2026-07-08 每日论文
| 来源 | 独立页面 |
|---|---|
| arXiv | arXiv |
| bioRxiv | bioRxiv |
| medRxiv | medRxiv |
arXiv
| 标题 | 作者 | 发布日期 | PDF链接 | 摘要 |
|---|---|---|---|---|
| ELSA3D:面向统一三维理解与生成的弹性语义锚定 | Tianjiao Yu | 2026-07-07 | 统一的3D基础模型旨在通过单一骨干网络生成3D资产并基于语言进行推理,但其文本-3D交互仍高度隐式。现有方法将文本与3D令牌拼接为扁平序列并依赖自注意力机制,导致粗粒度结构线索与细粒度几何细节被压缩为无差异的表示。我们提出ELSA3D——一种通过弹性语义锚定实现语言与几何推理在匹配抽象尺度上联合建模的统一3D模型。ELSA3D采用尺度感知八叉树分词器表征几何结构,并引入锚点令牌——一种稀疏跨模态单元,可筛选语义线索、将其路由至最相关的3D尺度、检索特定尺度的几何证据,并将融合信号写回统一表征,保持交互的稀疏性与精确性。轻量级逐块路由器使计算与推理均具备弹性,能动态选择哪些文本令牌在何种几何尺度实例化锚点,使跨模态容量集中于最需要对齐的区域。ELSA3D在图像到3D生成、文本到3D生成及3D描述任务中均达到最优性能,超越最强统一基线模型,同时相较于同模型非弹性版本,FLOPs与推理延迟降低约50%。 | |
| Lift3D-VLA:将VLA模型提升至具备3D几何与动力学感知的操作能力 | Jiaming Liu | 2026-07-07 | 近期,视觉-语言-动作(VLA)模型在多样化任务中展现出强大的泛化能力。然而,物理环境中的有效机器人操作本质上需要几何理解与空间推理能力。尽管部分VLA方法尝试融入三维信息,但受限于当前三维编码流程中数据可用性不足与几何信息损失,这些方法无法在动态环境中联合捕获三维几何结构与时间结构化动作。为解决上述局限,我们提出Lift3D-VLA——一个统一的VLA框架,该框架赋予模型显式三维点云推理能力,并实现时间连贯的动作生成。首先,基于我们先前的工作Lift3D,我们提出一种增强型二维模型提升策略,通过几何对齐将三维点与预训练的二维位置嵌入相关联。该设计在最小化空间信息损失的同时,使VLA视觉编码器能够直接进行点云编码。基于显式三维输入,我们提出几何中心掩码自编码(GC-MAE)——一种双目标自监督框架,在重建当前点云的同时预测其未来几何演化。这种设计使二维视觉编码器能够内化三维结构与物理动力学。为充分挖掘三维表征潜力,我们进一步设计分层时间动作建模,利用大语言模型的多层结构协同预测动作块,从而实现时间一致性预测。在22个模拟任务与8个真实世界操作任务中,Lift3D-VLA在MetaWorld和RLBench上的平均成功率分别比最优VLA方法高出10.8%和11.1%,在真实世界基准测试中超越最强基线4个百分点,同时展现出更强的分布外扰动泛化能力。 | |
| 视觉作为统一的多模态生成 | Xiaoyang Han | 2026-07-07 | 我们将计算机视觉建模为统一的多模态生成任务,通过统一多模态模型的原生文本与图像生成空间表达异构视觉任务,无需任务专用架构。在此框架下,SenseNova-Vision 使用自然语言指令与可选视觉提示来指定任务、目标区域或视角及解码约定,并生成文本形式的符号输出、图像形式的密集空间预测结果,或面向组合任务的图文混合输出。为支持大规模训练,我们将多样化的计算机视觉标注转换为与这些生成空间兼容的指令-响应样本,构建了涵盖文本、图像及混合目标的计算机视觉指令-响应语料库 SenseNova-Vision Corpus。基于现成的预训练统一多模态模型,SenseNova-Vision 主要在该语料库上训练,并辅以能力保持型多模态数据混合训练,无需任务专用预测头或架构修改。该模型覆盖检测、OCR、关键点估计、分割、深度估计、表面法线预测、点图及相机位姿估计等广泛视觉任务,同时支持由语言定义的变体,可组合类别、颜色、区域及其他视觉线索。实验表明,单一统一模型在结构化视觉理解、密集几何预测、分割及多视角视觉几何任务中可媲美领先的专用系统。这些结果表明统一多模态生成是将计算机视觉能力集成到通用基础模型中的可扩展路径。模型与语料库已公开。 | |
| ProxyPose:通过视频到视频转换实现六自由度姿态追踪 | Ruihang Zhang | 2026-07-07 | 从单目视频中追踪物体和表面的六自由度(6-DoF)位姿是计算机视觉领域长期存在的问题。现有方法需要视频本身之外的输入——如3D模型、深度图、物体掩码或特定任务的学习特征——且难以处理无纹理、透明、反光或可变形表面。本文提出ProxyPose,将6-DoF位姿追踪重新定义为视频到视频的转换。仅需输入视频和首帧中一个标记像素,微调后的视频扩散模型即可将输入转换为代理视频——一个合成视频,其中彩色多面体与标记像素处的表面区域经历相同的局部刚体运动。由于代理的几何形状和外观由构造已知,恢复其完整6-DoF轨迹可简化为使用现成求解器的经典位姿估计。该公式利用大规模视频预训练,将位姿追踪中最困难的方面——处理挑战性材质、遮挡和变形——吸收到转换步骤中,同时在像素级别运行,无需对物体身份、边界或全局刚性做任何假设。ProxyPose在无需竞争方法所需的额外输入的情况下,实现了最先进的6-DoF位姿追踪精度,且仅需在合成数据上微调视频模型。我们进一步证明ProxyPose可扩展至人脸追踪、相机位姿估计以及现有方法无法处理的挑战性野外场景。项目页面:https://ruihangzhang97.github.io/proxypose/。 | |
