| 星形胶质细胞和内皮细胞GLUT1的恢复改善了GLUT1缺乏综合征中的脑葡萄糖稳态。 |
Tamura, S. |
2026-07-13 |
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葡萄糖转运蛋白1缺乏综合征（GLUT1-DS）是一种由脑葡萄糖转运障碍引起的严重神经代谢性疾病。由于GLUT1传统上被认为主要定位于血脑屏障内皮细胞，基因治疗策略多聚焦于恢复内皮细胞GLUT1功能。然而，这种以内皮细胞为中心的模型能否完全解释疾病发病机制及治疗挽救效果仍不明确。通过在小鼠脑和人类死后组织中进行增强检测，我们发现GLUT1不仅在内皮细胞中表达，还广泛表达于星形胶质细胞，其分布范围从血管周围终足延伸至星形胶质细胞胞体和突起。星形胶质细胞或内皮细胞的条件性Glut1单倍剂量不足均可重现GLUT1-DS样脑脊液葡萄糖可用性降低、脑实质葡萄糖反应异常以及认知和运动功能障碍。为验证这一修正细胞模型的治疗意义，我们采用互补的内皮细胞和星形胶质细胞靶向AAV递送系统，在系统性Glut1单倍剂量不足小鼠中恢复GLUT1表达。单细胞区室恢复仅产生部分改善效果，而双细胞区室恢复能更显著地提升脑脊液葡萄糖可用性和认知功能。这些结果表明，仅恢复内皮细胞GLUT1不足以实现有效挽救，并重新将GLUT1-DS定义为神经血管单元的多细胞疾病。 |
| 从禽流感A/H5N1中鉴定HLA-A33限制性CD8+ T细胞表位 |
Muraduzzaman, A. K. M. |
2026-07-13 |
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禽流感A/H5N1的快速进化，包括近期美国分支2.3.4.4b的暴发，凸显了其大流行潜力及对持久、广谱保护性疫苗的迫切需求。鉴于CD8+ T细胞具有介导跨毒株免疫的能力，我们研究了地理分布不同的HLA-A33同种异型——东亚/东南亚的HLA-A33:01与南亚的HLA-A33:03——是否差异性地塑造流感免疫肽组并影响抗病毒免疫。过表达HLA-A33:01或HLA-A33:03的抗原呈递细胞分别转染单一A/H5N1抗原，或感染A/X-31（H3N2）作为代表当前季节性流感病毒的对照比较。我们鉴定出HLA-A33:01限制性新配体（57个来自A/H5N1；55个来自A/X-31）和HLA-A33:03限制性新配体（29个来自A/H5N1；45个来自A/X-31）。尽管HLA-A33:03回收的肽段较少，但其中源自A/X-31的肽段被预测为高亲和力结合物的比例（74%）高于HLA-A33:01（61%），表明抗原呈递存在定性差异。为确定免疫原性，用四种保守肽段（PB2GTF、PB2KTY、NPSVQ和PB1MTK）刺激HLA-A*33:03阳性、未接触A/H5N1的供体外周血淋巴细胞。所有肽段均诱导了强烈的CD8+ T细胞活化，表明记忆T细胞在无既往A/H5N1暴露的情况下仍能通过季节性流感引发的交叉识别发挥作用。这些发现定义了HLA-A33限制性流感表位，并揭示了塑造CD8+ T细胞免疫的同种异型特异性呈递特征。本研究鉴定的保守免疫原性肽段为理性设计广谱交叉反应性疫苗提供了候选靶点，以保护表达HLA-A33的人群免受重症A/H5N1感染。数据可通过ProteomeXchange获取，标识符PXD078870。 |
| 乙酰化依赖的分泌途径重塑塑造了衰老相关分泌组。 |
Nasrashvili, T. |
2026-07-13 |
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细胞衰老的特征是稳定的细胞周期停滞以及衰老相关分泌表型（SASP），后者驱动组织重塑和炎症。SASP伴随细胞因子及其他分泌蛋白分泌增加，其基础是分泌通路的重大重组。尽管衰老的转录调控已被广泛研究，但翻译后修饰（PTM）对分泌通路调控的贡献仍知之甚少。本研究将定量蛋白质组学与磷酸化、泛素化和乙酰化的多层PTM分析相结合，探究细胞内运输和分泌在衰老过程中如何被调控。以阿霉素诱导的衰老为主要模型，我们发现了广泛的蛋白质组重塑，其中内质网-高尔基体相关通路和分泌机制变化显著。乙酰化成为最显著受调控的PTM，尤其影响涉及囊泡运输和内质网蛋白质稳态的蛋白质。在复制性衰老中也观察到类似的蛋白质组和PTM重塑，表明这些变化并非局限于单一衰老模型。功能分析揭示了乙酰转移酶p300/CBP的激活特征，将全局乙酰化变化与酶活性联系起来。使用A485对p300/CBP进行药理学抑制，可选择性地调节衰老相关特征而不逆转生长停滞，这与衰老建立过程中的衰老样效应一致。分泌组分析进一步显示分泌因子组成的变化，与衰老相关分泌表型的调节相符。综上，这些发现表明分泌通路的乙酰化依赖性调控塑造了衰老相关分泌组，揭示了衰老中翻译后调控、细胞内运输和细胞外信号之间的机制联系。 |
