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突破移植困境:胸腺内同种抗原表达开启免疫耐受新征程
在医学领域,器官移植就像一场与死神的赛跑。自上世纪 70 年代环孢素的出现,器官移植从梦想照进现实,让无数患者重获新生的希望。以肾脏移植为例,如今来自已故捐赠者的肾脏移植预期能维持 15 - 20 年。但这背后,却隐藏着诸多难题。大部分患者的移植物存活依赖持续的免疫抑制治疗,这就像一把双刃剑,在抑制免疫系统攻击移植物的同时,也让患者陷入感染和患癌风险增加的困境。而且,即便如此,移植物最终还是可能因为机体对不匹配的同种抗原产生适应性免疫识别而丢失。多年来,医学界一直渴望找到移植的 “圣杯”—— 无需免疫抑制就能实现移植耐受,可这个目标始终遥不可及。虽然少数特定受体实现了无免疫抑制的实体器官移植存
来源:Cell Research
时间:2025-01-24
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第四代嵌合抗原受体 T 细胞疗法:难治性类风湿关节炎治疗的新曙光
论文解读类风湿关节炎(Rheumatoid Arthritis,RA)是一种令人痛苦的自身免疫性炎症疾病,它就像一个隐藏在身体里的 “破坏分子”,悄无声息地攻击着关节。得了 RA 的患者,常常会经历对称性的滑膜炎症,关节疼痛、肿胀,活动也越来越不灵活,随着病情发展,逐渐走向残疾,严重影响生活质量。在过去,医学的进步为 RA 的治疗带来了希望,针对细胞因子(如肿瘤坏死因子 -α(Tumor Necrosis Factor-α,TNFα)和白细胞介素 - 6(Interleukin-6,IL-6))的单克隆抗体,以及针对 B 细胞(如 CD20 靶向抗体利妥昔单抗)的药物相继问世,让许多患者的病情
来源:Cell Research
时间:2025-01-24
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非经典蛋白质组:癌症增殖的新 “推手”—— 解锁癌症研究新密码
在生命科学的宏大版图中,癌症研究一直是备受瞩目的焦点。长久以来,传统认知里的蛋白质编码基因就像聚光灯下的主角,占据了研究的中心位置。然而,随着科研技术的不断进步,人们逐渐发现,在基因组那广袤的 “暗物质”—— 非编码区域中,隐藏着许多不为人知的秘密。其中,非经典蛋白质组(the non-canonical proteome)便是一个神秘的领域。它由数百种由小开放阅读框(small open reading frames,sORFs)编码的未注释肽段构成,这些肽段以往在研究中常常被忽视,它们就像被遗落在角落里的拼图碎片,虽小却蕴含着巨大的能量,在各种生物过程中发挥着关键作用。此前,研究人员已发现
来源:Cell Research
时间:2025-01-24
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揭示水稻防御新机制:H2O2通过氧化 bHLH25 调控双重防御通路
在神奇的植物世界里,植物时刻面临着各种病原体的威胁,就像人类会生病一样,这些病原体可能会让植物生长受阻甚至枯萎死亡。为了应对这些威胁,植物进化出了复杂的防御机制。其中,过氧化氢(H2O2)在植物防御中扮演着至关重要的角色,它既可以直接对病原体的细胞成分,如 DNA、蛋白质和细胞膜造成破坏,限制病原体生长,还能作为二级信使,激活植物的系统获得性抗性(SAR),放大植物的防御信号网络。然而,H2O2究竟是如何在植物体内精准调控防御过程的,还有许多未知等待探索。为了揭开这个谜团,来自杜克大学(Duke University)的研究人员展开了深入研究。他们将目光聚焦在水稻上,对转录因子 bHLH25
来源:Cell Research
时间:2025-01-24
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科学发现背后的故事:揭示微生物学突破的幕后历程
科研文献通常呈现的是经过提炼的标准化叙事——从背景介绍、假设提出到方法描述和结果讨论,这种线性表述与真实科研的曲折过程大相径庭。正如Peter Medawar所言,传统科学论文可能构成某种"学术欺诈",因其掩盖了实验室里真实的试错过程与偶然突破。《mBio》新开设的"科学背后的故事"专栏正是要打破这种范式,首篇文章生动再现了呼吸道合胞病毒(Respiratory Syncytial Virus, RSV)的发现历程。时间回溯到1950年代,Robert Chanock与Bernard Roizman实验室的合作中,技术员Philip Roane通过蔗糖梯度离心技术成功分离病毒的关键细节被首次披
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呼吸道合胞病毒(RSV)的发现历程:从黑猩猩鼻炎病原到人类呼吸道疾病元凶
