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综述:靶向胶质瘤相关的小胶质细胞和巨噬细胞:胶质母细胞瘤免疫治疗的新前沿
胶质母细胞瘤(GBM)是中枢神经系统最具侵袭性和致死性的肿瘤亚型之一。尽管已发展出手术联合放化疗的多模式治疗体系,但GBM患者的中位生存期仍不足20个月,复发率高达80%。这一临床困境凸显了肿瘤微环境(TME)中免疫调控机制的重要性。近年来研究发现,胶质母细胞瘤相关巨噬细胞(GAMs)作为TME的核心免疫细胞群体,通过复杂的生物学过程维持肿瘤免疫抑制微环境,并直接参与肿瘤进展。本文系统解析GAMs的生物学特性及其在GBM中的病理作用机制,并探讨靶向干预的新策略。### 一、GAMs的生物学特性与肿瘤微环境作用机制GAMs是GBM TME中的主导免疫细胞群,其构成具有显著异质性。研究表明,在高级
来源:Frontiers in Immunology
时间:2025-12-17
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对亲和力和间隔物设计的微调能够提升 DLL3 和 BCMA CAR T 细胞的活性
CAR-T细胞疗法在血液肿瘤中已取得显著突破,但其在实体瘤治疗中的应用仍面临挑战。本研究通过系统评估抗原结合亲和力与免疫受体间距两个核心设计参数,揭示了优化CAR-T细胞功能的关键机制。实验采用BCMA和DLL3两种肿瘤抗原,构建了涵盖不同亲和力(181 pM至407 nM)和间距长度(45AA、230AA、460AA)的复合型CAR-T细胞体系,结合体外功能实验和三维肿瘤球体模型,全面解析了设计参数与临床疗效的关联性。在抗原结合特性方面,研究团队通过表面等离子共振(SPR)和流式细胞术证实,BCMA抗原亲和力阈值位于10-100 nM区间,超过该范围的设计能激活稳定的细胞毒性反应。DLL3抗
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具有构象感知能力的抗原识别免疫蛋白结构预测
本文围绕新型免疫球蛋白结构预测模型Ibex展开研究,重点突破传统方法在区分结合态与非结合态构象上的瓶颈。该模型通过引入显式构象标记机制,实现了对抗体、纳米抗体及T细胞受体两种构态(holo与apo)的同步预测。研究显示,Ibex在多组对照实验中展现出更优的预测精度与计算效率,特别是在CDR H3环这一抗体关键识别区域的建模上取得突破性进展。模型架构方面,Ibex基于AlphaFold2框架进行创新性改造。其核心创新在于构建16层结构模块网络,通过残差连接技术确保初始输入的构象标记信息能完整传递至后续模块。训练过程中采用三阶段课程学习策略:首先在包含22k免疫球蛋白类似域的结构数据上预训练,随后
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超越序列相似性:利用高通量结合动力学,通过机器学习识别TCR模拟抗体的pHLA脱靶位点
### TCRm靶向治疗中基于机器学习的off-target预测体系研究解读#### 研究背景与意义在肿瘤免疫治疗领域,T细胞受体模拟抗体(TCRm)因其独特的优势备受关注。这类抗体能够识别细胞表面由内源性蛋白抗原切割后形成的肽-MHC复合物,显著拓宽了治疗靶点的选择范围。然而,TCRm的高亲和力特性也带来了off-target毒性风险——目前临床使用的单克隆抗体仅能靶向细胞表面约26%的蛋白质,而TCRm需突破这一限制以实现高效治疗。2022年TeBentafusp的获批验证了靶向内源性抗原的可行性,但如何平衡治疗活性与安全性仍是行业痛点。传统方法如X-scan扫描、序列相似性比对等存在明显
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综述:乳腺癌中的计算病理学:通过任务导向的人工智能模型优化分子预测
