编辑丨王多鱼 排版丨水成文 生长素 （Auxin） 是最早被发现的植物激素 ，其 在协调植物生长发育的各个方面以及调节植物对环境信号的响应方面发挥至关重要的作用，包括根和芽的形成、 茎叶的生长、向光和向重力性反应等。 与所有已知的其他植物激素不同，生长素在植物体内是定向运输的，即 极性生长素运输 （PAT） ，这种独特的系统通过形成浓度梯度以及局部最大值或最小值， 为生长素的多种作用奠定了基础，从而在植物体内协调复杂的动态调节机制。例如，常见的向日葵"转头"运动就是生长素在向光侧和背光侧分布不均匀产生的结 果。这种有方向的运输主要依赖三类蛋白的协同作用：负责生长素从胞内向胞外运输的 PIN 家族 和 ABCB 家族 ，以及负责生长素从胞外转运至细胞内的 AUX1/LAX 家族 。它们的转运方式和调控机制各异，对于生长素极性运输和特定空间分布发挥了十分关键的作用。 然而，现有研究仍然缺乏对介导生长素内向运输的 AUX1/LAX 蛋白的分子水平的认知，这也成为了理解生长素极性运输机制的关键"缺口"。 2025 年 5 月 15 日，中国科学技术大学生命科学与医学部 孙林峰 、 刘欣 团队联合 谭树堂 团队 （ 杨 ...

锂离子电池安全监测技术 - 高容量锂离子电池在便携式电子产品、电动汽车及可再生能源存储系统中发挥关键作用，但2020-2024年期间锂离子电池事故多达9486起，安全性问题凸显[2] - 研究团队开发出小型化低功耗系统，可精确感知并无线传输电池内部温度和应变信号，对电池性能影响可忽略不计，为智能锂离子电池设计奠定基础[2][3] - 通过获取内部温度信号及初始短路区域与电极面积比，可对热熔断和热失控进行定量分析，评估热失控强度并识别热滥用行为[3] 医学与生物技术前沿 - Nature Medicine创刊30周年，聚焦医学未来发展与挑战[4] - 基因治疗技术有望帮助千万中国人群改善视力问题，实现"看得更久、看得更远"的目标[5] - 家用无线电设备在追踪神经系统疾病进展方面展现出应用潜力[6]

牛磺酸的多重功能研究 - 牛磺酸是一种条件必需的微量营养素，广泛分布于体内，常见于功能饮料中用于补充能量和改善疲劳 [2] - 近期研究揭示牛磺酸具有抗衰老、提高癌症治疗效果和抗肥胖等新功能 [2] - 但最新Nature研究显示肿瘤微环境中的牛磺酸会驱动糖酵解，促进白血病发生发展 [2] 牛磺酸与白血病的关系 - 研究发现白血病干细胞富集细胞(LSC)依赖牛磺酸转运蛋白(TAUT)从骨髓环境中获取牛磺酸 [5] - 抑制成骨细胞中CDO1表达可减少牛磺酸生物合成，从而抑制LSC生长并改善生存结局 [5] - 抑制牛磺酸转运蛋白能显著抑制体内髓系白血病进展 [6] - 牛磺酸摄取缺失会抑制mTOR激活和糖酵解，减少LSC能量供应 [6] 牛磺酸与癌症治疗 - Venetoclax耐药的AML患者TAUT表达水平升高 [6] - TAUT抑制可与Venetoclax协同作用，阻止原代人类AML细胞生长 [6] - 研究表明白血病患者需慎重考虑补充牛磺酸 [9] - 开发阻止牛磺酸进入白血病细胞的方法可能有助于治疗 [9] 牛磺酸的其他功能研究 - Science研究显示牛磺酸缺乏是衰老驱动因素，补充可延长小鼠健康寿命12% [9][11] - Cell研究发现肿瘤细胞通过SLC6A6基因与CD8+T细胞竞争牛磺酸，导致免疫逃逸 [11] - 补充牛磺酸可重新激活耗竭的CD8+T细胞，提高癌症治疗效果 [11] - Nature研究发现N-乙酰牛磺酸水解酶PTER在减少食物摄入和抗肥胖中起重要作用 [13][14]