| 从RGB生成到密集场读出:基于文本到图像模型的像素空间密集预测 | Zanyi Wang | 2026-07-07 | 大规模文本到图像模型是密集预测任务的有吸引力的骨干网络,因为RGB生成预训练学习了丰富的语义、结构和几何先验。现有的生成和编辑方法通过将密集预测转化为目标生成来复用这些先验:深度、法线、alpha抠图、掩膜和热力图等标注被编码到RGB训练的VAE潜空间中,再解码回类似图像的目标。我们认为这继承了比密集预测所需更多的生成输出接口:与RGB合成不同,密集预测要求在相同图像平面上获得像素精确、任务原生的场,而非渲染新的RGB内容。我们的关键观察是,预训练的DiT已通过图像平面上的块到令牌到块网格组织RGB输入,因此每个令牌索引一个固定输出块,其通道可携带任务原生量而非RGB外观。我们将其实现为ReChannel:保留DiT输入分布的VAE编码器,但移除目标侧解码器,用任务LoRA适配冻结的DiT,并通过共享的令牌局部线性头(约33K参数,无空间混合)将每个令牌映射到其p×p×K_t像素空间块。使用FLUX-Klein,我们在六个密集预测任务和十余个基准上进行了评估。这种最小化接口在无三元图抠图、KITTI深度和指代分割上设立了新的最先进水平,并在法线、显著性及姿态估计上保持竞争力。在匹配的4B设置下,它比编辑加潜解码方案更准确且快2.48倍——密集感知可从生成预训练中受益,而无需继承其输出接口。 | |
| MonoIR-RS:基于CLIP与VLM适配的红外遥感视觉-语言学习 | Jiaju Han | 2026-07-07 | 红外遥感影像捕捉的是强度结构、目标-背景对比度以及光照不变性线索,这些信息在RGB影像中往往不可见。然而,大多数遥感视觉-语言资源与模型聚焦于可见光波段语义,导致红外视觉-语言理解领域研究不足。我们提出MonoIR-RS——一个大规模红外遥感视觉-语言数据集与基准,它结合了红外感知数据构建、CLIP风格对比适应以及VLM指令微调。该数据集与FusionRS共享同一源数据池和划分方式,以红外影像作为模型输入模态,生成60万张合成红外图像和59,032条保留红外感知特征的描述记录。模型实验使用该保留语言监督子集,其描述文本围绕灰度结构和红外风格对比度重写监督信息,而非RGB外观。实验表明,在AVIID基准上,合成红外影像相比灰度转换图像更接近真实热红外影像。我们微调了五个CLIP骨干网络和六个VLM骨干网络,并与零样本行为进行校准:红外感知适应使CLIP平均召回率提升最高12.8个百分点,驱动VLM描述的红外线索覆盖率达到100%,同时将残余RGB色彩泄漏降至接近零。通过将红外模态从RGB-红外双模态学习中分离,MonoIR-RS为红外遥感证据与语言的对齐提供了可控、可复现的测试平台。 | |
| 跨站点数据集中乳腺摄影钙化分类的无监督域适应 | Xuan Liu | 2026-07-07 | 基于深度学习的计算机辅助诊断系统在乳腺癌诊断中表现出色,尤其在乳腺X线摄影的分类任务中。然而,多中心数据集间的域偏移仍是一大挑战,特别是当模型应用于未见过的域时。本研究提出了一种钙化分类框架,旨在提升多中心乳腺X线摄影数据集中恶性与良性乳腺疾病的分类性能。该框架包含两个组件:(1) 基于风格迁移模型(AdaIN和CycleGAN)的无监督域适应模块,无需额外标注即可生成特定厂商和特定技术的训练样本;(2) 以Swin Transformer V2为主干网络的监督分类模块。我们在三个数据集上评估了该方法:在OPTIMAM(英国国家卫生服务体系;n=2994)上进行交叉验证,随后在EMBED(埃默里大学;n=125)和Duke钙化数据集v1(n=788)上进行外部验证。这些数据集涵盖多个厂商,并包含全视野数字乳腺X线摄影和由数字乳腺断层合成生成的合成二维图像。所提出的框架提升了EMBED(AUC从0.68提升至0.72)和Duke钙化数据集(AUC从0.68提升至0.73)的跨中心性能。这些结果表明,域适应能够减少域偏移,并提升钙化分类在多中心数据集上的泛化能力。 | |
