| 通过工程化纳米颗粒表面化学以靶向抗原呈递细胞，可提高TLR3激动剂癌症免疫疗法的特异性和安全性。 |
Gomerdinger, V. F. |
2026-06-25 |
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先天免疫激动剂是诱导机体产生抗肿瘤免疫应答的潜在治疗药物。然而，这类药物因全身性蓄积和脱靶细胞活性引发的毒性而受到限制。本研究设计了一种靶向纳米颗粒平台，用于包裹并保护Toll样受体3激动剂聚肌胞苷酸，促进其特异性递送至抗原呈递细胞（巨噬细胞和树突状细胞），从而激活该细胞群。为确定促进APC递送的纳米颗粒理化特性，我们通过层层自组装技术将聚阴离子涂层静电吸附到脂质体上，构建了纳米颗粒表面化学库，并在APC和脱靶细胞中筛选颗粒。研究发现硫酸葡聚糖是增强APC特异性递送的有效涂层。基于这些设计参数，我们开发了负载poly(I:C)的纳米颗粒用于APC靶向免疫治疗。在转移性卵巢癌模型中，LbL纳米颗粒延长了poly(I:C)在腹腔内的滞留时间，给药后24-48小时残留量是游离药物的2倍，最终减少了全身蓄积及相关毒性。与游离药物相比，纳米颗粒使血清TNF、IL-6和CXCL10水平分别降低9倍、4倍和31倍。接受纳米颗粒治疗的小鼠体重减轻更少，且在高剂量poly(I:C)下恢复更快，表明治疗窗口扩大。与游离药物相比，纳米制剂使poly(I:C)在肿瘤中的蓄积增加2倍，并增强了靶向APC群的激活，最终在与阿霉素化疗联用时延缓肿瘤生长并延长生存期。总体而言，本研究展示了模块化纳米颗粒递送策略在改善TLR3激动剂递送效率、安全性和治疗窗口方面的应用潜力。 |
| “骨稳态器”：基于骨细胞的骨力学感知与设定点适应理论 |
Pauchard, Y. |
2026-06-25 |
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骨组织中的骨细胞网络被认为在骨组织感知和响应机械刺激中发挥重要作用。然而，骨组织对机械负荷的适应常被简化为对机械刺激的简单响应，例如沃尔夫定律，该定律仅基于力学变量，未考虑机械感觉的细胞基础。沃尔夫定律假设存在一个参考机械刺激（即力学设定点），高于此设定点时骨组织会增强，低于此设定点时骨组织会被吸收。本文基于骨细胞提出了一种骨组织感知与适应理论，以深入理解骨细胞信号在机械适应中的作用。在该理论中，弗罗斯特力学稳态模型的力学设定点被明确体现为参与机械转导的骨细胞特性。由于重塑过程中骨细胞的更新，力学设定点可发生适应，使其具有时空依赖性。我们提出一个数学模型来实施这一新的骨适应理论，并通过数值模拟探索重塑过程中设定点适应如何调节力学生物学响应曲线（有效沃尔夫定律）。通过考虑骨组织中骨细胞群体的变化，我们研究了骨细胞功能紊乱下的骨适应，这与年龄相关的骨丢失尤为相关。我们的模型表明，重塑平衡的生物学紊乱无法总是通过机械反馈得到补偿，且重塑过程中的设定点适应可能产生显著的可观测后果，例如类似惰性区的骨响应特征中的滞后现象。 |
| 麦角硫因单独或与维生素K2、维生素D3及L-苏糖酸镁联合使用，可减轻卵巢切除小鼠的骨转换、炎症及氧化紊乱。 |
Liu, W. |
2026-06-25 |
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目的：雌激素缺乏通过内分泌、氧化、炎症和骨重塑紊乱的复杂相互作用导致骨丢失。麦角硫因（EGT）是一种源自饮食的硫醇/硫酮抗氧化剂，但其对雌激素缺乏骨骼的影响尚不清楚。本研究评估了EGT单独或与维生素K2、维生素D3和L-苏糖酸镁联合使用是否能减轻小鼠卵巢切除术（OVX）引起的骨骼和全身后果。方法：48只雌性C57BL/6J小鼠接受假手术或OVX。在12周内，小鼠每天口服灌胃以下之一：载体、阿仑膦酸钠（1.53 mg/kg）、EGT（30 mg/kg/天）、EGT联合维生素K2（40 μg/kg/天）和维生素D3（500 IU/kg/天），或EGT联合维生素K2、L-苏糖酸镁（350 mg/kg/天）和维生素D3（每组5-6只）。