2026-07-13 每日论文
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| PHINN-EEG：梦境状态脑电图的拓扑时间序列分析——用于梦境内容分类的动态贝蒂曲线与拓扑条件神经信号合成 | Ren Takahashi | 2026-07-10 | 当前基于脑电图（EEG）的梦境检测依赖于功率谱密度（PSD）和统计矩特征，在DREAM数据库上实现了约0.70的受试者工作特征曲线下面积（AUC）（Wong等，2025，《自然·通讯》）。我们提出PHINN-EEG（持久同调启发式脑电图神经网络），这是首个用于梦境思维分析的时间序列拓扑框架。通过在多通道觉醒前脑电片段上应用滑动窗口Takens延迟嵌入和Vietoris-Rips过滤，我们提取了动态贝蒂曲线，该曲线刻画了神经活动的几何架构而不仅仅是其能量。这些拓扑不变量结合拓扑条件流匹配，经分析预测将超越现有PSD和catch22基准，在DREAM数据库的1462次觉醒开放访问子集（来自20个独立实验室263名参与者共3191次觉醒的完整注册数据）上实现AUC=0.82-0.90。我们进一步引入拓扑条件整流流模型用于梦境状态脑电图合成——以特征维度相当的谱条件流模型作为额外消融基线以隔离拓扑条件的价值——并提出一组候选贝蒂过渡原型，将拓扑结构与梦境报告类别相关联，作为待实证验证的探索性假设空间。若经验证，这项工作将代表神经罕见事件检测从谱能量到相空间几何的范式转变，对可穿戴脑机接口梦境监测具有潜在未来意义。 | |
| PanoWorld：真实世界全景生成 | Haoyuan Li | 2026-07-10 | 在本研究中，我们旨在通过利用全向表征的旋转等变性（即旋转可视为隐式几何变换）来解决全景世界模型中的长程记忆挑战。基于此洞察，我们提出PanoWorld，通过固定航向将相机轨迹简化为平移，并借助密集全景射线条件（DPRC）与几何感知记忆增强（GMA）实现当前动作建模与长程记忆。随后引入三阶段训练流程逐步优化各组件。为在大尺度空间变化与多样光照条件下更准确评估物理一致性（现有数据集在此方面相对稳定），我们构建了World360——一个包含全景无人机采集的真实世界视频片段与AirSim360生成的高质量模拟片段的大规模数据集。在World360上的大量实验证明了PanoWorld的有效性，其性能大幅超越对比方法。我们的模型、训练代码及数据集将公开，更多信息请访问项目页面：https://lihaoy-ux.github.io/panoworld-page/。 | |
| 面向语言智能的可扩展视觉预训练 | Yiming Zhang | 2026-07-10 | 大型基础模型的快速进展主要得益于在大规模文本语料上的预训练。然而，许多知识通过视觉表征传递，例如图表、排版公式和页面布局所承载的丰富信息，仅靠文本无法准确或完整地捕捉。但当前的预训练方法在获取语言智能时，会将文档和网页等视觉丰富的资源转换为纯文本，从而丢弃这些视觉线索。本文挑战了语言模型必须在纯文本表征上训练的默认假设，并证明视觉预训练是基础模型智能的可扩展学习方式。为此，我们对直接利用视觉文档（无需文本提取）的无监督视觉预训练范式进行了系统研究。在多种骨干网络和基准测试中，基于相同底层语料库的视觉预训练始终优于纯文本预训练，为可扩展的语言智能提供了高效路径。 | |
| OpenLongTail：长尾驾驶数据的生成式扩展 | Lulin Liu | 2026-07-10 | 扩展稳健驾驶策略的根本瓶颈在于精心策划的数据集中边缘案例的稀缺性。尽管现实世界持续捕捉这些关键事件，但从异构来源收集时，这些长尾事件仍未得到充分利用。具体而言，多样但宝贵的野外长尾视频缺乏训练策略模型所需的完整视角覆盖，往往缺失多视角姿态或仅来自单目行车记录仪。这种模态差距阻碍了将这些普遍存在的观测转化为可扩展的训练数据以实现长尾泛化。我们提出OpenLongTail，一个用于在长尾事件下扩展自动驾驶策略的开源生成式数据引擎。为将异构数据源转化为视角对齐且时间连贯的多视角资产（这对策略学习至关重要），我们开发了一种基于姿态推断的外推视角合成流程，用于生成缺失视角。我们进一步通过将Plücker射线几何注入可扩展生成引擎，增强了新生成视角的跨视角一致性和时间对齐。通过合成异构长尾数据，我们观察到在应对长尾事件时闭环驾驶鲁棒性显著提升。通过测量外推视角合成和姿态指标，我们验证了OpenLongTail在视觉保真度、跨视角一致性和自我轨迹恢复方面的有效性。 | |
