2025年8月Cell期刊精华 |
![]() |
8月份Cell大合集~
2025年8月份即将结束,8月份Cell期刊又有哪些亮点研究值得学习呢?小编对此进行了整理,与各位分享。
1.
DOI: 10.1016/j.cell.2025.07.039
在一项新的研究中,由凯斯西储大学医学院胶质科学研究所领导的科学家团队发现了一种控制关键脑细胞成熟时机的内置 刹车 机制。在多发性硬化症(MS)中,这个刹车似乎停留时间过长,导致脑细胞无法修复这种疾病造成的损伤。
这项发表在《细胞》期刊上的研究,揭示了细胞控制 何时 成熟的新框架。该发现也为修复多发性硬化症及类似神经系统疾病造成的损伤提供了一种潜在的再生医学方法。
为了理解少突胶质细胞如何获得髓鞘化神经元的能力,研究团队追踪了未成熟细胞发育为成熟、形成髓鞘的少突胶质细胞过程中的数千种分子变化。其中一种名为SOX6的蛋白质尤为突出。
团队发现SOX6就像一个刹车,通过一种称为 基因熔解(gene melting) 的现象使细胞停滞在未成熟状态。这个刹车在健康大脑发育中至关重要,因为它能防止髓鞘过早形成,并确保少突胶质细胞在正确的时间和地点成熟。但在MS中,这种通常起保护作用的定时机制似乎被卡住了。
论文通讯作者、凯斯西储大学医学院胶质科学研究所主任Paul Tesar表示: 髓鞘损伤导致多发性硬化症患者残疾,而唯一能修复它的是一种叫做少突胶质细胞的胶质细胞。通过识别控制少突胶质细胞成熟的分子刹车,我们揭示了开启大脑自身修复程序的清晰路径。
2.
DOI: 10.1016/j.cell.2025.08.004
在一项新的研究中,西奈山伊坎医学院微生物学系团队从一名曾感染猴痘病毒的个体体内发现了三种强效单克隆抗体。这些靶向猴痘病毒蛋白A35的抗体在实验室体外实验中成功阻断了猴痘病毒传播,更重要的是,在啮齿类动物模型中保护了实验动物免受严重疾病侵害并完全预防了死亡。这项发表于《细胞》的研究结果还揭示,既往感染猴痘病毒的人类血液中含有高水平的此类保护性抗体,且这些抗体的存在与较轻症状及无需住院治疗相关。
该论文资深作者、西奈山伊坎医学院微生物学助理教授Camila Coelho博士表示:"我们团队2023年发表的研究表明,与天花疫苗接种或针对其他病毒蛋白的抗体相比,感染猴痘病毒后血清中靶向病毒蛋白A35的人类抗体异常增加。基于这一发现,我们推测从猴痘病毒感染者体内获得的靶向A35的抗体将对正痘病毒具有高度保护性,因为该家族病毒具有高度遗传相似性。我们的目标是解决正痘病毒有效治疗的迫切需求,凭借杰出合作者的帮助,我很自豪地说我们已接近实现这一目标。"
新发现的抗体结合区域不仅在猴痘病毒所属的正痘病毒中高度保守,在整个痘病毒家族中也高度保守 这意味着该区域在不同病毒间保持稳定,不易发生突变或抗体逃逸。这些抗体能够阻断病毒传播、预防严重疾病并完全避免死亡的能力表明,它们是有望成为候选药物的治疗剂,可在人类中进行预防或治疗猴痘的测试。西奈山伊坎医学院已为这些抗体申请专利。
3.
