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作者中文属名,郑州大学发表Nature系列综述
生物世界· 2025-07-15 17:57
中环分子研究 - 中环(Medium-Sized Ring,MSR)通常由7-11个原子组成,介于刚性小环与柔性巨环之间,兼具"刚-柔"特性,在药物化学、天然产物合成及功能材料领域具有重要应用[1] - 中环分子因其独特的三维结构和药理特性,在生物活性分子中十分常见[1] 非传统手性中环研究进展 - 与已被广泛研究的中心手性中环相比,轴向手性、固有手性和平面手性中环仍处于探索不足的状态[3] - 轴向手性分子存在非共价键轴旋转受限(如联芳烃),需通过动态动力学拆分或不对称催化构建[4] - 固有手性源于环骨架本身的非对称性(如螺旋结构),常通过环化反应或模板导向合成[4] - 平面手性表现为分子平面内取代基的非对称排列(如环戊二烯基金属络合物),需借助空间位阻或配体调控实现选择性合成[4] 研究综述内容 - 郑州大学团队在Nature Reviews Chemistry发表综述,系统总结了非传统手性中环的关键合成策略及其优缺点[1] - 综述通过结构和能量分析讨论了影响手性中环构象稳定性的因素[1][5] - 过去十年间,该领域在合成和应用方面取得迅速进展与突破[5]
北师大最新Cell子刊:小时候吃糖太多,影响成年后大脑功能和行为
生物世界· 2025-07-15 14:55
添加糖摄入对大脑功能的影响 - 添加糖摄入量大幅增加,主要由于广泛用于快餐、汽水、奶茶及加工食品中 [2] - 过量摄入添加糖已成为公共卫生问题,尤其对儿童和青少年影响显著,可能导致肥胖、代谢紊乱及长期神经认知问题 [2] - 发育期高糖摄入与运动能力、动机、学习记忆及社交行为的持久变化相关 [2] 幼年期高糖摄入的神经生物学研究 - 幼年时期过量摄入蔗糖会重塑成年后大脑皮层功能并改变适应性行为 [5] - 研究利用宽视野钙成像技术,发现高糖饮料(HSB)组小鼠后部皮层反应减弱,前部皮层学习相关神经活动延迟且持续时间延长 [4] - 高糖摄入小鼠前后皮层功能连接性减弱,对奖赏关联变化的行为敏感性增强 [4][7] 相关研究扩展 - 生命早期高果糖摄入会损害小胶质细胞吞噬作用及神经发育,增加未来焦虑症风险 [8] - 早期高果糖暴露与青少年焦虑症发病率增加存在流行病学关联 [8] 研究团队与发表 - 北京师范大学周景峰团队在Cell子刊Current Biology发表相关研究 [2] - 纪念斯隆凯特琳癌症中心Justin Perry团队在Nature发表高果糖对神经发育影响的研究 [6]
成功挽救8岁小男孩生命,华人学者一作Nature论文:利用辅酶Q10前体,缓解致命线粒体脑病
生物世界· 2025-07-15 11:31
疾病与基因突变 - 一名8岁小男孩因遗传HPDL基因纯合突变导致病情迅速恶化,从能跑步到需靠轮椅行动仅用3个月[1] - HPDL蛋白对生成辅酶Q10至关重要,该基因突变导致辅酶Q10合成不足,影响线粒体功能[2][9] - 患者两个兄姐因相同疾病在婴儿期死亡,该病例严重程度略低但8岁突然恶化[2] 实验性治疗突破 - Michael Pacold团队发现辅酶Q10前体分子4-HB,经FDA特批对患者进行实验性治疗[3] - 治疗不到1个月患者可步行1公里,现能徒步6公里、跑步和骑自行车[4][11] - 患者每天口服4-HB水溶液,未出现副作用,精力和耐力持续恢复[4] 研究背景与机制 - 2021年研究首次揭示HPDL蛋白功能:将4-HMA转化为4-HB用于构建辅酶Q10头部基团[7] - 