| 过去十年中，视觉-语言AI模型在准确性与视觉-认知错误方面的演变 | Shravan Murlidaran | 2026-07-10 | 视觉语言模型在过去十年中在视觉推理方面取得了显著进展。大多数评估使用简单场景（MS-COCO），这些场景未展示复杂的人类互动或行为，仅以少量非策划的人类描述作为基准，且未关注理解模型的错误类型。在此，我们引入了复杂社会行为数据集，包含100张描绘复杂社会互动/行为的图像。我们分析了十年间（2017-2025年）视觉语言模型（四个前多模态大语言模型和五个多模态大语言模型）的场景描述进展。在CSB数据集和MS-COCO样本上，我们评估了模型及20个人类描述相对于黄金标准的准确性。我们分析了五种视觉认知错误类型：目标检测、识别、幻觉、场景理解和空间依赖。CSB数据集在场景描述准确性上的提升比MS-COCO更为显著，前多模态大语言模型的准确性远低于排名最低的人类描述，而多模态大语言模型达到了与排名最高的人类描述相似的准确性。我们证明，多模态大语言模型已消除了简单MS-COCO场景与描绘复杂行为的场景（CSB）之间在场景描述准确性上的差距。多模态大语言模型几乎消除了我们测试数据集中的所有错误类型，除了偶尔在场景描述中依赖与人类不同的图像区域（空间依赖错误）。我们还发现，检测、识别和幻觉错误对场景描述准确性的影响最大。综合来看，我们的研究为视觉语言模型在过去十年中的进步提供了更全面的评估。 | |
| VEXAIoT：利用AI代理实现物联网漏洞的自主利用 | Katherine Swinea | 2026-07-10 | 物联网（IoT）系统因硬件受限、固件过时及默认配置不安全而固有脆弱性，亟需可扩展且自适应的安全测试方法。尽管近期大型语言模型（LLM）代理在渗透测试和夺旗赛（CTF）环境中展现出潜力，但其在物联网特定漏洞中的应用尚未被探索。本文提出一种自主多代理框架——基于AI代理的漏洞利用系统（VEXAIoT），通过LLM推理与进攻性安全工具实现物联网环境中的漏洞发现与利用。该框架整合漏洞检测代理与攻击执行代理，执行侦察、规划攻击序列，并对脆弱物联网服务实施漏洞利用。系统在IoTGoat和Metasploitable环境中，针对映射至OWASP物联网漏洞的十个攻击场景进行评估。实验结果显示，攻击成功率最高达100%，且多数攻击的令牌开销低、平均执行时间不足两分钟。在260次攻击执行中，VEXAIoT整体成功率达95.0%，其中IoTGoat环境成功率为94.5%，Metasploitable2环境成功率为96.7%。这些结果表明，LLM驱动的代理可在受控环境中实现物联网漏洞评估与进攻性安全流程的自动化。 | |
| 使用Kolmogorov-Arnold网络重新审视欧拉角回归 | Yangting Sun | 2026-07-10 | 在许多实际系统中，包括关节型机器人和生物力学模型，旋转运动在关节空间内定义，并通常由具有有界范围的欧拉角进行参数化。然而，回归欧拉角仍具挑战性，因为其不连续性和奇异性常导致训练不稳定。本文重新审视欧拉角回归问题，并证明其有效性关键取决于旋转表示、回归架构与领域约束之间的相互作用。我们提出一种新框架，将范围感知的欧拉建模与Kolmogorov-Arnold网络（KAN）相结合，后者用边上的可学习单变量函数替代固定的节点激活函数。我们进一步提供理论分析，表明有界欧拉角范围促使回归函数呈现近加性结构，这有利于KAN的加性函数形式，并通过实验验证了这一趋势。在受控旋转回归、物体姿态估计、机器人及人体逆运动学上的大量实验表明，该方法在精度、收敛性和效率上均有持续提升。代码将公开提供。 | |
