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Cell系列综述:医疗AI智能体,从临床应用,到建立AI智能体医院
生物世界· 2025-09-27 17:00
医疗AI智能体概念框架 - 提出基于规划、行动、反思与记忆四大核心组件的医疗AI智能体架构 该框架支持诊断准确率提升、治疗方案个性化、机器人手术指导及实时患者监测等临床应用[3] - 区别于传统医疗AI的单一功能算法 新范式具备自主性、适应性和复杂环境决策能力 能动态调整行为并保持上下文关联[6][7] - 技术基础依赖大语言模型(LLM)和视觉语言模型(VLM) 实现文本与视觉数据处理 支持类人智能任务执行[7][8] 与传统医疗AI及人类医生对比 - 医疗AI智能体具备高自主性 可独立运作达成目标 而传统医疗AI仅作为人类使用的被动工具且无上下文感知能力[9] - 持续学习能力使智能体从新数据和交互中自适应进化 传统医疗AI需重新训练数据集更新 人类医生则依赖终身经验学习[9] - 角色定位为临床协作伙伴或助手 能查询系统并与人类合作 传统医疗AI仅辅助特定任务 人类医生仍是核心决策者[9] 实施挑战与未来方向 - 面临技术集成复杂性、临床医生接受度障碍、法规适应性及数据隐私与算法偏见等伦理问题[3] - 未来向主动式多智能体协作系统转型 发展"AI智能体医院"生态系统 强调精准、高效和公平的医疗交付[3][13][15] - 需克服人机交互设计、持续学习评估及监管框架调整等深层次障碍以实现成功落地[15]
南方医科大学发表最新Cell子刊论文
生物世界· 2025-09-27 12:04
肾脏缺血再灌注损伤的临床背景与未满足需求 - 肾脏缺血再灌注损伤是急性肾损伤的主要诱因 常见于肾切除术 肾移植 创伤和心脏搭桥等手术[3] - 该损伤严重影响患者预后和生活质量 但目前临床上缺乏有效的预防和治疗方法[3] - 肾脏近端小管上皮细胞是损伤的主要靶细胞 其病理生理机制复杂 包括能量代谢异常和多种细胞死亡方式 尚未完全明确[3] 最新研究成果概述 - 南方医科大学团队于2025年9月25日在Cell Reports Medicine发表研究 揭示肠道共生菌黏液真杆菌的代谢产物熊去氧胆酸可促进脂肪酸氧化以保护肾脏免受缺血再灌注损伤[4] - 研究核心发现包括黏液真杆菌释放UDCA抵御损伤 UDCA是强效的PPARγ激动剂 补充菌株或UDCA可缓解损伤 且两者在患者体内减少[7] 研究机制与实验发现 - 肾脏缺血再灌注损伤会降低小鼠盲肠内容物和血清中的黏液真杆菌代谢产物熊去氧胆酸水平[6] - 补充黏液真杆菌或熊去氧胆酸可防止小鼠发生缺血再灌注损伤[6] - 机制上 UDCA直接结合并激活PPARγ 从而增加脂肪酸氧化 诱导ATP生成 并减少肾小管上皮细胞脂质积累[6] 人类临床相关性 - 人类肾脏缺血再灌注损伤患者血清中熊去氧胆酸水平显著降低[6] - 手术前熊去氧胆酸或黏液真杆菌水平较高的患者发生缺血再灌注损伤的严重程度较轻[6] 研究意义与潜在应用 - 该研究为使用黏液真杆菌及其代谢产物熊去氧胆酸来预防或治疗肾脏缺血再灌注损伤提供了理论依据[9]
华人学者本周发表4篇Cell论文:阿尔茨海默病发病新机制、单细胞新生转录组测序、泛癌免疫疗法、时间分辨荧光蛋白
生物世界· 2025-09-27 12:04
撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 本周 (9 月 22 日- 9 月 28 日) ,国际顶尖学术期刊 Cell 共上线了 7 篇研究论文,其中 4 篇来自 华人学 者,这些研究分别是 —— 时间分辨荧光蛋白 、 阿 尔茨海默病发病新机制 、 泛癌免疫疗法 、 单细胞新生转录组测序 。 时间分辨荧光蛋白,拓展荧光显微镜应用范围 9 月 22 日, 西湖大学 张鑫 教授团队 ( 谈自主 、 熊家亨 、 冯嘉辉 为共同第一作者 ) 在 Cell 期刊发表了题为: Time-resolved fluorescent proteins expand fluorescent microscopy in temporal and spectral domains 的研究论文。 该研究首次提出并发展了 时间分辨荧光蛋白 (t ime-resolved fluorescent protein, tr-FP ) 这一变革性工具集, 在时间和光谱域上拓展了荧光显微镜的应用 范围, 为生物学研究提供了整合系统复杂性和定量准确性的全新解决方案。 阿尔茨海默病发病新机制 9 月 25 日,西奈山 伊坎 医学院 张斌 、 蔡东明 、 ...
