2023年南极海冰创纪录减少：海洋热量损失增加与风暴频率上升 学术背景 南极海冰的减少近年来引起了科学界的广泛关注，尤其是2023年南极海冰覆盖面积创下了历史新低。尽管已有研究对海冰减少的驱动因素进行了探讨，但其对海洋-大气相互作用的潜在影响仍存在不确定性。南极海冰的减少可能显著改变海洋表面的热量损失，进而影响海洋和大气的动态平衡。因此，理解海冰减少对海洋-大气相互作用的影响，对于预测全球气候系统的变化具有重要意义。 论文来源 该研究由Simon A. Josey、Andrew J. S. Meijers、Adam T. Blaker、Jeremy P. Grist、Jenny Mecking和Holly C. Ayres共同完成，分别来自英国国家海洋中心（National Oceanogr...
学术背景 杜氏肌营养不良症（Duchenne Muscular Dystrophy, DMD）是一种严重的X连锁隐性遗传病，主要表现为进行性肌肉萎缩，最终导致早逝。DMD的病因是编码肌营养不良蛋白（dystrophin）的基因发生突变，导致该蛋白无法正常表达。肌营养不良蛋白与肌细胞膜上的其他蛋白质共同形成肌营养不良蛋白-糖蛋白复合物（Dystrophin-Glycoprotein Complex, DGC），该复合物在细胞外基质（ECM）与细胞骨架之间起桥梁作用。尽管DGC在肌肉功能中至关重要，但其分子结构长期以来一直未被完全解析。本研究通过冷冻电镜技术（cryo-EM）解析了兔骨骼肌中DGC的天然结构，并结合生化分析揭示了其复杂的分子构型，为理解DMD的分子病理机制提供了重要线索。 论文来...
四组分蛋白质纳米笼的设计：通过程序化对称性破缺实现 学术背景 蛋白质纳米笼（protein nanocages）是一类具有高度对称性的蛋白质组装体，广泛应用于疫苗开发、药物递送和纳米材料设计等领域。自然界中的病毒通常通过对称性破缺（symmetry breaking）来构建复杂的结构，尤其是高三角数（higher triangulation number, T）的二十面体（icosahedral）结构。然而，自然界中尚未发现通过对称性破缺构建的四面体（tetrahedral）或八面体（octahedral）高T数结构。为了探索这一领域，研究人员提出了一种通用的设计策略，通过伪对称化（pseudosymmetrization）三聚体构建块，构建高T数的四面体、八面体和二十面体纳米笼。 论文来源...
单晶二维半导体的生长式单片三维集成技术研究 学术背景 随着现代电子工业的快速发展，三维（3D）集成技术逐渐成为提升电子器件性能的重要手段。传统的二维（2D）集成电路在尺寸缩小和性能提升方面面临诸多挑战，尤其是在纳米尺度下，电阻-电容（RC）延迟问题日益突出。为了克服这些限制，研究人员开始探索三维集成技术，通过垂直堆叠芯片来减少互连距离，从而降低功耗并提高数据传输效率。 目前，通过硅通孔（Through-Silicon Via, TSV）技术是唯一能够实现单晶器件三维集成的方法。然而，TSV技术存在成本高、芯片对齐困难以及占用宝贵芯片空间等问题。此外，传统的单片三维（Monolithic 3D, M3D）集成方案虽然具有潜力，但在低温下在非晶或多晶表面上生长单晶半导体材料仍然是一个巨大的挑战。...
神经干细胞移植治疗慢性胸段脊髓损伤的长期临床与安全性结果 学术背景 脊髓损伤（Spinal Cord Injury, SCI）是一种严重的神经系统疾病，全球每年有数百万人因此遭受不同程度的残疾。传统的治疗方法主要集中在稳定损伤、防止进一步损伤以及通过康复手段帮助患者恢复部分功能。然而，这些方法的疗效有限，尤其是对于慢性脊髓损伤患者，功能恢复的可能性更低。近年来，神经调节和细胞疗法逐渐成为脊髓损伤治疗的新希望。其中，神经干细胞（Neural Stem Cells, NSCs）因其具有分化为多种神经细胞的潜力，被认为是一种有前景的治疗手段。 本研究旨在评估一种名为NSI-566的神经干细胞在慢性胸段脊髓损伤患者中的长期安全性和临床效果。NSI-566是一种从人类胎儿脊髓中提取的神经干细胞系，已被...
