• 一种用于体外自组装三维组织中细胞牵引力、基质重塑和生物力学检测的多功能传感器：开启细胞微环境研究新征程

  细胞与细胞外基质之间的相互作用，由细胞力和基质重塑介导，产生动态的相互作用，驱动着众多生物学过程和疾病进展。当前，尚无直接量化三维基质中细胞牵引力（Cell Traction Force）和基质重塑（Matrix Remodeling）随时间变化的方法。为满足这一长期需求，研究人员开发出一种高分辨率的微制造装置，该装置能够纵向测量细胞力、基质刚度（Matrix Stiffness），还能对细胞施加机械刺激（拉伸或压缩）。在该装置中，由细胞和基质组成的样本会与传感器自组装并自我整合。研究人员利用原代成纤维细胞、癌细胞和神经元，以 1 nN 的分辨率测量单细胞或多细胞力，并检测细胞引起的基质重塑导

  来源：Nature Protocols

  时间：2025-01-25

• 信号肽酶SpsB调控金黄色葡萄球菌细胞周期、表面蛋白隔膜运输及脂磷壁酸合成的分子机制

  ABSTRACT革兰氏阳性菌细胞壁锚定表面蛋白（含保守YSIRK/G-S信号肽SPYSIRK+）定位于分裂隔膜。本研究揭示金黄色葡萄球菌中信号肽酶SpsB通过双重机制调控此类蛋白的隔膜运输：其剪切活性不仅直接作用于SPSpA(YSIRK+)，还通过调控LtaS的空间分布影响脂磷壁酸合成。RESULTSSpsB缺失导致SpA隔膜定位消失通过构建诱导型spsB缺失株（SEJ1ispsB）和SpA截短变体（SpA*），研究发现：免疫印迹显示spsB缺失时，SPSpA前体在细胞质和膜组分中积累（红色箭头标记未剪切条带）免疫荧光显示：正常条件下SpA*定位于隔膜（荧光比率FR=3.5），而spsB缺失后

  来源：mBio

  时间：2025-01-25

• 综述：Wnt-β-catenin 通路激活及信号转导的机制洞察

  Wnt-β-catenin 通路的重要性在多细胞生物的奇妙世界里，Wnt 蛋白可是一位 “大忙人”，它掌控着干细胞和祖细胞的更新与分化，在胚胎发育、成体组织稳态维持以及组织再生过程中发挥着关键作用。其中，经典的 Wnt 信号通路通过 β-catenin 在细胞内传递信号。一旦这条通路出现问题，就如同精密机器的零件损坏，会引发一系列严重后果，与发育障碍、退行性疾病以及癌症等都有着紧密联系。对 Wnt-β-catenin 通路机制的新认知尽管在过去 30 年里，一个简单描述 Wnt-β-catenin 信号传导的模型被广泛用于介绍该通路，且基本保持不变，但近年来的研究为我们带来了全新的视角。这些研

  来源：Nature Reviews Molecular Cell Biology

  时间：2025-01-25

• 综述：动物体内源性小非编码 RNA 的生物发生和功能指南

  动物体内源性小非编码 RNA 的分类小非编码 RNA 可分为两大类：结构 RNA 和调控 RNA。结构 RNA 数量丰富且普遍表达，在信使核糖核酸前体（pre - mRNA）成熟、核糖体核糖核酸（rRNA）修饰以及编码转录本的翻译过程中发挥关键作用。相比之下，调控 RNA 通常以发育特异性、组织特异性或细胞类型特异性的方式表达，对基因表达进行精确调控。随着高通量 RNA 测序成本降低和准确性提高，许多新的小 RNA 种类被发现。结构小 RNA 及其衍生片段转运 RNA（tRNA）：tRNA 是参与蛋白质合成的重要结构 RNA，它能携带特定氨基酸并将其转运到核糖体上，按照信使核糖核酸（mRNA）

  来源：Nature Reviews Molecular Cell Biology

  时间：2025-01-25

• ZDHHC7 基因缺陷助力雌性小鼠抗压？这项研究给出新解！

  在生活中，我们都知道压力过大会对身心健康造成不良影响。长期处于慢性应激状态下，不仅身体会出现各种问题，大脑也会受到损害，比如引发线粒体功能障碍、细胞死亡、神经元损伤，甚至可能导致精神和神经退行性疾病，像焦虑症、抑郁症、阿尔茨海默病和帕金森病等 。而且，这种应激诱导的行为、大脑微观结构和基因表达水平的变化，还受到性别和性激素的影响。棕榈酰转移酶 ZDHHC7（palmitoyl acyltransferase ZDHHC7）在大脑和外周广泛表达，它能对性激素受体等关键蛋白进行棕榈酰化修饰，进而影响神经元的结构和功能。此前研究发现，Zdhhc7 基因缺陷的小鼠在对照（unstressed）和急性应

