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南方医科大学最新Cell子刊:揭示线粒体VHL蛋白重塑缺氧状态下的细胞代谢
生物世界· 2025-12-29 12:16
研究核心发现 - 研究首次证实VHL蛋白是线粒体内低氧代谢的真正调控者,而不仅仅是缺氧诱导因子(HIF)的“备用适配器”[5] - 在慢性缺氧状态下,大部分胞质中的VHL蛋白降解,剩余VHL蛋白主要转移至线粒体[2] - 线粒体内的VHL蛋白会结合并抑制亮氨酸代谢通路关键组分MCCC2,导致亮氨酸累积,并通过变构效应激活谷氨酸脱氢酶,进而促进谷氨酰胺水解,生成充足的脂质和核苷酸以支持缺氧细胞生长[2] - SRC介导的VHL蛋白磷酸化与PRMT5介导的MCCC2甲基化可协同调控VHL-MCCC2相互作用及其伴随的代谢重塑[2] - 该现象在缺血性损伤动物模型中得以复现,且与癌症中VHL突变存在功能关联[2] 研究机制与过程 - 在常氧条件下,VHL蛋白通过靶向羟基化的HIF-α并对其进行降解,从而调控哺乳动物的氧感应机制[1] - 在蛋白羟基化作用减弱的低氧环境中,VHL蛋白的非经典功能此前尚不明确[1] - 研究揭示了低氧依赖性翻译后修饰调控VHL与MCCC2的相互作用[6] - 线粒体VHL与MCCC2结合以重编程亮氨酸和谷氨酰胺代谢[6] - 线粒体VHL调控体内对病理性低氧的适应反应[6]
新研究发现改善睡眠与情绪的新靶点
新华社· 2025-12-26 10:57
研究核心发现 - 关键蛋白SIRT6通过调节色氨酸代谢对睡眠、情绪及神经退行性疾病产生重要影响 为相关疾病治疗提供了新的研究方向 [1] - 色氨酸是大脑合成血清素和褪黑素的原料 血清素调节情绪 褪黑素维持昼夜节律与促进睡眠 [1] - 衰老和神经退行性疾病可导致色氨酸代谢紊乱 但其背后的分子机制此前未明确 [1] 分子机制与通路 - 色氨酸有两条代谢通路 一条是合成血清素和褪黑素的通路 另一条是犬尿氨酸通路 [1] - 犬尿氨酸通路的代谢副产物具有神经毒性 毒素累积可损伤神经元 [1] - SIRT6在维持色氨酸代谢平衡中发挥“守门人”作用 可主动调控色氨酸代谢相关基因的表达 [1] - 衰老和神经退行性疾病会使SIRT6活性下降 导致色氨酸代谢倾向于进入犬尿氨酸通路 造成血清素和褪黑素产生减少 神经毒素增加 [1] 研究模型与潜在应用 - 研究通过人类细胞系、小鼠和果蝇模型进行 [1] - 在缺乏SIRT6的果蝇模型中 通过改变SIRT6调控的相关基因 成功逆转了神经毒性代谢物的积累 保护了脑组织 并改善了神经运动行为 [2] - 这项研究为治疗与年龄相关的认知障碍、失眠以及抑郁症等提供了新的靶点 [2] 研究发表 - 研究结果已发表在英国《自然-通讯》杂志上 [3]
徐州医科大学发表最新Cell论文:肿瘤产生的氨被Treg细胞代谢,进一步阻碍抗肿瘤免疫
生物世界· 2025-12-25 08:39
