• 毫米级生物可吸收光电系统用于电疗：开启电疗新篇，攻克临时心脏起搏难题

  临时起搏器对于术后及其他情况下出现短期心动过缓（bradycardia）的患者护理至关重要。传统设备需要进行侵入性的开胸手术或侵入性较小的血管内手术，这对儿科和成年患者来说都颇具挑战。其他并发症包括感染风险、心肌撕裂和穿孔，以及外部电源和控制系统移位。这里介绍一种毫米级的生物可吸收光电系统（bioresorbable optoelectronic system），它带有板载电源和无线光学控制机制，在电疗方面具有广泛能力，尤其在临时心脏起搏方面有应用前景。这些设备极小的尺寸使其能够进行微创植入，包括经皮注射和血管内输送。实验研究表明，该系统在小鼠、大鼠、猪、犬和人类心脏模型的单部位和多部位都能有

  来源：Nature 50

  时间：2025-04-03

• 单原子催化中金属 - 载体前沿轨道相互作用：解锁高活性与稳定性的关键

  单原子催化剂（SACs）因具有最大化的金属利用率和离散的能级，在多相催化、能量转换、环境科学以及生物医学领域有着广阔的应用前景。SACs 的活性和稳定性取决于金属 - 吸附质以及金属 - 载体之间的相互作用。然而，理解这些相互作用及其在催化性能方面的本质颇具挑战，金属原子电荷状态与活性的相关性也常得出有争议的结论。研究发现，在 14 种半导体中，钯（Pd1）SACs 的活性与氧化物载体最低未占分子轨道（LUMO）的位置呈现线性关系。将载体粒径减小至几纳米，提升 LUMO 位置，可在乙炔半氢化反应中实现创纪录的高活性以及出色的稳定性。载体 LUMO 的提升缩小了其与 Pd1原子最高占据分子轨道（

  来源：Nature 50

  时间：2025-04-03

• 地球冥古宙原生地壳的形成、成分及其对行星演化的关键意义

  虽然地球与其他类地行星一样，必然曾有早期形成的原生地壳，但这一地壳的化学成分却鲜受关注。原生地壳是由小行星体吸积和熔化形成的广阔岩浆海洋（magma ocean）中提取而来。实验和年代学数据表明，从这个岩浆海洋上升的硅酸盐熔体，是在金属被提取形成地核（Earth’s core）的过程中或之后达到平衡状态而形成的。研究显示，在这些条件下形成的原生地壳，其不相容（相对于硅酸盐矿物而言）微量元素特征，与现今平均大陆地壳（continental crust）的特征极为相似。这一发现对后续行星演化有着重要意义。许多关于板块构造（plate tectonics）何时以及如何开始的地球化学观点，都隐含着一个

  来源：Nature 50

  时间：2025-04-03

• 近场光子总角动量纠缠的量子特性研究

  在光学领域，光子携带的角动量通常包含两个组分：与偏振相关的自旋角动量(SAM)和与空间分布相关的轨道角动量(OAM)。传统傍轴光学中二者可分离，允许实现单光子内SAM-OAM纠缠或多光子态间的角动量组分纠缠。然而在纳米光子系统中，SAM与OAM形成不可分割的整体，仅总角动量(TAM)可作为良好量子数。本研究通过将纠缠光子对耦合至等离子体模式，首次在近场区域观测到基于TAM的非经典关联。采用量子成像技术测量发现，TAM纠缠产生的量子关联结构显著区别于传统角动量组分纠缠模式。该突破性成果为利用光子TAM进行量子信息编码的片上集成系统开发奠定了理论基础，有望推动量子通信与量子计算的小型化发展。

  来源：Nature 50

  时间：2025-04-03

• 《Nature》双歧杆菌助力婴儿疫苗最佳免疫应答：早期抗生素影响及干预新策略

  在全球范围内，疫苗接种是预防传染病的重要手段，每年能避免数百万死亡。然而，人们对疫苗的免疫反应却存在很大差异，部分人群的免疫应答并不理想，尤其是那些最易受传染病威胁的群体。与此同时，越来越多的证据表明，肠道微生物群可能在其中发挥着关键作用，影响着个体对疫苗的免疫反应。另外，抗生素在临床中的广泛使用也引发了诸多问题，已有研究显示，抗生素暴露可能会损害疫苗的免疫效果，但背后的机制却一直模糊不清。在这样的背景下，深入探究抗生素暴露与疫苗免疫应答之间的关系显得尤为重要，它对于优化疫苗接种策略、提高疫苗保护效果具有重要意义。为了揭开这些谜团，来自南澳大利亚健康与医学研究所（South Australia