评估指标包括子宫指数、胫骨显微计算机断层扫描（micro-CT）、股骨远端组织学、血清骨转换标志物（CTX-I、PINP、骨钙素）、性激素、TNF-α、IL-6、SOD和MDA。结果：OVX显著降低子宫指数并诱导胫骨小梁退化，同时伴随CTX-I、TNF-α、IL-6和MDA升高，以及PINP、骨钙素和SOD降低（均P < 0.01 vs. 假手术组）。阿仑膦酸钠成功恢复胫骨micro-CT骨体积分数（BV/TV）和小梁数量（P < 0.01 vs. OVX）。虽然基于EGT的方案未能显著恢复胫骨micro-CT的BV/TV、小梁厚度或小梁数量（均P > 0.05 vs. OVX），但它们显著增加了股骨远端组织学中的小梁面积（各方案为14.2-15.0%，OVX为7.6%；P < 0.05）。此外，EGT治疗降低了CTX-I、TNF-α、IL-6和MDA，增加了SOD，并部分恢复了PINP和骨钙素（P < 0.05-0.01 vs. OVX）。血清雌二醇的明显增加依赖于检测方法，被视为探索性结果。结论：基于EGT的营养方案改善了与雌激素缺乏骨丢失相关的全身氧化、炎症和骨转换环境，并成功保留了股骨远端小梁面积。然而，胫骨三维微结构在micro-CT上未恢复。由于组织学和micro-CT终点在不同骨骼部位评估，结构解释应谨慎。这些发现支持进一步评估EGT作为膳食补充剂，并需进行后续机制和剂量优化研究。 |
| CRISPR干扰功能基因组学：枯草芽孢杆菌生物膜编码与非编码决定因子 |
Barras, H. H. |
2026-06-25 |
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枯草芽孢杆菌生物被膜的结构受细胞特化、基质组装和代谢的协同调控影响。枯草芽孢杆菌能在不同物理化学环境中形成不同类型的生物被膜。理解驱动生物被膜异质性及其适应不同环境生态位的分子机制，对于开发更有效的生物被膜控制策略至关重要。本研究开发了紧密双调控的CRISPR干扰（CRISPRi）系统，并采用多尺度成像技术，在两种不同的生物被膜模型中研究单个基因的功能：漂浮菌膜（在气液界面形成）和复杂三维结构的大菌落（在气固界面形成）。研究结果验证了CRISPRi方法在长期研究生物被膜发育中的有效性，并揭示大量小非编码RNA参与调控生物被膜生长动态和结构。该CRISPRi方法还应用于包含507个基因和转录单元（包括蛋白编码基因和非编码RNA）的文库，以筛选这两种生物被膜模型中的细胞适应性。我们发现，尽管两种生物被膜形式均依赖细胞壁合成和核苷酸代谢等基础过程，但在基质组成、运动性和信号传导方面表现出不同的遗传依赖性。胞外多糖产生、运动性和趋化性对菌膜形成至关重要；而大菌落发育则受γ-聚谷氨酸合成和营养获取功能的影响。此外，还鉴定出功能未知的基因在两种生物被膜形式中发挥差异重要作用。CRISPRi筛选进一步揭示了调控生物被膜结构和生长动态的非编码RNA，丰富了现有的转录后调控层级。综上，这些结果表明不同物理界面上的生物被膜形成受共享和特异性遗传通路的共同调控，这些通路针对特定生物被膜环境进行优化，从而为研究气固界面和气液界面的分子机制开辟了新途径。 |
| 对一株能够同化多种烃类和芳香族化合物的高粘附性细菌——不动杆菌属（Acinetobacter sp.）Tol 5的碳代谢特征分析 |
Inoue, S. |
2026-06-25 |
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可持续生物生产需要开发具有广泛代谢多样性和工业应用适应性的稳健微生物底盘。Acinetobacter sp. Tol 5是一种高粘附性细菌，能够利用多种碳氢化合物，使其成为固定化全细胞催化的理想底盘候选菌株。本研究通过从基因组数据重建代谢通路图谱，并分析以乙醇、十六烷、甲苯和苯酚为碳源生长的细胞转录组，表征了Tol 5的碳代谢特征。基因组分析显示，Tol 5对糖类利用能力有限，但拥有广泛的烷烃和芳香族化合物代谢途径，包括五种不同的芳香族降解途径，拓展了不动杆菌属已知的代谢多样性。转录组分析鉴定出每种碳源诱导的特异性途径基因，并揭示了芳香族降解途径之间底物依赖的交叉调控。基因敲除实验进一步表明，甲苯双加氧酶可促进苯酚上的快速指数生长，但降低了碳同化效率，而苯酚单加氧酶是苯酚同化的主要且不可或缺的途径，揭示了Tol 5中甲苯双加氧酶与恶臭假单胞菌菌株不同的生理作用。这些发现为Tol 5的碳代谢提供了全面视角，凸显其作为利用非糖原料生物工艺微生物底盘的潜力，同时揭示了不动杆菌属代谢多样性的新特征。 |
