RELMβ在食物过敏中的关键作用 学术背景 食物过敏（Food Allergy, FA）是一种常见的免疫系统疾病，尤其在儿童中发病率较高。食物过敏的发生与免疫系统对食物抗原的异常反应有关，尤其是2型免疫反应的失调。2型免疫反应通常是对寄生虫和毒素的防御机制，但其失调会导致食物过敏和过敏性休克等病理反应。尽管食物过敏的机制已有一定研究，但关于免疫耐受的维持和破坏的具体机制仍不清楚。特别是，肠道微生物群在食物过敏中的作用尚未完全阐明。 本研究旨在探讨一种由肠道杯状细胞分泌的蛋白质——抵抗素样分子β（Resistin-like molecule β, RELMβ）在食物过敏中的作用。RELMβ已被证明在肠道免疫和微生物群调控中发挥重要作用，但其在食物过敏中的具体机制尚不明确。通过研究RELMβ如何...

Rubisco 酶的功能图谱研究 背景介绍 Rubisco（核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶）是地球上最丰富的酶，负责光合作用中的二氧化碳固定过程。然而，Rubisco 的催化效率较低，且容易与氧气发生副反应，导致光合作用效率受到限制。尽管科学家们长期以来试图通过工程手段改进 Rubisco 的催化性能，但由于其复杂的生化参数（如催化速率、二氧化碳亲和力和特异性）难以高效测量，相关研究进展缓慢。近年来，随着高通量筛选技术和机器学习方法的发展，科学家们开始尝试系统地探索 Rubisco 的序列-功能关系，以期找到改进其性能的潜在途径。 本研究由来自 University of California Berkeley、Howard Hughes Medical Institute、Nanya...

肿瘤微环境中的线粒体转移与免疫逃逸机制 学术背景 肿瘤细胞在肿瘤微环境（Tumor Microenvironment, TME）中通过多种机制逃避免疫系统的攻击，尤其是T细胞的攻击。尽管免疫检查点抑制剂（Immune Checkpoint Inhibitors, ICIs）在多种癌症治疗中取得了显著进展，但许多患者对治疗无反应或反应短暂。研究表明，肿瘤微环境中的代谢重编程和肿瘤浸润淋巴细胞（Tumor-Infiltrating Lymphocytes, TILs）的线粒体功能障碍会削弱抗肿瘤免疫反应。然而，这些过程的详细机制尚不清楚。本研究旨在揭示肿瘤细胞如何通过线粒体转移影响TILs的功能，进而逃避免疫系统的攻击。 论文来源 这篇论文由来自日本多家研究机构的科学家团队合作完成，包括Chib...

完整的人类重组图谱 学术背景 在遗传学研究中，重组（recombination）是生物体产生遗传多样性的关键机制之一。重组不仅影响基因的传递和组合，还在自然选择和种群历史推断中扮演重要角色。然而，现有的重组图谱主要基于交叉重组（cross-over, CO），而忽略了更为常见的非交叉重组（non-cross-over, NCO）。NCO的检测难度较大，导致其在重组研究中的贡献长期被低估。为了全面理解重组的机制及其对遗传多样性的影响，研究人员需要绘制包含CO和NCO的完整重组图谱。 本研究旨在通过全基因组测序数据，估算父母传递给后代NCO的数量，并绘制包含CO和NCO的性别特异性重组图谱。这一研究不仅填补了现有重组图谱的空白，还为理解性别间重组差异、母体年龄对重组的影响以及重组对新生突变（de...

线粒体疾病精准建模：基于优化mitobes的研究 学术背景 线粒体疾病是由线粒体DNA（mtDNA）突变引起的一类遗传性疾病，影响细胞的能量代谢，进而导致多种器官功能障碍。线粒体DNA突变可以是同质性的（影响所有mtDNA拷贝）或异质性的（突变与野生型mtDNA共存）。这些突变在人群中较为罕见，但一旦发生，往往会导致严重的临床症状，如Leigh综合征和Leber遗传性视神经病变（LHON）。由于缺乏合适的动物模型，线粒体疾病的研究和治疗进展受到限制。因此，开发能够精确模拟人类线粒体疾病的动物模型至关重要。 本研究旨在通过优化线粒体碱基编辑器（mitobes），减少脱靶效应，提高编辑效率和精度，从而为线粒体疾病的精准建模提供工具。通过这一技术，研究人员能够在小鼠模型中模拟人类线粒体疾病的突变，...