  来源：Translational Psychiatry

  时间：2025-01-25

• 荷兰住院脊髓损伤（SCI/D）康复患者的就医流程困境剖析及优化策略

  研究设计：前瞻性队列研究。目的：描述新患脊髓损伤或疾病（SCI/D）患者入住住院康复单元的入院和出院障碍，并确定可优化患者就医流程的可改变因素。地点：荷兰。方法：纳入 2018 年 12 月至 2019 年 12 月期间被转诊至荷兰一家康复中心的新患 SCI/D 住院患者。记录人口统计学、临床特征以及等待天数和延迟原因的信息，并进行描述性分析。结果：共纳入 105 名患者；33 名患者（31%）为女性，平均年龄 59 岁，60% 患有非创伤性 SCI/D，42% 的 SCI/D 为四肢瘫痪，62% 在转诊时为美国脊髓损伤协会损伤分级（AIS）D 级。有入院障碍和无入院障碍的患者在人口统计学或临

  来源：Spinal Cord

  时间：2025-01-25

• 解析纤毛尖端蛋白互作网络：调控微管生长的奥秘与疾病关联

  在微观的细胞世界里，纤毛就像一个个微小却至关重要的 “触角”，存在于许多真核细胞表面。它不仅能帮助细胞感知周围环境，有些还具备运动功能。然而，当纤毛出现功能障碍时，就会引发一系列被称为纤毛病（ciliopathies）的疾病，给人类健康带来严重影响。纤毛的核心结构是由轴丝微管（MT）构成，可对于轴丝微管的动态变化机制，科学家们却知之甚少。为了揭开这一神秘面纱，来自荷兰乌得勒支大学（Utrecht University）等机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Nature Structural 》上，为我们理解纤毛的奥秘以及相关疾病的机制带来了新的曙光。研究人员主要运用了体外重组实

  来源：Nature Structural & Molecular Biology

  时间：2025-01-25

• 解析菠菜 NDH–PSI–LHCI 超级复合物冷冻电镜结构，解锁光合作用新奥秘

  光合作用，这一地球上最为神奇的生命活动之一，如同大自然的魔法，让绿色植物、藻类和蓝细菌能够利用太阳能，将二氧化碳转化为有机物质，为整个生态系统提供能量和物质基础。在光合作用的过程中，一系列复杂的分子机制在微观层面上精密地运作着。其中，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）脱氢酶（NDH）复合物扮演着至关重要的角色，它参与光合循环电子流和呼吸作用，在叶绿体膜上转移电子、运输质子，对三磷酸腺苷（ATP）的产生有着重要影响 。在开花植物中，NDH 会与光系统 I（PSI）形成超级复合物，这一超级复合物的存在增强了其在强光下的稳定性，对植物适应多变的光照环境意义非凡。然而，尽管科学家们对光合作用的研究

  来源：Nature Structural & Molecular Biology

  时间：2025-01-25

• NetFlow3D：绘制癌症体细胞突变多尺度功能图谱，解锁癌症奥秘新钥匙

  在癌症的世界里，体细胞获得性突变就像隐藏在黑暗中的 “神秘杀手”，悄无声息地推动着肿瘤的发生发展。长久以来，科学家们都渴望揭开这些突变背后的神秘面纱，弄清楚它们是如何从改变基因组序列开始，一步步影响细胞的正常功能，最终导致癌症的。然而，探索的道路困难重重。一方面，虽然已经有不少计算方法能给突变的致病性打分，但要深入理解每个突变的作用机制，还远远不够。在 3D 蛋白质结构层面，以往的 3D 聚类算法存在诸多局限，比如只能分析实验测定的结构，或者只聚焦单个蛋白质，无法全面覆盖人类所有蛋白质的 3D 结构和已知蛋白质相互作用（PPI）的结合界面，这就使得许多潜在的重要突变信号被遗漏。另一方面，在 P

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-25

• 化学催化剂调控癌症表观基因组与转录：开启癌症治疗新方向

  在生命的微观世界里，细胞中的基因组 DNA 紧密缠绕着组蛋白八聚体，形成核小体，它们共同构成了染色质这座 “大厦”。而组蛋白的翻译后修饰（PTMs），就像是大厦里的各种 “调控开关”，影响着染色质的结构和功能。近年来，随着研究的深入，越来越多的组蛋白 PTMs 被发现，然而，这些 “开关” 具体是如何发挥作用的，大部分仍然是个谜。主要原因在于，缺乏在活细胞中选择性且快速引入特定组蛋白 PTM 的方法，这就好比有了一堆开关，却不知道怎么正确操作它们。癌症，作为严重威胁人类健康的重大疾病，其发生发展与表观基因组的异常以及基因表达的失调密切相关。因此，深入了解组蛋白 PTMs 的功能，开发能够精准调

