学术背景 主动脉瘤（Aortic Aneurysm, AA）是一种主动脉异常扩张的疾病，常见于腹主动脉和胸主动脉。主动脉瘤在65岁以上人群中发病率较高，若未及时诊断和治疗，可能导致致命的破裂。尽管年龄、吸烟、高血压和男性性别被认为是重要的风险因素，但这些因素既非必要也不充分，表明遗传易感性在疾病发生中起着关键作用。目前，大多数主动脉瘤病例，甚至家族性主动脉瘤，尚未找到已知的致病基因变异。仅有约2%的非选择性腹主动脉瘤患者和5%的非选择性胸主动脉瘤患者在已知的主动脉瘤基因中携带（可能）致病性变异。这表明，大多数主动脉瘤具有复杂的遗传背景，可能涉及多个基因的相互作用。 转化生长因子β（Transforming Growth Factor-β, TGF-β）信号通路在主动脉瘤的发生中起着重要作用。...

背景介绍 叶酸（Folic Acid, FA）在孕期补充被广泛推荐，以减少胎儿先天性缺陷的风险，尤其是在神经管缺陷和先天性心脏病的预防中。然而，尽管叶酸补充在预防某些疾病方面有显著效果，过量补充叶酸是否会对胎儿健康产生负面影响仍然是一个有争议的话题。近年来，越来越多的研究表明，母体过量补充叶酸可能导致后代代谢功能障碍、自闭症、视网膜母细胞瘤等健康问题。然而，关于叶酸过量补充对心脏功能的影响，尤其是对后代心脏健康的长期影响，尚未有充分的研究。 为了探讨这一问题，来自上海交通大学医学院新华医院和中国复旦大学的研究团队开展了一项研究，旨在评估母体过量补充叶酸对小鼠后代心脏功能的影响，并揭示其潜在的分子机制。该研究不仅为叶酸补充的安全性提供了新的科学依据，也为理解母体营养状态与后代健康之间的关系提供...

学术背景 多柔比星（Doxorubicin, Dox）是一种广泛应用于肿瘤治疗的蒽环类药物，但其具有剂量依赖性的心脏毒性，可能导致心肌病和心力衰竭。尽管多柔比星的抗癌效果显著，但其心脏毒性限制了其临床应用。目前，唯一被FDA批准用于治疗多柔比星相关心肌病的药物是右雷佐生（Dexrazoxane），但其在儿童患者中的使用受到限制，因其可能增加霍奇金淋巴瘤患儿的继发性恶性肿瘤风险。因此，寻找新的治疗靶点和策略以预防和治疗多柔比星诱导的心肌病成为临床实践的迫切需求。 近年来，研究发现铁死亡（ferroptosis）作为一种依赖铁积累和脂质过氧化的程序性细胞死亡形式，在多柔比星诱导的慢性心肌病（DICCM）中发挥重要作用。然而，铁死亡的调控机制尚不明确。此外，免疫反应在DICCM中的调控作用也备受关...

学术背景 在胚胎发育过程中，动脉和静脉的分化（arteriovenous differentiation, AV分化）是确保血管形成和成熟的关键步骤。如果动脉或静脉的识别出现缺陷，可能会导致血管的不当融合，形成所谓的动静脉畸形（arteriovenous malformations, AVMs）。目前，AVM形成的机制尚不明确，且治疗选择有限。哺乳动物的AV分化在胚胎血流开始之前就已经启动，但这种“血流前机制”（pre-flow mechanism）仍然知之甚少。本研究旨在揭示SMAD1/5信号通路在血流前动脉识别中的作用，并意外发现了一种新的SMAD1/5信号调控机制。 论文来源 本论文由Margo Daems、Ljuba C. Ponomarev、Rita Simoes-Faria、Ma...

RNA结合蛋白RBPMS在血管平滑肌细胞中的关键作用 学术背景 血管平滑肌细胞（Vascular Smooth Muscle Cells, VSMCs）是构成大动脉的主要结构成分。在健康的血管中，VSMCs具有成熟的收缩表型，负责调节血管张力和血液流动。然而，VSMCs具有表型可塑性，在血管壁损伤或心血管疾病（如动脉粥样硬化、高血压等）中，它们会去分化为更具增殖性和合成性的间充质状态。这种表型转换伴随着细胞转录组的重大变化，包括收缩标志物的丢失。尽管目前对VSMCs表型的分子网络定义主要集中在转录水平的标志物表达上，但转录后调控（如RNA剪接）在VSMCs表型中的作用仍未被充分探索。 RNA结合蛋白（RNA-binding proteins, RBPs）在RNA剪接等转录后调控过程中发挥重要...