离诺贝尔奖最近的华人科学家——陈志坚,来自福建农村,已包揽各大“诺奖风向标”
生物世界· 2025-09-27 12:04
撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 日前,诺贝尔奖官网公布了 2025 年 诺贝尔奖 的揭晓时间,将于 10 月 6、7、8 日陆续揭晓诺贝尔生理学或医学奖、诺贝尔物理学奖和诺贝尔化学奖。 在诺贝尔奖揭晓前,多个有着" 诺奖风向标 "之称的科学大奖陆续颁发 ,9 月 25 日, 科睿唯安公布了 2025 年 引文桂冠奖 获奖名单,华人科学家 陈志坚 ( Zhijian James Chen) 获得了 引文桂冠奖 生理学或医学奖 ,至此,陈志坚已先后获得 科学突破奖 、 拉斯克奖 、 霍维茨奖 、 引文桂冠奖 这几大公认的 " 诺 奖风向标 " ,堪称 离诺奖最近的华人科学家 。 1996 年, 陈志坚 与哈佛大学的 Tom Maniatis 合作,发现激酶必须被泛素"激活",NF-κB 信号转导过程才能正常运作。此时,他觉得要想继续研究泛素,还是 要回到学术界,1997 年,陈志坚离开了 ProScript,在德克萨斯大学西南医学中心建立了自己的实验室,并一直工作至今。 一开始, 陈志坚 的研究聚焦于泛素在 NF-κB 蛋白复合物信号通路中的作用,特别是其在免疫反应中的作用。在德克萨斯大学西南医学中心的实 ...
清华大学发表最新Cell论文
生物世界· 2025-09-27 08:58
新生 RNA 的分析对于揭示基因间非编码转录以及理解基因组调控至关重要。在单个细胞中,转录本质上是 随机的——这一特性会影响发育过程中的细胞命运决定。然而,这种转录多样性仍知之甚少,部分原因在 于技术限制。单细胞水平的转录动力学解析对于理解如何通过解读相同的基因组来产生多样化的细胞身份 至关重要。 2025 年 9 月 26 日,清华大学基础医学院 沈晓骅 教授 课题组 (博士生 马绍骞 为第一作者兼共同通讯作 者 ) 在国际顶尖学术期刊 Cell 上发表了题为: Single-cell nascent transcription reveals sparse genome usage and plasticity 的研究论文。 该研究开发了一种 单细胞新生转录组测序 的新方法—— scFLUENT-seq ,能够高灵敏、全基因组地捕获 新生转录本,并更好地保留 RNA 起始信息。 撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 在高等真核生物中,同一个基因组可分化出成百上千种不同的细胞类型。这种细胞多样性是由转录所驱动 的,转录将基因组信息 (包括编码序列和调控元件) 转化为 RNA 分子,这些 RNA 分子指导蛋 ...