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-25

• 仿生竹子超强纳米纤维增强复合水凝胶：开启高性能生物材料新时代

  在神奇的材料世界里，大自然就像一位智慧超群的大师，创造出了无数令人惊叹的材料。竹子，便是其中的佼佼者。它身轻如燕，却又坚韧无比，既强又柔，这种看似矛盾的力学特性完美地集于一身。竹子的秘密武器在于其独特的分层纤维结构，由纤维素、木质素和半纤维素这些基础单元巧妙组合而成。纤维素微纤丝像坚固的钢筋，提供强大的力量；木质素填充在纤维之间，增强硬度；半纤维素则像胶水，把大家紧紧黏在一起，增加柔韧性。然而，人类在模仿大自然制备材料时却遇到了难题。传统的从天然来源提取纳米纤维用于复合材料的方法，效果总是不尽如人意。从天然植物中提取纤维素纤维的过程十分复杂，需要经过繁琐的机械和化学处理，这不仅容易破坏纳米纤维

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-25

• 人造细胞新突破：水包水液滴结构实现转录翻译空间分离，开启合成生物学新篇章

  在合成生物学领域，科学家们一直致力于构建功能完备的人造细胞，希望能重现细胞内复杂而有序的生化过程，以此探索生命系统的奥秘，同时为生物制造等产业提供创新平台。然而，目前面临诸多挑战。一方面，要模拟生物细胞内的复杂化学系统，就需要在单个隔室内整合越来越多的细胞功能，可现有的隔室难以完美兼容各类生化反应。像脂质体虽被广泛研究作为人造细胞隔室，但它在某些方面存在局限性；而无膜隔室如凝聚体虽有独特优势，却也面临稳定性等问题。另一方面，如何在人造细胞中实现类似生物细胞内的空间分隔，让不同的生化反应高效且独立地进行，是亟待解决的难题。在这样的背景下，东京大学（The University of Tokyo）

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-25

• 重大发现！吞噬黏附环（PARs）介导表面结合颗粒吞噬作用，改写免疫防御认知

  在微观的细胞世界里，巨噬细胞作为免疫防御的 “卫士”，承担着吞噬病原体等颗粒的重要任务。然而，当这些颗粒紧紧黏附在宿主组织表面时，巨噬细胞该如何应对，一直是困扰科学家们的难题。毕竟，许多病原体如致病性大肠杆菌、白色念珠菌，以及空气中的 PM2.5等，都会牢固地附着在宿主组织上，对人体健康构成威胁。若无法清楚了解巨噬细胞吞噬表面结合颗粒的机制，就难以深入掌握免疫防御的过程，也不利于相关疾病防治策略的开发。为了攻克这一难题，美国辛辛那提大学医学院 Hoxworth 中心等机构的研究人员展开了深入研究。他们发现，巨噬细胞并非直接结合表面结合颗粒，而是形成一种独特的 β2整合素介导的黏附结构 —— 吞

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-25

• 等离子体准直实现高重复频率稳定激光加速高通量质子束

  在粒子加速器领域，传统射频加速器虽然能产生高能质子束，但其庞大的体积和昂贵的造价限制了广泛应用。激光等离子体加速技术(TNSA)因其超高的加速梯度(TV·m-1)和紧凑结构被视为革命性替代方案，但长期以来受限于质子束的高发散度(≥100 mrad)和低重复频率(<1Hz)两大瓶颈。这种高发散特性导致束流传输效率低下，严重阻碍了在FLASH放疗(超高剂量率放射治疗)和材料改性等领域的实际应用。英国中央激光设施(Central Laser Facility)的M.J.V.Streeter团队在《Nature Communications》发表突破性研究，通过创新性地采用微米级水膜靶材(600±10

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-25

• 综述：病毒发病机制的分子成像及未来展望

  分子成像在病毒研究中的重要性分子成像（MI）作为一种强大的技术，在临床和科研领域发挥着重要作用。它能够实现非侵入性诊断成像、监测治疗反应以及研究疾病进程。在肿瘤学中，MI 已广泛用于监测肿瘤生长、转移和治疗效果。如今，其在传染病研究中的应用也日益广泛，特别是在病毒感染、免疫反应以及病毒与宿主相互作用的研究方面。传统研究病毒发病机制的方法存在诸多局限性。例如，病毒培养和免疫分析等传统微生物学检测方法往往只能在疾病发展的后期检测到病毒，且具有侵入性，只能提供某个时间点的疾病信息。而 MI 能够获取纵向的全身数据，实时监测病理变化，甚至能在症状出现前检测到异常，为病毒研究带来了新的视角和机遇。分子成