| 图卷积注意力:图去噪与扩散的谱视角 | Shervin Khalafi | 2026-07-07 | 图去噪是图学习中的基础问题,也是图扩散模型的核心操作。基于注意力机制的架构(如图Transformer)近期在图去噪任务中展现出潜力。然而,我们对基于注意力的图去噪原理性理解仍十分有限,这使得标准注意力机制是否适合该任务尚不明确。本文证明,在去噪目标下,线性注意力是次优的,仅能学习训练分布上的平均谱去噪滤波器。这造成了根本性局限,因为图在分布中的谱特性往往存在差异。为克服这一局限,我们提出谱注意力机制,该机制直接利用输入图谱,并证明其性能优于线性注意力的程度由分布的谱多样性决定。进而推导出图卷积注意力(GCA)——这一思想的实用化且置换等变的实现,通过图滤波的查询和键实现谱去噪。对于随机块模型,GCA可证明地匹配理想化的谱注意力机制。我们进一步证明,注意力后的softmax操作通过将含噪特征向量近似投影到干净特征空间,提供了额外去噪能力。实验表明,在合成和真实数据集上,将线性注意力替换为GCA能持续提升图去噪与扩散性能,且提升幅度与谱多样性高度相关。在DiGress中,GCA无需计算昂贵的结构特征即可匹配标准图Transformer性能,当与近期提出的PEARL位置编码结合时,可避免显式特征分解计算,在保证质量的同时实现更快的推理速度。代码见:github.com/shervinkhalafi/graph_conv_att | |
| 从文化遗产保护的角度重新思考印度人工智能 | Aparna Madva | 2026-07-07 | 随着人工智能(AI)逐步深入印度次大陆的各个领域,学界对AI如何影响该文明的语言与文化根基产生了浓厚兴趣。AI被视为一把"双刃剑":一方面它能促进庞大人口群体的可及性与包容性,另一方面也可能导致世界观的同质化,并排斥未被充分代表的语言与世界观。本文通过剖析印度语言学的广泛特征及其与文化实践、世界观的紧密关联,试图界定这一问题。我们纵向梳理了自然语言处理(NLP)技术在该领域的发展历程,追溯印度语NLP的历史演进,涵盖关键里程碑、方法论变革及资源建设成果。此外,本文还考察了印度语言的结构性与社会语言学特征(如丰富的形态变化、复杂的文字与语法规则、双言现象及巨大的方言差异),阐释这些特征如何为构建AI基础模型带来独特挑战。随后,我们探讨了印度语基础模型日益重要的作用,分析这些模型如何应对长期存在的资源与表征缺口。最后,我们提出名为"文化感知"的研究方向,基于诠释学推理重新构想AI。文化感知旨在解决开放性问题,例如确保低资源语言的公平性能表现,并生成具有文化意义的输出。通过整合既有研究、当前技术与新兴趋势,本文勾勒出可指导印度语NLP下一阶段发展的研究方向,助力构建更稳健、更具包容性的印度语基础模型。 | |
| 关于在没有黄金标准的情况下对非人类序列进行依存句法分析的可行性。在其他物种中是否可能进行评估? | Ramon Ferrer-i-Cancho | 2026-07-07 | 依存句法分析旨在为序列找到一种树状表示。无监督依存句法分析的目标是在模型训练过程中无需使用黄金标准即可开发解析方法。在人类语言中,由于通常存在或可以创建某种黄金标准,因此可以对无监督解析器进行评估。而对于其他物种,黄金标准是未知的。因此,人们可能认为无法确定无监督解析器的准确性,从而推断依存句法分析在其他物种中不可行。然而,我们在此应用网络科学的最新进展证明,由于非人灵长类动物产生的发声或手势序列的长度分布快速衰减,解析器检索到的正确边的比例必然较高。相比之下,人类语言序列缺乏这一特性。因此,在非人灵长类动物中无需黄金标准即可进行评估,但在人类中则是一个难题。 |
bioRxiv
| 标题 | 作者 | 发布日期 | PDF链接 | 摘要 |
|---|---|---|---|---|
| 晚期糖基化终末产物(AGEs)对人神经肌肉接头共培养模型的有害影响 | Alomosh, R. | 2026-07-08 | 神经肌肉接头(NMJ)是运动神经元与骨骼肌之间的特化突触,其渐进性退化会导致与年龄及代谢疾病相关的肌肉功能衰退。晚期糖基化终末产物(AGEs)在衰老、糖尿病及慢性代谢功能障碍期间于组织中积累,并与神经肌肉退化相关,但此前尚未在人类模型系统中研究过AGEs对完整NMJ的影响。本研究采用完全人源、无血清且无神经生长因子的NMJ共培养系统,将神经祖细胞与来自83岁供体的永生化人成肌细胞结合,从结构、代谢、功能及分泌等方面探究AGE暴露对神经肌肉完整性的影响。AGE暴露导致运动神经元轴突长度显著缩短、肌管重塑伴细胞核中心定位、线粒体膜去极化、线粒体超氧化物生成增加、线粒体解偶联,以及自发收缩强度与频率降低。在AGE处理的共培养物中,神经营养因子与肌源性生长因子信号通路显著下调。这些发现表明NMJ是糖化应激的敏感靶点,并确立该全人源共培养平台作为研究糖化相关神经肌肉病理及评估候选治疗干预措施的生理相关模型。 | |
| Nuclear-BRITE:一种用于活细胞核RNA成像的增强型MS2系统 | Cawte, A. D. | 2026-07-08 | MS2系统已被广泛用于mRNA的活细胞单分子成像,但由于过量核定位荧光衣壳蛋白的存在,该方法对细胞核内RNA的适用性有限。本文描述的Nuclear-BRITE是一种改进方法,可降低核背景信号,在不干扰内源性标记核RNA丰度、定位或功能的前提下,实现单分子分辨率下多种此类RNA的快速活细胞成像。 | |