| 概念SMILE：审计基于概念的可解释AI的可信度 | Mohadeseh Mollapour | 2026-07-10 | 基于概念的可解释人工智能（AI）能使模型推理更符合人类理解，但概念级输出并非天然可信。我们提出ConceptSMILE，一种模型无关的基于扰动的审计框架，用于评估概念解释的可靠性。ConceptSMILE并非替代SMILE，而是将其基于扰动的逻辑从特征或区域级归因扩展到可理解概念解释的审计。该框架扰动输入区域，测量概念响应偏移，应用局部加权，并拟合XGBoost代理模型以近似局部概念行为。通过归因准确性、代理保真度、忠实性、稳定性和一致性评估可靠性。我们在视网膜眼底图像上评估ConceptSMILE，比较MedSAM导出的视觉概念与VLM语义概念。结果表明，不同概念和路径的可靠性存在差异：MedSAM在空间归因上表现更强，且代理保真度最高（$R^2 = 0.8503$，$R_w^2 = 0.8465$），而VLM路径在特定伪影条件下展现出更强的血管忠实性和稳定性。ConceptSMILE为评估基于概念的可解释AI的可信度提供了独立的审计层。 | |
| 有向无环图上的深度高斯过程 | Federico L. Perlino | 2026-07-10 | 许多现实世界的过程可以表示为有向无环图上的函数组合。在因果建模中，这些对应底层机制；在工程中，对应多保真度层级；在基因调控网络中，对应转录因子。这些函数在有向无环图上被部分观测，且测量数据存在噪声和异质性采样，给重建、不确定性传播和推断带来了重大挑战。为应对这些挑战，我们在函数上引入先验，自然推导出有向无环图上的深度高斯过程。我们从理论上研究了其先验坍缩行为，以及图拓扑结构和中间观测对信息保留的影响。我们获得了输入区分度得以保留的深度渐近频率的几乎必然下界，识别了适用该结论的广泛核函数类别，并证明了关于输入连接作用的观察结果。我们提出了一种结构化变分近似方法，该方法保留图依赖关系、保持组合不确定性，并捕捉碰撞节点的解释消除行为。最后，我们通过实验验证了理论结果和方法论，并建模了潜在碰撞有向无环图、蛋白质信号网络以及多保真度重离子碰撞仿真任务，在恢复低保真度贡献的同时实现了最先进性能，并提供了模拟器层次结构的可解释性。 | |
| 语义帕累托-DQN：一种用于金融异常检测的多目标强化学习框架 | Cláudio Lúcio do Val Lopes | 2026-07-10 | 金融异常检测面临严重的类别不平衡问题，导致传统单目标算法出现"欺诈坍塌"现象——默认预测为多数类，无法在异常拦截与客户摩擦之间取得平衡。为在不使用失真数据重采样的情况下解决该问题，我们提出语义帕累托深度Q网络（Semantic Pareto-DQN），一种多目标强化学习框架。该方法将异构交易特征整合为连贯的自然语言叙事文本，经大语言模型编码后生成鲁棒且尺度不变的状态表征。智能体优化一个显式解耦金融效能、运营摩擦与语义发现的向量化奖励函数。通过映射连续帕累托前沿，系统动态权衡漏检异常与误报的不对称成本。在电子商务欺诈与UCI信用数据集上的实证评估表明，语义帕累托DQN成功打破零召回率陷阱，相较于标量化基线方法实现了更优的少数类召回率，为以可控运营摩擦换取金融异常发现提供了替代方案。 |
bioRxiv
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| 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 | 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 | 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 | 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 | 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 | 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 | 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 | 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 | 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 | 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 | 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。 |
