人类MAIT细胞的功能可塑性及其在免疫调节中的作用 学术背景 黏膜相关不变T细胞（Mucosal-Associated Invariant T cells, MAIT细胞）是一类非传统的T淋巴细胞，广泛存在于健康人体内，尤其在黏膜组织中含量丰富。MAIT细胞具有先天免疫样特性，能够快速识别由微生物核黄素代谢途径产生的抗原，这些抗原通过非多态性的MHC-Ib相关蛋白（MR1）呈递。MAIT细胞在抗菌免疫中扮演重要角色，但其功能异质性的调控机制尚不清晰。MAIT细胞的功能可塑性，即其在不同微环境条件下表现出不同的功能状态，是近年来免疫学研究的重点之一。 本研究的目的是探索MAIT细胞在抗原识别过程中如何根据微环境中的细胞因子信号调整其功能反应。具体而言，研究团队试图揭示MAIT细胞在暴露于不同细...
空间细胞组织分析工具SPACE：揭示复杂生物组织中的空间模式 学术背景 生物组织的功能依赖于细胞、分子和结构在三维空间中的相互作用。理解这些空间组织模式可以为病理和生理过程提供新的见解。然而，现有的空间分析技术大多只能检测简单的模式，无法捕捉复杂的空间关系。为了应对这一挑战，研究人员开发了一种名为“空间细胞组织分析工具”（SPACE, Spatial Patterning Analysis of Cellular Ensembles）的开源分析工具，旨在通过信息论计算全面检测和描述生物组织中的复杂空间模式。 SPACE的研发背景源于现有分析工具的局限性。许多空间分析工具只能检测单一或成对的生物元素，而无法处理三个或更多元素的复杂模式。此外，离散的微环境（MEs, Microenvironme...
推动健康长寿：Hevolution联盟老龄化生物标志物倡议的实施建议 学术背景与研究动机 随着全球人口老龄化的加剧，人类平均寿命显著延长，但健康预期寿命（即健康生活年数）的增长却相对有限。这一趋势表明，尽管人们活得更久，但患病时间也相应增加。为了改变这种局面，医疗保健需要从单纯治疗疾病转向预防为主。Geroscience假说（衰老科学假说）提出，通过干预导致衰老的分子损伤，可以扩展健康预期寿命，从而阻止甚至逆转病态期的扩张。然而，要实现这一目标，必须开发可靠的生物标志物来评估生物年龄和衰老速度，并找到能够减缓生物衰老的干预措施。 Hevolution基金会于2021年成立，旨在推动健康寿命科学研究，提供资源支持创新性的衰老科学研究。该基金会的一项重要倡议是建立Hevolution联盟老龄化生...
基于显微操作系统的微管-图像校准方法在体细胞显微注射中的应用 研究背景 显微注射技术是一种通过精细的微管将特定量的遗传物质、药物或其他外源物质直接注入细胞或组织的技术。该技术在生物医学研究中发挥着重要作用，尤其是在转基因、基因靶向、动物克隆、人类不孕症治疗以及核酸引导的基因工程等领域。随着自动化技术的发展，传统的手动显微注射逐渐演变为自动化操作模式。然而，在自动显微注射系统中，如何准确地将显微镜视野中观察到的微管尖端的二维坐标与外部控制器获得的三维位置数据进行映射，仍然是一个技术难题。现有的校准方法通常依赖于电机驱动的物镜或复杂的显微视觉系统，这些方法在实际应用中往往不够快速和实用。 为了应对这一挑战，Fei Pan及其团队提出了一种实用的微管-图像校准方法，旨在实现显微镜视野中微管尖端的二...
单细胞转录组揭示心脏纤维细胞与血管生成的关系：ANGPTL4在HFpEF中的关键作用 背景介绍 心力衰竭是当今全球范围内健康领域的重大挑战之一。心力衰竭分为射血分数保留型心力衰竭（heart failure with preserved ejection fraction, HFpEF）和射血分数降低型心力衰竭（heart failure with reduced ejection fraction, HFrEF）。HFpEF占所有心力衰竭病例的50%，全球约3200万人受此影响。尽管HFpEF的发病率高、死亡率高，但由于其病理生理机制尚未完全阐明，目前缺乏有效的治疗方法。因此，深入研究HFpEF的细胞异质性及其潜在机制，特别是血管生成障碍在HFpEF中的作用，成为当前研究的重点。 单细胞R...
