胃癌是全球癌症相关死亡的第四大原因,在东亚地区发病率较高。尽管治疗方法有所进步,但由于耐药性问题,胃癌患者的生存率仍然不理想。肿瘤代谢重编程,尤其是有氧糖酵解(Warburg效应),与肿瘤干细胞特性的维持密切相关。糖酵解中间产物或终产物的异常增加被认为是癌症干细胞特性增强和化疗抵抗的标志。因此,研究抑制肿瘤代谢的特异性靶点具备极其重大的临床意义。α-烯醇酶(ENO1)是糖酵解通路中的一种酶,但其在肿瘤进展中促进糖酵解本身及其下游调控的作用尚不清楚。ENO1作为一种关键的RNA结合蛋白和多功能癌蛋白,在多种癌症中受到关注,但其通过糖酵解代谢产物调控肿瘤干细胞特性的详细机制仍有待阐明。PI3K/AKT
随着单细胞测序技术的突破,科学家们得以在单个细胞水平观察染色质的开放状态,这为解析疾病相关遗传变异的细胞特异性功能带来了新机遇。然而,大多数疾病相关的遗传变异位于非编码区域,传统方法难以精确识别这些变异在特定细胞类型中的作用机制。更棘手的是,单细胞ATAC-seq(scATAC-seq)数据本身就具有高稀疏性和技术噪音,而全基因组关联研究(GWAS)发现的变异又存在连锁不平衡现象,导致因果变异定位困难。这些技术瓶颈严重阻碍了科研人员在单细胞分辨率下系统探索遗传变异与复杂性状的关联。为突破这些限制,由中南大学等单位的研究团队在《Nucleic Acids Research》上发表了scVMAP平台
Cxcl1调控中性粒细胞胞外诱捕网形成在二尖瓣反流、扩张型心肌病和房颤共同发病机制中的核心作用
Highlight本研究首次揭示Cxcl1作为MR、DCM和AF的共同调控因子,通过驱动NETs形成促进心肌细胞凋亡和成纤维细胞增殖。机制上发现Cxcl1通过激活AKT磷酸化通路介导这一过程,为打破三种疾病相互恶化的循环提供了新的治疗靶点。Section snippets新生小鼠心室心肌细胞分离一日龄C57BL/6J小鼠购自南方医科大学实验动物中心。所有动物护理和实验程序均经南方医科大学机构动物护理和使用委员会批准,并遵循美国国立卫生研究院实验室动物护理和使用指南。新生小鼠通过吸入2%麻醉后采用颈椎脱位法处死。随后将新生小鼠心室与心房分离,进行后续实验。主成分分析和样本免疫细胞浸润研究流
铁蛋白自噬在炎症和自身免疫性疾病中的作用:机制见解与治疗潜力分子机制铁蛋白自噬是一种由核受体辅激活因子4(NCOA4)介导的选择性自噬过程,其核心功能是降解铁蛋白以调节细胞内铁稳态。这一过程经过控制铁蛋白的周转,影响细胞内不稳定铁水平,并驱动一种铁依赖性、由脂质过氧化引发的调节性细胞死亡——铁死亡(Ferroptosis)。铁蛋白自噬的启动导致不稳定铁超载、脂质过氧化、膜损伤,最终引发细胞死亡。NCOA4作为关键的货物受体,在铁缺乏条件下与铁蛋白结合,并将其递送至自噬体,进而与溶酶体融合完成降解并释放生物可利用的铁。然而,过度的铁释放会破坏铁稳态,导致铁死亡和活性氧(ROS)积累,从而参与炎症
FerrDb V3:从铁死亡到全面调控细胞死亡的权威数据库升级及其多模态研究平台构建
细胞死亡是生命体维持稳态的核心过程之一,而调控细胞死亡(Regulated Cell Death, RCD)作为主动、程序化的死亡形式,在发育、免疫及疾病发生中扮演关键角色。自2012年铁死亡(ferroptosis)被提出以来,新型RCD模态如铜死亡(cuproptosis)、双硫死亡(disulfidptosis)等不断涌现,研究呈现爆炸式增长。然而,海量数据分散于大量文献中,格式不统一,且现有数据库如RCDdb、iPCD等多局限于少数RCD类型,或缺乏对基因促死/抑死功能的区分,难以支撑系统级机制探索。这一“数据孤岛”问题严重阻碍了科研人员对RCD网络化调控的理解,亟需一个高质量、全覆盖