老药新用,双管齐下!湘雅医院最新Cell子刊:增强铁死亡,促进癌症免疫治疗
生物世界· 2025-09-26 16:30
研究背景与临床挑战 - 免疫检查点阻断等免疫疗法是多种恶性肿瘤的变革性治疗手段,但面临患者产生获得性耐药和免疫相关不良事件的重大临床挑战[2] - 在免疫相关不良事件中,癌症相关血栓栓塞是导致死亡的主要原因,凸显了在高危人群中采取预防性抗血栓策略的紧迫性[2] - 临床实践中,接受免疫治疗的癌症患者常需联合使用抗血小板药物,引发了寻找能同时解决血栓栓塞和免疫治疗耐药的双重挑战的药物的可能性[2] 核心研究发现 - 抗血小板药物沃拉帕沙通过靶向FOXO1/HMOX1信号轴,增强线粒体相关铁死亡,从而促进癌症免疫治疗[3] - 沃拉帕沙与FOXO1结合,抑制FOXO1在第256位丝氨酸位点的磷酸化并促进其核转位,从而上调血红素加氧酶-1,导致线粒体铁过载和线粒体相关铁死亡[6] - 在多种黑色素瘤小鼠模型中,沃拉帕沙增强了免疫疗法诱导的肿瘤铁死亡和抗肿瘤免疫[6] - 临床上,FOXO1/HMOX1的高共表达与免疫疗法响应的改善和无进展生存期的延长相关[6] 药物筛选与机制 - 研究团队对20种获得美国FDA批准的抗血小板药物进行系统筛选,发现沃拉帕沙是一种有效的促铁死亡药物[6] - 沃拉帕沙于2014年获得美国FDA批准上市,能够可逆抑制血小板上的PAR-1受体,从而阻断凝血酶介导的血小板活化,实现抗血栓治疗[6] - 铁死亡是一种铁依赖的受控细胞死亡形式,其特征为脂质过氧化,已成为癌症免疫治疗的一种强有力的辅助手段,例如通过增强肿瘤细胞的铁死亡来克服癌症免疫治疗耐药[5] 研究意义与前景 - 沃拉帕沙有望成为免疫治疗的有力辅助手段,为既需要溶血栓治疗又需要免疫治疗的癌症患者带来双重益处[8] - 该研究展示了抗血小板药物在解决癌症患者血栓栓塞和免疫治疗耐药双重挑战方面的潜力[3]
Nature子刊:浙江大学顾臻团队发明“声控胶囊”,巧用共振原理,实现药物受控释放
生物世界· 2025-09-26 16:30
编辑丨王多鱼 排版丨水成文 从桥梁结构在特定频率风载下显著振动,到歌手飙出高音使玻璃杯微微震颤;从老式收音机调台时捕捉到 清晰信号,到微波炉使食物中的水分子高效发热 ——这些现象背后都有一个共同的物理原理—— 共振 。 当外界激励的频率与系统的固有频率匹配时,能量高效传递,振动幅度急剧放大。这一原理不仅广泛存在 于声学、机械、电磁等工程领域,也为生物医学的创新提供了重要启示。 2025 年 9 月 24 日,浙江大学药学院、金华研究院和先进药物 递释 系统全国重点实验室 顾臻 教授 、 王 金强 研究员团队 ( 魏鑫伟 研究员为第一作者 ) 在 Nature 子刊 Nature Biomedical Engineering 上发表 了题为 : An artificial cilia-based array system for sound frequency decoding and resonance- responsive drug release 的研究论文。 研究团队受 耳蜗 中 毛细胞 感知声波振动 的 启发 ,开发了一种 仿生纤毛阵列 , 通过 声学共振 机制 实 现 对钢琴音乐和语音等声音信号的 ...
