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 ...

肿瘤微环境与系统免疫研究 - 破译肿瘤微环境和系统免疫宏观环境的相互作用对开发更有效的癌症诊断和治疗策略至关重要[2] GLI共培养模型开发 - 研究团队开发了一种新型类器官共培养模型——凝胶-液体界面(GLI)共培养模型[3] - 该模型通过肺癌类器官(LCO)与配对外周血单个核细胞(PBMC)共培养，增强了免疫细胞与肿瘤类器官之间的相互作用[4] - GLI模型能更优化地模拟体内系统性抗肿瘤免疫反应[4] 模型验证与应用 - 通过肺癌患者队列验证，GLI模型在抗PD-1(αPD1)治疗下的响应能精确反映患者免疫治疗结果[5] - 研究通过功能多组学分析，在GLI模型中剖析了PBMC来源T细胞介导的各种肿瘤免疫过程[6] - 发现具有效应记忆样表型(GNLY+CD44+CD9+)的循环肿瘤反应性T细胞可作为免疫治疗效果潜在指标[6] 核心研究发现 - GLI共培养模型能反映肺癌患者的免疫治疗结局[7] - 模型揭示了免疫检查点抑制剂(ICI)治疗后外周T细胞的浸润和活化情况[7] - PBMC来源的T细胞在ICI作用下转变为具有更高细胞毒性的肿瘤反应性T细胞[7] 研究意义 - GLI共培养模型可用于开发精准免疫疗法的诊断策略[9] - 该模型有助于理解免疫治疗的潜在机制[9]

二维半导体研究突破 - 湖南大学段曦东教授团队在Science发表论文，提出栅极驱动能带调制超掺杂技术，用于高性能p型二维半导体晶体管制备，创下同类器件新纪录 [2][3] - 该技术通过外部栅极偏压调节范德华界面的能带偏移和电荷转移，实现超高二维空穴密度达每平方厘米1.49×10^14个，是传统电介质极限的五倍 [7] - 研究团队早在2017年就作为共同通讯作者在Science发表论文，实现2D异质节、多异质节及超晶格的可控外延生长，这是湖南大学首次作为第一单位发表Science论文 [4] 技术性能指标 - 采用该高效空穴掺杂技术制备的p型二维晶体管具有极低接触电阻，仅约0.041千欧·微米(kΩ·μm) [8] - 器件导通态电流密度高达约2.30毫安/微米(mA/μm)，创下同类器件新纪录 [8] - 在III型范德华异质结构中，层间电荷转移掺杂可通过外部栅极大幅调节，实现超掺杂效应，载流子密度远超典型电介质击穿所施加的最大可能静电掺杂极限 [7] 基础研究突破 - 能带对齐效应使得在二硒化钨双层结构中实现高浓度空穴掺杂，通过将电子转移到相邻单层硫化亚锡中实现 [6] - 离子注入在少层过渡金属二硫属化合物中难以实现掺杂，而该研究通过栅极调控解决了这一难题 [6][7]

SARS-CoV-2病毒进化与抗体研究 - SARS-CoV-2病毒通过关键受体结合域（RBD）的突变（如L455、F456、A475）持续逃避免疫，导致XBB 1 5和JN 1等高度逃逸突变株出现[1] - 现有单克隆抗体（mAb）因病毒快速进化而失效，亟需开发广谱中和抗体（bnAb）以应对未来突变株[2] 广谱中和抗体筛选策略 - 研究团队提出通过预测病毒进化热点筛选bnAb的策略，将发现概率从1%提升至40%[3][5] - 基于深度突变扫描技术对1103种野生型诱导的单克隆抗体进行回顾性分析，验证了该方法的有效性[5] BD55-1205抗体的突破性发现 - BD55-1205抗体能中和所有现存SARS-CoV-2突变株，并对表位逃逸突变具有强抵抗能力[3][6] - 冷冻电镜显示其受体模拟特性，mRNA-LNP递送后对XBB 1 5、HK 3 1、JN 1的中和抗体滴度达约5000[6] 技术应用与行业前景 - 结合病毒进化预测与mRNA递送技术，可加速开发针对SARS-CoV-2及其他潜在流行病原体的下一代抗体疗法[7] - 该研究由北大-清华联合中心、中科院生物物理所与美国Moderna公司合作完成，发表于《Nature Microbiology》[2][8]

