近年来，人类肠道微生物群（Human Gut Microbiota, HGM）在药物和营养素代谢中的重要作用逐渐被认识到。肠道微生物群不仅影响口服药物的生物利用度，还通过其代谢酶参与药物和生物活性分子的生物转化（biotransformation），从而影响药物的药代动力学和药效学特性。然而，由于肠道微生物群的复杂性和个体间的差异性，确定特定微生物对药物和营养素代谢的具体贡献仍然是一个巨大的挑战。为了解决这一问题，研究人员开发了GutBugDB，这是一个开放获取的数字资源库，旨在预测人类肠道微生物群介导的生物和异生物质（xenobiotic）分子的生物转化。 论文来源 该研究由Usha Longwani、Ashok K. Sharma、Aditya S. Malwe、Shubham K. J...
学术背景 药物-靶点相互作用（Drug-Target Interaction, DTI）预测是药物发现中的关键环节，能够显著降低实验筛选的成本和时间。然而，尽管深度学习技术已经提升了DTI预测的准确性，现有方法仍面临两大挑战：泛化能力不足和亚口袋级相互作用的忽视。首先，现有模型在未见过的蛋白质和跨域设置下性能显著下降；其次，当前的分子关系学习往往忽略了亚口袋级别的相互作用，而这些相互作用对于理解结合位点的细节至关重要。为了解决这些问题，研究人员提出了一种名为SP-DTI的新型模型，通过引入亚口袋分析和预训练语言模型，提升了DTI预测的准确性和泛化能力。 论文来源 这篇论文由Sizhe Liu、Yuchen Liu、Haofeng Xu、Jun Xia和Stan Z. Li共同撰写。他们分别来...
新型内吞抑制剂阻断HIV-1 Tat蛋白进入神经细胞 学术背景 HIV-1（人类免疫缺陷病毒1型）感染不仅导致免疫系统衰竭，还与神经认知障碍（HIV-associated neurocognitive disorders, HAND）密切相关。尽管抗逆转录病毒治疗（combined antiretroviral therapy, cART）显著改善了HIV感染者的生存率，但HIV-1仍在感染者体内持续存在，并导致约三分之一的患者出现神经认知障碍。HIV-1的神经毒性主要与其病毒蛋白Tat（transactivation of transcription protein）有关。Tat蛋白能够穿过血脑屏障，进入神经细胞，引发氧化应激、DNA损伤和线粒体功能障碍，最终导致神经元死亡。 内吞作用（e...
研究背景与问题提出 遗传性叶酸吸收不良 (Hereditary Folate Malabsorption, HFM) 是一种罕见的常染色体隐性遗传病，主要表现为肠道对叶酸的吸收障碍以及脑脊液中叶酸转运受阻。这种疾病是由于编码质子偶联叶酸转运蛋白（Proton-Coupled Folate Transporter, PCFT-SLC46A1）的基因发生功能丧失突变引起的。了解这些突变对PCFT结构和功能的影响对于揭示HFM的病理机制至关重要。 近年来，通过冷冻电镜技术获得了鸡源PCFT（Gallus Gallus PCFT, GPCFT）的高分辨率结构，其与人类PCFT（Human PCFT, HPCFT）具有58%的序列同源性。这为研究HPCFT的功能缺陷突变提供了新的契机。此前的研究主要依...
神经退行性疾病中铁及其他金属离子的稳态与代谢 学术背景 神经退行性疾病（如帕金森病、阿尔茨海默病、肌萎缩侧索硬化症和亨廷顿病）伴随着神经元的死亡和功能的逐渐丧失，导致认知、运动和感觉功能的退化。金属离子（如铁、锰、铜和锌）在中枢神经系统的多种生理过程中起着至关重要的作用，包括能量代谢、蛋白质合成、DNA复制、膜蛋白构建、髓鞘和神经递质合成等。然而，金属离子的稳态一旦被破坏，无论是过量还是不足，都会对神经元产生有害影响，导致氧化应激、铁死亡、铜死亡、细胞衰老或神经炎症等过程，进而促进神经退行性疾病的发展。 自1924年首次在帕金森病（PD）患者的大脑中观察到铁沉积以来，越来越多的研究表明，铁、锰、铜和锌等金属离子在神经退行性疾病中的异常积累或耗竭与疾病的病理机制密切相关。特别是近年来，铁死亡和...