| 评估谷氨酸棒杆菌作为结核分枝杆菌替代物用于DNA旋转酶抑制剂设计。 |
Wormser, Y. |
2026-06-25 |
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DNA旋转酶是一种必需的细菌酶，也是结核病临床验证的治疗靶点。然而，由于对致病性分枝杆菌的操作存在诸多挑战，新型抑制剂的发现仍受到限制。本研究验证了谷氨酸棒杆菌（Cglu）可作为结核分枝杆菌（Mtb）的安全、非致病性替代模型，用于研究DNA旋转酶并促进新型抑制剂的发现。使用Cglu作为靶标可在安全条件下实现快速全细胞筛选，同时确保药物高效摄取。Cglu与Mtb共享关键生理特征，包括基因组大小、复杂细胞壁结构以及单一I型和II型拓扑异构酶。结构和功能比较强调了Cglu与Mtb旋转酶的相似性，两者序列一致性达70%，并表现出相当的催化特性和对已知抑制剂的响应能力。因此，Cglu旋转酶-DNA复合物的冷冻电镜结构（分辨率3.2 [A]）揭示了已知抗旋转酶抑制剂的保守药物结合口袋，而Cglu中gyrA或gyrB的基因缺失会导致严重的生长和形态缺陷，这与化学抑制的效果一致，并可将旋转酶功能与细胞表型联系起来。对不同抑制剂类别（氟喹诺酮类、氨基香豆素类、NBTIs）的比较成像揭示了反映每种化合物作用模式的独特形态特征。最后，跨物种互补实验证实了功能保守性，但也突出了影响效率的细微结构差异。这些发现共同确立了Cglu作为稳健且生物安全的模型，用于解析旋转酶功能、可视化DNA拓扑动力学，并加速靶向旋转酶的抗菌药物发现。更广泛而言，我们的研究证明了利用Cglu作为基于细胞的筛选平台来发现靶向保守机制的新型抗结核化合物的可行性，这不仅适用于已验证的结核病药物靶点（如DNA旋转酶），也适用于尚未鉴定的新靶点。 |
| PCR检测系统的开发与评估：用于临床和流行病学样本中沙门氏菌属的检测 |
Yessimseit, D. |
2026-06-25 |
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背景：由于流行血清型多样性增加及现有分子靶标的局限性，沙门氏菌的可靠检测仍是公共卫生监测和食品安全领域的重大挑战。本研究旨在筛选最优分子靶标，并建立用于检测沙门氏菌属的TaqMan实时荧光PCR方法。方法：通过筛选沙门氏菌基因作为分子标记的适用性，开发并验证了靶向hilA基因的TaqMan实时荧光PCR检测方法。评估了该方法的分析灵敏度、分析特异性，以及在细菌分离株和人工污染食品样本中的检测性能。结果：在所有候选靶标中，hilA基因覆盖范围最广，可检测所有受试沙门氏菌分离株（包括罕见血清群代表菌株），而传统用于该病原体检测的invA基因在部分菌株中缺失。该方法的检测限为100个细菌细胞/mL和100 fg基因组DNA。与福氏志贺菌、宋内志贺菌、鼠疫耶尔森菌、假结核耶尔森菌、小肠结肠炎耶尔森菌、克氏耶尔森菌、炭疽芽孢杆菌、霍乱弧菌及土拉弗朗西斯菌DNA均无交叉反应。该方法成功检测出所有人工污染食品样本中的沙门氏菌DNA。对25株细菌分离株的评估显示，24株经确认的沙门氏菌均呈阳性扩增，而1株经传统细菌学鉴定为沙门氏菌但后续全基因组测序确认为奇异变形杆菌的菌株呈阴性结果。结论：hilA基因是检测沙门氏菌属高度保守且可靠的分子靶标。所建立的TaqMan实时荧光PCR方法具有高分析灵敏度、优异特异性和广泛血清型覆盖范围，可支持其在沙门氏菌实验室检测、食品安全监测和流行病学监测中的应用。 |