medRxiv
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| 用于从非结构化临床笔记中检测社交隔离的微调大型语言模型 | Chinthala, L. K. | 2026-07-13 | 目的：通过微调FLAN-T5-Large、BERT、RoBERTa和Gemma-2-2B模型，识别非结构化临床记录中的社会隔离与社会支持实例。材料与方法：研究使用了2020至2023年间326,847名50岁及以上成人的临床记录标注片段（包含社会情境线索），对每个模型进行微调。采用准确率、精确率、召回率和宏F1分数评估性能。通过结构化提示指导模型执行分类任务并减少过度泛化。跨模型性能比较评估了敏感性、稳健性和假阳性降低效果。结果：FLAN-T5-Large表现最佳，宏F1为0.92±0.04，各分类结果均衡：社会隔离（F1=0.91±0.03）、无社会隔离（F1=0.94±0.05）和社会支持（F1=0.90±0.04）。Gemma-2-2B结果相近，宏F1为0.89±0.10。BERT和RoBERTa的宏F1较低，分别为0.77±0.17和0.80±0.21，且各分类间存在差异。讨论：本研究的主要贡献在于精确识别与社会联结相关的多个概念。通过整合包含否定词和语境模糊术语的真假阳性标注示例，模型能更好地区分相关社会情境线索与噪声。同时训练社会隔离与社会支持，为比较分析和患者分层提供了双重框架。结论：基于Transformer的NLP模型（尤其是FLAN-T5-Large）在识别临床文本中的社会隔离与社会支持方面展现出潜力。这些发现支持利用生成式AI技术增强从电子健康记录中检测社会隔离的能力，推动情境感知医疗分析的发展。 | |
| 一个整合计算、临床与功能的框架，用于评估PTPN11（SHP2）变异对努南谱系障碍中ERK信号传导和神经嵴细胞行为的影响。 | Rodriguez-Martin, M. | 2026-07-13 | PTPN11基因的胚系突变可导致努南综合征（NS）及伴多发性雀斑样痣的努南综合征（NSML），但特定变异如何通过不同的信号传导和发育机制导致截然不同的临床结局仍不清楚。我们发现胚系突变与体细胞突变均集中于N-SH2和PTP结构域，但在残基水平的热点区域出现分化，反映了不同的选择压力。对18例儿科患者的临床分层揭示了四种不同的表型类别，包括：（i）与NSML相关的c.1403C>T（T468M）变异，特征为雀斑样痣、中度生长障碍及特殊面容；（ii）包含意义未明变异c.1282G>A（V428M）和c.1432A>G（I478V）的变异，与认知缺陷及可变生长障碍相关；（iii）c.1471C>A（P491T）和c.1472C>T（P491L）变异，主要影响心脏和生长表型，神经认知特征有限；（iv）严重多系统受累类别，包含c.172A>G（N58D）、c.178G>A（G60S）、c.844A>G（I282V）、c.922A>G（N308D）和c.923A>G（N308S）变异，涉及心脏、生长、认知及颅面异常。HEK293T细胞生化分析显示，PTPN11变异可超越简单的功能获得/丧失二分法，分为强ERK依赖性过度激活、中等ERK激活伴可变蛋白稳定性，以及不增加ERK磷酸化的矛盾性c.1282G>A变异。在体内，该变异驱动鸡胚神经嵴细胞过度迁移，提示其对NCC迁移的影响可能涉及稳态检测无法捕获的ERK非依赖性机制或环境依赖性信号传导。ERK激活程度与临床严重程度无严格相关性，但这些功能差异与不同的生长、心脏、色素沉着及神经发育结局相关。我们的数据提示SHP2剂量存在谱系特异性敏感性，背根神经节神经元对SHP2稳定性降低的易感性高于黑色素细胞前体。尽管特定信号缺陷与个体临床特征之间的直接关联仍较复杂，但本研究为PTPN11变异分类提供了精细化框架，并揭示了SHP2在神经嵴发育中的意外功能。 | |