细胞外基质组织-ROCK信号-细胞极性互作调控肺发育新机制:FREM2通过弹性纤维组装与p38-MMP2轴决定器官大小
器官大小调控是发育生物学的核心问题之一,而肺发育不全(Pulmonary Hypoplasia, PH)作为新生儿主要致死性畸形,其发病机制尚未完全阐明。尽管既往研究揭示了生长因子信号通路在肺分支形态发生中的关键作用,但围绕肺脏的间皮层在器官大小控制中的功能仍属未知。这项发表于《Nature Communications》的研究,通过前沿的遗传学筛选技术,首次发现细胞外基质蛋白FREM2是肺大小调控的核心枢纽,并揭示了细胞外基质组织、机械力信号和细胞极性三者互作驱动器官发育的新型调控网络。A),该突变导致跨膜结构域高度保守的氨基酸置换(p.C2410Y)。互补试验证实Frem2功能缺失是肺表型
在细胞核内,染色质的动态调控是基因转录、DNA复制等核心生命过程的基础。染色质重塑蛋白CHD1(Chromodomain Helicase DNA-binding protein 1)作为一类重要的ATP依赖的染色质重塑复合物,可以通过滑动核小体改变染色质可及性,从而调控基因表达。近年来研究之后发现,CHD1在多种癌症中存在高频突变,尤其在8%-18%的前列腺癌中其功能丧失,但具体致癌机制尚不明确。同时,生物分子凝聚体(biomolecular condensates)通过液-液相分离(liquid-liquid phase separation)形成的无膜细胞器在基因转录调控中发挥关键作用,然而
RIPK1淀粉样纤维组装的结构基础:揭示细胞死亡信号主控因子的N形折叠机制
在细胞生命活动的精密调控网络中,程序性死亡途径如同精确的分子开关,平衡着发育、免疫和病理过程。其中,坏死性凋亡(necroptosis)作为一种受控的坏死性细胞死亡方式,在抵抗病原体感染和维持组织稳态中扮演关键角色。这一过程依赖于受体相互作用蛋白激酶1和3(RIPK1和RIPK3)通过其RIP同型相互作用基序(RHIM)组装成的功能性淀粉样纤维。尽管RIPK3同源纤维及RIPK1-RIPK3异源纤维结构已被解析,人源RIPK1(hRIPK1)同源纤维的原子结构始终是领域内的空白,限制了对坏死性凋亡启动机制的理解。为解决这一难题,研究团队在《Nature Communications》上发表了最
中性粒细胞弹性蛋白酶激活型比率式光声纳米探针实现动脉粥样硬化斑块易损性的无创定量评估
在心血管疾病领域,动脉粥样硬化犹如一颗定时炸弹,其最危险的并发症——斑块破裂引发的血栓形成,是导致心肌梗死、脑卒中等致命事件的根本原因。然而,传统技术难以实时窥探斑块内部的动态变化,特别是对斑块稳定性起关键作用的中性粒细胞弹性蛋白酶(Neutrophil Elastase, NE)的监测更是面临挑战。NE作为中性粒细胞释放的主要蛋白酶,能够降解细胞外基质、破坏纤维帽稳定性,是斑块易损性的重要标志物。现有检测的新方法如流式细胞术、ELISA、免疫荧光等均没办法实现无创、在体的实时监测,而荧光成像存在组织穿透深度有限的问题。光声(Photoacoustic, PA)成像技术结合了光学成像的高灵敏
在新冠肺炎大流行后期,流感病毒与多种呼吸道病原体共同导致全球呼吸道疾病负担持续加重。减毒活流感疫苗(LAIV)因其能够模拟自然感染、诱导黏膜免疫和细胞免疫应答,成为流感防控的重要工具。然而,商用LAIV在全世界内的保护效果并不理想,尤其在2016-2017和2017-2018年流感季,美国疾控中心曾暂停使用FluMist疫苗,因其对A/H1N1pdm09毒株的保护效果较差。研究表明,商用LAIV通常含有高比例的缺陷干扰颗粒(DIPs),这些缺陷病毒颗粒可能干扰疫苗病毒的复制,进而影响疫苗的免疫效果。但DIPs对LAIV免疫原性的具体影响机制尚不明确,降低DIPs比例是否能提升LAIV效力仍是