海洋生物地球化学新发现 - 传统观点认为海洋中的元素主要来自表层生物过程通过"海洋生物泵"输送至深海 但最新研究提出海底是多种微量元素的关键来源 颠覆了传统认知 [2][3] - 研究以稀土元素和钕同位素为示踪剂 结合颗粒循环和沉积物成岩作用模型 建立了TEI(微量元素及同位素)循环的新框架 [8] - 发现对锰氧化物亲和力强的元素在水柱中呈现净清除效应 其浓度随水深增加而上升 这与可逆清除假设相反 [8] 研究机制与数据支撑 - 海底元素来源包含两部分:水柱颗粒吸附元素的再循环 以及沉积物内海洋硅酸盐风化作用新生成的元素 [8] - 深海有氧成岩作用是驱动因素 通过海底地形和底部湍流混合强烈影响水柱生物地球化学 [8] - 证实自生矿物在水循环中的作用常被生物颗粒掩盖 深海海底实为生物地球化学转化活跃区 [8] 学术价值与行业影响 - 研究发表于Nature期刊 被同期新闻观点文章评价为"揭示了微量元素令人惊讶的来源" [9] - 第一作者杜江辉具有北京大学本硕及俄勒冈州立大学博士背景 现任北京大学助理教授 [3][7] - 该发现为海洋资源开发、环境监测和气候变化研究提供了全新理论基础 [8][9]

华人学者研究成果 - 2025年6月11日Nature期刊上线24篇论文，其中12篇来自华人学者（包括通讯作者和第一作者）[1] - 中山大学一篇研究论文于6月9日被Nature加速上线（未计入12篇之内）[1] 生命早期高果糖摄入研究 - 生命早期摄入过多果糖会损害小胶质细胞的吞噬作用和神经发育[1] - 该机制可能直接导致青春期焦虑症风险增加[1] 开源AI基础模型 - 开发了基于多样化X光图像训练的完全开源AI基础模型[3] - 该模型在罕见胸部疾病检测方面优于现有模型[4] 紫杉醇生物合成突破 - 发现红豆杉中合成紫杉醇所需的FoTO1和紫杉醇基因[6] - 首次实现紫杉醇前体巴卡汀III的生物合成[6] DNA修复机制研究 - 阐明了非同源末端连接(NHEJ)途径中DNA修复机器的组装及动态变化[8] - 揭示了DNA聚合酶和连接酶的协同反应机制[8] 柔性神经植入物技术 - 开发出可随大脑生长的柔性神经植入物[10] - 在非洲爪蟾和墨西哥钝口螈中实现与神经组织无缝整合[10] 海洋微量元素来源研究 - 发现深渊海底是海洋微量金属生物地球化学循环的关键驱动者[12] - 颠覆了传统认为海洋微量元素主要来自水体的观点[13] 钙钛矿LED技术突破 - 提出"弱空间限域"新方法制备全无机钙钛矿薄膜[15] - 实现LED亮度116万尼特以上，使用寿命超18万小时[15] 声子传输动力学研究 - 通过电子显微镜揭示(亚)纳米尺度声子传输动力学[16] - 为热界面工程设计提供重要指导[16] 新型氮同素异形体制备 - 在室温下制备出分子N6（六氮）[17] - 在液氮温度(77K)下获得纯净N6薄膜[17] 癌症治疗新靶点发现 - 证实糖胺聚糖驱动的脂蛋白摄取是癌细胞抵抗铁死亡的关键机制[20] - 干扰糖胺聚糖生物合成可抑制肿瘤生长[20] 量子模拟器研究 - 开发出低温环境下中性原子Hubbard量子模拟器[23] 细胞膜破裂机制研究 - 证明NINJ1是机械应变诱导质膜破裂的关键调节因子[25] - 揭示了不同机械微环境中质膜破裂的调控机制[25]