20世纪50年代病毒学的黄金时期,一项改变呼吸病学认知的发现正在孕育。1956年,罗伯特·钱诺克实验室从呼吸道感染患儿体内分离出神秘病原体——后来被命名为呼吸道合胞病毒(RSV)。这个直径仅90-130纳米的小恶魔,在KB细胞培养中展现出独特的合胞体病变特征,与当时已知的腺病毒、腮腺炎病毒截然不同。有趣的是,它的前世今生充满戏剧性:早前在沃尔特·里德陆军研究所,科学家们从打喷嚏的黑猩猩体内分离出"黑猩猩鼻炎病毒(CCA)"。更惊人的是,密切接触黑猩猩的研究人员血清中检测到CCA抗体,暗示这种病原体可能人畜共患。约翰霍普金斯团队通过蔗糖密度梯度离心技术(当时最前沿的病毒纯化手段)最终确认,人类分
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脱水诱导的Ae-Aper50调控埃及伊蚊中肠病毒感染:干旱气候下的虫媒病毒传播新机制
ABSTRACT气候变化预计将增加蚊媒病毒的传播范围,但环境变化影响昆虫媒介传播人类病原体的遗传机制尚不明确。随着气候变迁,蚊子将经历更长的干旱期。对干燥环境的重要生理响应是脱水耐受性(desiccation tolerance)。虽然温度已知会影响蚊媒与病毒的互作,但脱水的作用尚未被探究。本研究鉴定出埃及伊蚊(Aedes aegypti)两个遗传多样性品系,在脱水耐受性上存在显著差异。通过RNAseq比较脱水处理与未处理个体的基因表达谱,发现脱水敏感品系在胁迫下最显著上调的转录本编码围食膜蛋白Ae-Aper50。RNAi基因沉默实验证实Ae-Aper50对敏感品系的脱水生存至关重要(P=0.
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探秘库欣综合征(Cushing syndrome):解析病因、诊断与治疗策略,守护生命健康防线
库欣综合征(CS)是一组由外源性或内源性糖皮质激素暴露过多引起的体征和症状。内源性库欣综合征是由一个或两个肾上腺产生的皮质醇增多(肾上腺性库欣综合征),或垂体瘤(库欣病(CD))、非垂体瘤(异位促肾上腺皮质激素(ACTH)分泌)分泌的促肾上腺皮质激素(ACTH)升高,刺激皮质醇过度生成所致。库欣综合征与严重的多系统疾病相关,包括心血管和代谢功能受损、感染以及神经精神障碍,这些显著降低了生活质量。由于肺栓塞、感染、心肌梗死和脑血管意外,死亡率也会增加。临床表现各不相同,而且由于一些库欣综合征的体征和症状在普通人群中很常见,所以往往要等到出现许多特征时才会考虑诊断。指南建议对疑似库欣综合征的患者进
来源:Nature Reviews Disease Primers
时间:2025-01-24
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解析补体 C3 的冷冻电镜分析:发现巨球蛋白环的可逆性大开放机制及潜在应用价值
C3 蛋白是补体系统(complement system)的核心分子,在病原体存在的情况下,它会经过蛋白水解激活转变为 C3b。C3 还能通过水解发生非模式依赖的激活,产生 C3 (H₂O),然而 C3 水解的结构细节仍不明确。在此研究中发现,C3 (H₂O) 类似物 C3MA 的构象与 C3b 难以区分。相反,反应中间体 C3的构象与 C3 和 C3MA 都有显著差异。在 C3 * 中,巨球蛋白(MG)3 结构域解锁,在 MG 环上形成一个大开口,过敏毒素(ANA)结构域通过这个瞬间形成的开口发生易位。MG3 特异性纳米抗体可抑制 C3MA 的形成,将 ANA 结构域与 C3 β 链相连则能
来源:Nature Structural & Molecular Biology
时间:2025-01-24
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深度土壤对全球氮预算的重要贡献:解锁隐藏的氮库密码
在地球生态系统中,氮元素就像一把神奇的钥匙,掌控着诸多生态过程的 “大门”。生物可利用的土壤氮(N)在地球表面的大部分区域限制着初级生产力,它影响着全球部分地区的作物产量,还制约着植被生长,而植被本可以通过吸收大气中的二氧化碳来缓解气候变化。尽管氮元素如此重要,在氮循环研究的诸多领域也取得了不少进展,但环境储库中活性氮的储存仍是我们理解氮预算过程中最大的不确定因素之一。目前,全球土壤氮的估算通常基于表层 1 米(或更浅)土壤的测量,常常忽略了深层土壤中储存的氮。而且,全球土壤硝酸盐(NO3-)预算尚未进行空间量化,这就好比一幅拼图缺少了关键的几块,让我们难以看清全球氮循环的完整面貌。为了填补这
来源:Nature Communications
时间:2025-01-24