| 韩国国家数据库链接的医疗大数据平台：系统开发与研究应用 | Kim, Y. | 2026-07-13 | 韩国公共医疗数据库分散于多个政府机构，研究人员需为数据关联分别向不同机构提交审批。为解决这一系统性低效问题，由韩国保健医疗研究院（NECA）与健康保险审查评价院（KHIS）联合管理的医疗大数据关联平台（HCDL）应运而生。该平台通过可信第三方（TTP）关联技术整合10个公共机构的13个数据库，并建立集中式一站式审查流程。2022至2025年间提交的311个项目中，190个（61.1%）获批，年度申请量在研究期间增长2.4倍。每个项目平均关联数据库超过3个，反映对整合临床数据的迫切需求。健康保险审查评价院（HIRA）与国民健康保险公团（NHIS）的全国医疗数据为最常申请数据库（分别占获批项目的93.2%和82.1%），共现模式分析进一步证实两者与生命状态、生活方式及癌症诊断数据共同构成研究生态核心。通过整合多机构审查并实现数据公平获取，HCDL已成为韩国数据驱动型精准医学研究的核心基础设施。 | |
| 保险支付方与缺血性卒中后转至住院康复时间的关系 | Shah, R. J. | 2026-07-13 | 背景：缺血性卒中后转入急性后期康复的时机受非临床因素显著影响，可能导致医疗资源获取的系统性差异。本研究评估了危重卒中患者保险支付方状态与急性住院时长（转至住院康复前）的关联。方法：基于MIMIC-IV数据库，纳入入住ICU且出院后转入住院康复的缺血性卒中成年患者（n=1,285）。主要结局指标为转至康复前的住院时长。采用多变量对数转换线性回归评估保险支付方（Medicare、商业保险、其他/未知；参照组：Medicaid）与住院时长的关联，校正人口学特征、诊断代码数量（医疗复杂性）及ICU住院时长（急性疾病严重程度）。结果：Medicaid患者转至康复前的中位住院时长最长（13.2天），商业保险（11.0天）和Medicare（9.5天）患者较短。校正模型中，与Medicaid相比，Medicare保险与显著缩短的急性住院时长相关（调整后住院时长比0.87；95% CI: 0.79-0.96；p=0.005），对应急性住院时间减少13.5%。商业保险组呈现住院时长缩短的趋势但未达统计学显著性（调整后住院时长比0.93；95% CI: 0.84-1.02；p=0.122）。其他及未知支付方类别无显著差异。结论：保险支付方状态是需住院康复的卒中患者急性期转诊时长的独立预测因子。Medicaid受益者中观察到的急性期住院延长提示急性后期安置存在显著的非临床行政瓶颈，凸显建立标准化、简化的保险审批路径对保障神经康复公平性的迫切需求。 | |
| 共享呼吸道传染病热点区域识别出需优先进行大流行防范的国家：一项基于贝叶斯时空分析及COVID-19外部验证的研究 | Ma, Q. | 2026-07-13 | 为识别呼吸系统公共卫生防护方面存在潜在薄弱环节的国家，我们分析了三种主要呼吸道传染病的共同热点模式，并评估了由此得出的共同热点评分是否与更严重的新冠疫情结局相关。基于全球疾病负担2023年估算数据，对1990-2023年间204个国家的数据拟合了贝叶斯多变量共享成分时空模型，为每个国家计算共同热点评分。随后采用广义估计方程负二项模型，分析2020-2023年间共同热点评分与新冠发病率和死亡率之间的关联。共同热点评分呈现显著的跨国异质性，最高值集中在撒哈拉以南非洲、南亚和东南亚地区。结核病对共享空间成分的贡献最大（λ=1.657，95%最高密度区间：0.883-2.506）。较高的共同热点评分与更高的新冠发病率（发病率比=1.6783，95%置信区间：1.4564-1.9340；p=8.308×10^-13）和死亡率（发病率比=1.7436，95%置信区间：1.5061-2.0186；p=9.912×10^-14）均显著相关。常见呼吸道传染病持续高发的国家也经历了更严重的新冠疫情结局，表明共同热点评分可为未来大规模呼吸道流行病或大流行病的防范性监测和资源分配提供参考依据。 | |