辅酶Q10直接补充效果差:肠道吸收率低(仅少量入血)、分子量大(难突破血脑屏障)、疏水性阻碍体内移动[9] - 小鼠实验显示口服4-HMA/4-HB使90%基因工程小鼠存活超18个月(正常寿命),仅现轻微神经症状[10] 临床数据与市场前景 - 治疗54天后患者痉挛缓解,124天后可跑步骑车,250天后能完成日常活动[12] - 这是首次证明辅酶Q10前体物质可改善相关神经症状[13] - 辅酶Q10水平下降与心脏病/糖尿病/阿尔茨海默病相关,恢复其水平潜在市场规模达数十亿美元[14] 学术成果 - 研究成果于2025年7月9日发表在Nature,论文聚焦辅酶Q10中间体改善线粒体脑病[5] - 第一作者为Michael Pacold实验室高级研究助理Guangbin Shi[5]
Cell:先导编辑+AI,全面解析ATM基因所有点突变的功能
生物世界· 2025-07-15 11:31
ATM基因研究背景 - ATM基因是调控DNA损伤应答的关键基因,其纯合功能缺失突变导致共济失调毛细血管扩张综合征,杂合功能缺失突变增加乳腺癌等多种癌症风险[5] - ATM基因包含63个外显子,突变数量随基因大小增加而显著增加,临床解读存在挑战性[2][5] - 临床遗传学面临意义未明突变(VUS)数量激增的挑战,大基因如ATM/BRCA1/2的全面功能评估尤为困难[2][6] 研究方法与技术突破 - 研究团队利用先导编辑技术对ATM基因全部27513种单核苷酸突变(SNV)进行功能评估,实验检测23092个SNV对细胞适应性的影响[7][8] - 结合PPAR抑制剂奥拉帕利处理条件,鉴定出激酶结构域中关键氨基酸残基[8] - 开发深度学习模型DeepATM,以前所未有精度预测剩余4421个SNV的功能效应[3][9] 临床价值与应用前景 - 在英国生物样本库中鉴定382个与癌症高风险相关的ATM SNV,突变功能评估可预测癌症预后[9][10] - 建立突变功能评估框架,为乳腺癌/结直肠癌/胰腺癌/前列腺癌的风险预测和精准治疗提供依据[5][10] - 研究成果为解决其他基因的VUS分类问题提供标准化技术路线[12] 数据亮点 - 全面覆盖ATM基因所有可能27513种编码SNV的功能注释[10] - 实验验证23092个SNV(占比84%)的生物学功能,深度学习预测4421个SNV(占比16%)[7][9] - 激酶结构域关键残基的发现为靶向药物开发提供新靶点[8][10]
Nature子刊:刘光慧团队等揭示细胞衰老介导肺结核后遗症的分子机制,并提出潜在干预靶点
生物世界· 2025-07-15 11:31
结核相关肺损伤研究 - 研究团队构建了首个结核杆菌感染后肺组织的高精度细胞分子网络,系统阐明细胞衰老与炎症是结核感染后肺损伤的关键病理特征,其中内皮细胞衰老及血管炎症是核心事件[2] - 研究首次阐明了FOXO3表达下调协同凝血酶-炎症信号通路驱动结核杆菌感染导致的慢性肺损伤的分子机制[2] - 研究对19例结核病后肺组织和13例匹配的正常肺样本进行单细胞转录组分析,重点关注肺结核病灶内部及周边区域[5] 研究发现 - 确定了结核病相关的分子特征,包括与衰老、炎症、纤维化和细胞凋亡相关的基因表达模式[6] - 观察到血管炎症加剧是结核病后肺组织的一个关键特征[6] - 通过siRNA沉默FOXO3和凝血酶处理实验证实,FOXO3信号转导减弱和NF-κB依赖性血栓炎症增加会加剧肺内皮细胞的衰老和炎症[6] 研究意义 - 发现为理解结核病相关肺损伤机制提供了新见解[7] - 研究结果为减轻结核病患者肺损伤提出了潜在治疗靶点[7]