| 全基因组加倍后的即时细胞反应在多倍体环境中是保守的。 | Geerlings, C. | 2026-07-08 | 多倍体细胞(含两套以上基因组)广泛存在于动植物中,常见于具有高生物合成和代谢需求的组织,如哺乳动物肝脏和胎盘。虽然体细胞多倍化通常与细胞生长增强及生物合成能力提升相关,但在非程序性多倍化的细胞类型中,非计划性多倍化常与细胞适应性降低及基因组不稳定性相关。为探究这些差异是否源于多倍化后不同的即时细胞反应,我们系统比较了自然发生与实验诱导系统中多倍化的早期后果。具体而言,我们研究了秀丽隐杆线虫肠道和人类肝细胞类器官中的生理性多倍体细胞,以及通过胞质分裂失败产生的非计划性多倍体人视网膜色素上皮(RPE1)细胞。利用定量成像、流式细胞术和基于FUCCI的细胞周期报告系统,我们测量了二倍体与多倍体细胞在G1期的细胞大小和蛋白质翻译动态。在所有系统中,我们观察到倍性、细胞大小与生物合成能力之间存在高度保守的关系:无论多倍化是正常发育过程的一部分还是通过诱导胞质分裂失败产生,细胞大小和蛋白质翻译在多倍化后均表现出相似的缩放模式。这些结果表明,不同背景下细胞对倍性增加的即时反应总体相似。然而,与非计划性多倍体RPE1细胞不同,多倍体人肝细胞延长了G1期,从而在细胞周期推进前积累更多蛋白质。综上,我们的发现表明多倍化在不同背景下引发相似的生长反应,而细胞类型特异的细胞周期适应性可能决定多倍化是有利还是有害。 | |
| 北极浮游植物与真菌浮游生物种群动态揭示壶菌介导的硅藻水华终结过程 | Thome, P. C. | 2026-07-08 | 壶菌是单细胞真菌,以寄生虫或腐生生物的形式感染并降解浮游植物。它们不仅影响表层水域的食物可得性和质量,还影响碳循环与碳封存。迄今为止,其生态重要性主要针对淡水环境展开研究,而海洋环境中的观测数据十分匮乏——尽管壶菌在海洋中(如北冰洋所示)也可能极为丰富。为验证壶菌控制北冰洋浮游植物动态的潜力,我们分析了两次考察("塔拉极地圈"和"MOSAiC")的宏条形码和光合色素数据;其中MOSAiC计划在一年内对冰下水体柱状层和海冰样本进行了密集采样。两种环境中的浮游植物群落均以硅藻为主,强烈的季节性效应表明水柱中存在藻华。壶菌在两个环境中均主导真菌群落,并展现出显著的冷-远洋耦合现象。在水体样本的海冰融化期以及冰相关(附冰)样本中,壶菌尤为丰富,分别占壶菌或浮游植物总序列数的>2%和高达61%。两种最丰富壶菌类群与若干最丰富硅藻类群的共现模式,以及与其他潜在硅藻寄生虫的生态位分化,均与壶菌在控制硅藻藻华(尤其在附冰生境中)中的关键作用相符。 | |
| 食草动物和病原体可以调节植物种群对未来气候条件的响应。 | Andrzejak, M. | 2026-07-08 | 气候变化预计将通过直接的环境变化以及改变生物相互作用(如与食草动物和病原体的相互作用)来影响植物种群。由于不同植物物种对气候和拮抗生物的反应也存在差异,植物对这两类因素的反应预计具有可变性和物种特异性。为评估气候与拮抗生物对植物种群动态的交互作用是否普遍存在,以及植物反应的强度和方向是否因物种而异,我们开展了一项多年田间实验,通过模拟现实气候变化并实验性减少昆虫食草动物和真菌病原体,测量了六种草地植物的存活率、生长和繁殖等生命率指标。利用积分投影模型(IPMs)和生命表响应实验(LTREs),我们量化了不同实验处理下种群增长率的变化,以及各生命率对该变化的贡献。实验过程中,有两种研究物种数量急剧下降,导致无法对其种群增长率进行人口统计学量化。其余物种中,直立雀麦(Bromus erectus)和长叶车前(Plantago lanceolata)的种群增长率对气候与拮抗生物减少的交互作用表现出显著响应。相比之下,石竹(Dianthus carthusianorum)和东方鸦葱(Tragopogon orientalis)对实验处理的响应有限。值得注意的是,我们的结果表明,在某些物种中,生物相互作用可能放大气候变化的影响:植物拮抗生物的存在加剧了未来气候处理对植物种群动态的负面效应。这些发现凸显了预测植物种群对气候变化响应的复杂性,并为未来环境条件下的草地管理提供了见解。 | |
| 对亲脂性染料标记的批判性再评估揭示,在无血清培养细胞来源的小细胞外囊泡中,其掺入量可忽略不计。 | Ji, Y. | 2026-07-08 | 亲脂性染料被广泛用于追踪细胞外囊泡(EVs),但其对真正的小型细胞外囊泡(sEVs)的标记效率仍不明确。本研究利用无血清HEK293F系统生成内源性荧光蛋白标记的sEVs(sEVs-FPT)作为明确阳性参照,从而最大程度减少共分离的可被染料标记的非囊泡性细胞外颗粒(NVEPs)的干扰,重新评估了这一效率。我们采用两种正交方法——纳米流式细胞术和荧光显微镜——进行交叉验证。研究发现,无论囊泡异质性如何,PKH26、PKH67和DiD对sEVs-FPT的标记率均低于0.5%。体内追踪证实,染料信号远弱于FPT信号,且显著未能与FPT信号共定位。初步机制证据表明,这种失败源于sEVs无法主动内化染料聚集体。我们的发现对基于亲脂性染料的EV追踪有效性提出严重质疑,并呼吁对相关文献进行批判性重新评估。 | |