| 美国各县经监测调整的梅毒风险地图：一项基于贝叶斯空间分析并与HIV及淋病结果进行外部验证的研究 | Ma, Q. | 2026-07-13 | 摘要 目的：估算经监测调整后的县级残余梅毒风险，量化高风险的后验概率，并识别美国本土及哥伦比亚特区持续高风险区域的地理分布。方法：采用贝叶斯负二项空间模型，分析2010-2022年间3109个县的县级年度一期及二期梅毒病例数，模型纳入反映社会脆弱性、医疗及监测相关结构的县级协变量。估算残余空间风险、后验超标概率及持续高风险县。外部验证检验县级残余梅毒风险是否与HIV及淋病负担相关。结果：共识别850个持续高风险县，这些县集中在美国东南部及墨西哥湾沿岸，中北部地区及大西洋与太平洋沿岸也存在额外聚集。社会脆弱性指数与报告梅毒发病率呈最强正相关，其次为初级保健医生密度。外部验证及敏感性分析显示，较高的县级残余梅毒风险估计值与较高的HIV诊断率及淋病发病率呈正相关，表明这些估计值并非仅为模型衍生的数值输出，而是与县级性传播感染风险分布具有实际关联。这些发现表明，经监测调整的残余空间风险估计值及后验超标概率可为梅毒防控优先级排序及资源分配提供有用的县级证据。 | |
| 新泽西州前列腺癌幸存者中的全氟和多氟烷基物质暴露：一项初步生物监测研究 | Joseph, S. A. | 2026-07-13 | 背景：前列腺癌（PCa）患者可能因全氟和多氟烷基物质（PFAS）的内分泌干扰及心脏代谢影响，以及治疗引发的心脏毒性和免疫抑制，而对其暴露尤为敏感。目的：开展一项初步研究，测量PCa幸存者血清和自来水中的PFAS浓度。方法：于2025年2月至2026年3月期间，从罗格斯癌症研究所招募PCa男性患者，持续进行入组和随访。符合条件的男性年龄≥40岁，且处于主动监测阶段或初始根治性治疗后3-12个月内。参与者提供血液和住宅自来水样本，采用质谱法（血清）和改良EPA方法537（水）进行分析。通过几何均值按种族总结PFAS浓度，并评估血清-自来水相关性。结果：在235名符合条件的患者中，124人（60%）入组。中位年龄64岁；63%为非西班牙裔白人，43%的格里森评分≤6。约半数参与者提供了血清和/或自来水样本。血清中，六种PFAS分析物的检出率>80%；这些分析物的中位浓度范围为0.13 ng/mL（四分位距：0.07-0.20，PFHpS）至2.55 ng/mL（四分位距：1.54-3.82，nPFOS）。在74份自来水样本中，9种PFAS分析物的检出率>60%；其中，PFNA（0.56 ng/L；四分位距：0.33-0.75）、PFOA（3.75 ng/L；四分位距：1.21-5.27）和PFOS（2.29 ng/L；四分位距：0.46-2.89）的中位浓度均低于新泽西州最大污染物水平。非白人参与者在血清和自来水中的多种PFAS分析物水平显著更高。血清-自来水相关性较弱（r=0.22-0.41）。意义：该初步研究证明了在多样化人群中研究PFAS暴露途径及其潜在影响的重要性和可行性。关键词：前列腺肿瘤，全氟和多氟烷基物质（PFAS），生物监测，环境暴露，队列研究，初步研究影响声明：本研究首次提供了前列腺癌患者血清和自来水中PFAS暴露的估算数据，显示特定PFAS分析物在自来水与血清浓度之间存在中等相关性。这些发现可为更大规模研究提供支持，以识别环境暴露来源并评估PFAS在前列腺癌进展和结局中的作用。 | |
| 在澳大利亚模拟无烟一代政策：非法市场不确定性下的人口健康影响 | Howe, S. | 2026-07-13 | 目的 在包括广泛非法烟草和电子烟产品供应的复杂市场背景下，评估澳大利亚实施无烟一代政策（TFG）和T21政策（将法定购买年龄提高至21岁）的潜在健康与公平影响。设计 采用马尔可夫宏观模拟模型，参数化设定合法吸烟、非法吸烟、电子烟使用及双重使用状态之间的年度净转移，并结合比例多状态生命表。设置 以澳大利亚人口为对象，建立40年开放队列模型。干预 将"常规情景"（BAU）与2026年同时启动的TFG和T21政策进行比较，并在加强非法市场执法力度的背景下测试政策影响的变化。主要结局指标 模型估算各情景下40年间的健康调整生命年（HALYs）和死亡人数，并呈现不同年龄和社会经济地位（SES）群体的差异。结果 TFG政策实施20年后，15-24岁人群的每日吸烟率降至4.6%（95%不确定性区间[UI] 3.8-5.7%），而T21政策下为7.2%，BAU趋势下为7.9%。两种政策对电子烟使用影响甚微。TFG政策在40年间累计增加178,000（95% UI 87,800-314,000）个HALYs。当配合加强非法市场执法时政策影响最大，20年内15-24岁人群每日吸烟率降至1.4%。两种政策对低社会经济地位群体的吸烟率及健康影响均大于高社会经济地位群体。结论 TFG政策预计将为澳大利亚人口带来长期健康效益，但需与加强非法烟草和电子烟市场执法相结合才能发挥最大效果。除减少吸烟起始外，还需制定促进戒烟的新策略以改善中短期烟草相关健康结局。 | |