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优化编辑流程,提升作者体验:助力细胞生物学研究高质量发展
在细胞生物学研究领域,近年来可谓发展迅猛。各种先进的工具和技术不断涌现,跨学科研究也越来越普遍,一些非传统的模型系统也逐渐崭露头角。然而,这繁荣的背后却隐藏着诸多问题。比如在编辑流程方面,从稿件 “原则上接受” 到最终在线发表之间困难重重,存在诸多阻碍,耗费时间长。而且编辑过程中对稿件格式要求繁多,给作者带来极大负担。同时,随着研究的深入,确保数据的完整性变得至关重要,其中论文中图像的真实性问题更是备受关注,一旦图像出现问题,就会让人对研究结论产生怀疑,进而影响整个研究的可信度。正是在这样的背景下,《Nature Cell Biology》杂志的研究人员开启了优化编辑流程的研究。他们深知编辑流
来源:Nature Cell Biology
时间:2025-01-24
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“P 中心” 主导言语同步时机:解锁听觉 - 运动同步的关键密码
在人类的日常生活中,从一起随着音乐跳舞,到和他人愉快地交谈,又或是共同演奏美妙的乐曲,这些活动都离不开一项神奇的能力 —— 将运动反应与听觉信号同步的能力。想象一下,一群人在欢快的音乐中跳舞,如果大家没办法和音乐节奏保持一致,那这场舞蹈将会乱成一团;在对话时,如果不能根据对方的语音做出恰当的回应,交流也会变得困难重重。然而,人们在这种听觉 - 运动同步(Sensorimotor Synchronization,SMS)能力上存在着很大差异。此前,Mares 等人进行了一项关于听觉 - 运动同步能力的研究,他们通过让参与者将音节 “tah” 的发音动作与不同的音节序列同步,试图找出人群中同步能力
来源:Communications Biology
时间:2025-01-24
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综述:大麻与心血管疾病的关系:拨开迷雾
大麻的使用现状与潜在影响大麻作为一种具有复杂特性的物质,其使用历史已长达数个世纪。然而在过去三十年,全球监管政策的变化使得大麻的可获取性显著提高,越来越多的人开始接触和使用大麻。大麻中含有的大麻素(Cannabinoids)被认为在多种疾病的治疗方面具有潜在价值,甚至有人提出其可能作为阿片类药物的替代品,用于镇痛和镇静。大麻素与心血管系统的关联内源性大麻素系统(ECS)在人体中扮演着重要角色,它不仅参与调节情绪、饱腹感和记忆等生理过程,还对心血管系统有着调节作用。过去,大麻素与心血管疾病之间的联系主要基于临床前研究、病例报告和病例系列,证据相对有限。但如今,流行病学研究的开展为两者之间的关系提
来源:Nature Reviews Cardiology
时间:2025-01-24
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2024 年编辑精选:多领域前沿研究成果揭示化学科学新进展
在当今化学和生命科学研究的广袤领域中,众多问题犹如层层迷雾,等待科研人员去拨开。在催化剂设计方面,数据的稀缺成为了制约其发展的一大瓶颈。传统的研究方法在面对复杂的催化体系时,往往显得力不从心,难以高效且精准地设计出性能优异的催化剂。而在蛋白质研究领域,蛋白质在溶液中的稳定性和溶解性一直是科研人员关注的重点,但相关研究却相对匮乏,许多关键问题尚未得到解答。在分析化学中,利用串联质谱(MS/MS)进行结构解析时,人们常常依赖计算机模拟生成的 MS2光谱库来确定分子结构,然而这种方法的准确性却一直未得到充分验证。在材料科学领域,金属 - 有机框架(MOFs)在碳捕获方面具有巨大潜力,但如何设计出高效
来源:Communications Chemistry
时间:2025-01-24
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制备均匀单晶介孔金属 - 有机框架(meso - MOFs):开启材料应用新征程
介孔金属 - 有机框架(meso - MOFs)的合成备受关注,因其在众多领域都有应用潜力。然而,由于微观尺度(MOF 结晶)和介观尺度(胶束与 MOF 亚基的组装)结构张力不平衡,制备单晶介孔金属 - 有机框架(meso - MOFs)颇具挑战。在本文中,研究人员借助强酸和弱酸共同介导的协同组装方法,成功制备出在微孔框架中具有有序介孔通道、排列规整的均匀单晶介孔金属 - 有机框架(meso - MOF)纳米颗粒。这些纳米颗粒呈截顶八面体形状,尺寸可变,具有明确的二维六方结构(p6mm)柱状介孔。值得注意的是,MOF 的结晶动力学与胶束的组装动力学相匹配,这对形成单晶介孔金属 - 有机框架(m
来源:Nature Chemistry
时间:2025-01-24