| 评估边缘效应对森林-田野交错带大型动物分解速率贡献的影响。 |
Niles, T. E. |
2026-06-25 |
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理解土壤大型动物与分解之间的关系，对于预测土地利用变化如何影响破碎化生态系统中的功能至关重要。这是因为土壤大型动物既影响分解过程，又对栖息地梯度上非生物条件的变化做出响应。本研究调查了森林-农田交错带中边缘效应对大型动物分解贡献的影响。我们于2025年秋季在加拿大安大略省西南部的三处落叶林-旧农田交错带和一处针叶林-旧农田交错带，使用诱饵薄片法量化了土壤大型动物的地上和地下取食活动。沿交错带每个样地测量了植被多样性、组成、叶面积指数及土壤特征（即土壤有机质、pH值、温度和湿度）。利用2025年夏季在同一地点收集的陷阱法数据来表征大型动物群落。我们采用广义线性混合效应模型，以样地内嵌套的样线作为随机效应，评估了距边缘距离、样地和土壤深度对诱饵薄片消耗量及土壤大型动物的影响。从农田向森林内部，消耗活动随距离增加而增强，边缘区域表现为中间状态；同时消耗活动随土壤深度增加而减弱。相反，土壤大型动物丰度（尤其是等足类动物）从农田向森林内部随距离增加而减少。这些趋势在不同样地间存在显著差异，因此消耗活动和丰度有时在交错带上保持恒定（即样地与距离的交互作用）。结果表明，大型动物对诱饵消耗的贡献沿交错带变化，这种变化受每个样地特有的环境梯度相互作用和群落组成变化的影响。 |
| 在小型森林斑块中，个体层面的特征对食果昆虫寄生虫的影响超过邻域和景观层面的因素。 |
Back, T. C. |
2026-06-25 |
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以果实为食的昆虫幼虫依赖结果植物完成发育，由此形成复杂的寄主-寄生虫互作关系，这种关系可能受到多尺度多种因素的影响。我们比较了森林斑块中个体尺度、邻域尺度和景观尺度因子的相对影响。研究结果表明，在纽约州北部等农业用地占主导地位的地区，个体尺度因子影响最为显著。具体而言，寄生虫感染率随寄主果实产量增加而升高，但与寄主物种丰富度或距森林边缘距离无关。值得注意的是，感染率最高的寄主为非本地物种，包括欧鼠李（Frangula alnus Mill.），这表明入侵物种可能在本系统寄主-寄生虫互作中发挥塑造作用。研究结果强调了寄主特异性特征在构建寄生虫感染模式中的重要性，并提示管理措施应同时考虑寄主特征的生态背景以及入侵物种在多尺度上的影响。 |
| 非洲内部野生动物相机陷阱物种分类中的地理域偏移：监督学习与零样本基础模型的比较研究 |
Nanduri, N. |
2026-06-25 |
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诸如Snapshot Safari等相机陷阱网络已在非洲各地生成了数百万张带标签的野生动物图像，使得训练用于自动物种分类的深度学习模型成为可能。然而，将在一个非洲地区训练的模型部署到另一个地区仍存在认知不足。据我们所知，本研究首次利用人工智能领域的机器学习分支，系统评估了非洲大陆内野生动物相机陷阱物种分类的地理域偏移问题。我们采用三种模型架构，每种架构以不同方式与Snapshot Serengeti交互：BEiTV2作为监督基线在Serengeti图像上微调；DINOv2结合FAISS将Serengeti图像作为检索索引而不更新权重；BioCLIP则是完全零样本的基础模型，完全不接收Serengeti训练数据。随后，所有模型在南部非洲的两个测试集（Snapshot Kgalagadi和Snapshot Kruger）以及博茨瓦纳本地收集的野生动物照片上进行评估。我们开展了八项实验，涵盖域内基线、跨数据集迁移、数据缩放、MegaDetector预处理、灰度与彩色图像条件对比，以及逐物种迁移分析。本研究首次对非洲大陆内监督与零样本架构的域偏移进行了实证描述，并为需要在南部非洲多样化生态系统中部署模型且无需收集新标注数据的保护AI从业者提供了实用指导。 |