华人学者Cell期刊研究突破 - 本周华人学者作为通讯作者或第一作者在Cell期刊发表4篇研究论文，涵盖线粒体对多能性的影响、完整组织的多模态遗传筛选平台、抗衰老间充质祖细胞疗法、补体蛋白攻击的开关 [1] 线粒体对哺乳动物多能性的影响 - 德克萨斯大学西南医学中心吴军教授团队开发强制线粒体自噬新技术，可减少或完全去除线粒体 [3] - 研究发现线粒体数量降低会导致着床前小鼠胚胎发育延迟 [3] - 该技术为探索线粒体在发育、疾病和跨物种生物学中的作用开辟新途径 [3] 哺乳动物完整组织的多模态遗传筛选平台 - 哈佛大学庄小威教授团队开发Perturb-Multi新技术，首次实现哺乳动物整个组织中数百个基因并行扰动 [7] - 该技术同步完成基因表达谱、亚细胞形态和空间位置的三维解析 [7] - 为细胞功能机器学习模型提供关键训练数据 [7] 抗衰老间充质祖细胞疗法 - 中科院动物所刘光慧团队运用合成生物学方法对长寿基因通路进行重编程 [11] - 成功构建具有抗衰老、抗应激、抗恶性转化三重抗性的工程化人类抗衰型间充质祖细胞(SRC) [11] - 灵长类动物模型验证SRC可显著延缓多器官衰老进程 [11] 补体蛋白攻击的关键开关 - 宾夕法尼亚大学研究发现补体系统激活取决于潜在补体附着位点表面密度 [16] - 当密度达到临界阈值时，补体激活呈现显著跃升 [16] - 计算模型揭示补体反应的阈值行为来源于核心蛋白子网络的渗流型相变 [16] - 该发现为长效药物载体和生物相容性植入器械开发提供新范式 [17]

艺术品修复行业现状 - 博物馆等机构收藏的艺术品中约70%存在不同程度损坏[1] - 传统手工修复耗时数月且成本高昂 大量艺术品因修复成本过高无法公开展出[1][4] - 数字图像修复技术目前仅作为可视化工具 无法替代传统修复方法[2] AI修复技术突破 - 麻省理工学院开发出基于AI的数字化薄膜修复技术 速度比手工修复快70倍[3][14] - 技术采用可移除聚合物薄膜覆盖画作 通过高精度扫描和AI算法重建原始图像[5][8] - 演示案例中修复15世纪晚期木板油画 覆盖面积达66205平方毫米 使用57314种独特颜色[14] 技术实施细节 - 修复流程包括清洁画作、高精度扫描、AI分析生成数字图像、颜色填补薄膜打印[8][18] - 单次修复仅需3.5小时 处理5612处颜色缺失 效率达传统方法的66倍[14] - 薄膜可拆卸设计避免对原作造成永久性改变[14] 技术应用价值 - 显著降低修复成本和时间 使原本不值得高预算修复的画作得以重现[15] - 增强修复人员预见性 解决传统修复中耗时、不可逆等痛点[7][15] - 技术源于跨学科创新 由机械工程博士生结合业余爱好开发[6]

