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...

肿瘤的发展过程中，基因组拷贝数变异（Copy Number Alterations, CNAs）是驱动肿瘤异质性和进化的重要因素。理解这些变异对于开发个性化的癌症诊断和治疗方法至关重要。单细胞测序技术提供了最高分辨率的拷贝数分析，能够深入到单个细胞水平。然而，低读深（low read-depth）的全基因组测序数据给拷贝数变异的检测带来了巨大的统计和计算挑战。现有的计算方法大多忽略了细胞之间的进化关系，导致检测结果不够准确。因此，开发一种能够结合细胞进化历史的拷贝数检测方法成为当前研究的迫切需求。 论文来源 本论文由ETH Zurich（瑞士联邦理工学院）和SIB Swiss Institute of Bioinformatics（瑞士生物信息学研究所）的研究团队共同完成，主要作者包括Jac...

背景介绍 蛋白质翻译后修饰（Post-Translational Modifications, PTMs）是调节细胞活动的关键机制，包括基因转录、DNA修复和蛋白质相互作用等。其中，半胱氨酸（Cysteine）作为稀有氨基酸，通过其硫醇基团（Thiol Group）参与多种PTMs，尤其是在氧化还原平衡和信号传递过程中发挥着重要作用。S-硫酰化（S-Sulfhydration）是一种重要的PTM，与心血管疾病和神经系统疾病的发生和发展密切相关。然而，S-硫酰化的具体机制仍不明确，尤其是在位点识别方面存在较大的挑战。 传统的S-硫酰化位点识别方法，如生物素转换法（Biotin Conversion Method）和马来酰亚胺荧光法（Maleimide Fluorescence Method），...

免疫细胞在应对多种刺激时会经历细胞因子驱动的极化过程，这一过程会改变其转录谱和功能状态。这种动态变化在健康和疾病中的免疫反应中起着核心作用。然而，目前尚缺乏一种系统的方法来评估单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据中的细胞因子驱动极化现象。为了解决这一问题，研究人员开发了单细胞统一极化评估（SCUPA）方法，这是首个用于全面评估免疫细胞极化的计算方法。 论文来源 该论文由Wendao Liu和Zhongming Zhao共同撰写，他们分别来自The University of Texas MD Anderson Cancer Center UTHealth Houston Graduate School of Biomedical Sciences和Center for Precisio...

单细胞转录组测序（single-cell RNA sequencing, scRNA-seq）技术的出现，为研究细胞发育和分化过程中的基因表达动态提供了前所未有的分辨率。然而，由于生物过程的复杂性，不同条件下的细胞发育轨迹往往是不对称的，这给数据的整合和比较带来了挑战。现有的方法通常依赖于将不同条件下的样本整合后再进行聚类分析或推断共享轨迹，但这些方法在处理不对称轨迹时往往效果不佳，可能会掩盖关键的差异表达基因（differentially expressed genes, DEGs）。 为了解决这一问题，研究人员开发了一种新的方法——Trajectory Alignment of Gene Expression Dynamics (Tragedy)。Tragedy方法能够在不进行数据集整合...

背景介绍 脊髓损伤（Spinal Cord Injury, SCI）是当前医学界面临的一大难题，尤其是神经功能的恢复。研究表明，神经元在脊髓再生中扮演着关键角色，但在复杂的病理环境中，神经元受到多种因素的影响，导致其迅速进入衰老状态。衰老的神经细胞不仅失去增殖能力，还会通过分泌衰老相关分泌表型（Senescence-Associated Secretory Phenotype, SASP）诱导周围细胞进入衰老状态，形成恶性循环，进一步加剧局部组织的退化。现有的治疗手段，如清除衰老细胞的senolytic疗法，虽然能短期缓解症状，但未能从根本上解决细胞衰老的问题。因此，寻找一种能够逆转神经细胞衰老、促进神经功能恢复的新型治疗方法成为当前研究的重点。 论文来源 这篇研究论文由来自Shanghai...

学术背景 在组织修复过程中，慢性缺氧（chronic hypoxia）会对干细胞的功能产生负面影响。骨膜干细胞（Periosteal Stem Cells, PSCs）作为骨修复的主要贡献者，其功能在缺氧条件下的变化尚不明确。尽管缺氧在组织修复早期可能对某些干细胞有益，但长时间的缺氧会引发细胞凋亡（apoptosis），从而阻碍骨再生。因此，开发一种能够根据时间需求精确调节氧气供应的系统，对于优化PSCs功能、促进骨再生具有重要意义。 本研究旨在解决以下问题： 1. 缺氧对PSCs的时效性影响：缺氧在何时从有益转为有害？ 2. 智能氧气供应系统的开发：如何设计一种能够远程控制氧气释放的系统，以应对缺氧对PSCs的负面影响？ 3. 血管生成与骨再生的协同作用：如何通过药物（如普伐他汀，Prav...

学术背景 神经系统的再生能力在不同部位存在显著差异。周围神经系统（Peripheral Nervous System, PNS）的轴突在损伤后能够自发再生，而中枢神经系统（Central Nervous System, CNS）的轴突则缺乏这种能力。这种差异使得CNS损伤后的恢复极为困难，尤其是脊髓和视神经的损伤。尽管PNS的轴突能够再生，但其再生速度非常缓慢，通常为每天1至4毫米，且长距离再生的成功率极低。因此，如何加速PNS轴突的再生，并促进CNS轴突的再生，一直是神经科学领域的重大挑战。 此前的研究表明，G3BP1（Ras GTPase-activating protein SH3 domain-binding protein 1）在PNS轴突中形成应激颗粒（stress granul...