  来源：Nature 50

  时间：2025-04-03

• 《Nature》突破强化学习困境：“Dreamer” 算法开启通用智能新篇章

  在人工智能领域，强化学习（Reinforcement Learning）已取得不少成果，像在围棋、Dota 等游戏中计算机能超越人类表现，也是提升大语言模型能力的关键要素。然而，当前强化学习算法存在明显短板。虽然近端策略优化（PPO）算法成为领域标准算法，但面对新的应用领域，如从视频游戏转向机器人任务时，配置算法的超参数需要大量的专业知识和实验，这一脆性问题限制了强化学习在新问题以及计算成本高昂的模型或任务中的应用。开发一种无需重新配置就能掌握新领域的通用算法，成为人工智能发展的关键挑战，也迫切需要解决，以拓展强化学习的实际应用范围。在此背景下，Google DeepMind 和多伦多大学的研

  来源：Nature 50

  时间：2025-04-03

• 光诱导铜催化卤代烷去消旋化：开辟手性化合物制备新路径

  消旋化是一种制备对映体富集化合物的新兴策略，即通过光诱导催化剂的作用，将易得的外消旋起始材料的两种对映体转化为单一的对映体。尽管这一不对称催化方法已得到验证，但仍面临诸多挑战，如利用碳 - 杂原子（而非仅碳 - 氢和碳 - 碳）键断裂实现消旋化，以及开发能制备多种有用对映体富集化合物和四取代立体中心的方法。在此，研究人员描述了一种简单的方法，使用由市售成分原位生成的手性铜催化剂，通过碳 - 卤键断裂实现叔（和仲）卤代烷的光诱导消旋化。机理研究（包括对假设中间体的独立合成、光物理、光谱和反应性研究以及密度泛函理论计算）为所提出的催化循环中的关键步骤和中间体提供了支持，并深入揭示了对映选择性的起源

  来源：Nature 50

  时间：2025-04-03

• Cell开启细胞微观世界新大门：活细胞与组织中肌动蛋白丝组织的基因编码报告分子

  细胞骨架蛋白肌动蛋白（actin）对于真核生物的细胞形态和完整性至关重要。肌动蛋白丝（F-actin）发挥着包括肌肉收缩、细胞分裂和组织形态发生等重要生物学功能。这些多样的活动是通过肌动蛋白丝排列成精确结构的能力实现的。在定义肌动蛋白细胞骨架的蛋白质组方面已取得很大进展，但现有工具阻碍了对肌动蛋白丝自身动态组织状态的详细了解。荧光偏振显微镜（fluorescence polarization microscopy）利用偏振光激发对附着在肌动蛋白丝上的荧光团方向的敏感性来测量肌动蛋白丝的组织情况。通过将五种广泛使用的肌动蛋白定位报告分子与具有受限流动性的荧光蛋白进行融合工程改造，研究人员成功开发

  来源：Cell 45.5

  时间：2025-04-03

• 靶向HECT E3连接酶变构抑制：治疗肺动脉高压的新策略

  科学家们揭开了HECT家族E3泛素连接酶变构调控的神秘面纱！通过大规模生化筛选，团队意外发现SMAD泛素调节因子1(SMURF1)的变构抑制剂能结合远离催化半胱氨酸的隐秘口袋。结构生物学分析显示，这些"分子锁"通过延伸α螺旋覆盖保守甘氨酸铰链(Gly-hinge)，精准冻结了酶催化必需的构象变化。在肺动脉高压(PAH)模型中，SMURF1抑制不仅阻断了骨形态发生蛋白受体2(BMPR2)的泛素化降解，更神奇地逆转了已建立的血管病理改变。更巧妙的是，团队将这一机制转化为机器学习驱动的in silico筛选策略，成功挖掘出原型HECT连接酶E6AP的变构抑制剂。这项研究犹如发现蛋白质"分子铰链"的通

  来源：Cell 45.5

  时间：2025-04-03

• Cell：不可思议！怀孕不可逆转地重塑了母亲的肠道

  弗朗西斯克里克研究所的研究人员发现，小鼠的小肠在怀孕后会生长。这种部分不可逆的变化可能有助于小鼠维持妊娠并为第二次妊娠做好准备。许多雌性动物的器官在繁殖过程中被重塑，但肠道对怀孕反应背后的潜在机制直到最近才开始被研究。例如，科学家先前发现果蝇的肠道在繁殖过程中会扩张。在发表在《细胞》杂志上的一项研究中，同一个研究小组发现，怀孕的小鼠在怀孕的第7天就有了更长的小肠。在怀孕结束时，大约第18天，小肠长了18%。有趣的是，小肠在出生后保留的时间更长，甚至在小鼠哺乳期结束后长达35天，这表明这种变化是不可逆转的。他们还观察到，第二次怀孕后，小肠比第一次怀孕后更长。在小肠内，绒毛（吸收营养的突出物）和隐