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动态混合金属簇"活体文库"概念:揭示催化反应中结构与活性的动态关联
在催化科学领域,原子精确的金属簇因其独特的电子结构和表面特性备受关注。然而传统合成方法面临重大挑战:气相沉积法难以制备配体稳定簇,而溶液相合成往往只能分离少数稳定物种,大量高活性中间体在分离过程中丢失。这种"选择性盲区"严重制约了对催化活性位点的认知,特别是对于Cu/Zn等具有重要工业应用价值的异金属体系。如何系统探索这类混合金属簇的化学空间,成为当前催化材料开发的关键瓶颈。德国慕尼黑工业大学(Technische Universität München)Roland A. Fischer团队联合巴西圣保罗大学(Universidade de São Paulo)研究人员提出革命性的"活体文库
来源:Nature Chemistry
时间:2025-01-24
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通过溶剂介导的变构网络设计高信号活性膜受体:开启蛋白质工程新篇章
在生命的微观世界里,蛋白质如同精密的分子机器,执行着各种重要功能。其中,蛋白质的催化和变构作用依赖于原子层面的精准协调,涉及氨基酸残基、配体、溶剂以及蛋白质效应分子之间的相互作用和运动。然而,尽管科学家们一直在探索蛋白质的奥秘,但如何通过精确调控蛋白质与溶剂之间的协同作用来设计蛋白质的活性,一直是困扰学界的难题。G 蛋白偶联受体(GPCRs)作为信号转导的关键角色,是最大的膜受体家族和重要的药物靶点。它们像细胞的 “信号天线”,能感知各种细胞外刺激,并激活细胞内的信号通路。但目前对于 GPCRs 信号转导过程中溶剂所起的作用,以及如何通过设计优化其功能,仍知之甚少。在这样的背景下,来自瑞士联邦
来源:Nature Chemistry
时间:2025-01-24
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探寻脑干微结构与高血压关联:开启高血压诊疗新视角
在健康领域,高血压一直是个 “麻烦制造者”。它是心血管和神经系统诸多严重疾病的重要诱因,像冠心病、中风、血管性痴呆以及阿尔茨海默病等,时刻威胁着人们的生命健康。而脑干,作为人体血压调节的关键 “指挥官”,在自主神经系统中发挥着核心作用。它整合来自大脑各区域、自主神经系统和外周的信号,维持血压的稳定。以往研究发现,脑干病变与高血压存在关联,比如严重脑干病变与急性高血压相关,且降压治疗后部分脑干病变能缓解 ,但脑干细微的亚临床损伤是否会导致血压升高,一直是个未解之谜。为了揭开这个谜题,美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)国家衰老研究所(National
来源:Hypertension Research
时间:2025-01-24
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探寻同侧超选择性肾上腺动脉造影和肾上腺静脉造影在原发性醛固酮增多症肾上腺动脉栓塞术中的应用价值
超选择性肾上腺动脉栓塞术(SAAE)逐渐成为原发性醛固酮增多症(PA)患者的一种替代治疗方法,适用于不愿或无法接受肾上腺切除术,且不能耐受或拒绝使用盐皮质激素受体拮抗剂(MRAs)的患者。尽管 SAAE 应用于 PA 治疗已超 20 年,但由于缺乏多中心随机对照试验,其安全性和有效性仍不明确,阻碍了临床广泛应用。目前,仅有少数中心能熟练开展该手术,不同机构的技术方案和临床结果差异较大。在 SAAE 手术过程中,确定目标肾上腺动脉至关重要,误判动脉可能导致严重并发症。为促进 SAAE 安全有效地开展,本研究旨在探索同侧超选择性肾上腺动脉造影和肾上腺静脉造影在 SAAE 手术中的应用价值。
来源:Hypertension Research
时间:2025-01-24
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看到看不见的东西:新方法揭示了新复制DNA中的“超接近”窗口
DNA复制在人体中不断发生,每天多达数万亿次。每当细胞分裂时——无论是为了修复受损组织、替换旧细胞,还是仅仅为了帮助身体生长——DNA都会被复制,以确保新细胞携带相同的遗传指令。但人们对人类生物学的这一基本方面知之甚少,主要是因为科学家缺乏密切观察复杂的复制过程的能力。这样做的尝试依赖于破坏DNA结构的化学物质或仅捕获短段DNA的策略,从而无法获得全面的图像。在《Cell》杂志上发表的一项新研究中,格莱斯顿研究所的科学家们在解决这一问题上取得了重大飞跃,他们采用了一种将长读DNA测序与预测性人工智能模型相结合的新方法。通过这项研究,他们对新DNA通过复制形成后的几分钟和几小时内发生的事情有了新