| 针对人类鼻疽的多表位疫苗设计,靶向鼻疽伯克霍尔德菌外膜β-桶蛋白 | Kapoor, J. | 2026-07-08 | 鼻疽伯克霍尔德菌是一种兼性胞内革兰阴性病原体,是导致鼻疽病的病原体,主要感染奇蹄类动物并偶发传播给人类。当前干预措施主要依赖抗生素,但耐药性增加及缺乏获批疫苗使疾病管理更加复杂。本研究采用共识性计算框架对鼻疽伯克霍尔德菌Turkey2菌株的蛋白质组进行分析。共鉴定出59种表面暴露的外膜β-桶蛋白,包括孔蛋白、TonB受体、自主转运蛋白和外排系统组分,并以此为基础设计多表位疫苗。从59种蛋白中预测B细胞和T细胞表位,根据抗原性、非致敏性、非毒性、表面可及性及在32株鼻疽伯克霍尔德菌中的保守性,分别筛选出10个细胞毒性T淋巴细胞表位、10个辅助性T淋巴细胞表位和10个B细胞表位。在MEV的N端添加适宜佐剂以增强免疫原性。该780个氨基酸的MEV构建体被预测具有抗原性,过表达后呈可溶性,其中62.69%为无规卷曲结构,其余形成α-螺旋和β-折叠。生成并验证MEV三级结构,显示良好的结构质量。MEV与Toll样受体4的分子对接显示强亲和力,分子动力学模拟证实MEV-TLR4复合物的结构稳定性。计算机免疫模拟显示MEV能诱导强烈免疫反应。通过密码子优化和计算机克隆实现大肠杆菌宿主中的高效蛋白表达。本研究提出利用直接与宿主相互作用的表面暴露OMBB蛋白构建MEV,可作为抗鼻疽伯克霍尔德菌感染的有效免疫原靶点。 | |
| 单物种单资源环境下微生物生态动力学的最小随机模型 | Leung, C. F. A. | 2026-07-08 | 微生物在大量生化过程、时空相互作用、环境变化和进化压力的共同作用下,展现出复杂的动态行为。尽管在理解微生物生态动力学方面已取得显著进展,但仍存在多个未解问题,包括生长的微观机制以及营养物质和随机性的作用。本研究提出了一种最小化理论方法,以阐明微生物资源消耗与其生长之间的联系。我们通过解析分析和蒙特卡洛计算机模拟,研究了一个随机模型,该模型描述了单一微生物物种消耗单一类型资源并通过细胞分裂生长的过程。我们识别出由资源摄取速率、分裂速率相对大小及初始条件决定的三种不同的微生物生长动态模式。同时,研究表明,当微生物或资源数量较低时,随机性会影响动态行为。该模型恢复了Monod生长动力学,并为Monod常数和最大生长速率提供了机制性解释。所提出的理论框架捕捉了微生物系统中的广泛动态行为,为解释其潜在复杂机制提供了更清晰的微观图景。 | |
| 骨髓增生异常综合征中阿扎胞苷反应的特征是NK样CD8 T细胞扩增和CXCL12+网状细胞重塑。 | Hampton, H. R. | 2026-07-08 | 骨髓增生异常综合征(MDS)由造血干细胞和祖细胞(HSPCs)的体细胞突变驱动,导致克隆性扩增和无效造血。去甲基化药物(HMAs;阿扎胞苷或地西他滨)是高风险MDS的标准治疗方案。然而,这些药物对骨髓微环境的影响及其与临床应答的相关程度仍不明确。我们对临床试验(NCT03493646)中接受阿扎胞苷治疗的MDS患者的骨髓穿刺液、环钻活检标本和外周血样本进行了纵向分析,整合CyTOF、5'单细胞RNA和TCR测序、血浆蛋白质组学及多重免疫荧光显微镜技术,以表征与阿扎胞苷应答相关的改变。临床应答者中观察到GzmBCD56CD8 T细胞扩增,同时T细胞区室中I型和II型干扰素信号增强。应答者还表现出循环血小板和髓系衍生因子的显著变化,这些因子具有重塑骨髓微环境的潜力。空间分析显示,应答者中富含CXCL12的网状细胞和CD8 T细胞的微环境区域扩大,而HSPC富集区域基本不变。相反,无应答者中多个HSPC富集区域出现扩增。这些微环境变化伴随临床应答者髓系生成增强的证据。我们的研究结果支持以下模型:阿扎胞苷的应答效应不仅限于对恶性造血细胞的直接作用,还涉及骨髓微环境的协同重塑,这种重塑可能通过血小板和髓系衍生信号建立的前馈回路得到强化,从而促进有效造血。 | |
| 重新编程蛋白质连接酶以实现遗传密码扩展 | Gallo, G. | 2026-07-08 | 核糖体通过DNA编码生产特定聚合物序列的能力天然局限于22种氨基酸。尽管翻译机制具有聚合主链修饰底物(包括β-氨基酸)的潜在能力,但这种潜力受到天然氨酰-tRNA合成酶内在选择性的限制。本研究通过"逆向工程"改造大肠杆菌蛋白连接酶EpmA来突破这一限制。天然激活(R)-β-赖氨酸的EpmA在进化过程中舍弃了tRNA结合结构域,转而识别蛋白质。通过将经典赖氨酰-tRNA合成酶LysRS的反密码子结合结构域嫁接至EpmA,我们构建了嵌合酶chEpmA。据我们所知,这是首次成功将蛋白连接酶重编程为功能性氨酰-tRNA合成酶。我们证明chEpmA可作为多功能双特异性平台:它能高效地将非经典主链(R)-β-赖氨酸装载至tRNA,且单一位点替换即可解锁该支架对α-底物的识别能力,从而实现了此前遗传密码扩展技术无法触及的广泛翻译后修饰。这些修饰包括酰化赖氨酸(如Nε-琥珀酰-(S)-赖氨酸)、大体积修饰(如生物胞素)以及晚期糖基化终末产物(如Nε-羧甲基-(S)-赖氨酸)。本研究建立了动员非经典底物的结构蓝图,为抗蛋白酶肽模拟物和下一代治疗药物的生物合成开辟了新途径。 |
medRxiv
