基于拉曼光谱和机器学习平台的IDH突变与野生型胶质瘤细胞代谢差异研究 背景介绍 在胶质瘤的诊断和治疗中，福尔马林固定、石蜡包埋（FFPE）组织切片通常被广泛应用。然而，受到包埋介质背景噪声的影响，FFPE组织在基于拉曼光谱的研究中应用有限。为了克服这一问题并识别肿瘤亚型，本研究开发了一种新型的基于拉曼光谱的机器学习平台——APOLLO（恶性胶质瘤的拉曼光谱病理学），该平台能够从FFPE组织切片中预测胶质瘤亚型。 论文来源 这篇文章由Adrian Lita、Joel Sjöberg、David Păcioianu等学者撰写，作者来自美国国立癌症研究所(National Cancer Institute)、芬兰图尔库大学(University of Turku)、罗马尼亚布加勒斯特大学(Univ...
多区域非小细胞肺癌患者衍生异种移植模型中基因组水平瘤内肿瘤异质性的表现 学术背景与研究动机 患者衍生异种移植（Patient-Derived Xenograft，PDX）模型在癌症研究中被广泛应用。PDX模型通过将人类肿瘤移植到免疫缺陷小鼠体内进行繁殖。因此，PDX模型被认为比传统的细胞系更能模拟肿瘤的生物学特性，它们保留了体内细胞-细胞间和/或细胞-基质间的相互作用、三维结构及其较新的衍生特性。很多研究显示，PDX模型的药物反应与患者个体或患者群体的药物反应一致，这使得PDX模型被用于个体化医学和临床前药物试验中，成为癌症生物学的重要模型。 然而，PDX模型的基因组保真度（Fidelity）对于其在临床前肿瘤学应用中的重要性不言而喻。其中一个关键问题是这些模型在基因层面上能否准确反映原发肿...
系统分析NDUFAF6在复杂I组装和线粒体疾病中的作用 背景介绍 线粒体复合I（complex I，CI）是呼吸链中的一个至关重要的组件，它在氧化磷酸化（oxphos）过程中的作用是将电子引入线粒体呼吸链，并与复合II-IV一起生成并维持驱动ATP合成的质子动力势。研究表明，单独的CI缺陷构成了主要线粒体疾病的最常见原因之一，影响约每5000人中的1个。约一半的CI缺陷被认为是由影响CI组装因子（CI assembly factors, CIAFs）的致病变异所引起的，这些因子并不是CI全酶的一部分。虽然这些CIAFs在CI疾病发病机制中的作用显著，但它们的确切分子功能尚未明确，这不仅使得研究它们的机理变得复杂，也使得潜在致病基因变异的解释和诊断变得困难。 来源介绍 本研究发表在《Natur...
脂肪酸不饱和性促进Bax和Bak在凋亡过程中的孔隙活性 背景 凋亡（apoptosis）是调控细胞程序性死亡的主要形式，涉及如胚胎发育、组织稳态和免疫系统功能等基本生物过程。凋亡失调可导致神经退行性疾病和肿瘤发生等病症，且大多数抗癌化疗治疗依赖于诱导肿瘤细胞凋亡。线粒体外膜通透化（mitochondrial outer membrane permeabilization, MOMP）是线粒体凋亡途径中的关键事件，凋亡孔开放使细胞色素c等凋亡因子释放至细胞质中，激活胱天蛋白酶并最终导致细胞死亡。然而，凋亡孔的分子结构尚不清楚，尤其是脂质在MOMP中的贡献知之甚少。 Bcl-2家族蛋白中的亲凋亡成员Bax和Bak是调控MOMP的关键效应蛋白。在健康细胞中，Bax主要位于细胞质中，而Bak则与线粒...
利用基于扩散模型的深度学习算法增强超结构成像与体积电子显微镜 背景介绍 电子显微镜（Electron Microscopy，简称EM）作为一种高分辨率成像工具，对细胞生物学取得了重大突破。传统的EM技术主要用于二维成像，尽管已经揭示了复杂的纳米级别细胞结构，但在研究三维（3D）结构时存在一定局限性。体积电子显微镜（Volume Electron Microscopy，简称VEM）作为一种更为先进的技术，通过串联切片和断层扫描技术（如透射电子显微镜TEM和扫描电子显微镜SEM）实现了细胞和组织的3D成像，可以提取细胞、组织甚至小模型生物体的纳米级3D结构。 尽管VEM技术突破了传统二维EM的局限性，但其成像速度和质量之间存在固有的权衡关系，导致成像区域和体积的限制。此外，生成各向同性（isot...