多尺度足迹揭示顺式调控元件在细胞分化和衰老过程的作用 背景介绍 基因表达的调控是细胞命运和疾病发生的关键机制之一，而顺式调控元件（cis-regulatory elements, CREs）在这一过程中扮演了重要角色。CREs通过结合多种效应蛋白（如转录因子和核小体）来动态调控基因的表达。然而，现有的研究方法在测量这些效应蛋白在基因组范围内的结合动态时存在局限性，尤其是在单细胞水平上。这导致我们难以全面理解CREs的结构如何与其功能相关联，尤其是在细胞分化和衰老过程中。 为了解决这一问题，来自Broad Institute of MIT and Harvard、Harvard University等机构的研究团队开发了一种名为PRINT的计算方法，能够从染色质可及性数据中识别DNA-蛋白质相...

利用分阶段泛基因组进行杂交马铃薯单倍型设计 学术背景 马铃薯（Solanum tuberosum L.）是全球最重要的块茎作物之一，每年为超过120个国家的13亿人口提供食物。然而，马铃薯的四倍体基因组和克隆繁殖方式使其育种进展缓慢，难以通过传统的育种方式快速积累有益性状。为了加速马铃薯的改良，科学家们提出了基于二倍体自交系的种子繁殖杂交系统。然而，二倍体自交系的开发受到大量有害变异的阻碍，这些有害变异的存在严重影响了马铃薯的生长和整体适应性。因此，理解这些有害变异的本质并找到消除它们的方法，成为当前杂交马铃薯研究的重点。 此外，大多数已发表的二倍体马铃薯基因组是未分相的，这掩盖了单倍型多样性和杂合性的关键信息。为了克服这一挑战，研究人员开发了一个分相的马铃薯泛基因组图谱，旨在揭示马铃薯基因...

基于患者来源类器官建立个性化反义寡核苷酸（ASO）筛选平台 学术背景 近年来，随着基因组测序技术的快速发展，越来越多的罕见遗传病被发现与特定的基因突变相关。反义寡核苷酸（Antisense Oligonucleotides, ASOs）作为一种能够靶向特定RNA序列的治疗手段，已经在多种遗传病的治疗中展现出潜力。ASOs通过结合目标mRNA，调节RNA的加工过程或影响蛋白质的表达水平，从而纠正由基因突变引起的病理表型。然而，尽管ASOs在实验室和临床中取得了显著成果，其个性化设计和临床前评估仍然面临时间和成本上的巨大挑战。特别是对于罕见病患者，开发针对其特定基因突变的ASOs需要高效的模型系统来验证其疗效。 为了解决这一问题，研究人员开发了一种基于患者来源类器官（organoids）的快速、...

优化的共形路径规划用于复杂皮肤缺损修复的原位生物打印 学术背景 皮肤作为人体最大的器官，承担着保护身体免受外界侵害的重要功能。然而，全球范围内烧伤、慢性溃疡等皮肤损伤的高发率使得有效的治疗方法需求日益增加。传统的组织工程和三维（3D）生物打印技术虽然显示出一定的潜力，但在处理多样化的皮肤损伤时仍面临诸多挑战，特别是在打印支架的植入过程中存在污染或组织损伤的风险。原位生物打印（in situ bioprinting）作为一种新兴技术，直接在损伤部位沉积生物墨水，避免了传统“打印-植入”两步策略的潜在风险，并显示出优越的治疗效果。然而，如何在原位生物打印过程中保持打印的保真度，特别是在模型分层和路径规划方面，仍然是一个关键挑战。 论文来源 这篇论文由Wenxiang Zhao、Chuxiong ...

3D生物打印支架促进骨再生的研究 学术背景 近年来，由于工业和交通的发展以及战争和冲突的频繁发生，头部和颅面损伤的发病率显著增加。这些损伤及其相关治疗（如减压颅骨切除术）可能导致颅骨缺损，进而影响脑功能的恢复，甚至引发心理障碍，并带来社会经济负担。因此，颅骨成形术的成功实施至关重要。传统的自体骨移植被认为是颅骨成形术的理想方法，但在临床实践中，自体骨髓间充质干细胞（auto-BMSCs）的获取存在诸多限制，例如骨髓衰老和造血系统疾病。因此，异体骨髓间充质干细胞（allo-BMSCs）成为一种潜在的替代方案。然而，allo-BMSCs在骨再生中的作用尚不明确。本研究旨在探索allo-BMSCs在3D打印自体骨颗粒（ABP）支架中的骨再生促进作用。 论文来源 本论文由Yu Huan、Hongqi...