肠道菌群依赖性胆汁酸通过S1PR2介导肺泡巨噬细胞代谢重编程调控肺部炎症的新机制
在我们身体的微观世界里,肠道菌群扮演着“隐形工程师”的角色,它们不仅帮助消化食物,更通过产生大量代谢产物远程调控着全身的免疫系统。然而,这些微生物信使怎么样影响远离肠道的器官(如肺部)的免疫状态,至今仍是科学界亟待破解的谜题。尤其是在新冠肺炎(COVID-19)等呼吸道疾病中,临床观察发现重症患者体内次级胆汁酸水平明显降低,这提示我们:菌群代谢物可能掌握着肺部免疫调控的关键钥匙。带着这样的思考,波兰科学院尼基实验生物学研究所的Tomasz P. Wypych团队在《Signal Transduction and Targeted Therapy》上发表了一项开创性研究。他们发现了一种名为isol
在人体肠道这个微妙的生态系统中,单层上皮细胞如同守护疆界的卫士,将腔内数以万亿计的微生物群落与内部组织严格分隔。上皮下方的固有层(lamina propria)中驻扎着包括巨噬细胞在内的免疫部队,它们不仅负责日常巡逻,更重要的是在屏障受损时迅速响应,促进修复。然而,这些关键的屏障支持性巨噬细胞从何而来?微生物群体又是通过何种方式指挥这支修复军团?这样一些问题一直是肠道免疫学研究的热点。以往研究已知,肠道巨噬细胞来源于循环中的CCR2+单核细胞,且此过程依赖于共生微生物的存在。但究竟是哪些特定的微生物分子触发了这条招募通路,以及上皮细胞如何感知并转导这一信号,始终是未解之谜。尤其令人困惑的是,肠道上
将机械辅助功能无缝集成到日常服装中,是软体机器人和可穿戴设备领域长期追求的目标。这要求驱动器兼具高能量密度、柔薄特性和良好顺应性。在众多候选技术中,形状记忆合金(SMA)纤维因其高功率密度和固有的柔韧性而受到青睐。然而,将SMA纤维构造成织物驱动器(例如通过针织、编织或打结的方式)面临巨大挑战:纤维交叉点处易发生电短路,阻碍了简单的焦耳加热激活方式;复杂的拓扑结构和交织几何使得力学行为难以预测和控制;更重要的是,非平行的纤维交叉会导致局部产生的力部分相互抵消,从而限制了驱动器的整体性能。因此,如何设计一种织物架构,以充分的利用SMA纤维的驱动潜力,同时保持织物的柔韧性和可穿戴性,成为一个关键科学
在慢性伤口感染中,粪肠球菌(Enterococcus faecalis)常以生物膜形式顽固存留,显著延迟组织修复进程。然而,这种常见共生菌如何主动干扰宿主上皮细胞功能、阻碍伤口愈合,其分子机制一直模糊不清。以往研究多聚焦于细菌的代谢适应性,但对其直接操控宿主应激通路的策略知之甚少。未折叠蛋白反应(Unfolded Protein Response, UPR)作为内质网应激的核心应答机制,在感染背景下常被病原体利用以重塑宿主细胞行为。粪肠球菌能否通过其独特的能量代谢途径触发UPR,进而破坏上皮迁移?这一问题成为解开慢性感染难题的关键线索。本研究通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)分析小鼠感
在新冠病毒(SARS-CoV-2)的复制过程中,主蛋白酶(Mpro)扮演着“分子剪刀”的关键角色,负责切割病毒多聚蛋白,释放出病毒组装所需的非结构蛋白。与许多蛋白酶不同,SARS-CoV-2 Mpro必须以二聚体形式存在才具有催化活性,其单体则无法有效工作。更令人感兴趣的是,这种二聚体酶表现出明显的协同效应——一个活性位点的状态会影响另一个活性位点的功能。然而,这两个在空间上相距约40埃的活性位点之间究竟如何“对话”?这种通讯的分子基础是什么?其功能优势又是什么?这样一些问题长期以来困扰着研究人员。解答这样一些问题,不仅有助于深入理解冠状病毒的复制机制,也为开发更有效的抗病毒策略提供理论依照。以往的研