醋酸重编程肿瘤代谢并通过上调c-myc促进免疫逃逸及PD-L1表达 引言 肿瘤代谢的重编程在癌症研究中具有重大意义，而醋酸在此过程中扮演了关键角色。在肿瘤细胞中，醋酸是乙酰辅酶A(acetyl-CoA)的重要前体，用于能量生产、脂质合成和蛋白质乙酰化。然而，醋酸是否能够重编程肿瘤代谢并在肿瘤免疫逃逸中发挥作用仍然不清楚。因此，本研究旨在探讨醋酸在非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)中的作用及其潜在的机制。 论文来源 该研究由来自中国医学科学院和北京协和医学院的Juhong Wang、Yannan Yang、Fei Shao、Jie He以及浙江大学医学院的Ying Meng、Dong Guo和Zhimin Lu共同撰写。论文发表于2024年5月的...
这篇论文旨在探讨神经元代谢过程中糖酵解的生理学重要性。长久以来，尽管神经元的活动主要依靠葡萄糖提供能量，但神经元对葡萄糖的代谢相对较弱，主要通过糖酵解而不是其他代谢途径完成。这种现象可以归因于6-磷酸果糖-2-激酶-果糖-2,6-二磷酸酶-3（PFKFB3）这一促进糖酵解的关键酶的持续降解。PFKFB3在成人神经元中的低水平尚不清楚其生理学重要性；然而，理解这种“弱糖酵解”现象对脑功能的重要性具有重要意义。 研究来源 论文由Daniel Jimenez-Blasco及其合作研究团队完成，作者隶属于包括西班牙萨拉曼卡大学、比利时瑟克尔大学等多个研究机构。这篇论文发表在Nature Metabolism杂志，文章DOI为https://doi.org/10.1038/s42255-024-010...
Hippo-YAP/TAZ 信号通路对脂肪塑性和能量平衡的协调作用 脂肪组织不仅作为能量储存物，还扮演内分泌器官的角色。然而，协调这些功能的机制至今仍不清楚。本文揭示了转录共调节因子YAP和TAZ通过解耦脂肪质量和瘦素（leptin）水平来维持代谢稳态，并调节脂肪细胞的塑性。研究结果表明，通过删除上游调节因子LATS1和LATS2激活脂肪细胞中的YAP/TAZ信号通路，能够将成熟的脂肪细胞转化为无脂蛋白样细胞，而不引起脂肪代谢功能障碍。鉴于此现象，由于血循环中的瘦素水平增加，未导致脂肪消耗相关的代谢功能障碍。机制上，YAP/TAZ-TEAD信号直接结合瘦素基因上游增强子以调控瘦素表达。进一步研究表明，禁食和再进食期间，YAP/TAZ活性与瘦素调控密切相关且功能必需。 本文由韩国KAIST（K...
氧气是地球上所有后生动物（metazoan organisms）必不可少的物质，影响着各种生理和病理条件下的生物过程。虽然已经识别出诱导急性缺氧反应的氧感应系统，包括缺氧诱导因子（hypoxia-inducible factor, HIF）通路，但这些系统在长期缺氧中的作用机制仍然未被充分阐明。本文探讨了维生素B6生物激活酶，即吡哆醛5′-磷酸（pyridoxal 5′-phosphate, PLP），作为氧感应器在长期缺氧条件下调节巨噬细胞溶酶体活动的机制。 文章来源介绍 这篇论文由多个研究机构的科学家联合撰写，主要作者包括Hiroki Sekine、Haruna Takeda、Norihiko Takeda和Akihiro Kishino等。该研究发表在《Nature Metabolis...
体育锻炼时间对小鼠骨骼生长的差异性影响 引言 骨骼生长对于成年人的身高和骨骼健康至关重要。研究表明，体育锻炼能有效提高骨密度，但最佳的锻炼时间尚不明确。本研究通过比较不同时间段锻炼对小鼠骨骼生长的影响，探讨最佳锻炼时间。 研究由华中科技大学同济医学院口腔医学院和其他几所科研机构共同完成，发表于《Nature Metabolism》。 背景与目的 现有研究证实体育锻炼可增加骨质量和强度，但不同时间段锻炼对骨骼生长的差异性影响仍未明确。本研究旨在探讨一天中不同时间段的锻炼对小鼠骨骼生长的影响，揭示其背后的分子机制。 研究方法 实验对象与分组 研究对象为华中科技大学同济医学院实验动物中心提供的3周龄C57BL/6J小鼠，共计890只雄性和98只雌性。实验分为6组，其中早期静息期ZT1组、早期活跃期...