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[学术文献 ] 日本北海道大学等合作从头设计高性能粘性水凝胶 进入全文
Nature
2025年8月6日，日本北海道大学龚剑萍、Ichigaku Takigawa、深圳大学范海龙、苏州实验室李伟共同通讯在Nature在线发表题为“Data-driven de novo design of super-adhesive hydrogels”的研究论文，该研究提出了一种数据驱动的方法，该方法集成了数据挖掘、实验和机器学习，从头开始设计高性能的粘性水凝胶，专为要求苛刻的水下环境量身定制。该研究通过利用蛋白质数据库，开发了一种descriptor 策略，通过理想的随机共聚在聚合物链中统计复制蛋白质序列模式，从而实现了有针对性的水凝胶设计和数据集构建。使用机器学习，从180个仿生水凝胶的初始数据集中优化了水凝胶配方，显著提高了粘合强度，最大值超过1 MPa。这些超粘性水凝胶在从生物医学工程到深海勘探的各种应用中具有巨大的潜力，标志着软材料数据驱动创新的显著进步。
[学术文献 ] 瑞士苏黎世大学揭示EBV感染促进B细胞向CNS迁移 进入全文
Nature
2025年8月6日，来自瑞士苏黎世大学实验免疫学研究所的Christian Münz研究团队在《Nature》发表题为《EBV induces CNS homing of B cells attracting inflammatory T cells》的研究论文。该研究通过人源化小鼠模型揭示了EB病毒（EBV）感染如何通过扩增T-bet⁺ CXCR3⁺ B细胞亚群，促进其向中枢神经系统（CNS）迁移并招募炎症性T细胞，从而触发多发性硬化症（MS）的发病机制。研究发现，EBV感染后，这些B细胞在脾脏和大脑中克隆性扩增，表达趋化因子受体CXCR3和黏附分子（如ALCAM和LFA1），使其能够独立迁移至脑膜下区域。此外，这些B细胞通过分泌CXCL9等趋化因子吸引活化的CD8⁺和CD4⁺ T细胞（包括Th1和Th17亚群）浸润CNS，导致神经轴突损伤标志物（如神经丝轻链）水平升高。通过利妥昔单抗（rituximab）清除B细胞或阻断CXCR3可显著减少淋巴细胞向CNS的浸润。单细胞RNA测序进一步显示，EBV感染的B细胞具有寡克隆性，其B细胞受体（BCR）与MS患者脑部病变中的B细胞克隆高度相似。研究还发现，这些B细胞产生的抗体可能同时靶向EBV抗原（如EBNA1）和CNS自身抗原（如RBM33），提示分子模拟机制在MS发病中的作用。该研究为EBV感染作为MS主要环境风险因素提供了直接实验证据，并揭示了B细胞在MS早期病理中的关键作用。
[学术文献 ] 哈佛医学院揭示锂缺乏与阿尔茨海默病关系 进入全文
Nature
2025年8月6日，来自哈佛医学院遗传学系的Bruce A. Yankner研究团队在《Nature》发表题为《Lithium deficiency and the onset of Alzheimer’s disease》的研究论文。该研究揭示了内源性锂（Li）在大脑中的动态调节及其在认知保护中的作用。研究发现，锂是唯一在轻度认知障碍（MCI）和阿尔茨海默病（AD）患者大脑中显著减少的金属元素，且其生物利用度因淀粉样蛋白（Aβ）的螯合作用进一步降低。通过小鼠模型实验，研究人员发现减少饮食中的锂会导致大脑皮层锂水平下降约50%，从而加速Aβ沉积、磷酸化tau蛋白积累、促炎性小胶质细胞激活、突触和髓鞘丢失，并加速认知衰退。这些效应部分通过激活激酶GSK3β介导。单核RNA测序显示，锂缺乏导致多种脑细胞类型的转录组变化，与AD的转录组变化重叠。研究还发现，使用与淀粉样蛋白结合较少的锂盐（如乳清酸锂）进行替代治疗，可预防AD小鼠模型和衰老野生型小鼠的病理变化和记忆丧失。这些发现揭示了内源性锂在大脑中的生理作用，并表明锂稳态的破坏可能是AD发病的早期事件。锂替代治疗可能成为预防和治疗AD的潜在方法。