DOI: 10.1016/j.cell.2025.07.044
番茄植物拥有精密的防御系统来抵御食草动物:信号肽Systemin能触发级联式植物防御反应。在一项新的研究中,来自图宾根大学和霍恩海姆大学的研究团队发现,番茄植物中存在一种前所未有的天然Systemin拮抗剂 antiSys。该物质能防止这一防御系统过度反应,避免对植物生长和繁殖造成干扰。这一发现拓展了人们对植物免疫的认知,表明不仅防御信号,其天然拮抗剂对维持生长-防御平衡同样至关重要。相关研究成果发表于《细胞》期刊。
茄科植物(如番茄)拥有高度精细的防御机制。信号分子Systemin在其中起核心作用:当昆虫取食造成损伤时,Systemin会触发细胞防御反应,使植物产生特定物质破坏攻击者的消化系统。但持续或失控的激活会严重影响正常生长发育。
研究团队发现的拮抗肽antiSys结构与Systemin相似,却能抑制高敏感度的Systemin受体SYR1。"在健康植株中,antiSys优先占据受体位点使免疫系统保持休眠状态,"霍恩海姆大学Andreas Schaller教授解释,"当遭受虫害时,大量Systemin会竞争性取代SYR1受体上的antiSys,从而激活免疫响应。"
通过CRISPR/Cas9技术培育的antiSys缺失突变体证实了该物质的重要性:这些植株生长显著受限、果实减产,甚至出现严重畸形。"这些效应源于免疫系统失控激活。若缺乏antiSys,极微量Systemin就足以触发防御反应,"研究负责人、图宾根大学植物分子生物学中心Georg Felix教授表示,"但若同步移除这一受体,即便没有antiSys植株仍能保持健康。"
4.
DOI: 10.1016/j.cell.2025.07.023
你能想象吗?大脑、心脏这些原本不透明的人体精密器官,如今能像玻璃一样变得通透,内部的细微结构清晰可见,就如同拥有了一双能透视人体的 X 光眼 。这可不是科幻电影里的情节,而是中国科研团队实实在在的科研成果。清华大学生物医学工程学院研究团队研发的全新技术,让这一神奇场景成为现实,相关研究成果发表在国际顶尖期刊《细胞》(Cell)上。
一直以来,生物研究中想要了解组织内部的信息困难重重。生物组织本身不透明,传统方法只能把样本切成几十层甚至上百层薄片,再逐张拼接还原内部结构,这一过程不仅耗时费力,还容易因物理切割造成组织变形或结构断裂,导致空间信息缺失和误判。为了解决这些问题,组织透明化技术应运而生,它通过化学方法让完整组织变得光学透明,进而在不切片的前提下直接实现深层成像。但可惜,现有透明化技术大多使用有机溶剂或水溶液,处理后组织会明显皱缩或泡发,无法呈现生命状态下的组织原状,而且荧光信号损耗大、冷冻易损等难题也限制了其进一步发展。
本研究团队研发的 基于离子液体溶剂的玻璃化跨尺度生物结构体积检测 (VIVIT)技术,堪称组织透明化领域的一次革命性突破!这项技术的关键在于使用了离子液体(ILs),这是一种很特别的盐类物质,即便在低温下也能保持液态。利用离子液体处理生物样本时,会启动神奇的玻璃化过程:当组织冷却,它会转变为固态玻璃样结构,而且不会形成会破坏组织的冰晶。在整个处理过程中,组织几乎不会膨胀或收缩,形变幅度在 1% 以内,真正做到了在保持生物样本完整性的同时,实现从器官整体到细胞连接的跨尺度观测。
用 VIVIT 技术处理样本,还有不少让人惊喜的效果。它能让样本光学透明,这样就不用物理切割样本,避免了损伤。而且,玻璃化的保护效应还能让样本在冷冻状态下进行精确切片。更意外的是,玻璃化技术能将某些荧光染料信号增强高达 38 倍,大大提升了高分辨率成像的质量。不仅如此,团队还开发了 TARRS(跨尺度采集重连重建系统)软件,能高质量地把切片样本虚拟拼接成 3D 结构,就好像给样本做了一个高精度的三维 复原 。
5.
