多尺度足迹揭示顺式调控元件在细胞分化和衰老过程的作用 背景介绍 基因表达的调控是细胞命运和疾病发生的关键机制之一，而顺式调控元件（cis-regulatory elements, CREs）在这一过程中扮演了重要角色。CREs通过结合多种效应蛋白（如转录因子和核小体）来动态调控基因的表达。然而，现有的研究方法在测量这些效应蛋白在基因组范围内的结合动态时存在局限性，尤其是在单细胞水平上。这导致我们难以全面理解CREs的结构如何与其功能相关联，尤其是在细胞分化和衰老过程中。 为了解决这一问题，来自Broad Institute of MIT and Harvard、Harvard University等机构的研究团队开发了一种名为PRINT的计算方法，能够从染色质可及性数据中识别DNA-蛋白质相...

利用分阶段泛基因组进行杂交马铃薯单倍型设计 学术背景 马铃薯（Solanum tuberosum L.）是全球最重要的块茎作物之一，每年为超过120个国家的13亿人口提供食物。然而，马铃薯的四倍体基因组和克隆繁殖方式使其育种进展缓慢，难以通过传统的育种方式快速积累有益性状。为了加速马铃薯的改良，科学家们提出了基于二倍体自交系的种子繁殖杂交系统。然而，二倍体自交系的开发受到大量有害变异的阻碍，这些有害变异的存在严重影响了马铃薯的生长和整体适应性。因此，理解这些有害变异的本质并找到消除它们的方法，成为当前杂交马铃薯研究的重点。 此外，大多数已发表的二倍体马铃薯基因组是未分相的，这掩盖了单倍型多样性和杂合性的关键信息。为了克服这一挑战，研究人员开发了一个分相的马铃薯泛基因组图谱，旨在揭示马铃薯基因...

基于患者来源类器官建立个性化反义寡核苷酸（ASO）筛选平台 学术背景 近年来，随着基因组测序技术的快速发展，越来越多的罕见遗传病被发现与特定的基因突变相关。反义寡核苷酸（Antisense Oligonucleotides, ASOs）作为一种能够靶向特定RNA序列的治疗手段，已经在多种遗传病的治疗中展现出潜力。ASOs通过结合目标mRNA，调节RNA的加工过程或影响蛋白质的表达水平，从而纠正由基因突变引起的病理表型。然而，尽管ASOs在实验室和临床中取得了显著成果，其个性化设计和临床前评估仍然面临时间和成本上的巨大挑战。特别是对于罕见病患者，开发针对其特定基因突变的ASOs需要高效的模型系统来验证其疗效。 为了解决这一问题，研究人员开发了一种基于患者来源类器官（organoids）的快速、...

基于外周血单核细胞DNA甲基化的早期肺腺癌诊断新方法 背景介绍 肺腺癌（Lung Adenocarcinoma, LUAD）是全球癌症相关死亡的主要原因之一，占肺癌病例的约40%。尽管近年来肺腺癌的治疗取得了显著进展，但其预后仍然不佳，主要原因之一是早期诊断的困难。大多数患者在首次就诊时已进入晚期，导致治疗效果不佳。目前，低剂量计算机断层扫描（Low-Dose Computed Tomography, LDCT）是早期肺腺癌筛查的常用工具，但其假阳性率高达96.4%，且现有的血清生物标志物（如CEA）在早期肺腺癌诊断中的敏感性和特异性较低。因此，开发一种非侵入性、高效的早期肺腺癌诊断方法具有重要意义。 DNA甲基化（DNA Methylation）是一种常见的表观遗传修饰，在基因表达的调控中...

生物衰老与遗传易感性结合识别静脉血栓栓塞症高风险人群 学术背景 静脉血栓栓塞症（Venous Thromboembolism, VTE）是全球第三大致命性心血管疾病，包括深静脉血栓（Deep Vein Thrombosis, DVT）和肺栓塞（Pulmonary Embolism, PE）。VTE的发病率与年龄密切相关，尤其是40岁以上的个体，每增加10岁，VTE的风险几乎翻倍。然而，年龄本身并不能完全反映个体的生物衰老速率。生物衰老速率指的是个体的生物学年龄与实际年龄之间的差异，这种差异可能导致相同年龄段的个体在疾病风险上存在显著差异。因此，探索生物衰老速率在VTE发病中的作用具有重要意义。 近年来，研究人员提出了多种生物衰老的测量指标，如DNA甲基化数据、端粒长度（Telomere Le...