重组蛋白表达系统的重要性 - 重组蛋白在生命科学基础研究、生物制药、疫苗研发和体外诊断等领域应用广泛 [1] - 制备效率与质量受基因序列优化、载体构建、宿主细胞选择及培养工艺等多种因素影响 [1] - 表达宿主选择尤为关键，直接影响目标蛋白的产量、翻译后修饰水平及最终功能活性与应用效果 [1] 主流表达系统比较 - 大肠杆菌：增殖快、成本低、表达量高，但缺乏完善的翻译后修饰系统且存在包涵体复性难题 [1] - 哺乳动物细胞（如CHO、HEK293）：表达蛋白更接近天然状态，在治疗性蛋白生产中不可或缺，但表达量较低且操作繁琐 [1] - 酵母与昆虫细胞：在成本控制、规模化生产及复杂蛋白折叠等场景中展现独特价值，但翻译后修饰与哺乳动物不完全相同 [1] - 表达宿主选择需建立多维度评估体系 [1] 讲座内容概述 - 聚焦蛋白表达系统选择策略 [2] - 深入分析各类常用表达系统的特性与应用场景 [2] - 结合实际案例探讨如何依据目标蛋白的研究背景、理化性质、生物学功能和下游应用等因素选对表达宿主 [2] - 对蛋白表达高频问题进行详细解答，分享获得高质量重组蛋白的实战经验 [2] 讲座大纲 - 不同重组蛋白表达系统的特性与比较 [6] - 各类蛋白表达平台技术路线详解 [6] - 表达系统选择策略和实战案例分享 [6] - 蛋白表达高频问题与难点解答 [6]

华人学者科研成就 - 2025年5月14日Nature期刊上线30篇论文中，15篇由华人学者主导（通讯作者或第一作者）[1] - 中国科学院大气物理研究所周天军团队发表关于南亚夏季季风与历史暖期关联的研究[1] - 华南理工大学杨凯婷团队揭示辐射诱导的双调蛋白在肿瘤转移中的作用机制[1] 材料与能源领域突破 - 洛桑联邦理工学院胡喜乐团队开发钴镍合金封装技术，提升高温CO2电还原效率[2] - 北京理工大学陈浩森团队实现锂离子电池内部危险信号的无线传输技术[7] - 北京高压科学研究中心毛河光院士团队通过超高压晶体学途径制备金属氢[8] 生物医学前沿研究 - 密歇根大学邹伟平团队发现STAT5/STAT3平衡调控树突状细胞功能与肿瘤免疫[11] - 中国医学科学院于洋团队揭示星形母细胞瘤致癌融合基因的共性启动机制[19] - 宾夕法尼亚大学李明瑶团队利用空间转录组学解析人类大脑皮层分层特化[21] 基础科学探索 - 香港科技大学陈子亭团队在旋磁零折射率介质中发现体-时空涡旋对应关系[13] - 中国科学院宿兵团队通过基因组分析揭示东南亚大陆自然选择特征[15] - RIKEN脑科学中心Xiaowei Gu团队发现前额叶编码情绪推理内部模型的机制[25] 跨学科研究进展 - 杜克大学Jing Liu团队鉴定人类特有增强子对放射状胶质细胞潜能的调控作用[4] - 中科院钱友存团队阐明载脂蛋白L蛋白通过肠道共生菌调控免疫的机制[9] - 约翰·霍普金斯大学Chen Xie团队在恒星HD 181327碎片盘中探测到水冰存在[23]