研究背景与核心发现 - 2025年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现并定义调节性T细胞(Treg细胞)的三位科学家,开创了Treg细胞介导的外周免疫耐受新领域[1] - 然而,Treg细胞适应恶劣的肿瘤代谢微环境从而抑制抗肿瘤免疫的机制在很大程度上仍不清楚[2] - 2025年12月24日,徐州医科大学附属医院吕凌教授团队在《Cell》上发表研究,核心发现肿瘤产生的氨会被Treg细胞代谢,从而增强其功能并进一步阻碍抗肿瘤免疫反应[2][5][8] 研究机制与过程 - 通过空间代谢组学和转录组学,研究团队发现人类肝细胞癌中存在代谢异质性亚区,其特征为谷氨酰胺分解和氨含量高,在这些区域Treg细胞常见,而CD8+和CD4+效应T细胞则死亡[3] - Treg细胞通过上调精氨琥珀酸裂解酶利用尿素循环来解毒氨[3] - 氨在FOXP3转录因子调控的精胺合酶作用下转化为精胺[3] - 通过X射线晶体学证实,精胺与PPARγ之间存在直接相互作用,从而全面调节多种线粒体复合物蛋白的转录,以增强氧化磷酸化和Treg细胞的免疫抑制作用[3] 临床意义与治疗潜力 - 在临床上,接受抗PD-1治疗的濒死肿瘤细胞通过转脱氨基作用释放氨,这增强了Treg细胞的功能,从而导致免疫治疗的耐药性[4][8] - 这些发现提示,将氨生成作为靶点能够抑制Treg细胞,从而为抗肿瘤免疫治疗提供了一种潜在新策略[2][5]
Cell Stem Cell:山东大学陈子江/赵涵/吴克良团队首次实现人类胚胎与子宫内膜3D共培养,揭开生命早期“对话”奥秘
生物世界· 2025-12-24 08:38
研究背景与核心突破 - 胚胎与母体在生命最初两周的对话机制是生殖医学领域长期未解之谜 传统体外培养至第14天的人类胚胎因脱离母体环境 其发育过程的真实性存疑[2] - 山东大学陈子江院士、赵涵教授、吴克良教授团队联合德克萨斯大学西南医学中心吴军等于2025年12月24日在《Cell Stem Cell》发表研究 建立了人类胚胎与子宫内膜的3D共培养系统[2] - 该研究核心发现是子宫内膜并非被动接受胚胎植入 而是主动发出分子指令 精准调控滋养层细胞的成熟与侵袭 为理解早期妊娠失败、复发性流产及胎盘发育障碍提供了贴近生理真实情况的模型[2] 实验方法与模型建立 - 研究团队将体外受精第5天的囊胚植入由子宫内膜干细胞构建的3D类器官中 改造了名为HIVC的共培养体系[5] - 在此共培养体系中 胚胎在12小时内与子宫内膜建立连接 第7天滋养层细胞开始主动侵入类器官 第9天形成绒毛膜腔和初级卵黄囊 这些发育节点特征与体内卡内基分期标本高度吻合[5] 子宫内膜的主动调控作用 - 研究发现母体调控细胞滋养层(EVT)的命运 EVT是胎盘侵袭子宫的关键细胞[8] - 在共培养体系中 EVT在第9天就大量出现 比单独培养提前了3天 这些EVT已激活MMP9、ITGA2等侵袭基因 并富集IL-17/TNF通路[8] - 通讯作者赵涵教授比喻子宫内膜通过LIF、CSF1等分子信号强制EVT提前“毕业” 确保胎盘能及时建立与母体的营养连接[8] 胚胎对母体的信号作用 - 胚胎分泌的hCG(人绒毛膜促性腺激素)信号被证实是植入的关键 当用抗体阻断hCG功能时 第6天粘附率从50%降至0% 第10天母胎接触率从87.5%暴跌至37.5% 所有胚胎发育停滞在第9天前[9] - 研究还观察到胚胎通过囊泡运输与母体进行物质交换 这种“快递系统”在共培养环境中呈现出与体内一致的时空动态[10]
Cell:自身免疫性肾病的驱动机制
生物世界· 2025-12-22 12:05