干细胞与衰老研究 - 衰老的关键特征之一是干细胞储备耗竭及其引起的组织再生与稳态维持能力下降 但干细胞耗竭是衰老的驱动因素还是伴随现象尚不明确 [2] - 外源性干细胞移植在人类抗衰老应用中面临植入效率低下、功能性驻留时间短暂及潜在致瘤风险等挑战 [2] 抗衰型间充质祖细胞(SRC)的构建 - 研究团队运用合成生物学方法对长寿基因通路进行重编程 成功构建具有抗衰老、抗应激、抗恶性转化三重抗性的工程化人类抗衰型间充质祖细胞(SRC) [3] - 通过对人类间充质祖细胞中长寿节点基因FOXO3进行双位点工程化改造(T757G/T943G) 重构磷酸化信号时空调控网络 集成三位一体功能模块 [7] - FOXO3增强型SRC展现出显著抗衰老活性、强大环境适应能力和优异安全性特征 能有效抵抗衰老微环境并规避致瘤风险 [8] SRC在灵长类动物模型中的验证 - 在为期44周的试验中 通过静脉注射SRC细胞疗法使老年食蟹猴(相当于60-70岁人类)全身衰老指标如细胞衰老、慢性炎症和组织退化均减少 且无不良反应 [10] - SRC治疗改善了大脑结构和认知功能 未成熟神经元生物学年龄逆转6-7岁 卵母细胞生物学年龄逆转5岁 [10] - SRC的恢复作用部分归因于其外泌体 在促进细胞年轻化、抑制慢性炎症及维持基因组与表观基因组稳定性方面发挥核心作用 [10] 研究意义与结论 - 该研究提供了基因改造人类间充质祖细胞可减缓灵长类动物衰老的初步证据 突显再生疗法在对抗年龄相关健康衰退方面的潜力 [12] - SRC通过分泌外泌体发挥抗衰老作用 可对抗全身系统性衰老并促进认知功能和生殖功能的年轻化 [13]

多细胞生物的生命活动需要成千上万的基因在空间上有序的各种细胞类型中协调运作。要理解组织功能的基础，就需要剖析体内各种细胞和组织表型的遗传控制 机制。然而，一直是个重大挑战，传统方法要么只能测量基因表达情况 （单细胞策略） ，要么只能观察细胞形态 （显微成像） ，始终无法同时捕捉多个维度的 信息。 2025 年 6 月 12 日， 哈佛大学 庄小威 教授团队在国际顶尖学术期刊 Cell 上发表了题为： Perturb-Multimodal: A platform for pooled genetic screens with imaging and sequencing in intact mammalian tissue 的研究论文。 撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 该研究开发了一种名 为 Perturb-Multi 的新技术，将成像技术与测序技术结合，首次实现在哺乳动物整个组织中对数百个基因并行扰动，同步完成基因表达谱、 亚细胞形态和空间位置的三维解析。 通过成像技术，能够识别单个细胞中的扰动情况，同时测量其基因表达谱和亚细胞形态。利用单细胞测序技术，测量了对相同干扰的完整转录组反应。 研究团队应用 ...

半导体热传输机制研究 - 理解材料界面间的热传输机制对推进半导体技术至关重要，尤其在极高功率密度下运行的微型化器件方面[1] - 界面声子介导过程在理论上已被确立为半导体中界面热传输的主要机制[1] - 由于测量埋藏界面的温度和非平衡声子分布存在挑战，其纳米级动态特性在实验上仍难以捉摸[1] 北京大学研究成果 - 2025年6月11日北京大学高鹏团队在Nature发表关于界面声子传输动力学的研究[2] - 研究通过电子显微镜探究了界面间声子传输动力学[2] - 使用原位振动电子能量损失谱(EELS)克服了测量限制[3] - 以纳米分辨率测量了AlN-SiC界面两侧的温度梯度分布[3] - 以亚纳米分辨率绘制了非平衡声子占据态[3] 研究发现 - 观察到界面约2纳米范围内存在陡峭的温度骤降[4] - 直接提取了相对界面热阻(ITR)[4] - 界面处声子模式热导率不匹配导致邻近区域产生大量非平衡声子[4] - 正向与逆向热流下界面模式的声子占据数呈现差异[4] - 引起界面约3纳米范围内AlN光学声子模态温度的显著变化[4] 研究意义 - 揭示了(亚)纳米尺度的声子传输动力学[5] - 证实了界面模式参与的声子非弹性散射机制[5] - 为热界面工程设计提供了重要指导[5]