宿主-共生菌互作机制研究 - 研究首次揭示小鼠肠道上皮细胞分泌的载脂蛋白APOL9a/b及人源同源蛋白APOL2可特异性识别拟杆菌目细菌，诱导其释放外膜囊泡（OMV），激活IFN-γ-MHC-II免疫信号通路，增强肠道黏膜抗感染能力[2] - 宿主通过APOL9a/b与共生菌细胞膜表面的神经酰胺-1-磷酸（Cer1P）结合，特异性识别拟杆菌目细菌，敲除Cer1P合成酶会显著降低结合效率[6][7] - APOL9a/b诱导细菌释放外膜囊泡而非裂解细菌，这些囊泡增强宿主γ-干扰素信号传导，促进肠道上皮细胞MHC-II表达，缺失APOL9a/b会损害免疫屏障功能导致感染致死[7] 技术方法与创新发现 - 研究团队开发"APOL9-seq"策略，结合流式细胞分选与16S rRNA测序技术，全面分析APOL9蛋白结合的肠道微生物[6] - 实验验证多形拟杆菌中Cer1P合成酶敲除会显著降低APOL9a/b结合效率，证实神经酰胺分子的关键作用[7] - 发现宿主载脂蛋白通过特异性作用共生菌神经酰胺分子维持肠道免疫稳态，为菌群精准调控提供新靶点[7][9] 理论意义与应用前景 - 研究扩展了对宿主-共生菌共同进化互作机制的理解，建立宿主主动塑造肠道微生态的新理论框架[3][9] - 发现为开发基于菌群精准调控的下一代免疫干预手段奠定分子细胞基础，具有潜在微生态治疗价值[9] - 成果发表于《Nature》期刊，技术路径包含基因编辑（Cer1P合成酶敲除）和免疫信号通路解析[2][7]

星形母细胞瘤的遗传特征 - 星形母细胞瘤（ABM）是一种罕见的中枢神经系统肿瘤，主要影响年轻女性，局部复发率高[2] - 约92%的ABM病例存在MN1-BEND2或MN1-CXXC5这两类融合基因[2] - 少数ABM病例缺乏MN1基因突变，而是存在EWSR1-BEND2、MAMLD1-BEND2或TCF3-BEND2融合基因[2] - BEND2和CXXC5分属不同转录因子家族，均编码潜在的DNA结合结构域（DBD）[2] 星形母细胞瘤的发病机制研究 - 研究揭示了ABM的细胞起源和分子发病机制，为开发靶向治疗提供了新思路[3] - MN1-BEND2和MN1-CXXC5这两种融合蛋白在分子活动方面趋于一致[5] - 融合蛋白仅在腹侧端脑神经祖细胞中引发恶性肿瘤[5] - BEND2和CXXC5识别相似的DNA基序，表明它们在下游基因调控方面存在趋同性[5] 星形母细胞瘤的肿瘤发生机制 - MN1-BEND2在腹侧端脑神经祖细胞中的表达会导致细胞异常增殖、分化受损[5] - 这种细胞类型特异性的恶性肿瘤依赖于OLIG2基因的表达[5] - 两种融合蛋白诱导了重叠的转录反应，包括激活PDGFRα通路[5] - 不同融合基因上调了共同的转录网络，破坏了腹侧端脑神经祖细胞的正常发育[5] 星形母细胞瘤的治疗潜力 - 融合基因产生了功能相似的融合转录因子，直接激活PDGFRα等原癌信号通路基因[7] - 分子水平的"趋同演化"提示肿瘤通过不同突变途径劫持相同的发育调控机制[8] - 这些发现为开发星形母细胞瘤的靶向治疗提供了新思路[8]

CAR-T细胞疗法的认知障碍机制与解决方案 核心观点 - CAR-T细胞疗法在治疗血液肿瘤和实体瘤中效果显著，但可能引发患者认知功能障碍，表现为记忆力减退、注意力不集中等"脑雾"症状 [2][7] - 斯坦福大学研究发现，CAR-T治疗通过引发小胶质细胞过度活化、少突胶质细胞减少20%-35%及海马区神经再生减少40%-50%，导致神经炎症和认知损伤 [12][20] - 通过短暂耗竭小胶质细胞或阻断CCR3通路可逆转认知损伤，少突胶质细胞数量恢复，小鼠行为测试表现改善 [15][20] 研究模型与发现 - 使用5种小鼠模型（脑胶质瘤、白血病、骨肉瘤、黑色素瘤）证实CAR-T治疗均可能引发持久神经炎症，无论肿瘤位置在中枢或外周神经系统 [8][10] - 关键病理机制：脑脊液CCL11等炎症因子升高→小胶质细胞活化→少突胶质细胞死亡→髓鞘修复受阻→神经信号传导延迟 [12] - 认知损伤具体表现：新物体识别测试显示短期记忆衰退，空间记忆测试错误率增加，脑白质区域神经信号传导效率下降 [12] 临床优化方向 - 个性化治疗方案需根据肿瘤类型调整，不同模型认知损伤程度差异显著 [17] - 联合用药策略：CAR-T治疗中联用CCR3抑制剂或CSF1R抑制剂可保护神经功能 [15][17] - 治疗监测：建议对CAR-T患者定期进行神经心理评估，实现早期干预 [17] 技术突破意义 - 首次揭示CAR-T认知障碍的神经免疫机制，明确小胶质细胞-少突胶质细胞轴的核心作用 [12][20] - 提供两种可转化方案：小胶质细胞耗竭（CSF1R抑制剂）和CCR3信号阻断，均在小鼠模型中验证有效 [15] - 研究强调优化而非否定CAR-T价值，类比化疗副作用管理，为下一代疗法开发奠定基础 [17]