北京大学发表最新Cell论文
生物世界· 2025-07-15 07:57
腺相关病毒(AAV)研究突破 - AAV是目前最常用的体内基因治疗载体,已获批用于治疗色素性视网膜炎、脊髓性肌萎缩症、杜氏肌营养不良症和血友病等多种疾病[1] - AAV的临床效果取决于其安全有效地转导到多种组织的能力,但剂量相关毒性和高剂量下转基因表达减弱的问题亟待解决[2] AAVR2(CPD)新受体发现 - 研究发现AAVR2(CPD)可作为AAV的替代受体,在缺乏AAVR情况下能恢复E分支AAV(包括AAV8)的转导作用[3][6] - AAVR2为未分类的AAV11和AAV12提供了独立于AAVR的专属进入通道[3][6] - 通过冷冻电镜(cryo-EM)在2.32 Å分辨率下确定了AAV8衣壳与AAVR2的直接结合位点[6][9] AAV血清型特性 - AAV血清型根据衣壳氨基酸序列分为A-F六个分支,不同血清型具有不同组织嗜性[5] - AAV8与AAV2衣壳结构相似度达94%,但在免疫原性、受体结合和组织嗜性方面存在差异[5] 临床应用突破 - 过表达最小功能性AAVR2(miniAAVR2)可增强体内AAV转导,使低剂量AAV达到相似疗效[3][6][9] - 该研究为减少AAV载体剂量相关毒性提供了临床可应用的解决方案[8]
中山大学发表最新Nature论文
生物世界· 2025-07-14 17:52
量子技术研究突破 - 中山大学刘进教授团队在Nature发表论文,提出全新腔诱导自发双光子辐射(STPE)方案,实现与单光子辐射强度相当的自发双光子辐射 [2] - 研发的按需触发式微纳量子纠缠光源保真度高达99.4%,为量子精密测量和光量子信息处理芯片提供关键支撑 [2][3] - 研究团队发现微腔中强烈的真空涨落效应可直接驱动双激子跃迁至基态,揭示了STPE相关的量子特性 [3] 技术应用前景 - 该成果有望通过非线性量子辐射赋能光子量子技术的发展,深化对量子体系中双光子过程的理解 [3] - 新型纠缠量子光源同时具备近乎完美的纠缠保真度(99.4%)和按需光子辐射特性,优于传统自发参量下转换源 [3] - 研究为功能化光量子信息处理芯片的构建提供了重要技术基础 [3]
Cell系列综述:干细胞衰老的五大标志
生物世界· 2025-07-14 16:05
干细胞衰老研究综述 核心观点 - 体细胞干细胞(成体干细胞)通过稳态更新维持组织并通过再生反应修复组织 但随着生物体衰老 干细胞功能衰退导致组织稳态受损和再生能力下降 [2][4] - 研究团队系统性提出表征干细胞衰老的五个关键标志:静息深度、自我更新倾向、子代细胞命运、再生修复能力、群体异质性 这些标志为理解衰老机制和开发治疗策略提供目标 [3][5][7] - 干细胞衰老研究面临细胞年龄缺乏分子定义的挑战 需开发针对干细胞群体的特异性衰老生物标志物 [15][16] 干细胞衰老的五个关键标志 - **静息深度**:干细胞静息状态随年龄变化发生改变 影响其功能维持 [5][9] - **自我更新倾向**:干细胞自我更新能力随年龄增长而下降 导致再生潜力降低 [5][11] - **子代细胞命运**:年龄增长导致干细胞分化子代的命运选择发生偏移 [5][13] - **再生修复能力**:衰老削弱干细胞应对损伤或疾病的修复效能 [5][7] - **群体异质性**:干细胞群体内部异质性随年龄变化 可能影响组织再生效率 [5][15] 研究挑战与未来方向 - 需建立干细胞特异性衰老生物标志物 区分干细胞与分化细胞的年龄差异 [15] - 人工智能和机器学习可助力开发多模态衰老时钟 包括基于转录组学、蛋白质组学或图像的新型评估工具 [16] - 需明确"返老还童"干预措施的分子机制及其持久性 评估其对干细胞功能的长期增强效果 [17]
