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），...
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...
学术背景 药物-靶点相互作用（Drug-Target Interaction, DTI）预测是药物发现中的关键环节，能够显著降低实验筛选的成本和时间。然而，尽管深度学习技术已经提升了DTI预测的准确性，现有方法仍面临两大挑战：泛化能力不足和亚口袋级相互作用的忽视。首先，现有模型在未见过的蛋白质和跨域设置下性能显著下降；其次，当前的分子关系学习往往忽略了亚口袋级别的相互作用，而这些相互作用对于理解结合位点的细节至关重要。为了解决这些问题，研究人员提出了一种名为SP-DTI的新型模型，通过引入亚口袋分析和预训练语言模型，提升了DTI预测的准确性和泛化能力。 论文来源 这篇论文由Sizhe Liu、Yuchen Liu、Haofeng Xu、Jun Xia和Stan Z. Li共同撰写。他们分别来...
学术背景 胶质母细胞瘤（Glioblastoma, GBM）是最具侵袭性和异质性的中枢神经系统肿瘤之一，预后极差。尽管近年来抗血管生成治疗和免疫治疗等新型疗法不断涌现，GBM患者的生存期仍然非常有限。GBM细胞具有独特的代谢特征，尤其是在葡萄糖和谷氨酰胺的利用方面。葡萄糖代谢在GBM中已被广泛研究，而谷氨酰胺代谢的作用则相对较少被关注。谷氨酰胺不仅是癌细胞生长的重要营养物质，还参与核酸和脂肪酸的合成。然而，谷氨酰胺代谢在GBM信号传导和代谢重编程中的作用仍不明确。 本研究旨在探索谷氨酰胺代谢在GBM中的新机制，特别是通过谷氨酸脱氢酶1（Glutamate Dehydrogenase 1, GDH1）催化的谷氨酰胺分解代谢如何反馈激活表皮生长因子受体（Epidermal Growth Fact...
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...
高精度碱基编辑技术在灵长类和人类视网膜中的应用 研究背景 Stargardt病是一种目前无法治愈的遗传性神经退行性疾病，主要由于ABCA4基因的功能缺失突变导致黄斑变性和失明。ABCA4基因编码的蛋白是一种膜脂翻转酶，位于光感受器和视网膜色素上皮细胞（RPE细胞）中，负责防止有毒视黄醛在视网膜中的积累。Stargardt病最常见的突变是ABCA4基因中的c.5882G>A（p.Gly1961Glu）点突变，该突变导致蛋白质功能丧失，从而引发疾病。 尽管已有一些关于碱基编辑在细胞系和小鼠模型中的研究，但在人类和非人灵长类（NHPs）的神经组织中实现高效基因编辑仍是一个挑战。本研究旨在开发一种基于腺相关病毒（AAV）的腺嘌呤碱基编辑策略，以纠正ABCA4基因中的c.5882G>A突变，并在人类和...
重大心血管手术诱导的代谢重编程在急性肾损伤中的作用：一项代谢组学研究 学术背景 心血管疾病是全球死亡的主要原因，每年导致超过1790万人死亡，占全球总死亡人数的32%。随着疾病负担的增加，约三分之一的患者在其一生中可能需要接受外科手术干预。目前，全球每年进行超过200万例心脏手术。尽管心脏手术在心血管健康中起着至关重要的作用，但其带来的发病率和死亡率风险也相当高。术后恢复通常涉及宿主的炎症反应，心肌缺血、内皮功能障碍和缺血-再灌注损伤等因素会导致不同程度的器官功能障碍。然而，我们对术后应激反应的分子机制了解甚少，这限制了基于证据的改善患者预后的可能性。 近年来，代谢组学技术的发展为研究心血管手术后的代谢变化提供了新的工具。代谢组学可以全面表征术后代谢模式，揭示与手术应激和术后器官功能障碍相关...
阿尔茨海默病中CRTC1的S-亚硝基化对CREB依赖性基因表达的破坏 学术背景 阿尔茨海默病（Alzheimer’s Disease, AD）是一种常见的神经退行性疾病，其特征是记忆和认知功能的逐渐丧失。AD的病理机制复杂，涉及到多种分子和细胞过程，其中蛋白质的异常修饰被认为是疾病进展的关键因素之一。S-亚硝基化（S-nitrosylation）是一种由一氧化氮（NO）介导的蛋白质翻译后修饰，已被证明在多种神经退行性疾病中发挥重要作用。然而，S-亚硝基化在AD中的具体作用机制尚未完全阐明。 本研究聚焦于cAMP反应元件结合蛋白（CREB）的转录共激活因子CRTC1（CREB-regulated transcription coactivator 1）的S-亚硝基化在AD中的作用。在正常大脑中...
辐射诱导的细胞可塑性为福司柯林介导的胶质母细胞瘤分化提供基础 学术背景 胶质母细胞瘤（Glioblastoma, GBM）是成人中最致命的脑癌之一，患者的中位生存期仅为15至18个月。尽管手术联合放化疗可以延缓疾病进展，但这些治疗方法无法完全控制肿瘤的生长，靶向治疗和生物制剂也未能显著提高患者的生存率。胶质母细胞瘤的复杂性和血脑屏障（Blood-Brain Barrier, BBB）的存在使得传统治疗难以奏效。近年来，分化疗法（Differentiation Therapy）作为一种新兴的治疗策略，试图通过诱导肿瘤细胞分化为非增殖性细胞来抑制肿瘤的生长。然而，分化疗法在临床应用中的效果有限，主要原因在于肿瘤细胞的分化阻力和治疗的精准性不足。 本研究基于前期研究发现，辐射（Radiation）...