干细胞抗衰老研究 - 研究团队成功构建具有抗衰老、抗应激、抗恶性转化三重抗性的工程化人类抗衰型间充质祖细胞（SRC），通过灵长类动物模型验证其可显著延缓多器官衰老进程[2][3] - SRC技术体系包括SRC1.0（2017年）通过NRF2基因编辑增强抗氧化防御网络，以及SRC2.0（2019年）通过FOXO3基因改造集成抗衰/抗逆/抗瘤功能模块[6] - 在老年食蟹猴模型中，以2×10⁶个细胞/千克体重的剂量每两周静脉输注SRC，44周干预未出现发热、免疫过度活化或体重减轻等不良反应[8][9] SRC抗衰效能评估 - SRC2.0展现出显著抗衰老活性、强大环境适应能力和优异安全性，能有效抵抗衰老微环境并规避致瘤风险[8] - 干预后老年猴多器官衰老进程显著延缓：认知功能提升，多组织退行性病变改善，泛组织中衰老细胞积累减少33%-45%，关键功能细胞状态恢复[9][11] - 机器学习分析显示未成熟神经元生物学年龄逆转6-7岁，卵母细胞生物学年龄逆转5岁[11] 技术创新与临床转化 - 研究突破传统单一疾病靶向治疗局限，首次证实人类SRC能跨越灵长类种属差异系统性延缓多器官衰老[13] - 技术已获国际PCT专利授权，建立适用于灵长类的功能增强型干细胞制备范式，推动精准衰老干预[13][16] - 在非人灵长类中验证的安全有效方案为人类临床试验提供关键参考，所建跨物种衰老评估体系树立新标准[14] 未来研究方向 - 需开发临床级制备工艺和标准化质控手段以实现SRC技术规模化应用[18] - 需深入解析SRC在生理和病理环境下的驻留模式及与宿主免疫系统相互作用机制[18] - 技术有望拓展至神经退行性疾病、心血管疾病、骨关节炎和卵巢早衰等衰老相关疾病治疗[19]

以下文章来源于中华肿瘤杂志 ，作者罗伟仁 中华肿瘤杂志 . 《中华肿瘤杂志》官方公众号 罗伟仁. 重新思考肿瘤[J]. 中华肿瘤杂志, 2025, 47(6): 463-467. DOI: 10.3760/cma.j.cn112152-20250401-00145. 摘 要 在过去半个世纪的全球抗癌斗争中，无论是肿瘤基础研究还是临床实践，几乎所有探索均围绕"体细胞突 变"这一理论展开，比如在分子分型、个体化精准医学、基因治疗、新抗原肿瘤疫苗研发以及测序技术开 发等诸多方面。即便近年备受瞩目的肿瘤微环境研究，包括肿瘤免疫方向，其最终归因仍往往指向癌细胞 或微环境细胞中的某些特定基因和突变。然而，"体细胞突变"范式并未为临床带来真正有效的肿瘤治愈路 径，倘若继续以该理论为主导框架，显然难以在肿瘤的理解与治疗上取得实质性进步。因此，在肿瘤研究 史的这个关键十字路口，一场彻底的新思维变革迫在眉睫。文章阐述了肿瘤系统为理解肿瘤本质所带来的 新视角，肿瘤生态学的基本原理及其在治疗中的潜在应用，并探讨了生态病理学这一新兴领域的理论框架 与研究意义。呼吁要摒弃当前主导的肿瘤线性还原旧范式，更重要的是，致力于为后基因组时代的新 ...