| 标题 | 作者 | 发布日期 | PDF链接 | 摘要 |
|---|---|---|---|---|
| 儿童和青少年期发病的强迫症患者的抑制控制——一项功能磁共振成像研究 | Larsen, K. M. M. | 2026-07-08 | 背景:强迫症(OCD)的病理生理机制涉及感觉运动、认知、情感和动机过程相关脑回路的功能障碍。其中一项观察到的功能障碍是抑制性运动控制的失调。尽管功能性磁共振成像(fMRI)已揭示成人患者脑网络层面的相关改变,但针对儿童强迫症的研究结果尚不一致。方法:本研究采用任务态fMRI,对65名未用药的儿童强迫症患者和58名年龄性别匹配的健康对照者进行执行性运动控制检测。参与者年龄为8至17岁,在3特斯拉全脑fMRI扫描期间执行停止信号任务。除全脑分析外,我们进行了感兴趣区域分析,重点关注停止信号任务中参与抑制性运动控制的脑区。结果:儿童强迫症患者与健康对照组在任务表现和抑制能力方面无显著差异。在成功抑制和失败抑制两种条件下,儿童强迫症患者的全脑激活模式与健康对照组相比均无显著差异。结论:行为学结果表明,儿童强迫症患者具有典型的抑制性运动控制能力,且神经激活模式与对照组相当。这些基于大样本未用药儿童和青少年群体的研究提示,抑制控制异常可能并非早期强迫症的显著特征。 | |
| 数据驱动的萎缩轨迹解释了路易体疾病中的临床异质性。 | Konuri, A. | 2026-07-08 | 背景:路易体疾病(LBD)共同具有α-突触核蛋白路易病理特征,但临床表现高度异质性,运动与非运动症状及进展模式重叠,挑战传统诊断边界。方法:为在生物学层面解析这种时空异质性,我们采用数据驱动的萎缩进展框架,基于亚型与阶段推断(SuStaIn)算法,对833例帕金森病(PD)、路易体痴呆(DLB)及前驱期特发性快速眼动睡眠行为障碍(iRBD)患者的MRI数据进行分析。结果:发现四种跨诊断亚型(A型:早期皮质-边缘系统/晚期基底节;B型:早期基底节/晚期边缘系统;C型:早期颞叶-边缘系统/晚期基底节;D型:早期基底节-扣带回/晚期皮质),每种亚型具有独特的萎缩时空进展模式,可解释认知、运动及精神症状的变异性。其中早期皮质-边缘系统/晚期基底节亚型代表临床诊断中易发展为痴呆的亚型,边缘系统受累与幻视出现相关。解释:这些具有生物学意义的时空萎缩亚型为LBD患者提供了可解释的分层方法,有望优化预后评估、改善临床试验分层并指导精准治疗策略。资助:本研究由悉尼大学与伦敦大学学院(全球参与基金)的Ignition资助项目支持。关键词:痴呆,异质性,路易体疾病,亚型,神经退行性变,机器学习。 | |
| AI衍生心电图年龄差距作为心血管风险的数字生物标志物:在医院和社区前瞻性队列中的外部验证 | Huang, S. | 2026-07-08 | 心血管疾病仍是全球首要死因,早期风险分层对改善预后至关重要。基于人工智能的心电图(AI-ECG)技术为获取心脏生物学年龄这一非侵入性数字生物标志物提供了新途径。本研究基于ECGFounder基础模型开发了AI-ECG框架,用于量化心脏生物学衰老并预测心血管风险。研究纳入英国生物银行63,512名参与者的67,824份心电图,模型在健康人群开发队列(n=26,871)中训练,并在独立临床评估队列(n=40,953)中验证。采用Cox比例风险模型评估AI-ECG年龄差与主要不良心脑血管事件(MACCE)及其他次要结局的关联。外部验证进一步在天津医科大学第二医院住院队列(n=55,860)和开滦社区前瞻性队列(n=27,065)中开展。模型在开发队列中预测年龄与实际年龄一致性良好(r=0.55;MAE=5.12年)。临床队列中,校正临床合并症后,年龄差每增加1年,MACCE风险显著升高13%(HR=1.13,95%CI:1.11-1.14)。年龄差高估组(>6年)MACCE风险显著升高(HR=4.51),其他主要心血管结局风险亦显著增加;而年龄差低估组(<-6年)MACCE风险显著降低(HR=0.46),其他结局亦呈现保护效应。外部队列中,AI-ECG年龄差仍与多种下游心血管及心脏代谢结局显著相关。AI-ECG年龄差可有效量化隐匿性心脏加速衰老,作为非侵入性数字生物标志物,在广泛人群的心血管风险分层中具有重要应用潜力。 | |
| 2岁时在年龄与阶段问卷-3评估中的表现能否预测5岁时在早期基础阶段的效果?一项使用常规数据的纵向观察研究。 | Dickerson, J. | 2026-07-08 | 引言 提高五岁儿童在早期基础阶段档案(EYFSP)中达到良好发展水平(GLD)的比例,于2025年成为英格兰的国家优先事项。本研究探讨了两岁时年龄与阶段问卷-3(ASQ-3)的表现能否预测EYFSP的结果。方法 利用关联的约克郡(布拉德福德)数据创建纵向数据集。通过多元回归分析估计ASQ-3对EYFSP的影响,并通过描述性分析探究GLD之间的重叠情况。结果 在2013年9月至2023年5月出生的98,851名儿童中,47,046名(48%)有ASQ-3记录,6,021名有匹配的EYFSP数据。在ASQ-3中达到GLD的儿童,在EYFSP中达到GLD的几率超过三倍(OR 3.18,95% CI 2.70-3.75)。未在ASQ-3中达到GLD的儿童极有可能也无法在EYFSP中达到GLD,但ASQ-3遗漏了四分之三无法在EYFSP中达到GLD的儿童。男孩、生活在贫困地区的儿童以及来自其他白人背景的儿童,在EYFSP中达到GLD的可能性较低。结论 本研究凸显了使用ASQ-3识别无法在EYFSP中达到GLD的儿童的价值。然而,ASQ-3遗漏了许多其他面临无法在EYFSP中达到GLD风险的儿童。儿童早期发展存在不平等现象,早期识别和有效干预对于减少这些不平等至关重要。 | |