果糖的特性与应用 - 果糖是饮食中仅次于葡萄糖的第二丰富单糖，具有甜度高、升糖指数低的特点，一度被视为"健康糖" [1] - 过去50年果糖消费量大幅增长，主要因高果糖玉米糖浆广泛用于饮料和超加工食品 [1] - 果糖被大量添加至奶茶、快餐、汽水等食品中以提升口感 [1][6] 果糖的健康风险 - 过量摄入与肥胖、糖尿病、脂肪肝等代谢疾病显著相关 [1] - 流行病学显示孕期或青春期高果糖摄入与神经发育受阻存在关联 [6] - 最新研究发现生命早期高果糖暴露会损害小胶质细胞吞噬功能，导致青春期认知缺陷和焦虑行为 [3][9][16] 果糖影响神经发育的机制 - 高果糖通过GLUT5转运蛋白抑制小胶质细胞的吞噬作用，阻碍死亡神经元清除 [7][10] - 果糖代谢产物果糖-6-磷酸会重编程小胶质细胞至低吞噬状态，该过程依赖己糖激酶-2的线粒体定位 [8] - GLUT5基因敲除可完全逆转高果糖对神经发育的负面影响 [7][9] 研究的临床意义 - 首次揭示果糖直接影响神经发育的分子机制，解释青少年焦虑症发病率升高现象 [11][12] - GLUT5在阿尔茨海默病等脑部疾病中表达异常，可能成为相关疾病研究新靶点 [13] - 研究团队正探索果糖类似物作为替代品的可行性 [12]

铁死亡机制研究 - 铁死亡是一种铁依赖性的新型细胞程序性死亡方式 由过度堆积的过氧化脂质诱导发生 其形态特征和分子机制与其他程序性死亡方式不同 [1] - 细胞中存在多个对抗铁死亡的防御途径 包括谷胱甘肽过氧化物酶4通过谷胱甘肽特异性催化过氧化脂质来抑制铁死亡 FSP1通过产生辅酶Q10的抗氧化形式促进癌细胞抵抗铁死亡 [1] - 铁死亡在肿瘤等多种疾病发生发展中扮演重要角色 免疫治疗或放射治疗可诱导肿瘤细胞铁死亡 铁死亡在肿瘤免疫治疗及放疗疗效发挥中起重要促进作用 [2] 糖胺聚糖与铁死亡关系 - 研究发现糖胺聚糖驱动的脂蛋白摄取是癌细胞抵抗铁死亡的关键机制 干扰糖胺聚糖生物合成或降解细胞表面糖胺聚糖会降低脂蛋白摄取 使癌细胞对铁死亡更敏感并抑制肿瘤生长 [3][7] - 癌细胞通过依赖细胞表面蛋白聚糖相连的硫酸化糖胺聚糖途径摄取脂蛋白 脂蛋白摄取主要通过递送α-生育酚来抑制铁死亡 [6][7] - 人类肾透明细胞癌与正常肾组织相比 硫酸软骨素水平升高且脂蛋白来源的α-生育酚含量增加 [10] 潜在治疗靶点 - 研究证实脂蛋白摄取是癌症中关键的抗铁死亡机制 糖胺聚糖生物合成是癌症治疗的潜在新靶点 [3][11] - 功能基因筛选发现脂蛋白摄取是癌细胞铁死亡敏感性的关键决定因素 补充脂蛋白可有效抑制多种癌症类型的铁死亡 [6] - 癌细胞需要糖胺聚糖生物合成来摄取脂蛋白 从而抵抗铁死亡并促进肿瘤生长 [9]

金属卤化物钙钛矿是 发光二极管 （LED） 的有前途的材料。利用纳米晶体/量子点、低维钙钛矿和超薄钙钛矿层在空间上限制电荷载流子，已被用于提高 钙钛矿 发光二极管 （PeLED） 的外量子效率。 然而，由于传统的钙钛矿材料中，电子和空穴 （负责发光的电荷） 难以有效碰撞发光，因此研究人员之前多采用"强空间限域"的方法——例如制作非常小的纳米 颗粒或极薄的材料层，来提高发光效率。但这种方法导致了 LED 亮度有限且使用寿命短，通常只能持续工作数小时，很难用在实际生活中的产品中。 编辑丨王多鱼 排版丨水成文 2025 年 6 月 11 日，中国科学技术大学 肖正国 教授团队在国际顶尖学术期刊 Nature 上发表了题为： Weakly space-confined all-inorganic perovskites for light-emitting diodes 的研究论文。 该研究在提高 钙钛矿发光二极管 （PeLED） 寿命方面取得了重要进展，该研究提出了一种被称作" 弱空间限域 "的新方法，制备出了晶体颗粒更大、更耐高温的 全无机钙钛矿薄膜，成功将 LED 亮度提高到 116 万尼特以上，使用寿命超过 ...