巴豆酸通过诱导ACSS2介导的EZH2-K348巴豆酰化抑制乳腺癌转移并增强免疫治疗应答
在肿瘤研究领域,组蛋白修饰调控基因表达的机制一直是科学家关注的焦点。其中,EZH2作为关键组蛋白甲基转移酶,能够催化组蛋白H3第27位赖氨酸的三甲基化(H3K27me3),进而抑制包括肿瘤抑制基因在内的多种基因表达。在乳腺癌等多种恶性肿瘤中,EZH2的过度表达与肿瘤进展、转移及不良预后紧密关联,使其成为极具潜力的治疗靶点。然而,现有的EZH2抑制剂在实体瘤治疗中的效果有限,迫切地需要探索新的EZH2调控策略。与此同时,短链脂肪酸作为肠道微生物代谢的重要产物,在肿瘤微环境调控中扮演着复杂角色。巴豆酸作为一种短链脂肪酸,其抗癌作用及机制尚不明确。研究人员猜测,巴豆酸可能通过某种独特的表观遗传调控机制
在纳米光子学和量子技术蒸蒸日上的今天,二维半导体材料因其独特的物理性质成为研究热点。其中,过渡金属二硫化物(TMDCs)单层材料展现出非凡的光电特性,特别是其能谷自旋耦合效应为新型光电子器件开发提供了新思路。然而,这类材料中的激子(电子-空穴对)存在明暗之分:自旋允许的明激子(XO)具有面内跃迁偶极矩,发光效率高;而自旋禁戒的暗激子(XD)具有面外跃迁偶极矩,由于需要自旋翻转过程,其辐射寿命极长,在室温下几乎没办法探测。这一特性严重限制了暗激子在量子信息处理和纳米光电子器件中的应用潜力。长期以来,科学家们尝试通过外加磁场诱导自旋混合或光学腔耦合等策略来增强暗激子发射,但这一些方法往往需要极端条件(
在光电材料领域,钙钛矿纳米晶(Perovskite Nanocrystals, PNCs)因其可调带隙、高缺陷容忍度和优异发光效率而非常关注,被誉为新一代光电器件的明星材料。然而,PNCs的离子晶体特性导致其化学稳定性差,易受外因影响而降解。将PNCs封装在玻璃基质中虽能明显提升稳定性,但传统方法需在高于玻璃转化温度(Tg)的条件下进行长时间热处理,能耗高且工艺复杂。更关键的是,基于PNCs-玻璃复合材料(NGCs)的连续波(Continuous-Wave, CW)随机激光始终未能实现,其瓶颈在于纳米晶密度不足导致的光散射能力弱。此外,单模随机激光的制备常常要复杂的光腔设计或波前调控技术
FLIPs:基于线性二色性显微镜的基因编码分子生物传感器实现细胞信号传导功能成像新突破
在生命科学研究领域,实时观测细胞内的分子活动一直是科学家们追求的目标。就像想要观察微观世界中的舞蹈,我们应该特殊的眼睛——生物传感器。传统的荧光生物传感器虽然取得了一定成功,但它们往往需要给目标蛋白化妆(插入荧光蛋白),这不仅可能影响蛋白的正常功能,还限制了许多分子过程的观测。更令人头疼的是,这些传感器的响应速度慢,就像用慢镜头看快速变化的舞蹈,难以捕捉真实的动态过程。面对这些挑战,研究人员独辟蹊径,将目光投向了一个长期被忽视的物理特性——荧光蛋白的光学方向性。就像天线有方向性一样,荧光分子吸收和发射光也有着非常明显的方向特征。基于这一原理,研究团队开发出了名为FLIPs(荧光各向异性和线
俗话说“牙疼不是病,疼起来真要命”,这句话形象地道出了口腔健康问题的普遍性和严重性。然而,在牙科诊所里,医生们面临的诊断困境却远不止于缓解疼痛这么简单。目前,牙科炎症(如牙髓炎和牙周炎)的诊断特别大程度上依赖于患者的主观描述、传统的临床检查(如视觉检查、叩诊、X光成像)以及医生的个人经验。这一些方法虽然常用,但往往难以准确捕捉炎症的真实状态,可能会引起误诊、过度治疗或治疗不足,最终影响治疗效果。更精确的实验室分析方法,如酶联免疫吸附测定(ELISA)或聚合酶链式反应(PCR),虽然能提供定量数据,但它们通常耗时较长,不足以满足牙科诊疗中需要快速做出判断的即时检测(Point-of-care, POC)