文章核心观点 - 德国汉堡-埃彭多夫大学医学中心的研究团队在《Cell》上发表研究,揭示了膜性肾病中足细胞损伤的新机制:致病性自身抗体触发足细胞质膜出芽,形成并释放一种名为“自身免疫球蛋白触发的细胞外囊泡”的特殊囊泡,这既是足细胞清除免疫复合物的机制,也是导致足细胞功能障碍和蛋白尿的关键病理过程[1][2][5] - 该发现具有重要的临床转化价值,尿液中的AIT-EV可作为一种全新的非侵入性诊断和监测工具,用于自身免疫性肾病的检测,尤其能解决血清抗体阴性患者的临床诊断难题[2][6][8][9] - 对AIT-EV形成机制的深入理解,为未来开发保护足细胞、干预疾病进程的新疗法提供了潜在靶点[10] 疾病背景与病理机制 - 慢性肾病影响全球十分之一的人口,足细胞损伤在其中发挥关键作用[1] - 膜性肾病是肾病综合征最常见的病因,其病理表现为循环自身抗体攻击足细胞足突上的跨膜蛋白,损害肾脏滤过屏障,导致大量蛋白尿[1][4] - 约80%的膜性肾病患者自身抗体靶向PLA2R1蛋白,约5%靶向THSD7A蛋白[4] - 传统认知中,患者肾脏存在由自身抗体-抗原反应产生的免疫复合物在上皮下间隙的特征性沉积,但其形成机制和临床意义尚不明确[5] 核心研究发现:AIT-EV机制 - 研究发现,自身抗体与足突抗原结合后,会促使足细胞足突质膜上形成抗原-自身抗体聚集体[5] - 这些聚集体以“带柄囊泡”的形式从质膜出芽并脱落,被命名为“自身免疫球蛋白触发的细胞外囊泡”[5] - AIT-EV的生成是足细胞试图清除与抗原结合的致病性自身抗体所引发,代表了一种清除免疫复合物和废物的主动机制[2][5] - AIT-EV携带着致病的自身抗体、靶抗原、必需的足突蛋白以及疾病相关的应激因子[5] - 然而,AIT-EV的过度释放会导致足细胞足突消失和功能障碍,是驱动疾病进展的关键环节[6] - 在膜性肾病患者中,尿液中的AIT-EV与肾小球尿腔的聚集物相对应[6] 临床诊断与应用价值 - 尿液AIT-EV分析提供了一种完全无创、可重复的“液体活检”方法,只需检测尿液即可实现对自身免疫性肾病的诊断和活动性监测[2][8] - 该方法有望减少患者对侵入性肾脏活检的依赖[8] - 通过富集尿液中的AIT-EV,能够灵敏地检测和监测致病性自身抗体[6] - 该方法尤其适用于血清抗体检测为阴性的患者,在其尿液中依然能通过AIT-EV检测到高水平的致病抗体,解决了临床诊断难题[6][9] - 该方法能够更早、更准确地反映治疗反应,适用于疗效评估[9] 未来治疗前景 - 对AIT-EV形成机制的深入理解,可能为未来开发保护足细胞、干预疾病进程的新疗法提供靶点[10]
Immunity:广州医科大学团队揭示铁代谢紊乱会损害新生儿抗病毒免疫并引发致命肝脏病变
生物世界· 2025-12-10 08:11
轮状病毒感染机制与治疗新发现 - 文章核心观点:一项发表于《Immunity》的研究首次揭示了新生儿轮状病毒系统性感染的核心机制,即铁调素-铁代谢轴失调导致抗病毒免疫失效及肝损伤,并基于此发现通过临床试验证实,补充叶酸可显著降低胆道闭锁患儿的术后胆管炎发生率和肝移植率[3][6][11] 轮状病毒的疾病负担与现有干预局限 - 轮状病毒是导致全球5岁以下儿童危及生命的肠胃炎的主要原因[2] - 现有两款美国获批的口服疫苗(RotaTeq和Rotarix)分别能使5岁以下儿童患肠胃炎的风险降低68.4%和63.6%,但不能预防1型糖尿病或胆道闭锁等系统性症状[2] - 轮状病毒通常导致较大龄儿童自限性肠胃炎,但会导致新生儿出现严重症状(如血便),且现有疫苗接种方案对此无保护作用[5] 胆道闭锁的疾病特征与未满足需求 - 胆道闭锁是一种阻塞性胆管病,发病率为每5000-18000名新生儿中有1名患病[5] - 