癌症免疫疗法研究突破 - 研究开发了一种新型CXCR4部分激活剂TFF2-MSA，通过靶向免疫抑制性中性粒细胞和癌症驱动的粒细胞生成，显著提高免疫检查点抑制剂在胃癌中的疗效[2][3] - TFF2-MSA与抗PD-1联合使用可抑制胃癌小鼠模型的原发肿瘤生长和远端转移，并延长生存期[4] - TFF2-MSA选择性减少Hdc-GFP+CXCR4high免疫抑制性中性粒细胞，增强抗PD-1介导的CD8+T细胞杀伤肿瘤能力[4] 机制与临床关联 - TFF2-MSA抑制骨髓粒细胞生成，与CXCR4拮抗剂不同，后者未显示治疗益处[4] - 胃癌患者中CXCR4+LOX-1+低密度中性粒细胞水平升高与循环TFF2水平降低相关[5] - 研究证实TFF2减少与PMN-MDSC增多在胃癌患者中存在关联[6] 治疗策略创新 - CXCR4部分激动作用通过靶向免疫抑制性中性粒细胞和粒细胞生成，恢复肿瘤对免疫检查点抑制剂的敏感性[8] - TFF2-MSA联合抗PD-1可诱导强大的抗肿瘤CD8+T细胞响应[6]

虚拟细胞挑战赛概述 - 虚拟细胞（Virtual Cell，VC）是人工智能与生物学交叉领域的新兴前沿，有望成为生命科学的基础工具以彻底改变生命科学研究范式 [2] - 虚拟细胞模型的关键目标是预测细胞对干扰的反应 [2] - 2025年6月26日，Arc研究所在Cell期刊发表评论文章，正式推出虚拟细胞挑战赛，旨在提供公平、开放的测试评估 [2] - 挑战赛由Arc研究所发起，英伟达、10x Genomics和Ultima Genomics提供赞助 [4] - 前三名开发者将分别获得10万美元、5万美元和2.5万美元奖励（包括现金奖励和英伟达DGX云服务额度） [4] 虚拟细胞的重要性 - 细胞是生命的基本单位，理解并预测细胞在受到扰动后的反应是生物学和医学研究的核心挑战 [6] - 单细胞测序技术的爆炸式发展和人工智能的突破性进展使得科学家们得以重拾虚拟细胞建模这一宏伟目标 [6] - 强大的虚拟细胞模型能像熟练的生物学家一样"思考"，预测不同细胞类型、不同状态下对未知扰动的反应 [6] - 虚拟细胞技术将彻底革新新药研发、疾病机制研究和个性化医疗 [6] 挑战赛的设计与评估 - 参赛模型的核心挑战是"跨环境泛化"能力 [13] - 具体任务：模型将学习多种已知细胞类型中数百个基因被抑制后的反应，然后面对一个全新的细胞类型（人胚胎干细胞系H1） [13] - 终极测试：模型需要准确预测该新细胞类型中其他从未见过的基因扰动会引发的基因表达变化 [13] - 挑战赛采用三重评估体系：差异表达得分、扰动区分得分和平均绝对误差 [15] - Arc研究所专门为竞赛生成了高质量金标准数据，使用CRISPRi技术在H1细胞系中精准抑制了300个关键基因 [15] - 利用10x Genomics Flex单细胞测序平台获取了约30万个单细胞的详细基因表达图谱 [15] - 参赛者可利用Arc研究所开放的"虚拟细胞图谱"（包含超3.5亿细胞的观测数据）和Tahoe-100M扰动数据集进行训练 [15] 挑战赛的意义与展望 - 挑战赛首次为预测基因层面扰动反应建立了严谨的评估框架 [19] - 将推动整个单细胞功能基因组学领域建立更严格的实验和数据生成规范 [19] - 公开且实时更新的排行榜和社区竞争将促使研究者开发更强大、更通用的算法 [19] - 未来的虚拟细胞挑战赛将纳入组合扰动预测、真正的跨细胞类型零样本泛化，并整合多组学数据 [20] - 虚拟细胞挑战赛的启动标志着人工智能赋能生命科学进入一个激动人心的新阶段 [20]