| 早期阿尔法波段连接性的改变在后来被诊断为自闭症的婴儿期儿童中出现。 | Chung, H. | 2026-07-08 | 自闭症是一种异质性神经发育状况,常伴随语言和认知发展方面的挑战。尽管已有研究报道自闭症中存在异常的功能连接,但关于其首次出现的时间点以及后续行为的相关性仍知之甚少。本研究考察了生命前三年α波段功能连接和网络组织的发育轨迹。我们计算了全局α波段指标,包括峰值α连接频率、平均功能连接、聚类系数和模块化程度,以描述来自238名儿童(3至36个月大)的纵向脑电图数据中非线性发育轨迹,其中包含自闭症儿童(n=58)和非自闭症儿童(n=180)。基于网络的统计方法识别了各年龄段导致组间差异的子网络。探索性图分析检验了功能连接、网络指标与语言结果之间的关联。我们观察到两组儿童的峰值α连接频率均随年龄线性增长。全局α波段连接指标呈现相似发育模式:两组儿童的平均全局功能连接、聚类系数和模块化程度均在出生后第一年快速上升。此后,自闭症组这些指标开始下降,而非自闭症组则持续缓慢增长。与非自闭症组相比,基于网络的统计方法在3个月时识别出自闭症组同时存在超连接和低连接子网络,随后在24个月和36个月时仅存在低连接子网络。探索性图分析表明,早期超连接可预测后期低连接,并与后续网络组织和语言结果相关。这些发现表明,后来被诊断为自闭症的儿童在婴儿期即可检测到α波段连接轨迹的改变,这可能影响后续发育结果的差异。 | |
| 面向气候敏感性食源性疾病,一种基于大型语言模型辅助的工作流,用于生成动态证据库 | Elson, R. | 2026-07-08 | 摘要 气候变化正在改变影响食源性疾病传播的环境条件,然而传统系统综述难以跟上不断增长的证据。我们评估了基于大语言模型辅助的工作流程能否为气候敏感性食源性疾病生成快速、可重复且具有政策参考价值的动态证据库。我们结合了结构化PubMed检索(2010-2023年)、金标准人工标注,以及在SysRev平台内对基于GPT-4 Turbo的自动标注器进行迭代优化。预先选定英格兰具有公共卫生重要性的病原体。通过召回率、精确率、特异性、准确率和平衡准确率评估模型性能与人工评审的对比。优化后的纳入模型在1044篇筛选摘要中实现了89.2%的召回率、59.2%的精确率、84.5%的特异性和85.4%的准确率,识别出436篇需纳入的研究。事后对不一致摘要的重新评估显示,被模型排除但初始人工筛选纳入的记录并不符合优化后的纳入标准。频繁识别的气候暴露因素包括降雨量、温度、季节性和湿度;诺如病毒、沙门氏菌、弯曲杆菌和隐孢子虫是最常见的病原体。基于大语言模型辅助的工作流程能够以高召回率和改进的筛选一致性生成气候敏感性食源性疾病的动态证据。该方法具有可扩展性、可审计性,适用于安全机构环境,可支持地平线扫描和气候健康风险评估。 | |
| 伊朗德黑兰城市居民预防德国小蠊侵扰行为的决定因素 | Moshavernia, S. | 2026-07-08 | 背景 德国小蠊(Blattella germanica)侵扰是城市环境中重要的健康威胁,与食品污染、过敏性疾病及生活质量下降密切相关。长期控制不仅依赖专业虫害管理,还需居民的知识和预防行为。本研究评估了伊朗德黑兰城市居民关于德国小蠊侵扰的知识、健康信念模型(HBM)构念、自我效能及预防实践。方法 本横断面研究从德黑兰持证虫害防治公司招募了120名经专业确认家中存在德国小蠊侵扰的成年人。采用基于HBM的39项问卷收集数据,评估知识、感知易感性、感知严重性、感知益处、感知障碍、自我效能及预防实践。进行描述性统计、Pearson相关分析和多元线性回归。结果 参与者对德国小蠊生物学的知识水平一般(平均得分:0.538),预防实践水平中等(3.157)。预防实践与知识(r = 0.256,P = 0.005)、感知益处(r = 0.292,P = 0.001)和自我效能(r = 0.244,P = 0.007)呈正相关。回归分析显示,模型解释了预防实践17.3%的变异(R² = 0.173,P = 0.001)。知识(β = 0.191,P = 0.036)、感知益处(β = 0.231,P = 0.010)和自我效能(β = 0.229,P = 0.012)是显著预测因子。结论 经确认存在德国小蠊侵扰的城市居民知识有限,预防行为中等。知识、感知益处和自我效能与预防实践独立相关,并具有中等预测价值。针对这些行为因素的干预措施,结合环境和结构改善,可促进可持续的家庭蟑螂控制。 | |