DOI: 10.1016/j.cell.2025.07.032
利用基因组编辑器校正致病基因错误的能力为医学带来巨大希望,但其中也存在风险。例如,在进行这类"基因手术"时,始终存在留下永久性遗传疤痕的风险,甚至可能遗传给后代。为降低这种风险,研究人员尝试在信使RNA(mRNA)上进行基因编辑。作为DNA与蛋白质之间的关键桥梁,mRNA不涉及DNA的永久性改变,因此风险更低。但现有的RNA编辑工具要么使用过于繁琐,要么对人体细胞毒性太大。
在一项新的研究中,耶鲁大学研究人员开发出一种新型RNA编辑工具家族,他们从广为人知的CRISPR-Cas9基因编辑工具中"发掘"出了靶向RNA的活性。该研究成果发表于《细胞》期刊。
"解决方案简单得出人意料,"论文通讯作者、耶鲁医学院分子生物物理与生物化学教授Ailong Ke表示,"我们在CRISPR工具及其相关酶IscB中发现了强大的RNA靶向活性,只需释放这种隐藏能力即可靶向RNA。"
"这种方法得益于对IscB分子结构的深入理解,"论文第一作者、耶鲁大学博士后Chengtao Xu表示。"从Cas9出发很难得出相同思路,因为它的结构比IscB复杂得多。大自然给我们留下了许多宝藏,揭示这些宝藏既充满挑战又令人着迷。这正是分子生物物理与生物化学领域的独特优势。"
研究人员将他们的新工具命名为R-IscB和R-Cas9,并明确了它们在基因组研究和医学领域的应用前景。"这些是RNA编辑的瑞士军刀,"Ke表示,"我们证明它们可用于干扰mRNA功能、切割销毁目标mRNA,或修正mRNA靶标中的编码错误。本质上,我们拥有在RNA层面进行任何类型基因手术的方法,这意义重大。"
6.
DOI: 10.1016/j.cell.2025.07.028
数千年来,作物抗性育种一直依赖自然或人工授粉 这个过程漫长且成本高昂。如今,中国科学院遗传与发育生物学研究所的科学家通过基因编辑技术创造出新型花朵,可由人工智能控制的机器人实现全天候便捷授粉,重新定义了授粉流程。
这项名为"基于人工智能机器人的基因组编辑系统(Genome Editing with Artificial-Intelligence-based Robots, GEAIR)"突破了杂交育种的长期瓶颈:杂交育种需要通过不同亲本间的异花授粉获得更高产、更强壮的作物。但由于番茄和大豆等关键作物的雌蕊深藏且花器结构复杂,导致机器人自动化操作困难,目前仍需依赖缓慢而昂贵的人工授粉。相关研究成果于8月11日发表在《细胞》期刊上。
论文通讯作者许操(Cao Xu)教授指出:"人手虽然能操作这些花朵,但代价高昂。"仅在中国,鲜食番茄育种中人工授粉成本占比就超过25%。其中去雄环节(去除雄性器官以防止自花授粉)更是消耗了40%的人工成本。大豆的紧闭花器阻碍了自然异花授粉,迫使育种者采用劳动密集型人工授粉,导致农民至今无法获得超过30%的杂种优势增产效益。
受农业机械化"绿色革命"启发,该团队开创了"作物-机器人协同设计"新模式,培育适合机器人操作的作物。在作物设计方面,他们使用CRISPR-Cas9基因编辑工具靶向调控花器发育的B类MADS-box基因(如番茄中的GLO2),成功获得兼具雄性不育(免除去雄步骤)和柱头外露特性的植株。"我们为机器重塑了花器结构,"许教授表示。
7.
