棉花种群水平DNA甲基化多态性研究揭示表观基因组对复杂性状的贡献 背景与研究动机 在过去几十年中，基因组和基因多样性通过全基因组关联研究（GWAS）被广泛研究，为理解作物性状变异提供了理论基础。然而，DNA甲基化等表观遗传修饰在调控作物性状方面的作用依旧相对不明确。DNA甲基化，是一种重要的表观遗传标记，通过在胞嘧啶（Cytosine）上加上甲基基团，调控基因表达、维持基因组稳定性，并在多种作物的农艺性状中起关键作用。研究发现，基因组甲基化水平的多态性与生态适应性状有关，但在自然作物种群中，表观遗传变异对作物性状的贡献仍然需要更深入的探索。 基于此需求，来自浙江大学和阿里巴巴集团等研究机构的科学家们开展了一项系统的研究，首次在207个棉花品种中生成了高质量的甲基组、转录组和基因组数据，扩展了...
深度学习助力蛋白质设计：基于条件扩散模型的功能蛋白序列生成 蛋白质是生命科学研究和应用的核心，其多样性和功能复杂性为科学家提供了无数可能性。随着深度学习技术的发展，蛋白质设计正迈向一个全新高度。由上海交通大学、剑桥大学等多个机构的科学家联合发表的研究《A conditional protein diffusion model generates artificial programmable endonuclease sequences with enhanced activity》展示了一种名为“条件蛋白扩散模型”（Conditional Protein Diffusion Model, 简称 CPDiffusion）的创新方法，用于设计具有增强功能的人工蛋白质序列。这一研究已发表在《Ce...
解读胶质瘤拓扑景观：基于网络理论框架的研究 胶质瘤干细胞（Glioma Stem Cells, GSCs）被认为是胶质瘤复发和治疗耐药的关键因素，成为新疗法的重要研究目标。然而，目前对胶质瘤干细胞在胶质瘤分层结构中的作用仍然存在争议，这种有限的理解阻碍了研究成果向临床转化。为了解决这一问题，Yao等人团队通过整合实验数据和内生性网络理论（Endogenous Network Theory, ENT），构建了一个描述胶质瘤能量景观的核心内生性网络模型。本研究揭示了胶质瘤生物学的复杂特性，并为治疗策略提供了新的理论视角。 背景与研究动机 胶质瘤是一种侵袭性脑肿瘤，其细胞来源和分化机制长期以来备受关注。近年来，研究发现胶质瘤细胞可能与神经或胶质干细胞特性密切相关，这种细胞被定义为胶质瘤干细胞（GS...
干细胞移植延长自然衰老食蟹猴的生殖寿命 研究背景 卵巢是女性生殖和健康的关键器官，负责产生卵母细胞和分泌性激素。随着年龄增长，卵巢储备逐渐下降，最终导致绝经，带来多种健康问题，例如骨质疏松、心血管疾病和神经退行性疾病。尽管激素替代疗法（HRT）通常用于缓解绝经症状，但其长期使用可能带来一系列健康风险，如冠心病、侵袭性乳腺癌和中风风险增加。因此，科学家们寻求一种安全、有效的替代方法，以延缓卵巢自然衰老。 近年来，间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cells，简称MSC）疗法在恢复动物模型及早衰女性卵巢功能方面取得了一定成功。然而，现有研究主要集中在早期卵巢功能不全的治疗，对于正常老龄卵巢是否可以通过MSC移植获得改善的效果，仍缺乏研究。此外，MSC的异体移植可能受到来源限制和细胞...
以微流控系统为基础的体节发生模型研究 背景与研究动机 体节的形成在脊椎动物胚胎发育中起到至关重要的作用，尤其对胚胎肌肉骨骼系统的布局和功能产生了决定性影响。体节发生主要是通过双侧的原节中胚层（presomitic mesoderm, PSM）在头尾方向逐渐分段形成对称的上皮体节的过程。在该过程中，生化信号（如成纤维细胞生长因子FGF和视黄酸RA等）的梯度变化以及生物力学的影响是至关重要的。然而，现有的体节发生模型大多采用悬浮培养的方式，缺乏对生化梯度和力学信号的精确控制，限制了对复杂生化-生物力学相互作用的研究。 在此背景下，由密歇根大学和哈佛大学的研究团队合作开展了一项研究，通过微流控装置构建了人类多能干细胞（hPSC）来源的PSM组织模型，并在该模型中引入外源生化梯度，从而实现了体节发生...
