背景介绍 单细胞RNA测序（single cell RNA-seq, scRNA-seq）技术近年来在生物医学研究中得到了广泛应用，它能够揭示单个细胞中基因表达的异质性，为理解细胞类型、细胞状态以及疾病机制提供了重要工具。然而，scRNA-seq数据具有小样本、高维度、高噪声等特点，这使得在聚类和分类之前进行基因选择成为必要步骤。传统的统计分析和机器学习方法在处理高维数据时往往面临“维度灾难”问题，因此，如何有效地从海量基因中选择出具有代表性的基因，成为当前研究的热点之一。 为了解决这一问题，本文作者提出了一种基于模糊粗糙迭代计算模型（Fuzzy Rough Iterative Computation Model, FRIC-Model）的基因选择方法。该方法通过引入模糊对称关系（fuzzy...

背景介绍 结直肠癌（colorectal cancer, CRC）是全球范围内发病率和死亡率均较高的恶性肿瘤之一。据统计，2020年全球约有187万例新发结直肠癌病例，其中91.5万人因此死亡。结直肠癌的腹膜转移（peritoneal metastasis, PM）是常见的转移途径之一，约5%的患者在初次手术时即发现腹膜转移，且预后极差，未经治疗的患者中位生存期仅为5个月。目前，细胞减灭术联合腹腔热灌注化疗是唯一可能治愈的治疗手段，但复发率高达50%-90%。因此，深入理解腹膜转移的病理生物学机制，寻找新的治疗靶点，成为当前研究的迫切需求。 近年来，单细胞RNA测序（single-cell RNA sequencing, scRNA-seq）技术的快速发展为研究肿瘤微环境（tumor mic...

学术背景介绍 剪接体（spliceosome）是一个高度动态的大分子复合物，负责从pre-mRNA中精确切除内含子（intron）。尽管近年来通过冷冻电镜（cryo-electron microscopy, cryo-EM）技术，科学家们已经对剪接体的逐步组装、催化剪接和最终解离过程有了较为全面的结构理解，但剪接体如何识别并拒绝次优剪接底物的分子机制仍不清楚。这一问题对于理解剪接保真性（splicing fidelity）至关重要，因为剪接错误可能导致基因表达异常，进而引发多种疾病。 本文的研究旨在揭示剪接体如何通过特定的RNA解旋酶（helicase）和G-patch蛋白（G-patch protein）来识别和拒绝异常的剪接底物，特别是那些含有非典型5’剪接位点（5’ splice si...

学术背景 平衡感知（equilibrioception）是哺乳动物感知和导航三维世界的关键能力。这种能力依赖于前庭毛细胞（vestibular hair cells, VHCs）的快速机械电转导（mechanoelectrical transduction, MET）反应，该反应能够检测头部的位置和运动。尽管已有研究表明，跨膜通道样蛋白（transmembrane channel-like proteins, TMCs）是MET通道的关键组成部分，但关于平衡感知的分子机制仍有许多未解之谜。近年来，G蛋白偶联受体（G protein-coupled receptors, GPCRs）作为机械力传感器的角色逐渐受到关注，尤其是在视觉、嗅觉和触觉等感官系统中。然而，GPCRs在前庭系统中的功能尚未...

T细胞受体（TCR）在免疫系统中扮演着关键角色，能够识别由主要组织相容性复合物（MHC）呈递的抗原肽，从而启动针对病原体和肿瘤细胞的免疫反应。然而，TCR的特异性（即区分自身抗原和非自身抗原的能力）是免疫系统有效运作的核心。尽管工程化的高亲和力TCR在增强抗原识别方面显示出潜力，但它们往往失去特异性，导致与自身抗原的交叉反应，进而引发严重的副作用。这一现象的机制尚不明确，阻碍了TCR在癌症免疫治疗和传染病治疗中的应用。 自然进化的TCR在动态生物力学调控下表现出极高的特异性，而工程化的高亲和力TCR则常常失去这种特异性。本研究旨在揭示自然TCR如何利用机械力形成最佳的“捕捉键”（catch bonds），并探讨高亲和力TCR失去特异性的机制。通过研究TCR与抗原肽-MHC复合物（pMHC）的...