引言:人工智能在乳腺癌病理学中的机遇与挑战人工智能(AI)正在迅速改变病理学领域,为提高诊断质量和标准化提供了前所未有的机遇,特别是在乳腺癌这类复杂且影响深远的疾病领域。这一变革的主要驱动力是所谓的“基础模型”,即基于大型数据集(以病理学全幻灯片图像(WSI)为核心数据源)进行训练的自监督AI系统。这些模型的关键特征在于其能够适应多种下游任务,例如幻灯片级别分类、感兴趣区域分析、生存预测和生物标志物发现。数字病理学爱好者和技术公司预测这些模型执行诊断任务的准确性可与人类病理学家相媲美,甚至超越。同时,新型AI工具在直接从WSI预测分子改变方面显示出令人瞩目的结果,包括乳腺癌亚型分型和分子状态预
来源:npj Breast Cancer
时间:2025-12-17
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基于合成细胞的T7噬菌体全周期无细胞重建:从基因组注入到子代病毒颗粒组装
在生命科学领域,病毒如何感染宿主细胞一直是个引人入胜的谜题。以感染大肠杆菌的T7噬菌体为例,这个微小的生命体能在短时间内完成吸附、基因组注入、复制组装到裂解释放的完整周期。然而,在活体细菌中研究这一过程,就像在繁华都市中观察单个分子的舞蹈——细菌自身的代谢活动、生长分裂等复杂背景信号使得精确解析病毒感染机制变得异常困难。五十年前,诺贝尔奖得主Arthur Kornberg就曾提出一个诱人设想:能否用化学定义的组分,在无细胞系统中从始至终重建病毒生命周期?尽管科学家对噬菌体的进化、生态和分子机制已有深入研究,但构建一个基于合成细胞的完整无细胞噬菌体感染周期仍面临巨大挑战。这不仅是技术上的突破,更
来源:Nature Communications
时间:2025-12-17
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细胞特异性GJB2基因递送恢复DFNB1耳聋模型听力功能并在非人灵长类耳蜗中介导精准表达
当新生儿来到这个世界时,声音是他们感知环境的重要桥梁。然而,全球每千名新生儿中就有2-3名患有听力障碍,其中高达50%的先天性耳聋病例源于DFNB1——一种由GJB2基因突变导致的遗传性疾病。在美国,每年约有3500名儿童携带GJB2基因的双等位基因突变,其中三分之二在出生时尚存残余听力,但多数会在几年内完全丧失,这提示存在一个关键的治疗窗口期。GJB2编码的连接蛋白26(connexin26)在耳蜗中形成复杂的间隙连接网络,分布于柯蒂氏器的支持细胞、内外沟上皮细胞、螺旋韧带纤维细胞等部位,但奇怪地缺席于感觉毛细胞和螺旋神经元。这种独特的分布模式暗示着精确的细胞特异性表达对听觉功能至关重要。此
来源:Nature Communications
时间:2025-12-17
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膜嵌入人T细胞受体-CD3复合物的天然脂质环境构象动态与激活机制解析
T细胞作为适应性免疫的核心执行者,其功能发挥依赖于T细胞受体(TCR)对抗原信号的精准识别。TCR与CD3蛋白形成异源八聚体复合物,通过识别抗原呈递细胞上的人类白细胞抗原(HLA)复合物来启动T细胞激活。然而令人困惑的是,尽管该复合物的组成已知数十年,其激活机制仍存在核心争议:究竟是配体结合直接诱发复合物构象变化,还是需要外力或聚集等外部因素驱动?以往在去垢剂中解析的TCR-CD3结构显示,无论是否结合HLA,复合物均保持相似的开放延伸构象,这似乎否定了构象变化模型。但生物化学证据却提示脂质双分子层在TCR信号转导中扮演关键角色,去垢剂环境可能无法还原生理状态下的真实构象。这种矛盾使得领域内对
来源:Nature Communications
时间:2025-12-17
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14种表观遗传时钟与174种疾病风险的公正比较:揭示二代和三代时钟在疾病预测中的优越性