Hog1信号通路中的转录因子AoMsn2在真菌生长、发育和致病性中的作用 背景介绍 植物寄生线虫每年对农业造成巨大的损失，而线虫捕捉真菌（Nematode-Trapping Fungi, NT fungi）因其能够通过形成特殊的捕捉结构来捕获线虫，逐渐成为研究真菌与线虫相互作用的模型生物。Arthrobotrys oligospora是其中的一种典型NT真菌，它能够通过形成粘性网络来捕捉并杀死线虫。此前的研究表明，高渗透压甘油（Hog1）信号通路在A. oligospora的渗透调节和杀线虫活性中起着关键作用。然而，关于Hog1信号通路下游转录因子在NT真菌中的功能仍不清楚。因此，本研究旨在探究AoMsn2——Hog1信号通路下游的一个转录因子——在A. oligospora中的功能及其潜在...
利用全能细胞衍生的类囊胚探索衰老对着床和早期胚胎发育的影响 学术背景 随着现代社会中女性生育年龄的推迟，高龄孕妇（Advanced Maternal Age, AMA）的生育问题日益突出。研究表明，高龄女性的胚胎着床率和妊娠率显著下降，但其背后的机制尚不明确。着床是胚胎存活和发育的关键过程，涉及胚胎与子宫内膜的复杂交互作用。然而，由于缺乏合适的研究模型和伦理限制，科学家们对这一过程的了解有限。小鼠模型因其与人类基因表达谱和着床调控通路的相似性，成为研究人类着床的重要工具。近年来，科学家们开发了类囊胚（blastoids）模型，这类模型在形态、细胞谱系分配和转录组特征上与自然囊胚相似，为研究早期胚胎发育和着床提供了新的视角。 然而，现有的类囊胚模型在构建效率、细胞谱系定位和发育潜力方面存在局限...
非热大气压等离子体通过PI3K-AKT-ZEB1轴调控miRNA抑制黑色素瘤的研究报告 学术背景 黑色素瘤是皮肤癌中最具侵袭性且死亡率最高的类型，尤其在中晚期，其治疗难度极大。尽管近年来靶向治疗和免疫治疗的进展使患者的生存率有所提高，但整体疗效仍不理想。因此，探索新的治疗手段成为当前研究的重点。非热大气压等离子体（Non-Thermal Atmospheric Pressure Plasma, NTP）作为一种新兴的物理治疗手段，近年来在癌症治疗中展现出潜力。NTP通过产生活性氧和氮物种（Reactive Oxygen and Nitrogen Species, RONS），诱导癌细胞氧化应激，从而发挥抗肿瘤作用。然而，NTP在分子水平上的作用机制，特别是其对微小RNA（microRNA, ...
单细胞基因表达适应性进化揭示肿瘤亚克隆的非基因组贡献 学术背景 癌症是一种复杂的疾病，其进展是由细胞的进化驱动的，这些细胞通过获得生长优势的适应性而被选择。传统上，癌症进化的研究主要集中在基因突变上，认为突变是驱动肿瘤进化的主要因素。然而，越来越多的证据表明，非遗传因素，如表观遗传改变和基因表达的变化，也在癌症进化中起着重要作用。基因表达的适应性变化可能直接影响细胞功能，揭示这些变化有助于理解肿瘤进化中的选择性压力，并为设计更有效的治疗方案提供依据。然而，由于技术限制，尤其是基于批量测序的研究难以区分细胞水平的表达变化和细胞群体组成的变化，单细胞RNA测序（single-cell RNA sequencing, scRNA-seq）为研究基因表达的进化提供了新的机会。 本文的研究团队通过构建...
T细胞受体（TCR）特异性预测的新突破——SCEPTR模型的提出 学术背景 T细胞受体（TCR）在免疫系统中扮演着至关重要的角色，它们通过与主要组织相容性复合物（MHC）呈递的肽段结合，决定了免疫反应的特异性。理解TCR与特定肽段-MHC复合物（pMHC）的相互作用是免疫学中的一个重大挑战。尽管高通量实验技术的发展为我们提供了大量TCR序列数据，但精确预测TCR与特定pMHC的结合能力仍然是一个难题。当前，蛋白质语言模型（PLMs）在高通量数据分析中展现出了强大的潜力，但在TCR特异性预测任务中表现欠佳，尤其是在数据稀缺的情境下。因此，如何有效利用无标注的TCR序列数据来训练模型，成为解决这一问题的关键。 论文来源 本文由Yuta Nagano、Andrew G.T. Pyo、Martina...