| 利用大型语言模型探究主要照护者对儿科组织研究的态度：来自城乡社区通话与调查的见解 | Chotani, A. | 2026-07-13 | 目的：探讨主要照护者对儿童组织样本研究参与的看法。设计：横断面研究。场所：美国两所学术型儿科胃肠病学中心，其中一所服务于以农村为主的转诊人群，另一所服务于城市门诊人群。参与者：2017-2018年在弗吉尼亚大学接受内镜检查，或2024-2025年在杜兰大学门诊就诊并由其孩子的胃肠病医生推荐完成电子调查问卷的儿童的主要照护者。测量与分析：采用NVivo中的描述性聚焦编码和基于OpenAI GPT-4的大语言模型处理流程，对主要照护者对儿童组织样本研究的态度、动机和担忧进行主题、情感和情绪分析。结果：分析了92名主要照护者的数据。总体而言，受访者愿意让孩子提供研究用标本。主要动机包括帮助他人或推动科学进步，以及在标本采集不造成额外痛苦的前提下为孩子带来的医疗益处。参与的不适感常与既往创伤性临床经历、对额外活检造成不必要不适的担忧或隐私问题相关。帮助他人及潜在帮助自己孩子的意愿是参与的最强动力，而时间安排限制和对孩子健康风险的认知是主要障碍。结论：在两个中心，主要照护者均表现出强烈的儿童研究参与意愿。主要担忧包括对生物样本采集侵入性的认知及潜在额外不适。研究局限性包括数据非结构化特性导致分析和解读困难。优势包括两个人口统计学多样化的中心、有意纳入接受和未接受侵入性诊断检测的儿童照护者，以及使用基于大语言模型的分析方法。 | |
| 神经发育或行为障碍儿童行为危机支持中的照护者需求与技术接受度 | Patel, F. | 2026-07-13 | 背景：行为危机在患有神经发育或行为问题的儿童中常见且令人痛苦，许多情况会升级至使用急诊服务。行为疗法的获取常受限。目前正在积极开发智能手机应用、居家系统及可穿戴传感器，以在危机期间为家庭照护者提供支持，但很少有研究询问照护者对此类工具的接受度或需求。方法：我们开展了一项单中心横断面在线调查（REDCap），对象为5-17岁患有神经发育或行为问题儿童的照护者，通过辛辛那提儿童医院医学中心神经行为连续护理门诊的传单、邮件邀请及现场邀请招募便利样本。由于招募过程开放，无法确定应答率。既往行为危机经历并非纳入条件。24项调查工具涵盖危机负担、服务利用、照护者信心与培训、治疗可及性与障碍，以及技术偏好。分析以估计优先（采用Wilson 95%置信区间[CI]的比例；采用四分位距[IQR]的中位数）；三项预设双变量分析使用序数方法（Kendall's tau-b和Jonckheere-Terpstra用于序数配对；Friedman用于五项支持功能的重复评分）。招募正在进行中，目标为75人；本次中期分析包含前55名应答者，所有发现均为假设生成性质。结果：全部55名应答者均报告其孩子经历过行为危机；44%（95% CI 31-57%）报告危机至少每周发生，35%（95% CI 23-48%）曾因危机使用911或急诊科。半数照护者（51%）感到完全或几乎没有信心管理危机，仅46%（95% CI 33-59%）接受过非正式或正式的危机管理培训。行为疗法最常见的障碍是漫长的等待名单（51%；95% CI 38-64%）。对假设性技术危机支持的开放度较高，64%（95% CI 50-75%）对智能手机应用或居家支持系统非常感兴趣，80%（95% CI 68-88%）愿意让孩子使用可穿戴传感器（55人中1人拒绝），49%（95% CI 36-62%）愿意与未来支持工具共享视频或音频（另有42%回答“可能”；9%拒绝）。最受重视的功能是个性化危机计划（58%）和安全降级脚本（49%）；最常提及的担忧是隐私与数据安全（36%）。结论：在这个小型、自选、单中心样本中，神经发育或行为问题儿童的照护者报告了显著的危机负担、有限的培训及受限的治疗可及性，同时对技术危机支持表现出较高开放度；个性化和隐私是其首要优先事项。这些初步的假设生成发现可为面向照护者的危机支持技术设计及更大规模代表性研究提供参考。 |