| 咖啡摄入与改善胰岛素敏感性及降低内脏脂肪相关:来自生物标志物和遗传分析的证据 | Sevilla-Gonzalez, M. | 2026-07-08 | 重要性:较高的咖啡摄入量与较低的2型糖尿病风险相关,但其潜在生物学通路尚未完全明确。目的:探讨咖啡摄入量与胰岛素敏感性、肥胖及2型糖尿病风险的关系,并评估咖啡摄入量是否会改变通路特异性遗传易感性与2型糖尿病发病之间的关联。设计、背景与参与者:在维生素D和Omega-3试验(VITAL)临床亚队列中,对806名无2型糖尿病的参与者进行横断面分析,这些参与者在基线和第2年接受了重复膳食评估、临床表型分析及双能X线吸收测定成像。前瞻性分析纳入333,053名基线无2型糖尿病的英国生物银行参与者,他们拥有膳食和遗传数据,中位随访时间为13.3年。暴露因素:通过食物频率问卷评估咖啡摄入量。在英国生物银行中,评估了代表不同2型糖尿病病理生理机制的12个通路特异性多基因评分。主要结局与测量指标:在VITAL中,主要结局为糖化血红蛋白、口服葡萄糖耐量试验衍生的葡萄糖反应和胰岛素敏感性指标、β细胞功能,以及总体、躯干和内脏肥胖指标;在英国生物银行中,主要结局为2型糖尿病发病事件。结果:在VITAL中,调整人口学、生活方式和临床因素(包括体重指数)后,较高的咖啡摄入量与更高的胰岛素敏感性(标准化β值;每杯/天,0.046;P = 0.004)和更低的内脏脂肪组织质量(β值 -0.047;P = 0.006)相关。在英国生物银行中,较高的咖啡摄入量与较低的2型糖尿病发病率(每杯/天风险比,0.96;95%置信区间,0.95-0.97)、较低的三酰甘油与高密度脂蛋白胆固醇比值(β值:-0.01;P = 2.51 × 10⁻¹⁹)以及较低的内脏脂肪组织质量(β值:-0.01;P = 4.28 × 10⁻⁹)相关。在咖啡摄入量较高的参与者中,与胰岛素抵抗和脂肪分布相关的3个通路特异性多基因评分与2型糖尿病发病的关联较非咖啡饮用者减弱(交互作用P < 0.0043)。结论与相关性:较高的咖啡摄入量与更高的胰岛素敏感性、更低的内脏肥胖及更低的2型糖尿病风险相关。结合高咖啡摄入者中通路特异性遗传易感性与2型糖尿病风险关联的减弱,这些发现提示胰岛素抵抗和内脏肥胖相关通路可能介导了咖啡摄入量与2型糖尿病风险之间的关联。 | |
| 美国学术牙科护理中与艰难梭菌感染相关的抗生素暴露的种族和民族差异 | Gladden, A. D. | 2026-07-08 | 背景 在美国,重症艰难梭菌感染(CDI)的发病率和死亡率对黑人和西班牙裔患者影响尤为严重。抗生素暴露是CDI的主要可改变风险因素,而克林霉素是与相关危害关联最强的药物之一。处方中的不平等现象亟待明确。牙科是克林霉素处方的主要来源之一。学术牙科诊所服务多元化的患者群体,为评估不同种族和族裔群体的处方情况提供了理想环境。因此,我们研究了抗生素使用和累积克林霉素暴露量作为CDI相关风险的指标。方法 我们对2021年至2023年间美国5所学术牙科机构的电子健康记录进行了回顾性研究。分析了132,770名有明确种族/族裔记录的患者的552,428次就诊,以估算不同种族/族裔患者接受任何口服抗生素和克林霉素的调整后几率。次要结局评估了牙科医生处方抗生素的总暴露量,重点关注高于标准累积剂量的克林霉素(>8400毫克)和阿莫西林(>10,500毫克)。结果 口服抗生素处方占就诊次数的1.9%。与白人患者相比,黑人、西班牙裔和其他种族患者接受任何口服抗生素的调整后几率略低,但在开具克林霉素处方时,黑人患者接受高于标准累积剂量的几率更高(调整后比值比,2.19;95%置信区间,1.25-3.82)。结论 牙科抗生素处方中的种族和族裔不平等不仅体现在抗生素获取上,还延伸至累积克林霉素暴露量。尽管未直接测量CDI结局,但这些处方差异可能对CDI相关危害的不平等产生影响,值得进一步研究。 | |
| 基于正念认知疗法治疗重度抑郁症的复杂谐和流形 | Dagnino, P. C. | 2026-07-08 | 重度抑郁症(MDD)是一种以反刍思维为特征的异质性精神障碍。正念认知疗法(MBCT)是针对反刍思维和复发风险开发的循证治疗方法。已有研究开始识别与治疗效果相关的神经变化,但支撑全脑动态的低维组织机制仍待深入探索,这种机制可能更完整地揭示MBCT对MDD患者产生治疗效果的神经过程。本研究对一组MDD患者(N=80)进行随机对照试验的功能磁共振成像(fMRI)分析,比较MBCT联合常规治疗(TAU)与单纯TAU的效果。我们采用新型框架——复谐波分解(CHARM),在时空域中揭示低维流形,捕捉由大脑临界性驱动、经解剖长程连接放大的局部与非局部相互作用。我们成功识别出跨脑状态的不同分布式时空流形,其表现优于传统降维技术。在MBCT后的反刍思维过程中,我们发现:参与身体感知与内感受处理的脑区在跨流形的全脑整合中呈现一致性募集;与临床及行为改善相关的潜在构型发生变化;降维空间内表现出更大灵活性。身体感知与内感受处理区域在分布式全脑流形中的整合,以及增强的脑灵活性,可能与抑郁患者接受正念训练后反刍思维模式"粘滞性"降低有关。我们的发现凸显了源于临界脑动力学的低维流形与长程相互作用在理解正念如何调节抑郁反刍处理过程中的重要价值。 |