细胞命运决定机制的组学观点 背景介绍 在哺乳动物早期胚胎发育过程中，一个全能的合子（zygote）经过数次细胞分裂和两轮细胞命运决定（cell fate determination），最终形成成熟的囊胚（blastocyst）。在此过程中，随着胚胎的压缩，顶-基细胞极性（apicobasal cell polarity）的确立破坏了胚胎的对称性并指导了后续的细胞命运选择。内细胞团（inner cell mass，ICM）和滋养外胚层（trophectoderm, TE）的谱系分离是细胞分化的第一个标志，但一些分子已被证明在更早的阶段（如2-细胞和4-细胞阶段）通过细胞间的变异（inter-cellular variations）偏向早期细胞命运。 揭示早期细胞命运决定的机制已成为一个重要的研...
T2T-YAO：汉族全长双倍体参考基因组的组装实现 科学背景 人类基因组计划（Human Genome Project, HGP）自发起三十年以来，生物医学研究领域设定了一个长期目标，即构建完整而精确的人类参考基因组。然而，受限于测序技术的局限性，长期以来难以达到这个目标所需的全面性和精确度。近年来，随着测序技术的突破，T2T（Telomere-to-Telomere，端粒到端粒）项目公布了第一个全长单倍体人类基因组，即T2T-CHM13v1.1。这一成果填补了8%先前未知的高重复区域，使基因组质量达到了Q73.94，即每24.8兆碱基一次错误。 然而，即使这一成就令人振奋，T2T-CHM13基因组并不是真实人类个体的代表，而是源于一个缺失Y染色体的完全葡萄胎（CHM）细胞系的单倍体基因组。...
衰老引起的 trnaGlu-衍生片段通过靶向线粒体翻译依赖的嵴组织破坏谷氨酸生物合成 学术背景介绍 线粒体嵴是线粒体内膜向内突出的结构，这些结构在衰老过程中会发生明显的形态变化。然而，导致这些变化的分子机制及其对脑衰老的贡献仍不清楚。维持线粒体嵴的超微结构对于存在于嵴中的呼吸酶正常功能至关重要，如果嵴结构受到破坏，内膜上的酶活性将会显著降低。谷氨酶（GLS）是位于嵴中的一种重要酶，负责催化谷氨酸的生成，维持神经元内环境的谷氨酸水平。谷氨酸作为最丰富的神经活性氨基酸及主要兴奋性神经递质，其水平在脑衰老过程中逐渐下降，并常伴随记忆衰退。 转运RNA衍生小RNA（tsRNAs）由成熟tRNA在各种压力下产生，并参与多种生理和病理过程。然而，tsRNAs在器官特异性中的功能和分子机制迄今尚未完全明确...
人类大网膜特异性的类间皮成纤维细胞群通过分泌IGFBP2抑制脂肪生成 背景与研究目的 在肥胖和代谢疾病的日益严重的背景下，脂肪组织的可塑性和异质性成为了研究的热点。脂肪组织的不同部位具有不同的代谢特性，例如皮下脂肪（SC）被认为是代谢健康的，而内脏脂肪（包括大网膜脂肪，OM）则被认为是代谢不健康的。尽管已经有研究揭示了小鼠和人类脂肪组织中的基质血管成分（SVF）细胞的异质性，但对于特定脂肪储存区域中的脂肪干细胞（ASC）和前体细胞（ASPC）的细胞和功能变异性理解仍然不足。 为了填补这一知识空白，瑞士洛桑联邦理工学院的Radiana Ferrero团队对超过30个样本进行了单细胞和批量RNA测序，详细描述了来自四个不同人类脂肪储存区域的基质细胞群体的异质性和功能特性，特别发现了大网膜特异性、...
新蛋白质Cytb-187aa调节哺乳动物早期发育 学术背景 线粒体是提供细胞能量的多功能细胞器，除了能量供应外，还参与细胞凋亡调控、细胞信号传递及多种生物合成途径的调节。在这些多功能中，线粒体内的物质会释放到细胞质或细胞核内，发挥信号分子的作用。例如，线粒体反应性氧物质(reactive oxygen species, ROS)和钙离子（Ca2+）可以释放到细胞质内，参与细胞凋亡及细胞命运的决定。而线粒体RNA和肽类物质的释放也在多种代谢应激反应及生物学过程中发挥着关键作用。 已有研究表明，线粒体基因组包含37个基因，其中13个基因编码用于氧化磷酸化（oxidative phosphorylation）的蛋白质，其编码的蛋白质均在线粒体内翻译使用变异的遗传密码。此前，尚未有研究探讨这些线粒体...