我们每个人都以相同的速度变老——每12个月增长一岁。然而,我们体验时间流逝的方式却截然不同:有些人能在晚年保持健康,而另一些人则在中年就患上慢性疾病。定义这种差异的生物学基础是衰老研究的核心挑战,但目前缺乏衡量生物衰老的"金标准"。近年来,一系列整合高维分子数据和机器学习算法的生物标志物应运而生,其中研究最深入的是被称为"表观遗传时钟"的DNA甲基化(DNAm)算法。第一代表观遗传时钟通过预测 chronological age(实际年龄)来开发,例如Horvath时钟。第二代表时钟则通过预测死亡率风险和反映整体健康的表型来构建。第三代表时钟更进一步,通过建模同chronological ag
来源:Nature Communications
时间:2025-12-17
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埃塞俄比亚DAN5颅骨新重建支持直立人起源的复杂性
在人类演化的长卷中,早更新世(约258万至77万年前)是一个风云激荡的时代。正是在这一时期,我们的祖先——人属(Homo)——从更古老的南方古猿中脱颖而出,并最终见证了直立人(Homo erectus)这一关键物种的起源与扩散。直立人以其更大的脑量、修长的四肢和适应长途跋涉的身体结构,成为第一个成功走出非洲、散布至欧亚大陆的成员,堪称人类演化史上的里程碑。然而,这个关键转折点究竟是如何发生的?直立人是迅速取代了其他早期人属成员,还是经历了一个更为复杂、多种群并存的过渡阶段?由于这一时期保存完好的化石极为稀少,这个谜题始终困扰着古人类学界。传统的观点认为,大约在200万至160万年前,非洲的直立
来源:Nature Communications
时间:2025-12-17
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肺炎支原体通过P116蛋白靶向肝脏和动脉粥样硬化斑块的必需脂质获取机制
肺炎支原体(Mycoplasma pneumoniae, MPN)是一种缺乏细胞壁的病原体,不仅是社区获得性肺炎的常见元凶,还能引发多种肺外并发症。更令人警惕的是,多项临床研究在破裂的动脉粥样硬化斑块中检测到了MPN的踪迹,提示这种细菌可能与心血管疾病的发展存在关联。然而,MPN自身无法合成胆固醇、鞘磷脂等关键膜脂质,必须从宿主获取才能生存。那么,它究竟如何“窃取”这些脂质?又是如何精准定位到动脉斑块等病灶部位的?这些谜题亟待破解。发表于《Nature Communications》的这项研究,首次系统揭示了MPN通过其关键蛋白P116从宿主脂蛋白和细胞中获取必需脂质的分子机制,并开发出能阻断
来源:Nature Communications
时间:2025-12-17
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卵巢癌大网膜转移重塑组织稳态与细胞命运的分子图谱
在女性生殖系统恶性肿瘤中,卵巢癌因其隐匿的发病机制和高度的转移倾向而成为临床治疗的重大挑战。尤其值得关注的是,卵巢癌展现出对大网膜(omentum)独特的"亲和性"——这个大而肥厚的脂肪垫,悬挂在胃和横结肠之间,正常生理状态下承担着能量储存、免疫监视和组织再生等多重功能。然而,一旦被癌细胞殖民,这个本应是防御前线的器官就变成了肿瘤的"温床"。长久以来,科学家们对卵巢癌为何如此偏爱转移至大网膜,以及大网膜组织本身在遭遇癌细胞侵袭时会发生怎样的根本性变化,理解仍然十分有限。这种认知空白严重制约了有效治疗策略的开发,特别是对于已经发生转移的晚期患者。为了揭开这一谜团,一个研究团队在《Nature C
来源:Nature Communications
时间:2025-12-17
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古基因组学揭示阿塔卡马沙漠早期牧业社会中的驯养骆驼科动物放牧与野生种狩猎