DOI: 10.1016/j.cell.2025.07.011
中国研究团队开发出两种新型基因组编辑技术 可编程染色体工程技术(PCE系统)。该研究于8月4日在线发表于《细胞》期刊,实现了高等生物(尤其是植物)中从千碱基到兆碱基规模的多类型精准DNA操纵。这项研究由中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞(Gao Caixia)教授团队完成。
大量研究表明,位点特异性重组酶Cre-Lox系统在精确染色体操纵方面具有巨大潜力。但该技术的广泛应用长期受三大关键限制:由于Lox位点的固有对称性导致的逆向重组反应可能抵消预期编辑效果;Cre重组酶的四聚体特性使蛋白质工程改造困难,阻碍了活性优化;重组后残留的Lox位点可能影响编辑精确度。
研究团队针对这些挑战逐一突破,开发出创新解决方案。首先构建了高通量重组位点改造平台,提出非对称Lox位点设计策略,成功开发出新型Lox变体,在保持高效正向重组效率的同时,将逆向重组活性降低10倍以上(接近阴性对照本底水平)。
随后利用团队最新开发的AiCE模型(融合逆向折叠模型与结构进化约束的蛋白质定向进化系统),创建了重组酶工程方法AiCErec。通过对Cre蛋白多聚化界面进行精确优化,获得重组效率是野生型Cre的3.5倍的工程化变体。
最后设计了无疤痕编辑策略。借助先导编辑器(prime editor)的高效编辑能力,开发出Re-pegRNA方法:通过特殊设计的pegRNA对残留Lox位点进行再先导编辑,精确替换为原始基因组序列,实现无缝基因组修饰。
8.
DOI: 10.1016/j.cell.2025.06.015
你脑海里的 无声独白 ,现在能被机器 读懂 了!近日发表在《细胞》(Cell)期刊的一项新研究,不仅精准找到了大脑中负责 内部言语 (inner speech,也就是我们心里默念时的大脑活动)的区域,还成功用脑机接口(BCI)按指令解码这种活动 最高准确率能达到 74%,甚至能从 12.5 万个词汇中解读出人们想象的句子。更贴心的是,这个系统还能守护 心理隐私 ,不会随便 偷听 你的内心想法,只有当你在脑海里说出特定 密码 时,它才会开始翻译你的想法。
这项研究对无法说话的人来说意义重大。比如患有肌萎缩侧索硬化症(ALS)或中风导致严重瘫痪的患者,他们可能连动一下发音肌肉都很困难,而能解码内部言语的 BCI,能让他们不用费力尝试说话,光靠 想 就能交流。 这是我们第一次真正搞懂,纯粹在心里 说话 时,大脑到底在怎么活动。 论文共同第一作者、斯坦福大学的 Erin Kunz 解释道, 对那些连说话和动都很困难的人来说,这种 BCI 能让他们交流得更轻松、更自然。
实验时,研究人员让参与者要么 尝试说话 (尽量动嘴说),要么 想象说话 (只在心里默念)同一组词语。结果发现,这两种方式激活的大脑区域是重叠的,神经活动模式也很像 就像内部言语是 缩小版 的尝试性言语,只是整体的激活强度更弱。正是这种相似性,让 AI 模型能通过学习内部言语的神经信号,准确解读人们想象的词语。在测试中,这个 BCI 表现很亮眼:用 50 个词汇的小词典时,最低错误率只有 14%;就算用 12.5 万个词汇的大词典,也能成功解码句子,部分参与者的准确率能到 74%。
更有意思的是,这个 BCI 还能 捕捉 到一些没被明确要求的内心活动。比如研究人员让参与者数屏幕上粉色圆圈的数量时,参与者心里默默数 1、2、3 的过程,也被 BCI 解码了出来 这说明即使没特意 指令 ,自然产生的内部言语也能被识别。
9.
DOI: 10.1016/j.cell.2025.07.016
近三分之一的癌症相关死亡由恶病质引起 这是一种目前无法治愈的代谢综合征,主要表现为显著体重减轻,包括肌肉量和体脂的耗竭。癌症相关恶病质(cancer-associated cachexia, CAC)是一种多因素且目前无法治愈的综合征,导致近三分之一的癌症相关死亡。它有助于抵抗治疗并增加受影响患者的死亡率。
在一项新的研究中,魏茨曼科学研究所和德克萨斯大学MD安德森癌症中心的研究人员发现,这种消耗的原因之一是大脑与肝脏之间的通讯被破坏。
当迷走神经(脑-肝通讯的主要通道)的活动因癌症引发的炎症而失调时,会导致肝脏代谢受损并发展出这种危及生命的综合征。
在这项研究中,他们发现癌症诱导的全身性炎症改变了CAC小鼠模型中的迷走神经张力。这种迷走神经失调破坏了脑-肝迷走神经轴,通过耗尽HNF4 (肝功能的关键转录调节因子)导致肝脏蛋白质代谢的重编程。HNF4 的缺失破坏肝脏代谢,促进全身性炎症,导致恶病质表型。通过手术、化学、电或非侵入性经皮装置对右颈迷走神经进行干预,可减弱CAC的进展,减轻其临床表现,并与化疗协同作用,改善小鼠的整体健康状况和生存率。
10.