| 雷达数据中空中动物分类的形态类型方法 |
Werber, Y. |
2026-07-13 |
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雷达航空生态学利用雷达对空中野生动物进行生态推断。虽然雷达能生成描述空中生物活动的大规模独特数据集，但它们在很大程度上无法将探测结果与特定物种关联起来，因此存在分类学局限性。我描述了一种分析方法，通过将探测到的生物体划分为基于形态和运动的空中形态类型，来提高垂直探测雷达数据的分类分辨率。广泛应用于空中野生动物研究与监测的Birdscan MR1雷达，已在欧洲、近东和美国数十个地点部署。利用MR1的目标分类器、翅膀拍频计算和目标尺寸估算，我展示了使用以色列胡拉谷研究站的雷达数据，将鸟类分类分辨率提高了近8倍。研究表明，大多数新定义的形态类型对应少量本地物种（1-10种）。因此，该方法为弥合雷达航空生态学中的分类学鸿沟提供了现实可能。通过采用该方法，雷达航空生态学家可以估算"航空多样性"（类似于生物多样性），这是生态学与保护领域一项基础且广泛使用的指标。通过明确处理雷达航空生态学中的分类学问题，从业者将提升其工作的影响力与传播范围，并有助于更深入、更全面地理解空中栖息地。 |
| 对茜草科（Rubiaceae）中的Spermacoceae族进行质体系统发育基因组学研究：分类学意义及属检索表 |
Nunez Florentin, M. |
2026-07-13 |
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茜草科（Rubiaceae）的丰花草族（Spermacoceae）包含约1400个形态多样的物种，分布在新热带区、非洲、亚洲、澳大利亚及太平洋地区。该族仍是茜草科中分类学上最棘手的类群之一，其属级界限在两百余年间被反复修订。此前基于有限质体与核基因标记的系统发育研究，未能解决诸多亲缘关系问题，且对新热带谱系的代表性不足。本研究首次基于质体组规模数据及扩大的新热带类群采样，对该族进行系统基因组学研究。我们采集了涵盖所有主要分支的55属121个物种，新生成123个质体基因组，其中25个物种首次被纳入分子系统发育框架。最大似然法与贝叶斯分析获得了高度解析且强支持的系统树，仅少数深层主干节点存在不确定性。花粉与种子微形态学特征为评估系统发育关系提供了额外证据。该系统发育框架厘清了多个疑难类群的属级界限，支持多项分类学修订。种子与花部性状的广泛同塑性导致多个传统属成为并系群，需进行新组合处理，包括Edrastima oxycoccoides、Stenotis alexanderae及S. prostrata，并对Terrellianthus serpyllaceus与Oldenlandia dusenii等类群进行重新评估。我们进一步识别出需深入研究的属，并提供更新后的丰花草族82个属的检索表。这些成果为该族提供了迄今最可靠的系统发育框架，为后续系统学、生物地理学及进化研究奠定基础。 |
| 高通量气孔表型分析为抗逆小麦提供了选择目标。 |
Mabrouk, M. |
2026-07-13 |
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对气孔性状及其发育可塑性进行表型分析耗时较长，但有望提升水分利用效率和光合作用能力，从而为气候变化下设计抗逆作物提供依据。本研究开发了一套稳健的高通量表型分析流程，用于检测冬小麦中与气孔大小、变异、最大导度及空间分布模式相关的14个性状。我们：(1) 分析了来自60个小麦品种在生长箱、温室和田间条件下生长的25,000余张图像；(2) 探究了光照、温度、水分和氮素供应减少对叶片正面和背面气孔性状及其发育可塑性的影响；(3) 评估了气孔性状的遗传多样性和育种进展。气孔性状具有较高的广义遗传力，对环境条件表现出显著的可塑性，并呈现基因型特异性响应。在光照和温度稳定的受控环境下，第三叶的气孔性状能够可靠地反映田间条件下旗叶的遗传变异。数据显示，叶片正面通过持续较高的气孔密度、面积和最大导度，对蒸腾和降温贡献更大；而叶片背面则通过系统性的规则分布和间距促进二氧化碳扩散。育种过程保持了气孔性状的遗传多样性，本研究的分析流程有助于育种者针对这些性状进行改良，以提升高产现代品种的水分利用效率。 |
| 尽管存在遗传变异和养分诱导的表型可塑性，杨树中协调的叶片水力阈值仍维持了几乎为零的气孔安全边际。 |
CHASSAGNAUD, D. |
2026-07-13 |