[学术文献 ] 耶鲁团队揭示活树内部木材微生物组多样性 进入全文
Nature
2025年8月6日，来自耶鲁大学的研究团队在《Nature》发表题为《A diverse and distinct microbiome inside living trees》的研究论文。该研究首次系统揭示了活树内部木材微生物组的多样性与独特性，发现树木木质部中栖息着高度特化的微生物群落，平均每棵树含有约1万亿个细菌细胞。研究团队通过对美国东北部16种树木的150多棵活体样本进行分析，发现心材和边材分别形成了独特的微生物生态位：心材以厌氧菌和古菌为主，驱动甲烷生成等生物地球化学过程；边材则以需氧菌为主。微生物群落组成与树种系统发育显著相关，表明宿主与微生物可能存在协同进化。研究还发现木材微生物组与周围土壤群落差异显著，且心材微生物随树干高度呈现空间异质性。这些发现支持了植物作为“全息生物体”的概念，为理解树木生理、森林生态及微生物在碳氮循环中的作用提供了新视角，同时开辟了环境微生物学研究的新前沿。
[学术文献 ] 北京大学首次建立将人体血液细胞化学重编程为多能干细胞生产平台 进入全文
Cell Stem Cell
2025年7月30日，北京大学邓宏魁、关景洋共同通讯在Cell Stem Cell在线发表题为“Chemical reprogramming of human blood cells to pluripotent stem cells”的研究论文。化学重编程提供了一种使用小分子产生人类化学诱导多能干细胞（hCiPS）的根本创新方法。最近的研究表明，这种方法在将人成纤维细胞重编程为hCiPS细胞方面非常有效。然而，从人类血细胞中产生hCiPS细胞仍然是一个挑战，而人类血细胞是重编程最容易获得和最方便的来源。该研究建立了一种稳健的方法，成功地从脐带血和成人外周血细胞中产生了hCiPS细胞。这种方法实现了不同供体新鲜和冷冻保存的血细胞的有效重编程。值得注意的是，这种方法还可以从一滴指尖血液中有效地产生平均超过100个hCiPS集落。这些结果突出了化学重编程从血液来源产生hCiPS细胞的优势，并代表了下一代高效、可扩展和方便的干细胞生产平台，在再生医学中具有广泛的应用。
[学术文献 ] 美国普林斯顿大学开发SMART蛋白质执行系统 进入全文
Nature
2025年7月30日，来自美国普林斯顿大学化学系的Christian Kofoed、Girum Erkalo、Nicholas E. S. Tay、Xuanjia Ye、Yutong Lin和Tom W. Muir研究团队在《Nature》发表题为《Programmable protein ligation on cell surfaces》的研究论文。该研究开发了一种名为SMART（splicing-modulated actuation upon recognition of targets）的蛋白质执行系统，能够基于细胞表面抗原的组合通过条件性蛋白质剪接实现布尔逻辑运算，从而在特定细胞表面选择性激活蛋白质功能。SMART系统利用分裂内含肽（split intein）的邻近依赖性剪接机制，将两个无活性的多肽片段在目标细胞表面重新组装为有功能的蛋白质，如SpyCatcher003或细胞因子IL-1β。研究展示了SMART系统的模块化和可调性，兼容多种靶向模式（如抗体片段、小分子配体）和功能输出，包括逻辑门控的细胞标记、邻近标记和选择性细胞杀伤。此外，通过工程化设计，SMART还能实现动态响应范围调控和复杂逻辑运算（如AND/NOT门），并在多种癌细胞模型中验证了其精确靶向能力。该技术为研究细胞表面复杂生物化学和开发精准治疗工具提供了新方法。