线上课程丨特应性皮炎与哮喘:Th2型免疫反应疾病的临床前模型构建与药物研发策略
生物世界· 2025-07-14 12:00
特应性皮炎和哮喘的发病机制与临床前研究挑战 - 特应性皮炎和哮喘是由Th2型免疫应答异常驱动的慢性炎症性疾病,涉及IL-4/IL-13/IL-5信号通路异常活化、表皮屏障功能障碍及神经免疫调控失衡等多维度病理生理过程 [1] - 靶向生物制剂虽改善部分患者预后,但仍面临患者应答率个体差异、获得性耐药及长期治疗安全性等问题 [1] - 临床前研究存在四大困境:精准模拟皮肤屏障缺陷/气道高反应性的动物模型构建、优化Th2型免疫应答药效评价体系、突破神经免疫交互作用模拟技术局限、个性化临床前评价方案设计 [1] Th2型免疫反应疾病线上课程内容 - 课程时间为7月17日晚7点,由赛业生物药效研究部高级科学家于婧博士主讲 [2] - 课程五大核心内容:Th2型免疫疾病最新研究进展与转化医学视角、高临床相关性动物模型构建方法、创新性小鼠模型研发挑战与突破路径、自身免疫疾病药效平台技术方案与案例分析、在线互动答疑 [2] 赛业生物自免及炎症药效评价平台能力 - 平台提供诱导造模、基因编辑、人源化模型等稳定数据模型,覆盖生理生化指标检测、病理学分析、免疫细胞功能评估等表型分析 [9][12] - 已与国内外药企、生物技术企业及科研部门合作构建多种疾病模型,包括系统性红斑狼疮(MRL/MpJ-Fas KO)、炎症性肠病(BALB/c-Il10 KO)、强直性脊柱炎(BALB/c-Zap70*W163C)等 [12][17] - 体外分析服务涵盖临床评分、生物标志物检测、皮肤厚度检测等表型评估,支持外用/口服/腹腔/皮下给药方式的药效分析与PK/PD研究 [19][20] 讲师与技术支持资源 - 于婧博士专注于免疫重建、肿瘤模型、代谢性疾病及自身免疫性疾病模型研发,具备多年药效验证经验 [7] - 公司提供动物模型定制、细胞模型服务、抗体智能计算平台(AbSeek™)及RDDC数据库等技术支持资源 [22][24]
华人学者一作兼通讯Cell论文:将光遗传学用于药物发现
生物世界· 2025-07-14 12:00
研究背景与意义 - 整合应激反应(ISR)是真核细胞维持内环境稳定的关键机制,调节ISR对病毒感染、癌症和神经退行性疾病具有治疗潜力,但缺乏无毒副作用的调节化合物[2] - 光遗传学技术被应用于药物发现,开发出选择性调节ISR的化合物筛选平台,这些化合物展现出广谱抗病毒活性[4] 研究团队与平台 - 研究由Broad研究所James Collins团队与Integrated Biosciences公司联合完成,Felix Wong博士为核心成员,其曾利用AI发现新型抗生素并创立抗衰老公司[6] - 开发的光遗传学平台通过模拟病毒感染中PKR的自然激活,对370830种化合物进行高通量筛选,识别出无细胞毒性的ISR调节化合物[7] 研究成果与机制 - 筛选出的化合物可上调激活转录因子-4(ATF4),增强细胞对压力和凋亡的敏感性,并确定GCN2为分子靶点[8] - 化合物在体外和小鼠模型中均显示抗病毒活性,其中一种显著降低单纯疱疹病毒感染小鼠的病毒滴度[9] 技术亮点与应用 - 光遗传学平台能特异性诱导ISR,实现大规模化合物筛选,已鉴定化合物可选择性清除高ISR细胞[14] - 研究成果为治疗癌症、阿尔茨海默病等年龄相关疾病及抗病毒药物开发提供了新路径[6][10]