在现代社会中，睡眠不足已成为代谢疾病的主要诱因之一。研究表明，睡眠不足会增加能量摄入，但其对能量消耗的影响尚不明确。尽管一些临床研究显示，睡眠剥夺的人群能量摄入增加，但能量消耗并未显著改变。因此，睡眠不足如何导致肥胖的机制仍需进一步研究。睡眠作为昼夜节律行为，与体内激素稳态密切相关。睡眠不足会破坏昼夜节律，进而影响食欲激素（如胃饥饿素、瘦素、食欲素等）的水平。下丘脑作为激素分泌的关键脑区，其功能也会受到睡眠-觉醒周期紊乱的影响。因此，识别受昼夜节律（包括睡眠）影响的下丘脑激素，可能为肥胖治疗提供新的思路。 论文来源 这篇论文由Ling-qi Xie、Biao Hu、Ren-bin Lu等作者共同完成，他们分别来自中南大学湘雅医院内分泌研究中心、湘潭市第一人民医院内分泌科等机构。论文于2025...

学术背景 人类基因组计划（Human Genome Project）的完成极大地推动了我们对复杂生物过程的全基因组理解。然而，基因组中仅有约1%的区域编码蛋白质，其余大部分为非编码区域，产生大量的非编码RNA（ncRNA），如长链非编码RNA（lncRNA）。近年来，越来越多的研究表明，这些非编码RNA可能编码新型肽段，并在细胞活动中发挥重要作用。例如，某些lncRNA编码的肽段在肌肉生理功能、代谢调节、免疫反应等过程中扮演关键角色。然而，由于技术限制，这些非经典翻译产物（如新型肽段）的系统识别和功能表征仍然是一个巨大的挑战。 胃癌作为全球第五大常见癌症，具有高度异质性和缺乏早期诊断标志物的特点。尽管基因组学、转录组学和蛋白质组学研究已经揭示了胃癌的多组学特征，但针对新型肽段的研究仍然较少。...

学术背景 植物在面对病原体入侵时，会启动一系列复杂的防御机制。其中，活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）在植物免疫反应中扮演着重要角色。过氧化氢（H₂O₂）作为ROS的主要成分，被认为是植物免疫反应的关键信号分子。然而，H₂O₂如何在植物细胞内被感知并转化为防御信号，尤其是转录因子如何直接感知H₂O₂并调控基因表达，仍然是一个未解之谜。 此前的研究表明，H₂O₂可以通过氧化蛋白质中的半胱氨酸（Cysteine）和甲硫氨酸（Methionine）残基来调节蛋白质功能。然而，关于转录因子如何直接感知H₂O₂并调控植物免疫反应的机制尚不清楚。本研究旨在揭示水稻中的转录因子BHLH25如何通过感知H₂O₂来调控植物的多重抗病性，并探讨这一机制在植物界中的普遍性。 论文来...

学术背景 热适应（Heat Acclimation, HA）是哺乳动物在反复暴露于高温环境后产生的一种关键适应性反应，对于提高心血管功能、热舒适性和运动能力至关重要。然而，由于缺乏遗传易处理的模型，热适应的分子和神经机制尚未完全阐明。以往研究表明，脑源性神经营养因子（Brain-Derived Neurotrophic Factor, BDNF）在前脑区域（Preoptic Area, POA）中参与热防御反应，但其在热适应中的具体作用仍不清楚。因此，本研究旨在通过小鼠模型，探索BDNF神经元在热适应中的角色及其下游神经环路机制。 论文来源 本研究由Baoting Chen、Cuicui Gao等研究人员共同完成，他们分别来自ShanghaiTech University、Shanghai ...

乳腺癌是全球女性中最常见的恶性肿瘤之一，其发病机制复杂，涉及多种基因突变和信号通路异常。同源重组缺陷（Homologous Recombination Deficiency, HRD）是乳腺癌中的一个重要分子特征，与患者对PARP抑制剂（PARPi）治疗的敏感性密切相关。HRD通常由BRCA1/2基因突变引起，但越来越多的研究表明，其他基因的突变也可能导致HRD。TP53基因是乳腺癌中最常见的突变基因之一，其在细胞周期调控、DNA修复和基因组稳定性中发挥关键作用。然而，TP53突变与HRD之间的关系尚未完全阐明。本研究旨在通过临床下一代测序（Next-Generation Sequencing, NGS）技术，探索TP53特异性突变在乳腺癌HRD中的潜在作用，并评估其作为PARPi治疗生物标...