研究核心观点 - 中国科学技术大学研究团队发现富含铁的饮食可增强竹鼠牙釉质的宏观强度和韧性，提高牙齿抗损伤能力，为先进结构材料设计和人类牙釉质增强提供新思路[3][6][9] 研究背景 - 生物体可利用有限元素制造性能卓越的生物材料，但对微量元素如何影响宏观特性的机制仍知之甚少[5] 研究方法 - 通过喂食富含铁食物培育出门牙富含铁的竹鼠，系统性研究铁在牙釉质中的机械作用[6] - 研究对象为银星平鼠(Rhizomys pruinosus)的色素釉质[7] 研究发现 - 铁元素同时增强牙釉质硬度、耐磨性和抗损伤能力[7] - 铁化合物在羟基磷灰石纳米线周围晶间域(ICD)聚集，形成纳米级径向模量梯度[7] - 纳米线-ICD结构单元的抗弯性能和界面强度因此增强[7] 研究意义 - 成分调整与分级结构结合可实现强度和韧性协同增强，为先进结构材料设计提供新策略[9] - 通过饮食策略将离子融入纳米线-ICD亚单元，有望增强人类牙釉质[9]

全固态电池阴极材料研究 - 全固态电池需要先进的阴极设计以实现高能量密度和经济可行性 集成一体化阴极可消除无活性导电添加剂和异质界面 但面临锂离子/电子电导率不足、机械强度和结构稳定性等挑战 [1] 新型卤化物材料突破 - 研究团队开发出经济实惠的卤化物材料Li 1 3 Fe 1 2 Cl 4 该材料利用Fe 2+ /Fe 3+ 氧化还原反应和快速Li + /e − 传输 实现529 3 Wh/kg的电极能量密度 [5] - Li 1 3 Fe 1 2 Cl 4 在循环中表现出动态特性 包括可逆局部铁迁移和脆性到延展性转变 赋予自愈性能 在5C倍率下3000次循环后容量保持率达90% [5] - 与富镍层状氧化物集成后 能量密度进一步提升至725 6 Wh/kg [5] 研究意义与方向 - 该研究确立了一体化卤化物材料作为下一代全固态电池高能量密度耐用阴极材料的发展方向 通过其优越的动态机械性能和扩散性能实现突破 [6] 学术成果发布 - 研究成果由孙学良院士团队发表于Nature期刊 论文标题为《A cost-effective all-in-one halide material for all-solid-state batteries》 [2][7]

睡眠依赖性生长激素释放的神经内分泌回路 - 丹扬院士团队揭示下丘脑中GHRH神经元和SST神经元在睡眠不同阶段的活动模式及其对生长激素分泌的精确调控 [4][5] - 研究发现生长激素通过增强蓝斑核神经元兴奋性以促进觉醒 [5] - 该神经回路保证了睡眠期间生长激素的大量释放又防止过量释放 [5] iPSC-CAR-NK细胞疗法治疗自身免疫病 - 海军军医大学长征医院徐沪济教授团队联合启函基因开发基于iPSC的CD19/BCMA双靶点CAR-NK细胞疗法QN-139b [8][10] - 该疗法在重症难治性弥漫性皮肤系统性硬化症患者中实现首例成功临床转化 [10] - 这是全球首个iPSC来源的CAR-NK细胞在自身免疫疾病治疗上的重要突破 [10] 解析运动抗衰密码 - 研究团队历时六年系统解析人体对急性单次运动与长期规律运动的分子-细胞动态响应谱 [15] - 发现肾脏是运动效应的关键应答器官其内源代谢物甜菜碱作为衰老延缓的核心分子信使 [15] - 甜菜碱通过靶向抑制天然免疫枢纽激酶TBK1协同阻遏炎症并缓解多器官衰老进程 [15] 解码生命动态调控"时空密码" - 杭州华大生命科学研究院联合南方科技大学创建解码动物发育过程的多模态数据集 [17][19] - 生成果蝇全发育周期的3D单细胞时空多组学图谱 [19] - 系统解析果蝇细胞类型分化的时空动态与核心调控网络 [19]