DOI: 10.1016/j.cell.2025.07.009
一篇发表于《细胞》期刊的论文重点介绍了研究人员如何利用基于人工智能(AI)的计算蛋白质设计,创造出一种新型合成配体来激活Notch信号通路 这是T细胞发育和功能的关键驱动因素。
这些所谓的可溶性Notch激动剂可广泛应用于优化临床T细胞生产和推进免疫疗法开发。Notch信号是许多细胞分化过程的核心,对于将人类免疫细胞转化为靶向病毒和肿瘤的T细胞至关重要。但在实验室中激活Notch信号一直是个挑战。
为解决这一问题,哈佛医学院院长、波士顿儿童医院干细胞与再生生物学项目联合创始人George Daley实验室的研究人员及其合作者,致力于设计一种可溶性Notch激动剂,以在液体悬浮培养而非平面的二维表面上促进T细胞生产。
团队利用了计算蛋白质设计的最新进展,采用David Baker实验室开发的Rosetta蛋白质设计工具,该工具能够从头设计蛋白质。
波士顿儿童医院研究员、Baker实验室前博士后Rubul Mout与Daley实验室的同事筛选了一系列具有不同几何结构和配体呈现方式的多价Notch配体,并测试了它们的受体激活能力。他们发现反式结合构型最能促进Notch突触形成,细胞连接处的受体簇为放大的Notch激活提供了"信号枢纽"。(100医药网100yiyao.com)
版权声明 本网站所有注明“来源:100医药网”或“来源:bioon”的文字、图片和音视频资料,版权均属于100医药网网站所有。非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,否则将追究法律责任。取得书面授权转载时,须注明“来源:100医药网”。其它来源的文章系转载文章,本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的,转载内容不代表本站立场。不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。 87%用户都在用100医药网APP 随时阅读、评论、分享交流 请扫描二维码下载->

- 相关报道
-
- Toxicol Sci:当心!食品包装中的双酚A替代品可能会破坏人类卵巢细胞的关键功能 (2025-08-31)
- 2025年8月Cell期刊精华 (2025-08-31)
- Nat Chem Biol:发现tau蛋白和β淀粉样蛋白之间的通信可以减轻阿尔茨海默病的毒性 (2025-08-30)
- Cell子刊:薯条汉堡等超加工食品,影响男性生殖及心血管代谢健康 (2025-08-30)
- 8月Nature杂志重磅级亮点研究成果解读! (2025-08-29)
- Clin Cancer Res:在肝癌治疗中加入树突细胞疫苗可以减缓癌症的进展 (2025-08-28)
- Nature Methods:拥抱不确定性——Ultrack用“选择困难症”智慧破解细胞追踪难题 (2025-08-28)
- 国度药监局对于28批次不契合规则药品的告示 (2025-08-28)
- 对于展开残疾人敌对医疗机构建设的意见 (2025-08-28)
- Nature:阻断大脑损伤或能减缓胶质母细胞瘤的生长 (2025-08-28)
- 视频新闻
-
- 图片新闻
-
医药网免责声明:
- 本公司对医药网上刊登之所有信息不声明或保证其内容之正确性或可靠性;您于此接受并承认信赖任何信息所生之风险应自行承担。本公司,有权但无此义务,改善或更正所刊登信息任何部分之错误或疏失。
- 凡本网注明"来源:XXX(非医药网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。本网转载其他媒体之稿件,意在为公众提供免费服务。如稿件版权单位或个人不想在本网发布,可与本网联系,本网视情况可立即将其撤除。联系QQ:896150040