发表在《细胞》杂志上的一项新的科罗拉多大学博尔德分校的研究，通过确定作者所描述的“immune system tuning dial”，揭示了这个问题，它起源于数千万年前遗
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Science提出一个前所未有的激进概念：你的免疫细胞吃什么就是什么
早餐吃炒鸡蛋还是吃苹果的决定可能不会决定你这一天的好坏。然而，对于你的细胞来说，在相似的微观营养物质之间做出决定可能会决定它们的整个身份。营养偏好是否以及如何影响细胞身份一直是科学家们长期以来的一个谜，直到索尔克研究所的一组免疫学家揭示了营养和细胞身份之间复杂关系的新框架。研究人员在探索不同种类的免疫细胞时得到了答案。免疫系统依靠专门的“效应”T细胞来对抗病原体，但在艾滋病毒或癌症等慢性感染中，这些细胞的永久激活会使它们变成“耗尽”的T细胞，无法继续战斗。在这项新研究中，索克大学的科学家们发现，从醋酸盐到柠檬酸盐的营养转换在决定T细胞命运方面起着关键作用，将它们从活跃的效应细胞转变为衰竭的细胞
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揭开二甲双胍的面纱：科学家终于破解了这种“神奇药物”的密码
西北大学医学院的一项研究发现，二甲双胍是一种常见的2型糖尿病药物，通过阻断线粒体能量产生的关键部分，特别是复合物I来起作用，这有助于降低血糖水平。这一突破提供了对这种药物机制的深入了解，尽管这种药物在治疗糖尿病、减少炎症和减缓癌症生长方面已有60多年的广泛应用，但其机制一直不清楚。二甲双胍的多重作用数百万人使用二甲双胍，这是一种治疗2型糖尿病的药物，有助于降低血糖。除了糖尿病，这种“灵丹妙药”还与减缓癌症生长、改善COVID-19治疗结果和减少炎症有关。然而，长期以来，科学家们一直在努力了解它的确切工作原理。西北医学院的一项新研究在小鼠身上提供了明确的证据，二甲双胍通过破坏细胞的能量供应来降低
来源：Science Advances
时间：2024-12-20
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两篇Cell子刊挑战了长期以来的观点：信息在大脑中如何分配？
佛兰德斯神经电子研究中心（NERF）由Vincent Bonin教授领导的研究人员发表了两项新的研究，揭示了视觉信息是如何在大脑中处理和分布的。这些研究揭示了大脑处理视觉信息的复杂性和灵活性。视觉皮层是解释和处理视觉输入的关键区域，在塑造我们所看到的东西方面起着至关重要的作用。鲁汶大学（KU Leuven）教授、NERF小组组长Vincent Bonin研究处理感官信息的神经回路。“我们通常认为皮层的视觉处理是一个简单的线性过程，但我们的研究表明，皮层是一个复杂的网络，在不同的大脑区域之间有着精细的连接，支持专门的视觉功能。”定位vs广播在《Current Biology》上发表的第一项研究中
来源：Current Biology
时间：2024-12-20
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两项研究阐明这3个蛋白质对血管形成至关重要
血管的形成是一个复杂的过程，涉及蛋白质和机械力的相互作用。在两项研究中，瑞士巴塞尔大学生物中心的一个研究小组发现了血管形成的新机制。研究小组展示了细胞如何在血管腔形成过程中相互作用，以及动力在这一过程中的关键作用。这些关于血管形成的新见解可能为血管疾病的治疗提供潜在的途径。血管遍布全身，通过循环的血液输送营养和氧气。在血管形成过程中，细胞首先形成局部管腔，然后融合形成连续的管状网络。单个细胞之间的连接处必须很好地密封和稳定，以确保血管的完整性和防止渗漏。在两项研究中，巴塞尔大学生物中心的Markus Affolter教授的团队现在更仔细地研究了斑马鱼的血管形成。科学家们发现，蛋白质Rasip1
来源：Nature Communications
时间：2024-12-20
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Nature子刊：小胶质细胞在阿尔茨海默病中发挥双重作用