呼吸道微生物组与儿童RSV感染严重程度及症状持续性的关联研究 学术背景 呼吸道合胞病毒（Respiratory Syncytial Virus, RSV）是导致婴幼儿呼吸道感染和住院的主要原因之一。尽管已知早产、先天性心脏病和支气管肺发育不良是严重感染的风险因素，但即使是健康的足月婴儿，RSV感染也可能导致严重疾病，甚至需要进入儿科重症监护室，并可能引发长期的健康问题，如持续性喘息。RSV感染的严重程度可以从普通感冒到严重的细支气管炎伴呼吸衰竭不等，这表明其他宿主因素或环境因素可能调节疾病的严重程度。 近年来，多项研究发现，早期呼吸道微生物群落的组成与后续呼吸道感染的风险有关。尽管机制尚未完全明确，但这些发现可能通过微生物群的免疫调节或早期微生物事件的免疫印记来解释。然而，目前尚不清楚早期微...
SARS-CoV-2的持续进化驱动其逃逸mRNA疫苗诱导的体液免疫 学术背景 自2019年底SARS-CoV-2病毒首次出现以来，该病毒经历了持续的进化，产生了多个变异株。这些变异株通过突变增强了其传播能力和免疫逃逸能力，尤其是针对疫苗诱导的体液免疫。尽管mRNA疫苗在预防COVID-19感染、住院和死亡方面表现出显著效果，但随着Omicron等变异株的出现，疫苗的有效性逐渐减弱。为了应对这一挑战，研究人员不断更新疫苗配方，但病毒的快速进化仍然对疫苗的有效性构成威胁。 本文由Alex L. Roederer、Yi Cao、Kerri St. Denis等来自Ragon Institute of MGH, MIT, and Harvard的研究团队撰写，于2024年12月17日发表在《Cell...
CRISPR-Cas9基因编辑技术在癌症治疗中的应用，尤其是嵌合抗原受体T细胞（CAR-T细胞）的开发，已经取得了显著的进展。然而，CRISPR编辑过程中可能引发的染色体异常，如大片段缺失、染色体易位和非整倍体，成为了临床应用中的一大隐患。尽管已有研究通过优化CRISPR-Cas9系统的组件来减少这些风险，但T细胞内在的特性，如T细胞受体（TCR）激活后的快速扩增，对基因组安全性的影响尚未得到充分研究。因此，Laurenz T. Ursch等人开展了这项研究，旨在探讨TCR激活和细胞增殖对CRISPR编辑结果的影响，并寻找提高CRISPR工程化T细胞基因组安全性的策略。 论文来源 该论文由Laurenz T. Ursch、Jule S. Müschen、Julia Ritter等作者共同撰写...
学术背景 肿瘤微环境（Tumor Microenvironment, TME）是癌症研究中的一个重要领域，肿瘤细胞通过与周围非肿瘤细胞的相互作用，影响疾病的进展和治疗反应。肿瘤相关巨噬细胞（Tumor-Associated Macrophages, TAMs）在肿瘤生长、血管生成和免疫抑制中扮演了关键角色。近年来，代谢调控在巨噬细胞功能中的作用逐渐受到关注，尤其是葡萄糖代谢和线粒体代谢对巨噬细胞极化和活性的影响。然而，磷酸戊糖途径（Pentose Phosphate Pathway, PPP）在TAMs中的功能及其对免疫调控的影响尚未被充分研究。 本研究由Anna C. Beielstein等学者进行，旨在探讨PPP抑制对巨噬细胞吞噬淋巴瘤细胞能力的影响，并揭示其背后的代谢和免疫调控机制。研...
Epstein-Barr病毒（EBV）是一种广泛传播的γ-1型疱疹病毒，全球约90%-95%的成年人感染了该病毒。EBV感染通常无症状，病毒通过复杂的生命周期，最终在宿主的一部分B细胞中建立潜伏感染。尽管宿主免疫系统通过自然杀伤细胞和抗病毒T细胞反应来控制EBV感染，但在免疫抑制的个体中，EBV可能驱动肿瘤发生，导致包括移植后淋巴增殖性疾病（PTLD）在内的恶性肿瘤。PTLD是一种在器官或骨髓移植后由于免疫抑制导致的淋巴组织异常增殖的疾病，其中大部分B细胞PTLD与EBV相关，但也有相当一部分病例为EBV阴性。目前，EBV阳性和EBV阴性PTLD的肿瘤内在特征及其肿瘤微环境（TME）的差异尚不明确，导致现有的治疗策略对两者相似，缺乏针对性。 论文来源 这篇论文由Jiaying Toh、And...