尽管可通过肝门肠吻合术缓解胆管梗阻,但患儿常出现反复发作的细菌性胆管炎等并发症,大多数患者最终会发展为肝功能衰竭[5] - 病毒感染与胆道闭锁发病机制有关,但轮状病毒与胆汁淤积和肝功能衰竭之间的具体关联机制此前不清楚[5] 核心机制研究发现 - 研究发现,轮状病毒感染会上调I型干扰素信号,进而上调肝细胞和TREM2+巨噬细胞中的铁调素表达[7][9] - 铁调素会抑制铁转运蛋白SLC40A1功能,导致细胞铁外排受阻,引发铁蓄积,进而导致脂质过氧化和铁死亡,直接造成肝脏组织损伤[7][9] - 铁蓄积促进了肝脏库普弗细胞中的轮状病毒复制和I型干扰素的持续激活[7][9] - 机制研究显示,叶酸通过其受体FOLR2发挥作用,显著抑制经轮状病毒感染的骨髓来源巨噬细胞产生铁调素和I型干扰素,从上游阻断该信号通路的异常活化[7] 临床前与临床验证 - 动物实验显示,对轮状病毒感染的新生小鼠补充亚叶酸钙,可抑制IFN-I-铁调素-铁信号通路,有效改善小鼠生长,降低黄疸发生率,并改善肝脏及肠道病理损伤[8] - 一项开放标签临床试验对19名胆道闭锁患儿从手术前补充叶酸(口服0.4毫克/天)[8] - 结果显示,与对照组相比,叶酸治疗组患儿在术后6个月的胆管炎发生率从74%大幅下降至21%[8] - 在2年随访期内,叶酸治疗组患儿的肝移植率从41.1%大幅降至11.1%[8]
我国学者开发出环状RNA模型,预测肺癌患者的免疫治疗响应
生物世界· 2025-12-09 08:05
文章核心观点 - 一项最新研究确定了一个由11个环状RNA(circRNA)组成的特征谱(circRNA-Sig),该模型能够预测晚期非小细胞肺癌患者对PD-L1抑制剂阿替利珠单抗的免疫治疗响应,为个性化治疗提供了新的潜在生物标志物[3][4][8] 非小细胞肺癌治疗现状与挑战 - 肺癌是最常见的恶性肿瘤,其中非小细胞肺癌占病例总数的85%以上,其患者5年总生存率仅从15%提高到了25%[2] - 以PD-1/PD-L1抑制剂为代表的免疫检查点抑制剂已改变非小细胞肺癌治疗方式,但在未经筛选的患者中,客观缓解率仅为10%-30%[2] - 对于PD-L1阳性患者,免疫治疗的客观缓解率可达30%-45%,而PD-L1阴性患者仅为15%-25%,但现有生物标志物的可靠性存在局限[2] circRNA-Sig模型的发现与验证 - 研究团队通过分析来自OAK和POPLAR两项临床试验中891名晚期非小细胞肺癌患者的circRNA表达谱,确定了差异表达的circRNA[4] - 利用机器学习构建预测模型,最终筛选出一个由11个circRNA组成的特征谱,命名为circRNA-Sig[3][4] - 该模型在OAK临床试验中预测阿替利珠单抗疗效的曲线下面积为0.71,在POPLAR临床试验中为0.67[5] circRNA-Sig的临床意义与机制 - 在OAK临床试验中,circRNA-Sig得分低的患者从免疫检查点抑制剂治疗中获益比化疗显著更多(风险比=1.347),而得分高的患者无显著差异[5] - 富集分析表明,得分低的患者表现出激活的肿瘤免疫微环境,其中干扰素-γ和IL-2/STAT5通路上调,能够激活CD8+ T细胞和自然杀伤细胞等免疫细胞[5] - 该研究揭示了这些circRNA与免疫检查点抑制剂治疗敏感性之间存在机制上的关联[5] 研究发表与期刊背景 - 该研究由遵义医科大学第二附属医院的科研人员完成,发表于期刊Therapeutic Advances in Medical Oncology[3] - 该期刊最新影响因子为4.2,JCR分区为Q2,中科院分区为医学2区,每年全文文章浏览量超过60万次[10]