卫星遥感揭示1985-2022年泛北极河流颗粒有机碳通量加剧及其气候驱动机制
随着北极地区“放大效应”持续发酵,这片白色荒原正以全球中等水准四倍的速度升温。与此同时,年降水量较20世纪中期增加约10%,这种“更暖更湿”的气候模式引发大规模永久冻土融化。冻土中封存着全球约一半的土壤碳,其稳定性关乎全球碳循环平衡。过去几十年,大量研究证实永久冻土退化已显著改变区域水文过程及河流向海洋的碳输送,但这些变化怎么样影响泛北极尺度的河流颗粒有机碳输运,仍缺乏系统认知。传统观测依赖于六大河口(如勒拿河、叶尼塞河)的实地采样,存在空间覆盖有限、时间分辨率低等瓶颈,难以捕捉流域内部碳输运的时空异质性。为破解这一难题,研究人员在《科学进展》(Science Advances)杂志发表了一项开
灵长类X染色体失活调控网络的快速进化重塑:从逆转录病毒插入到非编码RNA功能分歧
在哺乳动物雌性胚胎发育早期,一条X染色体会被选择性地失活,以平衡两性间X连锁基因的剂量,这一过程被称为X染色体失活(XCI)。其核心执行者是一个名为XIST(X-inactive specific transcript)的长链非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA)。XISTRNA会“包裹”在即将失活的X染色体上,招募染色质修饰复合物,最后导致染色体上的基因转录沉默。尽管XCI过程本身在哺乳动物中高度保守,但调控XIST表达的上游网络在不一样的物种间却有几率存在显著差异。理解这些调控网络如何在不同进化时间尺度上被重塑,是揭示基因调控如何驱动生物过程演变的关键。发表在《S
随着电动汽车和便携式电子设备对高能量密度储能需求的日渐增长,无负极锂金属电池(AFLMBs)作为下一代电池技术的重要候选者,因其能够将电池单位体积内的包含的能量推向理论极限而非常关注。与传统锂金属电池不同,AFLMBs完全依赖正极提供的锂源,在负极侧仅保留集流体,这不仅简化了制造工艺,还通过减少活性锂含量提高了安全性。然而,这种设计也带来了严峻挑战:动态变化的电解质/沉积锂界面导致固态电解质界面(SEI)反复破裂,引发不可控的副反应;无限的体积波动促使锂枝晶生长,造成容量快速衰减和安全风险。更棘手的是,在高面积容量锂沉积条件下,现有策略如人工SEI和三维多孔整体的结构难以同时解决所有问题,特别是在工业级正极负
在早期乳腺癌的治疗舞台上,一场静悄悄的革命正在腋窝发生。过去,大刀阔斧的腋窝淋巴结清扫(ALND)是标准操作,但其伴随的淋巴水肿、感觉异常等并发症严重影响患者长期生活品质。如今,随着理念转变——认识到腋窝手术更多是“分期工具”而非“根治手段”——治疗策略正朝着精准和简化的方向大步迈进,即所谓的“腋窝管理降级”。背景乳腺癌是全球女性最常见的恶性肿瘤。幸运的是,随着治疗方法的进步,尤其是在高收入国家,其死亡率已显著下降。大多数患者诊断时处于早期阶段,接受以疾病分期和生物学特征为基础的多模式治疗。腋窝淋巴结状态是关键的预后指标,直接影响手术、放疗和全身治疗的决策。ALND曾长期是腋窝分期的金标准,但
张洁香张彤彤宋德鑫徐东亮上海中医药大学附属曙光医院泌尿科,中国上海201203摘要前列腺癌(PCa)是全球男性中第二常见的癌症,对男性健康构成重大威胁。肿瘤进展的一个关键特征是代谢重编程,这涉及糖酵解的异常激活。这一代谢过程通过快速产生能量、提供生物合成前体以及重塑肿瘤微环境(TME)来支持PCa的增殖、转移和药物耐药性。关键的酶如己糖激酶2(HK2)、磷酸果糖激酶(PFK)、丙酮酸激酶M2(PKM2)、葡萄糖转运蛋白(GLUTs)和乳酸脱氢酶A(LDHA)在调节PCa细胞的有氧糖酵解中起着核心作用。糖酵解酶受到多种机制的调控,包括PI3K/AKT和AMPK信号通路、缺氧诱导因子1α(H