  来源：npj Imaging

  时间：2025-01-25

• X-Y染色体同源基因进化分化驱动性别偏倚生物学功能的机制研究

  性染色体作为性别偏倚生物学的核心要素，其同源X-Y基因对（配子同源基因，gametologs）的功能分化程度长期存在学术争议。尽管这些基因在XX雌性与XY雄性个体中呈现显著表达差异（雌性可表达两个X拷贝，雄性则表达单个X和Y拷贝），但X与Y成员的功能等效性仍无定论。研究团队创新性开发共表达指纹分析技术，对17组人类gametologs基因对进行跨组织（>40种）功能图谱绘制。数据显示：1）X与Y成员在雄性个体中表现出系统性功能分化；2）这种分化程度与X-Y基因对的进化距离正相关；3）X/Y基因通过差异性调控大规模常染色体基因网络（富含性别偏倚生物学通路和疾病相关基因集）实现功能特化。该发

  来源：Nature Ecology & Evolution

  时间：2025-01-25

• 巧用系统发育流行病学：精准预测多宿主植物害虫入侵风险

  在自然界中，多宿主植物害虫的肆虐如同一场无声的生态灾难，给无数的生态系统带来了巨大的破坏。传统的流行病学模型在面对这些攻击多种宿主物种的害虫时，常常显得力不从心。因为这些模型大多基于害虫宿主范围狭窄的假设，无法全面考虑多宿主害虫在不同植物群落中传播的复杂情况。而且，新兴害虫往往与环境尚未达到平衡，关于当地宿主物种易感性和支持害虫繁殖能力的经验数据又十分匮乏。在这样的困境下，预测哪些植物群落更容易受到多宿主害虫的侵害，成为了亟待解决的问题，这不仅关乎生态系统的稳定，也与经济发展和人类生活息息相关。为了攻克这一难题，来自美国加利福尼亚大学圣克鲁兹分校（University of Californi

  来源：Communications Biology

  时间：2025-01-25

• AstroNet算法揭秘星形胶质细胞功能网络：海马与运动皮层连接差异的新发现

  在复杂的大脑网络中，星形胶质细胞(astrocytes)通过间隙连接(gap junctions)形成的庞大网络长期被视为神经活动的"幕后调控者"。这些胶质细胞不仅参与钾离子(K+)平衡和突触调节，其钙(Ca2+)波传导更被认为是神经信息处理的关键元件。然而，与神经元网络研究相比，科学家们对星形胶质细胞网络的功能组织原则知之甚少——它们如何在不同脑区形成特异性的连接模式？是否存在类似神经元"枢纽"的关键节点？这些问题的答案深藏在钙瞬变的时空密码中。法国巴黎高等师范学院(David Holcman团队)与法兰西公学院(Nathalie Rouach团队)的研究人员开发了革命性的AstroNet算

  来源：Communications Biology

  时间：2025-01-25

• 复杂运动技能分解训练结合精准误差反馈：突破专业技能天花板

  在运动技能学习的领域中，那些需要多个身体部位精准配合、快速且精确执行的复杂运动技能，一直是学习者和研究者面临的巨大挑战。就像在钢琴演奏里，要完成一段高难度的曲目，手指间复杂的动作配合以及对节奏的精准把握，即使是经过多年刻苦训练的专业钢琴家，也难以轻松驾驭。以往的研究表明，单纯的练习量对专业技能提升的贡献仅约 30%，而且过度练习已掌握的技能还可能引发诸如局灶性肌张力障碍（focal dystonia）等运动障碍。这意味着，传统的练习方式存在局限性，探索更有效的学习方法迫在眉睫。在此背景下，来自索尼计算机科学实验室（Sony Computer Science Laboratories Inc.）

  来源：Communications Biology

  时间：2025-01-25

• 细菌黏着斑复合物的结构模型：解锁细菌运动奥秘的关键钥匙

  在微观的生物世界里，细胞的运动就像是一场神秘的舞蹈，而黏着斑复合物（Focal Adhesion Complexes，FAs）则是这场舞蹈中的关键编舞师。在真核生物中，FAs 帮助细胞与细胞外基质相连，让细胞能够灵活地移动、感知环境并与其他细胞协作。有趣的是，细菌也有自己的 “黏着斑复合物”—— 细菌黏着斑（bacterial Focal Adhesion，bFA）。以土壤细菌黄色粘球菌（Myxococcus xanthus）为例，它利用 bFA 在各种表面上穿梭，寻找食物、捕食其他微生物，完成一系列生存任务。然而，尽管科学家们知道 bFA 对于细菌运动至关重要，但它的分子结构以及其中蛋白质之

  来源：Communications Biology

  时间：2025-01-25

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