在安第斯文明的发展历程中,骆驼科动物(SACs)的驯化扮演了至关重要的角色。作为美洲大陆唯一被驯化的大型畜群动物,它们为古代社会提供了运输、纤维和肉食等核心资源。然而,由于野生与驯化骆驼科物种间存在显著的形态学重叠,仅凭骨骼测量难以准确区分其驯化状态,这严重制约了人们对早期牧业社会形成过程的理解。更复杂的是,16世纪西班牙征服南美洲后,驯化种间(如大羊驼Llama glama与羊驼Vicugna pacos)的无序杂交极大改变了现代种群的基因组成,使得通过当代个体追溯驯化起源变得困难重重。因此,直接从考古遗存中获取古DNA(aDNA)信息,成为揭示骆驼科动物驯化史的关键途径。智利北部的图兰峡谷
来源:Nature Communications
时间:2025-12-17
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构建亚纳米铁电催化剂以突破异相催化动力学屏障并增强催化及免疫治疗
在生物医学领域,纳米催化疗法作为一种能够通过催化反应产生治疗性活性物种的策略,近年来展现出巨大的潜力。特别是压电催化,它利用材料的压电效应将机械能转化为化学能,从而触发催化反应。然而,传统的压电催化受限于其固有的催化机制,尤其是在异相催化过程中存在的动力学屏障。这些屏障往往导致催化效率不高,限制了其在肿瘤治疗等领域的应用。具体来说,催化剂表面对反应物的吸附和产物的解吸过程存在所谓的"缩放关系",即低吸附活化能往往伴随着高解吸活化能,这种权衡关系严重制约了整体催化效率。因此,开发新型催化材料,打破这种动力学限制,成为当前研究的重要挑战。为了解决这一问题,研究人员将目光投向了亚纳米尺度的铁电材料。
来源:Nature Communications
时间:2025-12-17
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糖原代谢的多层次转录调控协调雄性小鼠白色脂肪细胞的产热重塑
在能量代谢研究领域,产热脂肪(包括棕色脂肪和米色脂肪)通过解偶联蛋白1(UCP1)介导的非颤抖性产热,在机体能量消耗和代谢稳态维持中扮演着关键角色。当机体受到寒冷刺激或β-肾上腺素能受体激活时,皮下白色脂肪组织中的白色脂肪细胞能够发生“米色化”,获得类似棕色脂肪细胞的产热特征。这一过程经典地由cAMP-PKA-CREB-PGC1α信号轴驱动。然而,近年来的研究发现,除了线粒体生物发生和氧化代谢,其他代谢途径也深度整合于产热程序之中。其中,糖原代谢的作用逐渐浮出水面。此前的研究表明,慢性β-肾上腺素能刺激能促进皮下脂肪细胞中糖原的合成与周转,这种动态的糖原代谢流对于产热基因(如UCP1)的表达至
来源:Nature Communications
时间:2025-12-17
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情感线索整合的贝叶斯机制与个体差异研究:来自动态场景下情绪推断的证据
在纷繁复杂的社交世界中,我们每时每刻都在进行着高速的情感解码——从稍纵即逝的微表情到错综复杂的环境线索,大脑如同一位技艺精湛的侦探,将碎片化的情感信号拼凑成完整的情绪图景。这种能力是人类社会互动的基石,但背后的认知机制却始终笼罩在迷雾中:当面部表情与情境信息同时存在时,人脑是如何决定哪些信号更值得信赖?不同线索是简单平均还是动态加权?个体之间是否存在策略差异?长期以来,研究者们争论不休。一方主张最优整合的贝叶斯(Bayesian)理论,认为大脑会像精密仪器般计算每条线索的歧义性(ambiguity)并分配权重;另一方则支持简洁的启发式(Heuristic)模型,认为大脑会采用“平均主义”策略简
来源:Nature Communications
时间:2025-12-17