STTT:吴玉章院士团队揭示肥胖相关慢性炎症和代谢紊乱新机制,并提出潜在疗法
生物世界· 2025-12-03 16:00
肥胖与慢性炎症的病理关联 - 肥胖是一种慢性代谢性疾病,其特征是体内脂肪过度堆积和/或分布异常,已成为全球公共卫生的首要关注点,并且是众多慢性疾病的共同病理生理基础[2] - 据估计,全球成年人口中超重率接近50%,高体重指数是多种非传染性疾病的重要风险因素,包括2型糖尿病、心血管疾病、呼吸系统疾病、恶性肿瘤及精神健康障碍[2] - 脂肪组织的慢性炎症是一种持续的、低度的全身性炎症状态,起源于脂肪组织,可影响肝脏、骨骼肌、胰岛及中枢神经系统,在肥胖相关代谢并发症的发病机制中起关键作用[2] 最新研究核心发现 - 2025年12月3日,陆军军医大学团队在Signal Transduction and Targeted Therapy发表研究,揭示了肥胖状态下肥大脂肪细胞通过β2-微球蛋白依赖机制,同时介导脂肪组织驻留CD8+ T细胞和脂肪组织巨噬细胞的炎症激活[3][4] - 研究发现,肥胖期间肥大脂肪细胞中β2-微球蛋白表达上调,以细胞接触依赖方式介导CD8+ T细胞活化,并促进脂肪细胞的铁过载和铁死亡,从而推动脂肪组织巨噬细胞向促炎的M1型极化[7] - 在脂肪细胞中特异性敲除β2-微球蛋白,能有效抑制CD8+ T细胞的活化和聚集、脂肪细胞的铁死亡及巨噬细胞M1极化,最终防止高脂饮食诱导的肥胖及相关炎症和代谢紊乱[7] 潜在治疗策略与临床相关性 - 该研究强调了抑制脂肪细胞β2-微球蛋白作为治疗肥胖相关慢性炎症和代谢紊乱的潜在治疗策略的转化潜力[5] - 腺相关病毒载体介导的脂肪组织靶向敲低β2-微球蛋白,被证明能够治疗性缓解高脂饮食诱导的肥胖,以及相关的慢性炎症和代谢紊乱[7] - 对人类脂肪组织转录组数据的生物信息学分析显示,脂肪组织中的β2-微球蛋白水平与肥胖之间存在很强的相关性,从肥胖患者分离的脂肪细胞中,β2-微球蛋白的表达显著上调[9]
中山大学最新Cell子刊:林东昕院士团队等发现肥胖促进胰腺癌的新机制
生物世界· 2025-12-03 12:04
文章核心观点 - 研究首次发现肥胖患者内脏脂肪组织来源的细胞外囊泡通过特定分子信号轴促进胰腺癌发展并导致其对免疫检查点阻断疗法耐药 [2][3][7] 研究背景与问题 - 肥胖与多种癌症发展相关 其中肥胖的胰腺导管腺癌患者预后极差且对免疫检查点阻断疗法耐药 但其分子机制此前不明确 [2] 核心发现与机制 - 肥胖患者内脏脂肪组织通过其细胞外囊泡与远端胰腺导管腺癌组织进行信息交流 [4] - 胰腺癌细胞吸收脂肪囊泡后 其携带的组织蛋白酶A稳定核糖核酸酶Rnaset2b 产生大量游离假尿苷 [4] - 假尿苷通过增加活性氧并降低基因启动子处H3K27me3修饰 从而激活肥大细胞 [4] - 活化的肥大细胞抑制CD8+ T细胞活性 形成免疫抑制性肿瘤微环境 促进癌症进展 [4] - 动物实验表明 敲低组织蛋白酶A能有效增强免疫检查点阻断疗法对胰腺癌的治疗效果 [4] 研究总结与意义 - 研究揭示了一个由“内脏脂肪组织-细胞外囊泡-组织蛋白酶A-假尿苷-肥大细胞”构成的信号轴 [5][7] - 该发现为开发肥胖相关癌症的新治疗策略带来了希望 [7]