睡眠与生长激素的神经内分泌机制 - 睡眠不足会扰乱多种激素平衡，增加糖尿病、肥胖症及心血管疾病风险，其重要机制是神经内分泌调节[2] - 生长激素(GH)在蛋白质合成、脂肪分解、葡萄糖稳态调控中起核心作用，缺乏会导致瘦体重减少和胰岛素抵抗[2] - 生长激素释放与睡眠密切相关，但具体作用机制此前未明确[2][5] 丹扬团队核心研究发现 - 揭示下丘脑GHRH神经元和SST神经元在睡眠不同阶段对GH分泌的精确调控[3][6] - 发现GH通过增强蓝斑核(LC)神经元兴奋性促进觉醒的负反馈通路[6][9] - 研究首次解析睡眠依赖性GH释放的完整神经内分泌回路[3][6] 神经元调控的具体机制 - 弓状核(ARC)SST神经元通过抑制邻近GHRH神经元抑制GH释放[6][9] - 室周(PeV)SST神经元通过投射至正中隆起抑制GH释放[6][9] - NREM期GHRH活性升/SST活性降促进GH释放，REM期两者同步爆发实现精准调控[6][9] 研究的科学意义 - 为睡眠与代谢紊乱(糖尿病/肥胖)的关联提供机制解释[10] - 发现代谢状态与睡眠倾向的关联机制，GH峰值通过LC神经元促进觉醒[9][10] - 研究发表于Cell期刊，团队包含美国国家科学院院士丹扬及吴瑞奖得主丁歆璐[3][5]

胆管癌研究核心发现 - 胆汁酸通过激活癌症相关成纤维细胞（CAF）上的GPBAR1受体，诱导免疫抑制性微环境，促进胆管癌进展[4][6] - CAF特异性表达GPBAR1是胆管癌独有特征，其他癌症类型未发现此现象[6] - GPBAR1激活导致CXCL10高表达，进而招募中性粒细胞并维持其未成熟表型，形成免疫抑制[8] 机制与治疗靶点 - GPBAR1-CXCL10信号轴通过CXCR3促进胆管癌细胞上皮-间质转化（EMT）和转移[8] - 抑制GPBAR1或CXCL10可增强抗PD-1单抗（帕博利珠单抗）在临床前模型中的疗效[6][8] - 高胆汁酸水平与GPBAR1上调预示患者预后不良且免疫治疗响应差[7] 研究价值 - 首次阐明胆汁酸通过CAF重编程建立免疫抑制微环境的具体机制[4][6] - 确定GPBAR1和CXCL10为胆管癌免疫治疗的潜在干预靶点[10] - 研究发表于Cell子刊Cancer Cell，由山东大学齐鲁医院团队完成[3]

药品获批与机制 - 中国国家药监局批准信达生物研发的GCG/GLP-1双重受体激动剂玛仕度肽注射液上市，用于成人肥胖或超重患者的长期体重控制 [2] - 玛仕度肽作用靶点为GLP-1受体和GCG受体，通过抑制食欲、延缓胃排空和促进肝脏脂肪分解实现协同减重效果 [2] - 该药品适用于BMI≥28 kg/㎡的肥胖患者，或BMI≥24 kg/㎡并伴有至少一种体重相关合并症的超重患者 [2] 临床试验结果 - 3期临床试验显示，6毫克玛仕度肽组在48周时平均减重14.01%（约12公斤），49.5%参与者减重超过15% [8][12] - 6毫克组腰围缩小10.7厘米，收缩压降低8.5 mmHg，尿酸下降36.7 μmol/L，甘油三酯降低29% [12] - 6毫克组在32周时平均减重12.55%（约11公斤），82%参与者减重至少5% [8][12] 安全性与耐受性 - 主要副作用为轻度至中度的胃肠道不良事件，集中于用药初期 [11] - 6毫克组因副作用停药概率仅为0.5%，显著低于同类药物司美格鲁肽和替尔泊肽 [11][12] - 临床试验方案中断的不良事件发生率在6毫克组为0.5% [11] 行业影响与拓展 - 该研究是全球首个GLP-1/GCG受体双重激动剂的临床研究登上《新英格兰医学杂志》 [4] - 代表中国代谢和内分泌疾病领域创新药研发能力迈上新台阶 [4] - 公司正在进行玛仕度肽治疗阻塞性睡眠呼吸暂停和代谢功能障碍相关脂肪性肝炎的临床试验 [5] 研究设计与人群 - 试验采用双盲、安慰剂对照设计，纳入610名18-75岁BMI≥28或24-28伴合并症的成年人 [8] - 参与者随机分配接受4毫克玛仕度肽、6毫克玛仕度肽或安慰剂治疗48周 [8] - 基线时平均体重87.2千克，平均BMI=31.1 [8]