近年来，随着全球范围内药物滥用的增加，尤其是阿片类药物的滥用，科学家们越来越关注这类药物的神经行为学影响。其中，丁丙诺啡（Buprenorphine）作为一种阿片类药物，被广泛用于阿片类成瘾的药物治疗。然而，丁丙诺啡除了其镇痛和成瘾治疗作用外，还被报告可能对焦虑症状有一定的临床管理作用。尽管焦虑是人类中高度普遍的疾病，但焦虑作为一种潜在的心理建构，无法直接测量，尤其是在动物模型中。因此，本研究旨在通过结合机器学习技术和验证性因子分析（Confirmatory Factor Analysis, CFA）来评估丁丙诺啡对C57BL/6J小鼠运动行为和焦虑样行为的改变作用，并探讨其与剂量、性别和体重的关系。 论文来源 这项研究由来自The University of Tennessee的Ohm S...
新型PI3Kα抑制剂的研究与开发：分子杂交技术引领肺癌治疗新突破 学术背景 癌症，尤其是非小细胞肺癌（NSCLC），是全球范围内第二大致死疾病。目前，化疗作为主要治疗手段，由于其缺乏靶向性，常伴随着严重的毒副作用。因此，开发高效、低毒的新型抗癌药物成为当务之急。磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）在细胞生长、增殖和存活中起关键作用，尤其是其α亚型（PI3Kα）的异常激活与多种癌症的发展密切相关。选择性抑制PI3Kα已成为近年来的研究热点，但目前仅有少数PI3Kα抑制剂（如Alpelisib）获批用于临床，且存在选择性不足、副作用大等问题。 分子杂交技术（Molecular Hybridization）是一种将两种或多种药物药效团结合在同一分子中的药物设计方法，能够简化药代动力学，减少药物相互作用，...
深度学习应用于目标蛋白配体生成的最新研究：DeepBlock框架的提出与验证 背景与研究问题 药物发现过程中，寻找能够结合特定蛋白的配体分子（ligand）一直是核心目标。然而，目前的虚拟筛选方法（virtual screening）通常受限于化合物库的规模和化学空间的广度，难以在大规模化学空间中发现符合目标特性的创新化合物。相比之下，去新药设计（de novo drug design）通过从头生成分子结构，为探索现有化合物库之外的化学空间提供了崭新的可能性。 近年来，深度生成模型（deep generative models）在化学分子生成领域取得了显著进展，包括自回归模型（autoregressive models）、变分自编码器（variational autoencoders, VA...
新型直肠泡沫制剂在炎症性肠病治疗中的应用研究 近年来，炎症性肠病（inflammatory bowel disease, IBD）的发病率逐渐上升，该病以肠道粘膜损伤、慢性炎症及复发性发作为主要特征，目前仍缺乏一种理想的治疗手段。研究人员发现了一种名为胰高血糖素样肽-2（glucagon-like peptide 2, GLP-2）的33氨基酸多肽，其具有刺激肠道生长、修复肠粘膜和增强上皮细胞完整性的功效。然而，GLP-2在体内仅有极短的半衰期（7分钟），使其在临床治疗中受到了极大的限制。为解决这一难题，研究者们开发了一种GLP-2的长效类似物——Glepaglutide（GL），其通过氨基酸替换显著延长了体内半衰期（达50小时）。但由于Glepaglutide需通过皮下注射给药，这给患者的...
利用仿生海洋粘附蛋白涂层进行皮肤光老化防治的研究成果 皮肤光老化是当前全球面临的重大健康问题之一，尤其对于长期暴露在户外紫外线（UV）辐射下的人群而言，其表现包括胶原蛋白的减少、皱纹增加、皮肤弹性丧失、结构性减弱等。这些生理变化不但影响个体的外貌，还增加了相关并发症的风险。然而，尽管日常生活中已应用防晒品、局部药物（如维甲酸）和抗氧化剂等治疗方案，但目前仍无一种真正高效且持久的皮肤光老化防治策略可供应用。 针对上述挑战，本文的研究聚焦于一种新型仿生海洋粘附蛋白涂层，并探讨其在皮肤光老化防治领域的潜力。这项研究由Bo Xue带领的研究团队完成，作者来自中国海洋大学（Ocean University of China）的College of Marine Life Science。本文发表于20...