  来源：AAAS

  时间：2025-04-03

• 人诱导多能干细胞衍生的肾祖细胞（hiPSC-NPCs）：治疗急性肾损伤（AKI）和慢性肾病（CKD）的新希望

  全球范围内，由于慢性肾病（CKD）缺乏有效的治疗方法，需要透析治疗的患者数量持续增加。此外，急性肾损伤（AKI）也尚无治愈方法。人诱导多能干细胞衍生的肾祖细胞（hiPSC-NPCs）对 AKI 的治疗效果已在小鼠实验中有所报道，但尚未得到临床证实，且其对 CKD 的治疗潜力也未见相关报道。细胞疗法用于治疗 AKI 和 CKD 需要大量均一的 hiPSC-NPCs，然而有效的细胞扩增培养方法仍有待开发。在本研究中，研究人员成功建立了一种细胞培养基，该培养基能够使多个诱导多能干细胞系来源的 hiPSC-NPCs 在两代内增殖超过 100 倍。研究表明，经名为 CFY 的培养基扩增的 hiPSC-N

  来源：Science Translational Medicine 15.8

  时间：2025-04-03

• 解析中缝背核非线性循环抑制：5-HT 释放新机制的探索与意义

  5 - 羟色胺（5-HT）神经元位于中缝背核（DRN），它接收一系列长程输入，但该核团的局部回路组织和潜在计算的指导原则在很大程度上仍不清楚。研究人员利用外侧缰核的输入来探究小鼠 DRN 的处理特征，揭示了 5-HT1A受体介导的 5-HT 神经元之间的循环连接，这一发现反驳了经典的自抑制理论。通过细胞电生理学和基因编码的 5-HT 传感器成像技术发现，这些循环抑制性连接跨越中缝，具有缓慢、随机、强易化的特点，并能控制动作电位输出。这些特征共同赋予该网络高度非线性的动力学特性，产生兴奋驱动的抑制和赢家通吃的计算模式。在体内实验中，以能够激发这些计算的频率对 DRN 的外侧缰核输入进行光遗传学激

  来源：Nature Neuroscience 21.3

  时间：2025-04-03

• 埃博拉病毒疫苗诱导特异性免疫反应：为丝状病毒疫苗研发指明新方向

  埃博拉病毒（Ebola virus，EBOV）和马尔堡病毒（Marburg virus，MARV）等丝状病毒持续爆发，凸显了针对这些病原体研发有效疫苗的迫切需求。研究人员探究了基于腺病毒的 EBOV 疫苗与包含多种丝状病毒免疫原的改良痘苗病毒安卡拉株（modified vaccinia Ankara，MVA）疫苗联合使用所引发的体液免疫和细胞免疫反应。结果发现，尽管 MVA 疫苗具有多价性，但这两种疫苗联合引发的整体免疫反应对 EBOV 具有特异性，与 MARV 或其他丝状病毒的交叉反应有限。从本迪布焦病毒（Bundibugyo virus）康复者采集的血清样本也呈现出类似的病原体特异性模式，

  来源：Science Translational Medicine 15.8

  时间：2025-04-03

• 靶向调控少突胶质前体细胞 Wnt 信号通路：为多发性硬化早期干预开辟新径

  少突胶质前体细胞（Oligodendrocyte precursor cells，OPCs）具备再生髓鞘的能力，但也可能促进炎症性损伤。在本研究中，研究人员在转基因小鼠中诱导实验性自身免疫性脑脊髓炎（experimental autoimmune encephalomyelitis，EAE），以此模拟多发性硬化（multiple sclerosis，MS）患者中少突胶质前体细胞内过度激活的 Wnt 信号通路，这是 MS 患者的一种病理特征。这些小鼠的脊髓和大脑中 EAE 病理加剧，与 T 细胞以及一类具有细胞毒性的巨噬细胞亚群的募集增加有关，而这类巨噬细胞会导致脱髓鞘。使用抗 HIV 药物马拉

  来源：Science Translational Medicine 15.8

  时间：2025-04-03

• 从婴儿期到 8 岁肠道微生物组的演化：菌株定植、持续存在及关键转折点的深度探究

  人类肠道微生物组在生命早期最为活跃。尽管分类结构的显著变化已被充分描述，但个体菌株如何定植和持续存在，以及选择压力如何定义其基因组结构，在何种程度上发生，仍不明确。在这项研究中，研究人员对 26 位母亲及其双胞胎（52 名婴儿）从出生到 8 岁的 1203 份粪便样本进行鸟枪法测序（shotgun sequencing），并对其中 10 对双胞胎（20 名婴儿）进行培养增强的深度短读长读粪便测序。旨在确定从婴儿期到童年中期肠道物种的传播、持续存在和进化轨迹。研究构建了 399 个分类单元（taxa）的 3995 个菌株解析宏基因组组装基因组（strain-resolved metagenome