众所周知，小胶质细胞在阿尔茨海默病中起着重要作用，但它们具体发挥什么作用，目前仍然是个谜。比利时鲁汶大学VIB脑与疾病研究中心的科学家们揭示了小胶质细胞在阿尔茨海默病不同阶段的不同作用。他们的研究发表在《Nature Communications》杂志上。阿尔茨海默病的许多风险基因都指向小胶质细胞的核心作用，这是一类常驻于中枢神经系统的巨噬细胞。然而，科学家们一直不清楚它们究竟是如何在疾病中发挥作用的。“由于过去的研究结果相互矛盾，小胶质细胞在阿尔茨海默病中的作用一直让研究人员感到困惑，”第一作者Nóra Baligács解释说。“一些人假设，小胶质细胞清除了大脑中的β-淀粉样蛋白（Aβ）斑块
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Science子刊发现了在细胞水平上“饿死”前列腺癌肿瘤的新方法
印第安纳大学医学院的科学家和他们的合作者进行了一项新的研究，发现前列腺癌动物模型中存在一种新的脆弱性，这种脆弱性使前列腺肿瘤缺乏关键的营养物质，阻碍了它们的生长，这可能会导致这种致命疾病的新治疗方法的发展。这项研究由印第安纳大学医学院生物化学和分子生物学助理研究教授Kirk Staschke博士和Showalter生物化学教授Ronald C. Wek博士领导，最近发表在《科学信号》上。前列腺癌是美国男性癌症死亡的主要原因。目前的治疗目标是睾丸激素，这是前列腺癌细胞生长所需要的。不幸的是，前列腺肿瘤经常对这些治疗产生抗药性，这使得医生几乎没有选择来阻止这种疾病。研究小组发现了一种很有前途的新方
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Science子刊：干燥综合征的发病机制
由于钙信号、调节性T细胞和干扰素的新发现，纽约大学牙科学院和纽约大学格罗斯曼医学院的研究人员更接近了解导致自身免疫性疾病Sjögren（干燥综合征）的原因。干燥综合征是一种慢性炎症性自身免疫病，以泪腺和唾液腺分泌减少为主要特征。该疾病的产生与感染、内分泌、遗传等多因素有关系，但其确切病因尚未明确。干燥综合征分为原发性和继发性两种，其中原发性干燥综合征指患者未患有其他可能引发SS的结缔组织病，如类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等，继发性干燥综合征则是以这类疾病为基础发展的SS。女性患病率高于男性，且普遍好发于40～50岁的人群。发表在《科学转化医学》（Science Translation
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《科学进展》：将人工智能比作“衰老时钟”，预测健康和寿命
伦敦国王学院精神病学、心理学和神经科学研究所（IoPPN）的研究人员进行了一项全面的研究，以评估基于人工智能的衰老时钟，该时钟利用血液数据预测健康和寿命。研究人员使用来自22.5万多名英国生物银行参与者的血液标记物数据训练和测试了17种机器学习算法，这些参与者被招募时年龄在40岁至69岁之间。他们调查了不同的代谢组衰老时钟对寿命的预测程度，以及这些时钟与健康和衰老指标的关联程度。一个人的代谢组年龄，即他们的“里程”，是根据血液中被称为代谢物的标志物来衡量他们身体内部的年龄。代谢物是在新陈代谢过程中产生的小分子，例如当食物被分解成能量时。一个人的代谢预测年龄和他们的实足年龄之间的差异，被称为里程
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PNAS：组蛋白修饰对正确的血细胞形成很重要
LMU分子生物学家Gunnar Schotta解码了有问题的逆转录病毒基因序列的表观遗传沉默。虽然每个细胞都包含生物体的完整遗传蓝图，但DNA上的化学标记——所谓的表观遗传修饰——控制着哪些基因在何时何地活跃。由LMU生物医学中心的分子生物学家Gunnar Schotta教授领导的一个团队现在已经研究了SETDB1的工作原理。这种酶能够通过表观遗传修饰包装DNA的组蛋白来沉默特定的DNA片段。这些修饰确保DNA作为异染色质密集堆积，从而降低了基因的可及性。Schotta说：“我们对在进化过程中被逆转录病毒插入然后遗传的DNA片段特别感兴趣。”这种内源性逆转录病毒（erv）通常含有转录因子的结合