Epitope Prime Editing Shields Hematopoietic Cells from CD123 Immunotherapy: A Novel Therapeutic Strategy for Acute Myeloid Leukemia 研究背景与问题提出 急性髓性白血病（Acute Myeloid Leukemia, AML）是一种以髓系造血干细胞（Hematopoietic Stem and Progenitor Cells, HSPCs）异常分化为特征的恶性血液病，全球范围内发病率持续增加，治疗难度极高。当前标准治疗包括化疗和异基因造血干细胞移植，但复发率较高且复发后的生存期普遍低于18个月，急需新的治疗策略。近年来，靶向治疗（如嵌合抗原受体T细胞治疗，CAR...
人类胰腺发育过程中胚胎巨噬细胞的作用 背景与研究动机 胰腺的发育涉及多种细胞类型之间的复杂相互作用。近年来，胰腺微环境中多种细胞的相互影响逐渐受到关注，然而有关免疫细胞在胰腺器官发生中的作用尚未得到充分理解。在胎儿期，免疫细胞逐渐迁移到各器官，为建立外周耐受性提供支持，这一过程的缺陷与许多自身免疫疾病（如1型糖尿病）相关。胚胎期的巨噬细胞，尤其是来源于卵黄囊（yolk sac）的早期造血细胞，已知会迁移至多种发育中的组织，形成组织驻留的巨噬细胞群。然而在胰腺中，巨噬细胞如何参与内分泌细胞分化的具体机制仍不清楚。 本研究由Adriana Migliorini等人进行，来自多伦多大学健康网络的McEwen干细胞研究所，旨在通过单核RNA测序（snRNA-seq）技术深入分析人类胎儿胰腺中的造血细...
微小肠系统的多层组织构建再现间质流动 研究背景 近年来，人体小肠的体外模型构建取得了显著进展，然而，完全复制其复杂的结构和功能特征仍具挑战。微小肠组织模型的目标是创建能够在药物代谢、感染性疾病研究中应用的组织系统，而传统方法未能实现小肠结构的分层与成熟化。研究团队推测，在胚胎发生期间由血浆循环驱动的间质流动可能是形成这些复杂结构的关键因素。为了更好地模拟这一过程，Deguchi Sayaka教授等人利用人类多能干细胞（pluripotent stem cells，PSCs），通过在微流体装置中复制间质流动，构建出类似人类胎儿小肠的多层组织。 研究来源 该研究由京都大学CiRA（诱导多能干细胞应用中心）Deguchi Sayaka教授与Takayama Kazuo教授共同主导，作者团队包括京都...
背景介绍 肝细胞癌（Hepatocellular carcinoma, HCC）是最常见的原发性肝癌类型，五年生存率不到20%，治疗手段极为有限。传统的靶向药物治疗，如索拉非尼和其他激酶抑制剂，虽已用于HCC的治疗，但疗效有限，难以达到根治。近年来，免疫治疗在HCC治疗中获得了关注，然而，针对实体瘤的免疫疗法（如嵌合抗原受体T细胞和自然杀伤细胞）却面临着肿瘤微环境抑制性因素的挑战。在HCC微环境中，高浓度的转化生长因子-β（Transforming Growth Factor Beta, TGF-β）已被证实可抑制免疫细胞的活性，对抗肿瘤免疫的效果造成阻碍。因此，TGF-β信号的抑制可能成为提高免疫疗法效果的重要路径。 本项研究由University of California, San D...
背景介绍 在细胞能量代谢研究领域，线粒体内钙离子（[Ca²⁺]mt）被认为是调控线粒体氧化功能的重要节点。其作用主要通过激活三羧酸循环（TCA）中的钙敏感脱氢酶，包括异柠檬酸脱氢酶（IDH）、α-酮戊二酸脱氢酶（OGDH）等。这些酶能够快速响应钙离子变化，从而调控细胞内ATP供需的平衡。然而，近年来研究发现，细胞质钙离子（[Ca²⁺]cyt）可能在这一过程中扮演更重要的角色。本研究旨在深入探讨[Ca²⁺]mt和[Ca²⁺]cyt在调控肝脏线粒体氧化及代谢中的作用。 研究来源 该研究由Yale医学院的Traci E. Lamoia、Gerald I. Shulman等团队完成，并联合了麻省总医院、Howard Hughes Medical Institute等多个机构。论文发表于2024年10...