核心观点 - ChatGPT 掀起大语言模型浪潮后，InstaDeep 公司开发了 ChatNT，一款能理解 DNA、RNA 和蛋白质序列信息并用自然语言对话的多模态对话智能体 [2] - ChatNT 解决了生物学研究中的两大痛点：模型过多和编程门槛高 [6] - ChatNT 在多项生物信息学基准测试中表现优异，创造了新的 State-of-the-Art [17][19] - 这项研究标志着生物学 AI 研究进入新阶段，提供了革命性的交互范式 [22][24] 生物学研究痛点 - 模型海：每个任务需单独训练和维护模型，效率低下且阻碍知识共享 [6] - 编程墙：专业模型需要编程技能，限制了没有计算机背景的生物学家的使用 [6] ChatNT 技术架构 - 由 DNA 编码器和英语解码器两部分组成 [8] - DNA 编码器：Nucleotide Transformer v2 模型，5 亿参数，在 850 个物种基因组上预训练 [8] - 英语解码器：Vicuna-7B 模型，70 亿参数，基于 LLaMA [8] - 通过英语感知投影层实现关键连接，能动态筛选和提炼最相关信息 [9][10] 工作原理 1. 用户用英语提问并标记序列文件 [11] 2. DNA 编码器分析序列生成深度特征 [12] 3. 英语感知投影提取相关信息并转换格式 [12] 4. 英语解码器生成自然语言答案 [13] 5. 返回答案给用户 [14] 性能表现 - 在 Nucleotide Transformer Benchmark 上平均 MCC 达 0.77，比之前最佳专用模型提高 8 个百分点 [17] - 一个模型同时处理 18 项不同任务，解决"一任务一模型"困境 [19] - 在基因组指令数据集 27 项任务中多数表现优异： - 预测 RNA 多聚腺苷酸化位点比例 PCC 达 0.91，优于 APARENT2（0.90） [19] - 预测蛋白质熔点 PCC 达 0.89，优于 ESM2（0.85） [19] - 能识别关键生物学特征，如剪接供体位点的"GT"二核苷酸和启动子的"TATA-box"基序 [20] 行业意义 - 实现"对话式"生物信息学，大幅降低 AI 工具使用门槛 [22] - 证明统一模型处理多种生物序列任务的可行性，迈向通用型生物学 AI 模型 [22] - 模块化架构允许未来集成更强大的编码器和对话模型 [22] - 为解读基因突变提供新途径，可能直接分析突变对疾病的影响 [22] - 将加速生命科学探索进程，使生物信息学分析更直观高效 [24]

再生医学研究突破 - 研究发现Aldh1a2基因表达不足导致的视黄酸(RA)合成不足是小鼠耳廓再生失败的核心机制[3] - 激活Aldh1a2基因或补充视黄酸可使小鼠耳廓在损伤后实现再生[3] - 研究揭示了高等哺乳动物器官再生能力丢失的机制，为人类受损器官重建提供重要靶标[3] 研究方法与技术 - 采用华大自主研发的时空组学技术Stereo-seq和高通量测序平台DNBSEQ-T10[3] - 通过单细胞RNA测序和时空组学技术描绘了可再生物种与不可再生物种耳廓损伤后的动态过程[7] - 比较了兔子、山羊、非洲刺毛鼠(可再生)与小鼠、大鼠(不可再生)的耳廓再生/修复过程[7] 关键发现 - 创伤诱导成纤维细胞(WIF)的反应是再生耳廓和非再生耳廓之间的关键差异[7] - 小鼠耳廓再生失败与视黄酸合成不足有关，过表达Aldh1a2可挽救再生能力[8] - Aldh1a2表达不足和视黄酸降解途径活性增强导致耳廓再生失败[9] 进化机制 - 兔子Aldh1a2基因附近有6个活跃增强子(AE1-AE6)，损伤时AE1和AE5被激活增强表达[11] - 小鼠对应区域只有1个活性增强子AE3，其他调控元件失活导致Aldh1a2表达不足[11] - 进化差异解释了小鼠耳廓损伤后Aldh1a2表达水平低和视黄酸产量不足[11] 实验验证 - 过表达Aldh1a2或外源补充视黄酸可使成年小鼠耳廓伤口出现多能性细胞实现再生[13] - 将兔子增强子AE1导入小鼠基因组可显著提高Aldh1a2表达和耳廓再生能力[14] - 研究证实激活Aldh1a2或补充RA可重新激活再生能力[17]