始祖鸟化石研究 - 1861年在德国巴伐利亚发现的始祖鸟化石是恐龙向鸟类演化的重要证据，被认为是地球上第一种鸟类 [2] - 2025年5月14日中科院与芝加哥菲尔德博物馆团队在Nature发表论文，揭示了芝加哥始祖鸟化石的新特征 [2][3] - 芝加哥始祖鸟是已知第14件始祖鸟标本，保存最完整且未被压碎，仅缺少一个指头 [4][7] 芝加哥始祖鸟特征 - 化石显示特化的三级飞羽、可活动的小指、适合地面活动的脚垫，表明其具有飞行能力 [7] - 头骨不如之前认为的坚硬，尾巴比之前发现的更长 [7] - 翅膀上部羽毛结构表明可能为飞行演化，形成连续空气动力表面 [7] 鸟类演化研究进展 - 2025年2月13日中科院团队发现政和八闽鸟化石，将鸟类起源时间推至1.72-1.64亿年前 [9] - 政和八闽鸟是最早的短尾鸟类，比始祖鸟早2000万年出现接近现代鸟类的体型 [9] - 两项研究共同改写了鸟类从非鸟类恐龙向现代鸟类演化的历史认知 [7][9]

渐冻症（ALS）疾病背景 - 渐冻症是一种罕见的自主运动系统疾病，与大脑和脊髓中的运动神经元丧失有关，患者中位生存期仅为2-3年[1] - 目前FDA批准的药物利鲁唑仅能延长几个月的生存期，亟需更有效的治疗方法[1] - 渐冻症治疗面临两大挑战：靶点认识不足和临床病理异质性[1] 神经炎症与治疗靶点 - 神经炎症参与广泛渐冻症表型，是潜在治疗靶点[1] - CD4+ FOXP3+ 调节性T细胞（Treg）的损伤与疾病严重程度、进展和生存率相关[1] - 细胞因子IL-2对Treg的生成、激活和存活至关重要，可能通过增强免疫耐受抑制神经炎症[1] MIROCALS临床试验设计 - 研究类型：随机、双盲、安慰剂对照2b期临床试验[5] - 受试者标准：18-76岁，症状持续时间≤24个月，慢肺活量≥70%，未接受过利鲁唑治疗[5] - 治疗方案：12-18周利鲁唑单药导入期后，1:1随机分配至IL-2 LD组（200万国际单位）或安慰剂组，持续18个月[5] - 主要终点：640天（21个月）生存率，次要终点包括安全性、ALSFRS-R评分和生物标志物检测[5] 临床试验结果 - 筛查304名受试者，220名（72%）完成导入期并随机分配，男性占62%，女性占38%[6] - 未校正分析显示IL-2 LD组死亡风险降低19%（无统计学意义），校正后死亡风险显著降低68%[6][7] - 生物标志物分析显示CSF-pNFH水平与治疗效果存在显著交互作用[6] - 基线CSF-pNFH分层显示：低水平组（70%）死亡风险降低48%，高水平组（21%）无显著差异[6] 临床意义 - 低剂量IL-2作为利鲁唑附加疗法可安全改善渐冻症患者生存率并减缓功能衰退[9] - 研究证实调节免疫系统可能是减缓渐冻症进展的有效策略[2] - 该结果为渐冻症治疗提供了新的可行方案，特别是对特定生物标志物水平的患者群体[6][9]