西湖大学一周内集齐Cell、Nature、Science三大顶刊
生物世界· 2025-09-26 12:06
撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 本周 (9 月 22-28 日) , 西湖大学 作为第一署名单位在 Cell 、 Nature 和 Science 期刊各发表一篇论文,实现了 一周内集齐 CNS 三大顶刊 。这些研究涉及 荧光显微成像 、 无人机 、 mRNA 剪接 领域。 时间分辨荧光蛋白,拓展荧光显微镜应用范围 2025 年 9 月 22 日,西湖大学 张鑫 教授团队 ( 谈自主 、 熊家亨 、 冯嘉辉 为共同第一作者 ) 在国际顶尖学术期刊 Cell 上发表了题为: Time-resolved fluorescent proteins expand fluorescent microscopy in temporal and spectral domains 的研究论文。 该研究首次提出并发展了 时间分辨荧光蛋白 (t ime-resolved fluorescent protein, tr-FP ) 这一变革性工具集, 在时间和光谱域上拓展了荧光显微镜的应用 范围, 为生物学研究提供了整合系统复杂性和定量准确性的全新解决方案。 在这项最新研究中, 张鑫 团队报道了一系列具有理性可调控寿命的时间 ...
Springer Nature上线中文版OA内容中心!探索700+OA期刊,3000+OA图书…
生物世界· 2025-09-26 12:06
开放科学 (Open Science) 是透明、值得信赖、且可供所有人使用、重复使用并借鉴的科学,它能带来更 快、更可持续的科学发展以及更为广泛的益处,而 开放获取 (Open Access) 是这一切的基础。以 OA 形 式发表研究,也能为研究人员和作者带来影响力和可见度等诸多益处: 金色 OA 具有更大程度的引用优势,更 多的使用量和更广的影响范围,研究本身也将受到更高的关注度,为作者带来更多的合作机会和科研机遇。 为了帮助中国科研人员更好地了解开放科学和 OA 出版,以及 施普林格·自然 (Springer Nature) 的作者和 合作伙伴更全面地认识我们的开放获取举措,我们推出了中文版 "Springer Nature 开放获取内容中心" —— 涵盖开放科学、OA 期刊、OA 图书、开放数据和 OA 协议等主题,读者可以根据自身兴趣分别浏览不同话题 并获取丰富的学术资讯和资源,如期刊手册和列表、OA 论文的出版流程、OA 图书作者指南、开放数据白皮 书和 OA 协议案例等。 施普林格·自然旗下拥有 700 多本纯 OA 期刊,2200 多混合期刊提供优质的 OA 发表选项,3300 多种 OA 图书 ...
Cancer Cell:卞修武院士团队揭示生酮饮食通过肠道菌群对抗脑肿瘤
生物世界· 2025-09-26 12:06
研究背景与临床需求 - 胶质瘤是最常见的脑部神经上皮肿瘤,约一半患者会发展为最致命的胶质母细胞瘤(GBM)[2] - 胶质母细胞瘤治疗效果有限,患者中位总生存期仅为15个月,迫切需要开发新疗法[2] - 生酮饮食作为一种高脂肪、极低碳水化合物的饮食方案,被认为是潜在治疗策略,但其作用机制此前不明确[2] 核心研究发现 - 胶质瘤患者体内产丁酸菌(尤其是Roseburia faecis)数量减少,丁酸水平降低[6] - 生酮饮食能以黏蛋白-2依赖的方式重塑肠道菌群,显著丰富Akkermansia muciniphila(AKK菌),提高丁酸盐生成[6] - 丁酸盐可激活小胶质细胞中的caspase-3,促进小胶质细胞向抗肿瘤表型转化,最终抑制小鼠脑胶质瘤进展[6] - 生酮饮食的抗肿瘤效果依赖于黏蛋白-2、小胶质细胞及小胶质细胞中的caspase-3[6][7] 机制验证与治疗潜力 - 使用抗生素治疗、无菌条件或特异性耗竭关键因子(黏蛋白-2、小胶质细胞、caspase-3)时,生酮饮食的抗瘤效果显著消失[6] - 补充丁酸、AKK菌、Roseburia faecis或其组合,能恢复抗生素处理或无菌小鼠中由生酮饮食诱导的小胶质细胞抗肿瘤活性[6] - 靶向肠道菌群(如通过生酮饮食)或直接补充丁酸盐,被提出作为治疗胶质瘤的有效策略[9]