在哺乳动物繁殖生物学中,功能卵母细胞在卵巢卵泡内的成熟过程无疑是最重要的发育事件之一。卵泡生长(卵泡发生)对于确保成功繁殖、调节女性性特征和早期妊娠相关激素至关重要。尽管过去的分子遗传学研究已经确定了卵泡发生的关键基因,但调控卵泡生长的潜在机制仍然不明确。近年来,有证据说明卵巢是一个机械响应器官,机械信号可以影响卵泡动力学和发育。例如,已知三维培养中的卵泡生长对周围基质刚度高度敏感,卵巢碎片化可以破坏Hippo信号通路并促进卵泡生长。细胞外基质(ECM)施加的机械应力控制原始卵泡休眠,而卵巢衰老过程中ECM刚度的变化与卵母细胞质量差和排卵障碍有关。最近的研究揭示,卵泡内环境以膜细胞(TCs)和
在真核细胞中,线粒体作为高度动态的细胞器,通过持续的融合与分裂维持其功能稳态。这一过程的失衡与多种人类疾病紧密关联。与大多数后生动物拥有两个协同作用的线)不同,酿酒酵母仅有一个线。长期以来,科学家们困惑于单个Fzo1如何独立完成线粒体外膜融合的全过程,这一谜题成为理解真核生物线粒体动力学演化的关键。发表于《Nature Communications》的最新研究通过多学科技术方法,揭示了Fzo1特有的工作机制。研究人员发现了一个之前未被重视的结构域——门闩凸起(Latch Bulge, LB),它像一道分子门闩,在GTP水解后将Fzo1锁定在二
细胞迁移是胚胎发育、免疫应答和癌症转移等生命过程的核心环节。虽然外界信号引导的定向迁移机制已被广泛研究,但细胞在缺乏外部趋化因子时如何自主决策运动方向仍是未解之谜。Rho GTPase家族蛋白(如Rac1、Cdc42和RhoA)作为细胞骨架重排的关键调控因子,其通过效应器介导的细胞内信号网络如何协调自发迁移行为,尤其值得深入探索。为解决这一问题,韩国科学技术院(KAIST)的Won Do Heo团队在《Nature Communications》发表了题为“A Rho GTPase-effector ensemble governs cell migration behavior”的研究。他们
自闭症相关ARHGEF9变异通过破坏gephyrin磷酸化平衡损害GABA能突触和超声通讯
在神经科学领域,自闭症谱系障碍(ASD)一直是一个复杂而引人入胜的研究课题。这种神经发育障碍以社交沟通缺陷和刻板重复行为为核心特征,表现出高度的临床异质性和病因复杂性。尤其有必要注意一下的是,ASD在男性中的发病率明显高于女性,这种性别差异的背后机制尚未完全阐明。近年来,科学家们逐渐将目光投向X染色体连锁智力障碍(XLID)相关基因,这些基因可能为理解ASD的发病机制提供重要线索。在众多XLID相关基因中,ARHGEF9基因编码的collybistin(Cb)蛋白引起了研究人员的特别关注。Cb是一种鸟嘌呤核苷酸交换因子(GEF),最大的作用于Cdc42,并通过与gephyrin、neuroligin-
超级增强子lncRNA RP11-54O7.17通过靶向S100A4溶酶体降解调控三阴性乳腺癌增殖转移的机制研究
在乳腺癌治疗领域,三阴性乳腺癌(TNBC)始终是临床医生面临的重大挑战。这种缺乏雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人表皮生长因子受体2(HER2)表达的乳腺癌亚型,不仅占所有乳腺癌病例的16%,更具有侵袭性强、易转移、易复发和对传统治疗不敏感等特点。更令人担忧的是,由于缺乏相应的分子靶点,针对激素受体和HER2的靶向药物对TNBC无效,而仅有不到20%的TNBC患者能够从免疫治疗中获益。这种治疗困境导致超过70%的TNBC患者难以获得理想的治疗效果,因此寻找新的有效治疗靶点迫在眉睫。近年来,超级增强子(SE)及其产生的长链非编码RNA(SE-lncRNA)在肿瘤发生发展中的作用逐渐引起关
