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...

超分子组装激活的单分子磷光共振能量转移用于近红外靶向细胞成像 在近几年，纯有机磷光共振能量转移（Phosphorescence Resonance Energy Transfer, pret）研究成为了一个热门课题。本文中，作者们通过客体分子烷基桥连的甲氧基四苯乙烯苯基吡啶衍生物（tpe-dpy），不同参数的葫芦脲（Cucurbit[n]uril, n = 7, 8），以及β-环糊精修饰的透明质酸（Hyaluronic Acid, hacd），构建了一个具有大斯托克斯位移（367nm）和近红外（NIR）发射的单分子pret系统。作者们通过这种系统成功应用于癌细胞的线粒体靶向成像。 研究背景 超分子组装因其在分子识别、催化、荧光材料、医学和传感中的重要应用而长期备受关注。特别是基于大环化合物的...

正交蛋白质组学分析识别3q26 AML中的可药物靶向的PA2G4-MYC轴 急性髓样白血病（AML）是一种具有高度异质性和侵袭性的恶性肿瘤。尤其是携带3q26染色体异常的AML亚型，其致病机制复杂且缺乏有效的靶向治疗手段。为了应对这一挑战，Matteo Marchesini等人开展了一项旨在揭示3q26 AML中药物靶向潜力的多维蛋白质基因组学分析研究，研究成果发表在《Nature Communications》期刊上。 研究背景 在过去二十年里，分子技术的迅速发展极大地改变了急性髓样白血病患者的治疗前景。然而，对于那些具有高度侵袭性、罕见亚型，或是复发性、难治性疾病的患者，临床进展仍然有限。对于这些亚型的AML，特别是那些由异常激活的转录因子驱动的亚型，目前尚无有效的重复性治疗方法。这类转...

肠道微生物群与结肠内分泌细胞相互作用调节宿主代谢 研究背景 肥胖是一种21世纪的主要健康问题，是造成多种负面健康后果如糖尿病、脂肪肝疾病、心血管疾病等的重要因素。因此，探讨肥胖背后的生物机制具有重要意义。近些年的研究表明，肠道微生物群在宿主体重调控中扮演着关键角色，然而，结肠内分泌细胞（EECs，enteroendocrine cells）在宿主代谢调控中的作用还未得到深入研究。研究团队致力于揭示结肠EECs在宿主代谢调节及肥胖发生中的具体功能，试图解决这一重要科学问题。 论文出处 本研究成果发表于《Nature Metabolism》，论文的主要作者包括Shuai Tan、Jacobo L. Santolaya、Tiffany Freeney Wright等，分别来自不同科研机构如Chon...

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...

通过抑制TGR5介导的脂肪酸摄取预防糖尿病心肌病 背景与问题陈述 糖尿病性心肌病（Diabetic Cardiomyopathy, DBCM）是糖尿病患者经常面临的严重并发症，特点是心肌脂质积聚和心脏功能障碍。胆汁酸代谢在心血管和代谢性疾病中发挥着至关重要的作用。其中，TGR5（Takeda G蛋白偶联受体5）作为一种主要的胆汁酸受体，已被证实与代谢调节及心肌保护相关。然而，胆汁酸-TGR5通路在维持心脏代谢平衡中的具体作用尚不明确。 研究来源 这篇文章由多个研究机构合作完成，包括北京大学等。这项研究在2023年6月23日完成，并于2024年3月26日被接受，发表在《Nature Metabolism》上。 研究方法 实验流程 研究使用了心肌细胞特异性TGR5敲除小鼠（TGR5fl/fl，T...

微生物代谢产物乙胺作为FXR激动剂促进雌性小鼠的多囊卵巢综合征 一、研究背景与目的 多囊卵巢综合症（PCOS）是一种常见的内分泌和代谢疾病，影响全球6%-20%的育龄女性。PCOS的症状包括高雄激素血症、卵巢功能障碍和多囊卵巢形态，常伴随心血管疾病、2型糖尿病、高血压和血脂异常的风险上升。此疾病对患者及其家庭造成巨大经济和情感负担。然而，PCOS的病因和病理机制目前尚不明确，也缺乏基于病因的治疗方法。 近年来，肠道微生物群成为连接外界环境与人体健康的重要因素。肠道微生物通过细菌移位或产生各种活性代谢物如短链脂肪酸、胆汁酸和多胺等，直接影响全身代谢稳态。研究证实，肠道微生物群组成的变化，包括特定菌属的多样性和丰度的改变，与PCOS的发生密切相关。在多项临床队列研究中发现，PCOS患者的肠道中梭...