综述:SCF-FBXO31 E3泛素连接酶在癌症中的作用:分子机制与临床意义
奥辛·萨海(Osheen Sahay)、阿布哈亚南达·贝赫拉(Abhayananda Behera)、昌德拉·比斯瓦斯(Chandra Biswas)、加内什·库马尔·巴里克(Ganesh Kumar Barik)和塞赫巴努尔·(Sehbanul Islam)美国马萨诸塞州波士顿市Dana-Farber癌症研究所放射肿瘤科,邮编02215摘要F-box only蛋白31(FBXO31)是SKP1-Cullin1-F-box(SCF)E3泛素连接酶的底物适配器,最初因其在诱导细胞衰老中的作用而被确定为乳腺癌的潜在肿瘤抑制因子。在过去的二十年里,FBXO31被证明是多种人类癌症中的关键调控因
ABSTRACT流行病学研究表明,许多寄生虫病在男性中的发病频率高于女性。这些差异是多因素造成的,部分源于影响暴露风险和健康寻求实践的性别特异性行为,特别是在低收入和中等收入国家。慢慢的变多的证据也强调,免疫系统内的生物学性别差异明显影响了寄生虫感染的易感性和控制。结合经典免疫学和单细胞转录组学的最新进展揭示了驱动先天性和适应性免疫细胞性别特异性差异的激素和染色体因素。这些差异可以关键地影响寄生虫病的进程和结局。然而,许多关于寄生虫病的研究仍然缺乏充分的按性别分列的数据,或者未能应用最先进的免疫学分析来充分表征生物学性别效应。在啮齿类动物模型中反映观察到的人类性别偏见的研究为在细胞水平分析免疫机
引言炎症,尤其是在老年人群中,日益被认为是心力衰竭(HF)的核心驱动因素,然而其潜在的免疫机制复杂且尚未被完全阐明。克隆造血(CH),定义为体细胞突变的造血克隆的扩增,已成为包括HF在内的多种年龄相关疾病的危险因素。实验和临床证据说明,携带驱动基因突变的克隆会促进免疫细胞向促炎表型转化,因此导致心脏损伤、重构和不良结局。有必要注意一下的是,CH与多种病因的HF均相关,包括射血分数降低的心衰(HFrEF)和射血分数保留的心衰(HFpEF),凸显了其对广泛HF综合征的广泛影响。更近期的研究发现,造血细胞的Y染色体丢失(LOY)也与HF有关。LOY似乎使巨噬细胞向促纤维化表型转变,而非促炎表型,这与驱动基
唾液腺癌(Salivary Gland Cancers, SGCs)是一组罕见且高度异质性的恶性肿瘤,占所有头颈部肿瘤的比例不足5%。世界卫生组织2022年分类系统识别出多达21种不同的SGCs组织学亚型,每种都具有独特的形态学、免疫组织化学和遗传学特征,临床表现也各不相同。尽管手术和放疗是主要的治疗方法,但对于复发或转移性SGCs,系统治疗选择非常有限,且一般会用“一刀切”的非个性化方法,导致患者预后不佳。这种治疗困境特别大程度上源于SGCs分子改变的复杂性和不均一性,它们在不同组织学亚型中分布不均,且并非总是“可操作”(actionable)的靶点。因此,如何高效、经济地利用分子分析(Mol
前列腺癌中的细胞信号传导与放射抗性1. 引言前列腺癌(Pca)是全球男性中最常见的癌症之一,发病率和死亡率均较高。放疗(RT)是治疗前列腺癌,尤其是局限性疾病的常用手段,但其疗效常因放射抗性的出现而受限。放射抗性源于细胞信号通路失调、DNA损伤修复能力增强、肿瘤微外因以及对基因毒性应激的适应性反应等多重机制的复杂相互作用。深入理解这些机制对于制定合理联合策略以克服抗性、改善患者预后至关重要。2. 前列腺癌中DNA损伤修复的异常增强放射抗性2.1. 增强的DNA修复电离辐射(IR)诱导DNA双链断裂(DSBs)。前列腺癌细胞因其相对较长的细胞周期,表现出增强的DNA修复能力和效率。DNA损伤