  来源：Nature Medicine 58.7

  时间：2025-04-03

• 基于机器学习的实时患者病情恶化监测系统：显著降低住院患者恶化风险的务实研究

  “沟通护士记录的病情关注点”（COmmunicating Narrative Concerns Entered by RNs，CONCERN）早期预警系统（EWS）利用实时护理监测记录模式，通过机器学习算法识别患者病情恶化风险。研究人员开展了一项为期 1 年、多站点的务实试验，对两个医疗系统中的 74 个临床科室进行集群随机分组（37 个干预组；37 个常规护理组） ，纳入符合条件的成年住院患者。研究测试了护理团队使用与未使用 CONCERN EWS 时，患者的各项结果是否存在差异。共同主要结局指标为住院死亡率（以瞬时风险衡量）和住院时长。次要结局指标包括心肺骤停、败血症、意外转入重症监护病房

  来源：Nature Medicine 58.7

  时间：2025-04-03

• 科学家发现耳朵和眼睛细胞再生的关键基因

  根据南加州大学干细胞实验室Ksenia Gnedeva博士团队在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表的一项新小鼠研究，相同的基因可能是耳部和眼部细胞再生的关键。在损伤发生时，祖细胞的增殖是感觉感受器再生的关键步骤，但在哺乳动物的内耳和视网膜中，这一过程被阻断了。通过了解那些阻止这一过程的基因，我们可以推进恢复患者听力和视力的努力。Ksenia Gnedeva博士是南加州大学蒂娜和里克·卡鲁索耳鼻喉科——头颈外科以及凯克医学院干细胞生物学和再生医学系的助理教授。在这项研究中，Gnedeva实验室的第一作者Eva Jahanshir和Juan Llamas专注于一组相互作用的基因——Hippo

  来源：PNAS

  时间：2025-04-03

• 《Science》警惕“三阴性”乳腺癌！亚油酸如何促癌，新研究揭示关键机制

  一项由威尔·康奈尔医学院研究人员领导的临床前研究显示，亚油酸（一种在大豆油和红花油等种子油以及猪肉和鸡蛋等动物产品中发现的ω-6脂肪酸）会特别促进难以治疗的“三阴性”乳腺癌亚型的生长。这一发现可能为对抗乳腺癌及其他癌症带来新的饮食和药物策略。该研究于3月14日发表在《科学》杂志上，研究人员发现亚油酸可以通过与一种名为FABP5的蛋白质结合，激活肿瘤细胞中的主要生长通路。在比较乳腺癌亚型时，研究团队观察到这种生长通路的激活发生在三阴性肿瘤细胞中，这些细胞中FABP5含量特别丰富，但在其他激素敏感型亚型中则没有。在三阴性乳腺癌的小鼠模型中，富含亚油酸的饮食增强了肿瘤的生长。这项发现有助于阐明饮食脂

  来源：Science

  时间：2025-04-03

• Cell Stem Cell：找到高度多元化癌症的新靶点，为癌症患者带来希望

  来自圣安东尼奥德克萨斯大学健康科学中心（UT Health San Antonio）的一组科学家发现了一种治疗急性髓性白血病（AML）的新药靶点。根据美国国家癌症研究所的数据，急性髓性白血病是一种致命的血癌，5年生存率仅为30%。他们的研究发表在2月份的《细胞干细胞》杂志上，强调了一种名为旁斑成分1 （PSPC1）的蛋白质在AML进展中的关键作用。AML是一种侵袭性血癌，起源于骨髓，已知会破坏正常的血细胞生成。治疗是困难的，因为患者可能对化疗没有反应或经历疾病复发。“AML是高度多样化的，有70多种已知的驱动突变，”Joe R. and Teresa Lozano Long医学院分子医学教授、

  来源：AAAS

  时间：2025-04-03

• Nature Cancer：驾驶CAR-T细胞对抗急性髓性白血病

  抗癌治疗的一个主要目标是在不影响周围正常细胞的情况下杀死肿瘤细胞。因此，许多药物都是针对肿瘤特异性抗原设计的，这些抗原是仅由癌细胞表达的分子。然而，在包括急性髓性白血病（AML）在内的某些癌症类型中，很难识别出这种特异性抗原。AML患者通常使用同种异体造血干细胞移植（alloc - hct）治疗，患者接受来自供体的干细胞。不幸的是，尽管异基因hct取得了进展，但许多AML患者仍会复发。在最近发表在《自然癌症》杂志上的一篇文章中，大阪大学领导的一个多机构研究小组描述了如何将一种名为HLA-DRB1的分子用作基于嵌合抗原受体（CAR）的AML治疗的靶标。在基于car的治疗中，T细胞被设计成靶向并杀

  来源：AAAS

  时间：2025-04-03

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