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叶片生理阈值序列被认为在植物应对水分亏缺时具有功能协调性；然而，这种协调性在基因型和环境间的维持程度在种内水平上仍缺乏充分记录。本研究对两种基因型（DRA-038与PG-31）的河岸物种黑杨（Populus nigra）叶片，在对照、额外施氮或额外施钾处理下，表征了气孔关闭、膨压丧失和木质部栓塞的序列特征。对照条件下，光学脆弱性法的栓塞测量显示DRA-038比PG-31更易发生栓塞，这与参考Cavitron法对茎干的测量结果一致。气孔关闭始终先于木质部栓塞发生，而叶片整体膨压丧失通常出现在木质部栓塞达到50%之后。水力阈值对处理的响应呈现基因型依赖性，其中内在更脆弱的基因型DRA-038表现出更强的可塑性。然而，尽管基因型和处理间存在差异，性状序列仍保持紧密协调，使得气孔安全边际（SSMs）几乎为零。这些发现支持杨树叶片水力阈值在遗传单元和变化环境中存在强烈的机制整合，对培育未来耐旱基因型时是否应优先选择内在耐受性或可塑性能力提出了疑问。 |
| 通过基因敲除和芳醇氧化酶谱分析在工程菌中实现空气驱动的醛合成 |
Dickey, R. M. |
2026-07-13 |
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工程细菌氧化非天然醇的途径面临三个挑战：依赖烟酰胺的酶与细胞氧化还原代谢相耦合，不依赖烟酰胺的芳基醇氧化酶（AAOs）通常在细菌中表达不佳，且醛类产物会被宿主酶快速修饰。本研究通过工程化醛保留型大肠杆菌，解决了上述限制，实现了可溶性细菌AAOs的发现与应用。对51个候选酶的筛选揭示了一个高表达序列簇，其中包含对多种芳香族和呋喃基醇具有活性的酶。将性能最优的AAO与醛保留细胞中的设计代谢途径配对，可从供应的醇类出发构建模块化的C-N和C-C键形成级联反应。通过使氧化酶及其产物均与宿主兼容，本研究推动了空气驱动下多种醇的氧化反应，使其成为工程细菌中醛衍生化学的可编程入口点。 |
| 存档：机器引导设计高效开放式DNA记录装置以提升多路细胞历史追踪的分辨率 |
Rosenstein, A. H. |
2026-07-13 |
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设计基于细胞的装置将事件记录到DNA中，既可作为非消融性研究工具，也可在临床上实现基于细胞历史条件的基因回路逻辑细胞治疗。无论是作为理解单细胞层面相互作用的手段，还是重建细胞事件的历史，细胞DNA记录装置都具有广泛用途，其中基于prime editing的方法（特别是peCHYRON）处于该领域前沿。然而，此类开放式记录工具的分辨率本质上受限于编辑插入效率，且目前无法捕获RNA聚合酶II转录的信号——这类信号代表了功能定义的内源基因调控架构的绝大部分。在此我们提出ARCHIVE（将细胞历史放大记录至信息密集事件载体），能够将RNA编码信号高效整合至预定义的基因组记录位点。通过利用深度学习辅助预测prime editing效率作为生成式计算机pegRNA进化的替代适应度模型，我们开发出时间分辨率（迭代信息整合步骤效率）较现有技术提升一个数量级的记录装置；我们在此以组成型启动子追踪水平验证了该能力。我们预期ARCHIVE将成为功能性基因组学与治疗学研究领域更先进哺乳动物合成生物学记录装置的起点。 |
| 在S-腺苷-L-甲硫氨酸合成酶中设计柔性环，使其能够生产具有选择性生化与细胞活性的SAM核碱基类似物 |
Hazra, A. B. |
2026-07-13 |
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S-腺苷-L-甲硫氨酸（SAM）作为所有生命形式中的关键辅因子，由甲硫氨酸腺苷转移酶（MAT）以甲硫氨酸和ATP为底物催化合成。SAM中的腺嘌呤基团在催化过程中似乎没有直接功能，某些MAT同源物可在体外利用天然核苷三磷酸，生成相应的SAM核碱基类似物。然而，MAT酶对核苷酸选择的分子决定因素以及核碱基在SAM中的细胞学意义尚不明确。本研究通过结构生物学与生物信息学指导的诱变，鉴定出柔性活性位点环是MAT核苷酸特异性的主要决定因素。环区突变与环区交换将ATP选择性的大肠杆菌MAT转化为可接受GTP、CTP和UTP的变体，从而实现了S-鸟苷基、S-胞苷基和S-尿苷基-L-甲硫氨酸的酶促合成与纯化。进一步实验表明，在SAM限制性生长条件下，这些类似物能部分恢复大肠杆菌SAM营养缺陷型的生长。生化检测显示，这些类似物可与测试的SAM利用酶结合；它们可作为大肠杆菌SAM脱羧酶的底物，但无法支持大肠杆菌DNA腺嘌呤甲基转移酶的可检测甲基转移。这些结果确立了柔性环作为MAT核苷酸特异性门控因子的作用，并表明该环可通过工程化改造生产能选择性参与下游细胞代谢的SAM类似物。 |