类风湿性关节炎(Rheumatoid Arthritis, RA)作为一种慢性自身免疫性疾病,长期困扰着全球数千万患者。其典型病理特征包括滑膜组织异常增生、炎性细胞浸润及关节软骨与骨的进行性破坏,最后导致患者关节畸形和功能丧失。当前临床主要依赖非甾体抗炎药(NSAIDs)、改善病情抗风湿药(DMARDs)和糖皮质激素(GCs)等系统性给药方案,但存在靶向性差、需高剂量用药及肝肾功能损伤等副作用,亟需开发高效低毒的新型治疗策略。在RA的复杂发病机制中,巨噬细胞的表型失衡尤为关键。促炎的M1型巨噬细胞通过释放肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)等因子加剧炎症,而抗炎的M2型巨
在中国社会快速变迁的背景下,先天性心脏病(CHD)作为最常见的出生缺陷,其疾病谱系正经历着深刻变革。随着出生率的持续走低和医疗技术的快速的提升,特别是产前筛查技术的普及,CHD的诊疗格局呈现出不同于欧美国家的独特演变轨迹。这种变化不仅关系到患儿的健康命运,更对医疗资源的配置和儿童心脏外科的发展趋势提出了全新挑战。为系统揭示这一变迁规律,北京儿童医院的研究团队对其作为国家儿童医学中心十年间(2013-2022年)的CHD手术数据来进行了全面分析。该研究近日发表于《International Journal of Biological Macromolecules》,通过对6440例手术病例的深入剖析
Mn2+通过Ube2C调控自噬增强巨噬细胞对金黄色葡萄球菌的吞噬作用及其机制研究
HighlightMn2+通过调节自噬明显地增强巨噬细胞对金黄色葡萄球菌(S. aureus)的吞噬能力。机制上,Mn2+通过Ube2C促进自噬体形成(LC3-II和p62蛋白表达升高),抑制mTOR磷酸化并激活ERK通路,同时延缓自噬溶酶体降解,从而强化免疫清除功能。DiscussionMn2+在维持骨骼发育、能量代谢和抗氧化等多方面发挥关键作用。本研究显示,在金黄色葡萄球菌感染的RAW264.7细胞中,Mn2+通过浓度依赖性方式调控自噬:感染初期LC3-II表达达峰且p62水平最低,而Mn2+处理后两者均持续升高,表明自噬流在晚期被抑制。进一步实验证实Mn2+通过Ube2C阻断自噬溶酶体降解
椎间盘退变(IDD)是引发腰背痛、椎间盘突出等脊柱疾病的重要病理基础,给患者和社会带来沉重负担。目前临床治疗多以缓解症状为主,无法逆转退变进程。髓核(NP)细胞作为椎间盘核心功能细胞,其存活与功能维持对延缓IDD至关重要。在缺氧、营养匮乏的椎间盘微环境中,自噬(细胞自我降解回收受损组分的过程)成为NP细胞应对应激的关键机制。然而,自噬流(自噬过程从起始到降解的完整流程)在IDD中如何被精确调控,仍有许多未知。近期发表于《The International Journal of Biochemistry》的一项研究,首次揭示了转录因子激活蛋白2α(AP-2α)在IDD过程中通过调控自噬影响NP细
SerpinB2通过Wnt/β-catenin信号通路调控细胞周期促进胶质瘤细胞增殖的机制研究
胶质瘤作为最常见的中枢神经系统恶性肿瘤,其侵袭性生长和治疗抵抗性一直是临床面临的重大挑战。尽管手术、放疗和化疗等治疗方法慢慢的提升,但患者预后仍不理想,尤其是高级别胶质瘤的中位生存期依然很短。因此,深入探索胶质瘤发生发展的分子机制,寻找新的有效治疗靶点,成为神经肿瘤研究领域的迫切需求。近年来,肿瘤微环境在胶质瘤进展中的作用日益受到关注,其中各种细胞因子和蛋白酶抑制剂扮演着复杂而关键的角色。丝氨酸蛋白酶抑制剂B家族成员2(SerpinB2),也被称为纤溶酶原激活物抑制剂2型(PAI-2),最初被认为主要参与纤溶系统的调节,但慢慢的变多的证据说明它在肿瘤生物学中可能发挥着超出预期的作用。然而,Serp