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化合物点亮了治疗抵抗的癌症
研究人员使用一种化合物在成像扫描上照亮治疗抵抗的癌症，这是一项突破，可以帮助医疗专业人员更好地瞄准和治疗癌症。伦敦国王学院的作者说，使用放射性示踪剂——一种用于PET扫描的注射化合物——可以帮助告知医生，在给予治疗之前，患者的侵袭性癌症不会对化疗产生反应。这将防止患者接受不必要的治疗，并为他们提供替代选择，使他们有最好的机会战胜这种疾病。今天发表在《Nature Communications》上的这篇论文显示，当注入放射性示踪剂时，治疗耐药的非小细胞肺癌肿瘤在PET扫描上“像圣诞树一样亮起来”。伦敦国王学院分子成像教授，这项研究的首席研究员Tim Witney说：“目前，还没有快速和早期的方法
来源：Nature Communications
时间：2024-12-20
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研究人员解开颅咽管瘤生长机制，并确定潜在的新疗法
颅咽管瘤是一种罕见但侵袭性较强的颅内肿瘤，发生于下丘脑-垂体轴区域。尽管其病理特性被归类为良性，颅咽管瘤对周围脑组织的侵袭性以及由此引发的严重内分泌和代谢并发症，给临床治疗带来了巨大挑战。目前，手术切除仍是主要治疗手段，但传统手术方法往往伴随较高的复发率和严重的术后并发症。神经内镜经鼻微创手术的应用为患者带来了一定的福音，但下丘脑损伤、垂体柄离断等所导致的内分泌和代谢紊乱依然不可忽视。因此，明确颅咽管瘤的发病机制，并探索全新的治疗策略，已成为神经肿瘤研究领域亟待解决的科学难题。北京时间2024年12月19日，中国科学院遗传与发育生物学研究所吴青峰团队在Science Translational
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古代病毒感染的残余会影响今天的人类健康吗？
在构成人类基因组的大约30亿个DNA碱基中，有很大一部分来自非人类：大约8%是由古代逆转录病毒的序列组成的这些残留物来自于数百万年前发生的感染，并从那时起就通过生殖系遗传了下来。伦敦国王学院的神经科学家Timothy Powell说，这些被称为人类内源性逆转录病毒（herv）的序列不再产生活性病毒，曾经被认为是垃圾。“但是现在，我们开始认识到herv的作用是多种多样的。”一些herv被翻译成与免疫系统相互作用的蛋白质，另一些被转录成RNA分子，可能以复杂且鲜为人知的方式调节其他基因的表达；这些基因组遗迹在健康和疾病中的作用在很大程度上仍然未知。在最近发表在《脑、行为和免疫》杂志上的一项研究中，
来源：the-scientist
时间：2024-12-20
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新型泛素连接酶FBXO4调控人乳头瘤病毒E6癌蛋白功能
最近的一项研究揭示了人乳头瘤病毒（HPV）E6癌蛋白稳定性和活性的新调节机制。研究团队在缺乏E6AP的情况下，通过高通量siRNA筛选发现了F-box蛋白4（FBXO4）这一新的泛素连接酶，它能够靶向HPV E6癌蛋白的降解。这一发现不仅增进了我们对HPV相关癌症发生和进展的理解，还可能为开发新的靶向治疗策略提供重要信息。E6AP介导的HPV稳定在宫颈癌等多种HPV相关癌症的发展中扮演着关键角色。这项研究首次发现了FBXO4这一新的泛素连接酶，它在宫颈癌细胞中缺乏E6AP时靶向HPV E6癌蛋白的降解，这对于理解HPV相关癌症具有重要意义。宫颈癌是全球妇女中最常见的癌症之一，高危型HPV（如H
来源：ASM Journals mBio
时间：2024-12-20
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