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核糖体通过EF-G结合而非GTP水解驱动mRNA易位与解旋的机制研究
在蛋白质合成的精密机器中,核糖体如同一个高度协调的分子马达,每读取一个密码子就需要完成一次称为"易位"的机械运动。这个过程涉及信使RNA(mRNA)和转移RNA(tRNA)相对于核糖体的协同移动,同时还需要解开mRNA可能形成的二级结构。伸长因子G(EF-G)作为关键的催化因子,其通过水解鸟苷三磷酸(GTP)提供的能量一直被普遍认为是驱动这一过程的主要动力来源。然而,关于GTP水解究竟在易位过程的哪个阶段发挥作用,以及其能量是如何被精确利用的,科学界长期存在激烈争议。传统观点认为,GTP水解像一次"动力冲程"直接推动mRNA和tRNA的机械运动。但近年来的研究暗示,GTP水解可能主要作用于EF
来源:Nature Communications
时间:2025-12-17
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IL-17受体异源四聚体诱导ACT1寡聚化的结构基础揭示免疫信号传导新机制
在免疫系统和炎症性疾病中,白细胞介素-17(IL-17)家族细胞因子及其受体(IL-17Rs)扮演着关键角色。当IL-17与受体结合后,会激活下游信号通路,进而诱导炎症反应,这在防御感染和组织修复中至关重要。然而,异常的IL-17信号传导也会导致癌症、银屑病、关节炎和哮喘等慢性炎症性疾病。尽管靶向IL-17或其受体的抗体药物已应用于临床,但IL-17受体如何将信号传递到细胞内部的具体分子机制仍不清楚,特别是受体如何招募下游信号转导蛋白ACT1(NF-κB activator 1)并诱导其寡聚化形成信号体的过程,一直是领域内的研究难点。为了揭示这一过程的结构基础,来自美国德克萨斯大学西南医学中心
来源:Nature Communications
时间:2025-12-17
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人类丘脑后结节对自然场景的加工:揭示高级视觉特征的空间映射与皮层-丘脑功能耦合
我们如何能在瞬息万变的视觉世界中,迅速识别出朋友的面孔或察觉潜在的危险?这看似 effortless 的能力,背后是大脑精密的视觉处理系统在高效运作。数十年来,视觉科学的研究焦点主要集中在被称为腹侧视觉通路的皮层区域,该区域被认为负责从基本特征提取到复杂物体识别的层级化处理。然而,这种“皮层中心主义”的视角可能忽略了大脑深处一些关键结构的贡献。其中,丘脑后结节作为一个大型的丘脑核团,与视觉皮层有着广泛的相互连接,但其在复杂视觉处理,特别是物体识别中的具体作用,仍然笼罩在迷雾之中。以往的研究多使用简单的刺激,难以揭示其在真实世界复杂场景下的功能。理解丘脑后结节如何处理自然场景中的信息,对于构建完
来源:Nature Communications
时间:2025-12-17
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PYL类蛋白ABA非依赖性PP2C结合的细菌起源及其在陆生植物中的功能演化
在漫长的进化历程中,陆生植物发展出了精妙的生存策略来应对水分短缺的挑战。其中,"干燥而不死亡"的策略在早期陆生植物中就已出现,并被被子植物的干燥种子所继承。这一生命奇迹的背后,是植物激素脱落酸(ABA)信号通路的精密调控。在该通路中,PYR/PYL/RCAR(PYL)家族蛋白作为ABA受体,能够与A类蛋白磷酸酶2C(PP2C)结合,从而解除PP2C对干旱胁迫应答的抑制作用。然而,科学界对ABA非依赖性PYL变体的进化起源和分子机制了解甚少。这些特殊的PYL蛋白最早出现在水生藻类谱系中,但它们如何演化,在陆生植物中发挥什么功能,仍是一个未解之谜。解开这个谜题,不仅能够揭示植物抗旱性的进化历程,还
来源:Nature Communications
时间:2025-12-17