类器官研究发展 - 2009年荷兰Hubrecht研究所Hans Clevers团队首次利用小鼠肠道成体干细胞培育出肠道类器官，开创类器官研究时代 [2] - 2025年6月Hans Clevers团队在Cell Stem Cell发表研究，开发人类气道黏膜下腺体（SMG）类器官模型，用于呼吸系统炎症和感染研究 [2][6] 气道黏膜下腺体（SMG）生物学特性 - 人体气道含两种上皮结构：表面气道上皮（SAE）和气道黏膜下腺体（SMG），SMG位于气管与大支气管，由MUC5B黏液细胞、浆液细胞等组成 [7] - SMG功能包括分泌黏液、抗菌肽，维持气道湿度及防御病原体，其细胞异质性支持复杂炎症反应 [7] - 小鼠模型显示SMG具有多能祖细胞特性，可参与气道上皮修复再生，与慢性阻塞性肺疾病（COPD）气道重塑相关 [8] SMG类器官模型技术突破 - 研究团队从人类支气管组织建立SAE和SMG类器官，单细胞RNA测序证实模型准确重现组织细胞异质性 [9] - SMG类器官富含MUC5B黏液细胞和αSMA+肌上皮细胞，CD13特异性标记其分泌细胞 [9][10] - 实验显示α冠状病毒229E优先感染CD13+分泌细胞，触发未折叠蛋白反应 [9][10] 研究应用价值 - SMG类器官与SAE类器官联合可构建更具生理相关性的系统，用于研究感染和炎症的细胞反应 [12] - 该模型为探究COPD等呼吸系统疾病的病理机制提供新工具 [10][12] 团队其他研究成果 - 2023年10月Hans Clevers团队在Science发表研究，通过人肠类器官CRISPR筛选发现转录因子ZNF800抑制肠内分泌细胞分化 [13][14][16]

长效制剂技术突破 - 长效制剂通过持续药物释放可减少给药频率并提高患者依从性 但长期释放行为的精确调控仍具挑战性 [2] - 碳酸钙（CaC）和磷酸钙（CaP）等生物矿物因高生物相容性、稳定性和缓慢溶解速率成为长效制剂的理想材料 [2] - 无机结晶过程通过溶解矿物离子并嵌入药物 实现从无定形生物矿物到晶体的转化 有助于药物长期释放 [2] 压力融合生物矿化片剂研发 - 研究团队开发了压力融合的生物矿化片剂 实现IL-2的长效缓释以促进抗肿瘤免疫反应 [4] - 采用高压（2 GPa）条件制备化学式为Ca(CO3)x(PO4)2(1−x)/3的杂化生物矿化物 优化IL-2的体内释放行为 [7] - 将7.5毫克CaC纳米颗粒、2.5毫克CaP纳米颗粒和30微克IL-2混合加压 形成均匀透明的IL-2@Ca(CO3)1/2(PO4)1/3片剂 [8] 抗肿瘤免疫效果 - Ca(CO3)1/2(PO4)1/3重塑肿瘤微环境 优先激活细胞毒性T细胞和记忆T细胞 实现IL-2在肿瘤中数周滞留 [9] - 在小鼠黑色素瘤模型中 该片剂抑制局部肿瘤复发 阻碍远端肿瘤生长 并维持长期T细胞反应对抗转移肿瘤 [10] - 单剂片剂支持两阶段IL-2释放 使细胞因子在肿瘤内保留数周 克服IL-2短效期和全身毒性的限制 [10]

撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 线粒体 （ mitochondrial ） 是真核细胞中的重要细胞器，其与真核细胞之间的共生关系大约可追溯到 17 亿年前。这种共生关系对于整个真核生物域的进化、多 样化以及生存至关重要。 经过几十年的研究，线粒体早已超越了其作为细胞内" 能量工厂 "的刻板印象，人们认识到线粒体还在细胞凋亡、分化、信号转导、衰老以及发育时机等多种细胞 过程中发挥着至关重要的作用。然而， 哺乳动物发育 在多大程度上依赖线粒体，仍是一个悬而未决且基础性的问题。 最近，有研究人员构建了人类与黑猩猩之间的种间复合 （或杂交） 多能干细胞 （PSC） ，为源自细胞核基因组 （nDNA） 差异的人类特有特征提供了见解。然 而，该系统尚未被用于研究线粒体基因组 （mtDNA） 的差异。 在过去的约 600 万至约 1800 万年里，人科动物 （即类人猿） 的线粒体基因组 （mtDNA） 变得越来越不同，导致 mtDNA 中出现了数千种自然发生的核苷酸 变化。通过生成具有物种特异性线粒体含量的 跨物种复合多能干细胞 ，我们可以评估线粒体基因组的进化变化对多能细胞及其后代的影响。 在这项最新研究中，研究 ...