临床、组织病理和遗传特征研究：意大利网络中肌原纤维和远端肌病患者的经验 背景与研究动机 肌原纤维肌病（Myofibrillar Myopathies，简称MFM）和远端肌病（Distal Myopathies，简称DM）是病理表现复杂的一组罕见病，两者因致病基因众多以及诸多尚未分子确定的疾病实体和症状重叠而使诊断过程极为复杂。因此，本研究旨在对受MFM和DM影响的大型患者群体进行表征，识别这些疾病中最重要的诊断和预后方面。本研究由Sara Bortolani等多位学者撰写，涉及意大利多家科研机构，发表于Neurology®期刊（2024年）。 研究来源 本文由Sara Bortolani, Marco Savarese, Gaetano Vattemi等多位学者撰写，主要来自意大利多个神经肌...
ALS逆转表型的遗传关联研究 肌萎缩侧索硬化症（ALS）是一种致命的神经退行性疾病，表现为上、下运动神经元的死亡、进行性无力以及最终的呼吸衰竭。然而，个别ALS患者展现出了不寻常的临床逆转现象，即症状显著且持久地改善。这种现象被称为“ALS逆转”，其生物学基础尚不清楚。为了探索这一罕见表型背后的遗传因素，一组研究人员进行了全基因组关联研究（GWAS），尝试找出与ALS逆转表型相关的遗传关联。 论文背景与研究目的 ALS是一种严重的神经退行性疾病，其病程通常是不可逆转且致命的。但在少数病例中，患者的症状却出现了显著和持久的改善，这与ALS的自然病程不符。这些逆转病例自1960年代起便有所报导，但是遗传因素在其中的角色尚未明确。研究人员推测，可能正如遗传因素在ALS病因中扮演重要角色，遗传因素也...
神经纤维瘤病I型在伊朗患者中的突变全面概述 神经纤维瘤病I型（Neurofibromatosis type 1，简称NF1）是一种由NF1基因突变引起的遗传性疾病，具有几乎完全的外显率和高度的表型变异性。本研究旨在通过全基因组外显子测序技术识别伊朗患者中的NF1突变，并增加该基因突变谱的广度，以促进受影响家庭的遗传咨询工作。 研究背景 神经纤维瘤病I型（NF1）是一种神经皮肤病，全球的患病率大约在1/2132到1/4712之间。该病主要表现为多个牛奶咖啡斑、神经纤维瘤、腹股沟雀斑、视神经胶质瘤和Lisch结节。此外，一些患者的皮肤和中枢神经系统内出现肿瘤，增加了恶性病变的潜在风险。大部分患者还表现出呼吸困难、腹痛和头痛等非典型症状。 NF1是一种常染色体显性遗传病，具有高度的外显率和变异性。...
基因变异与改变的血液 mRNA 水平作为中印后中风认知障碍的风险因素 研究背景 认知障碍是中风后常见的临床结果，约30%的中风幸存者会出现这种情况。研究表明，脑源性神经营养因子（BDNF）在其中扮演着重要角色，而BDNF受生物钟节律的调控。在分子水平上，生物钟基因与中风时间密切相关，但关于这些基因对中风后认知障碍（PSCI）易感性的研究相对有限。本文旨在探讨：1）生物钟基因和BDNF的遗传风险变体；2）生物钟基因 CLOCK, BMAL1 和 BDNF 表达水平的失调可能与PSCI相关的机制。 论文来源 本研究论文由Dipanwita Sadhukhan及其团队撰写，作者主要来自University of Calcutta和National Neurosciences Centre Calc...
基于miRNA的差异诊断新方法 背景介绍 神经肌肉疾病（Neuromuscular Disorders，NMDs）是一类慢性、一致进展为肌肉萎缩的疾病。尽管某些疾病如杜氏肌营养不良症（Duchenne Muscular Dystrophy, DMD）、贝克尔肌营养不良症（Becker Muscular Dystrophy, BMD）、先天性肌营养不良症（Congenital Muscular Dystrophy, CMD）、肢带型肌营养不良症（Limb-Girdle Muscular Dystrophies, LGMD）和轻度脊髓性肌肉萎缩症（Spinal Muscular Atrophy, SMA）III型等在临床表现上有许多重复特征，但这些疾病的诊断仍然是一个巨大挑战。为了解决这一问题，...