miRNA基因中的多态性单核苷酸变异与结直肠癌易感性的关联研究 学术背景 结直肠癌（Colorectal Cancer, CRC）是全球范围内发病率和死亡率较高的恶性肿瘤之一。根据2022年全球癌症统计数据，结直肠癌是全球第三大常见癌症，每年新增病例超过190万例，死亡病例超过90万例。尽管结直肠癌的发病机制复杂，但遗传因素在其发生和发展中起着重要作用。特别是，单核苷酸多态性（Single Nucleotide Polymorphisms, SNPs）在miRNA基因中的变异被认为与结直肠癌的易感性密切相关。 miRNA（微RNA）是一类短链非编码RNA，能够通过靶向mRNA的互补序列来调控基因的表达，从而影响细胞增殖、凋亡、血管生成和转移等生物学过程。研究表明，miRNA基因中的SNPs可...

外泌体作为肺癌精准诊断的生物标志物 学术背景 肺癌是全球癌症相关死亡的主要原因之一，尤其是非小细胞肺癌（NSCLC）和小细胞肺癌（SCLC）的早期诊断和精准治疗仍然面临巨大挑战。传统的组织活检虽然被认为是肺癌诊断的“金标准”，但其侵入性、耗时性和高成本限制了其在早期诊断中的应用。近年来，液体活检（liquid biopsy）作为一种非侵入性诊断方法，逐渐成为研究热点。液体活检通过分析血液等体液中的循环肿瘤细胞（CTCs）、循环肿瘤DNA（ctDNA）以及外泌体（extracellular vesicles, EVs）等生物标志物，为肺癌的早期诊断和精准治疗提供了新的可能性。 外泌体是由细胞分泌的纳米级膜包裹囊泡，携带蛋白质、脂质、DNA和RNA等多种生物活性物质，能够通过细胞间通讯调控受体细...

增强基因递送至乳腺癌的高效siRNA装载和pH响应性小细胞外囊泡 学术背景 近年来，小细胞外囊泡（small extracellular vesicles, sEVs）因其天然来源和固有的归巢特性，成为药物递送领域的热门研究对象。sEVs是由大多数真核细胞分泌的脂质纳米颗粒，直径通常在50-150纳米之间。它们携带多种生物分子，能够通过细胞间通讯传递信息，并在体内表现出良好的结构和生理稳定性。这些特性使得sEVs在治疗多种疾病方面具有巨大潜力，尤其是在药物递送领域。 然而，尽管sEVs在药物递送方面展现了广阔的前景，但其临床应用仍面临诸多挑战。首先，sEVs的大规模生产和高效纯化技术尚未成熟，限制了其在临床中的广泛应用。其次，sEVs的异质性导致其在体内的效果难以预测。此外，传统的药物装载方...

多癌种检测的多重液滴数字PCR甲基化检测方法 背景介绍 癌症是全球范围内导致死亡的主要原因之一，2020年报告的死亡人数接近1000万。尽管许多癌症在早期发现和治疗时可以治愈，但许多患者仍被诊断为晚期，导致治疗效果不佳。目前，大多数西方国家仅针对结直肠癌、乳腺癌和宫颈癌开展了筛查项目，而其他癌症类型缺乏有效的早期检测手段。因此，开发一种能够同时检测多种癌症的早期诊断工具具有重要意义。 DNA甲基化（DNA methylation）是一种在癌症早期就发生改变的生物标志物，具有高度的稳定性和一致性。与突变不同，甲基化模式在癌症细胞和正常细胞之间存在显著差异，且这些差异在癌症发生早期就已出现，因此甲基化检测被认为是早期癌症诊断的理想工具。近年来，液滴数字PCR（droplet digital PC...

CXXC5在癌症中的信号整合功能 学术背景 CXXC5（CXXC型锌指蛋白5）是ZF-CXXC蛋白家族的成员之一，在细胞信号网络中扮演着信号整合和信息传递的关键角色。CXXC5通过调控多种信号通路（如Wnt/β-catenin、TGF-β/BMP、ATM/p53等）和基因表达，参与细胞增殖、分化、凋亡和代谢等过程。其异常表达或功能失调与多种病理过程相关，尤其是癌症的发生和发展。然而，CXXC5在癌症中的具体作用机制及其潜在的治疗价值尚未完全阐明。因此，本文旨在全面综述CXXC5在细胞信号网络中的功能，特别是在癌症中的作用，并探讨其作为治疗靶点的潜力。 论文来源 本文由Zihao An、Jiepu Wang、Chengzuo Li和Chao Tang共同撰写，作者来自浙江大学医学院附属儿童医院...