在基因组学领域，理解基因组的空间组织对于揭示基因调控机制至关重要。Hi-C技术作为一种全基因组染色体构象捕获技术，能够揭示基因组的三维结构，特别是染色质环（chromatin loops）在基因调控中的关键作用。然而，现有的Hi-C数据分析方法通常只能识别共享的染色质环，而难以检测细胞类型特异性的染色质环。这限制了我们对不同细胞类型中基因调控机制的理解。为了解决这一问题，Rui Liu等人提出了一种新的算法——SSSHiC（Significance in Scale Space for Hi-C Data），旨在通过尺度空间分析来识别细胞类型特异性的染色质环，从而更好地理解基因调控的细胞特异性。 论文来源 这篇论文由Rui Liu、Zhengwu Zhang、Hyejung Won和J. S...

非编码RNA（ncRNA）在细胞过程和疾病发展中扮演着关键角色。尽管基因组测序项目揭示了大量非编码基因的存在，但ncRNA的功能和分类仍然是一个复杂且具有挑战性的问题。ncRNA的多样性、复杂性和功能性使其成为生物医学研究的重要对象，尤其是在生物标志物和治疗靶点的发现中。然而，现有的ncRNA分类工具大多仅依赖于单一或两种数据类型（如序列或二级结构），忽略了其他可能提供重要信息的数据源。此外，现有方法通常缺乏可解释性，难以揭示不同ncRNA类别的特征。 为了解决这些问题，来自Université Paris-Saclay和Institut Curie的研究团队提出了一种名为MMNC（Multi-Modal Interpretable Representation for Non-Coding...

基因组分析的隐私保护框架：基于多密钥同态加密的研究 学术背景 随着基因组测序成本的降低，基因组数据的广泛可用性为个性化医疗（也称为基因组医学）开辟了新的可能性。然而，基因组数据包含大量敏感信息，如疾病易感性、祖先信息和身体特征，这些信息的隐私问题成为了医学研究和数据共享的重大障碍。尽管研究人员已经提出了多种隐私保护技术，但现有的基于密码学的方法在互操作性、可扩展性、隐私保护程度以及多方分析支持方面仍存在不足。这些局限性限制了基因组数据的潜力，阻碍了其在医学研究中的应用。因此，开发一种既能保护隐私又能支持多方基因组数据处理的加密技术成为了迫切需求。 论文来源 这篇论文由Mina Namazi、Mohammadali Farahpoor、Erman Ayday和Fernando Pérez-Go...

T细胞受体（TCR）在适应性免疫系统中起着至关重要的作用，它们通过与特定抗原表位（epitope）结合来识别病原体。理解TCR与表位之间的相互作用对于揭示免疫反应的生物学机制以及开发T细胞介导的免疫疗法具有重要意义。然而，尽管TCR的CDR3区域在表位识别中的重要性已被广泛认可，但如何准确预测与特定疾病或表型相关的TCR-表位相互作用仍是一个挑战。为此，研究人员开发了EpicPred，一种基于注意力机制的多实例学习（Multiple Instance Learning, MIL）模型，旨在预测与癌症或COVID-19患者严重程度相关的TCR-表位相互作用。 论文来源 该论文由Jaemin Jeon、Suwan Yu、Sangam Lee、Sang Cheol Kim、Hye-Yeong Jo...

学术背景 随着测序技术的飞速发展，科学家们已经能够获得大量的蛋白质序列数据，其中包括许多酶序列。然而，尽管像京都基因与基因组百科全书（KEGG）和BRENDA这样的大型酶数据库已经建立，许多酶的序列信息仍然缺失。这些缺乏序列信息的酶被称为“孤儿酶”（orphan enzymes）。孤儿酶的存在严重阻碍了基于序列相似性的功能注释，导致在理解序列与酶促反应之间关系时存在巨大空白。 孤儿酶的问题不仅限于序列信息的缺失，还影响了我们对生物过程的理解。例如，人类肠道微生物群中的许多代谢过程，如短链脂肪酸（short-chain fatty acid, SCFA）的生产，与肠道炎症和癌症进展密切相关。然而，许多这些反应涉及孤儿酶，导致相关基因无法被识别。因此，开发一种不依赖于序列相似性的方法来预测酶活性...