| 个体化表面分区增强了对静息态大脑动态特性及其在精神分裂症中变化的表征 |
Watters, H. N. |
2026-07-27 |
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精神分裂症的静息态功能磁共振成像（rs-fMRI）研究通常依赖基于神经典型人群的体积模板标准化和固定图谱分区。虽然这些方法支持组间比较，但可能掩盖皮层组织与内在脑动力学的个体差异。本研究在两个独立的精神分裂症队列（MRI站点1，n=159；MRI站点2，n=255）中比较了四种预处理与分区策略，评估分析选择如何影响静态功能连接与动态准周期模式（QPP）指标，包括默认模式-背侧注意网络拮抗、QPP成分排序、解释方差、事件发生率及其与PANSS症状严重程度的关联。跨数据集分析显示，相较于基于图谱的流程，个体化表面分区（IndiPar）能更稳定地检测到更显著的QPP动力学、更强的默认模式/背侧注意网络拮抗以及更高的QPP解释方差。IndiPar在功能连接和QPP事件率指标上产生更大且更可重复的患者-对照组差异，表明通过保留受试者特异性组织提高了敏感性。在较大数据集中，IndiPar还检测到患者QPP事件率显著增加及更多症状关联。然而，fMRI指标与症状严重程度的关联在队列间稳定性有限。这些发现扩展了既往关于精神分裂症静息态活动改变的报告，并证明预处理与分区选择会显著影响静态与动态rs-fMRI结果。个体化表面分区能更好地保留受试者特异性变异，提升对内在脑动力学的检测能力。同时，症状关联的跨数据集复现性有限，凸显了从异质性精神科队列中推导稳定脑-症状关系的挑战。 |
| 学习阅读过程中的多感官整合：一项纵向功能与结构磁共振成像研究 |
Finnemann, J. |
2026-07-27 |
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读写能力的发展涉及听觉与视觉信号的识别与整合，因此为追踪高效多感觉处理网络的逐步形成提供了独特契机。为阐明这一课题，我们对刚接受正式读写教学的儿童开展了一项为期12个月的纵向3特斯拉功能与结构磁共振研究。23名六岁德语母语参与者完成了四次功能磁共振扫描，期间向他们呈现字母、语音，以及视听一致或不一致的组合刺激。采用线性混合效应模型评估血氧水平依赖信号幅度的纵向变化。在学习阅读的过程中，我们观察到左侧化网络（涵盖中央岛盖皮层、前缘上回、额下回三角部及额极）内，一致与不一致对比条件下的BOLD活动调制出现显著变化。这些效应主要由跨扫描阶段响应幅度的渐进性增强驱动，与视听整合机制的精细化过程相符。综上，这些发现揭示了早期读写发展过程中，已知与语言处理及多感觉整合相关的既定脑区发生重组，凸显了纵向MRI在追踪经验依赖性神经可塑性变化（包括脑功能与结构）中的价值。 |
| TRIM28通过稳定谱系特异性转录因子枢纽来维持卵巢身份 |
Sitkiewicz, L. |
2026-07-27 |
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维持卵巢细胞身份是终生所需的过程，以防止睾丸程序的激活，但这一过程背后的表观遗传机制仍知之甚少。尽管TRIM28是阻止颗粒细胞向支持细胞转分化所必需的，但它既可作为H3K9me3依赖性异染色质的调控因子，也可通过其E3 SUMO连接酶活性发挥转录共调控因子的作用。本研究结合CUT&RUN、ATAC-seq和RNA-seq技术，明确了这些活性在维持卵巢细胞身份中的各自贡献。值得注意的是，仅有一小部分TRIM28结合区域与H3K9me3相关。虽然Trim28缺失会导致局灶性H3K9me3丢失，但其转录后果有限，主要影响重复元件而非控制睾丸决定基因的区域。相反，Trim28缺失导致富含卵巢转录因子FOXL2、NR5A2、ESR2和RUNX1基序区域的染色质可及性和H3K27ac水平降低。此外，TRIM28常与这些因子在染色质上共定位，且Trim28缺失会降低这些共结合区域的染色质可及性。最后，在TRIM28与卵巢转录因子共占据的区域观察到SUMO化修饰缺失。综合而言，我们的研究将TRIM28鉴定为卵巢转录因子枢纽的核心组织者，其主要功能是通过稳定谱系特异性转录因子而非依赖H3K9me3的异染色质来维持颗粒细胞身份。 |
| Gp130协调双向神经元-小胶质细胞回路以实现神经保护 |
Willis, E. F. |
2026-07-27 |
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获得性中枢神经系统损伤是全球最常见的神经系统疾病之一，但目前缺乏有效的治疗方案。作为中枢神经系统的主要驻留巨噬细胞，小胶质细胞已被证实是中枢神经系统修复的关键功能调节因子。然而，如何诱导神经保护性小胶质细胞并利用其内在修复能力仍悬而未决。本研究鉴定出gp130是促进小胶质细胞-神经元双向通讯的关键受体分子，可改善中枢神经系统损伤的预后。我们发现激活中枢神经系统驻留小胶质细胞中的gp130会触发神经营养因子白血病抑制因子的分泌，而白血病抑制因子进而诱导神经元分泌IL-6，该细胞因子再反作用于小胶质细胞的gp130受体，形成正反馈环路。我们在创伤性脑损伤、中风和脊髓损伤等多种模型中证实了急性激活gp130的广泛治疗潜力，并证明该通路可通过gp130激活型设计细胞因子实现治疗性应用。 |
| 增强海马体尖波涟漪及其与新皮层的耦合支持人类视觉短时记忆 |
Liu, J. |
2026-07-27 |
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最新证据表明，海马体参与视觉短时记忆（VSTM）。然而，海马活动通过何种神经机制维持VSTM表征仍不明确。本研究采用颅内脑电图记录，让受试者执行自然物体延迟匹配样本任务，探究海马涟漪活动（与记忆回放相关的短暂高频振荡）在VSTM维持及海马-新皮层通讯中的作用。我们发现，海马涟漪率在记忆维持期逐渐增强，并支持成功的VSTM。更重要的是，海马涟漪与颞叶外侧（LTL）的涟漪存在时间耦合，这种耦合涟漪与LTL中的记忆再激活相关。这些发现直接证明，通过耦合涟漪实现的海马-新皮层交互支持VSTM，将海马涟漪的作用从长期巩固扩展至短时记忆过程，为工作记忆的动态编码机制提供了新见解。 |
| 北极海洋微生物组中中性脂质代谢途径的宏基因组发现提示其在生存和海洋碳循环中的潜在新作用 |
Grevesse, T. |
2026-07-27 |
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北冰洋微生物组在光照、营养盐可用性和有机碳供应方面经历极端季节性波动。在此环境中，中性脂质储存可能成为关键生存策略。本研究通过宏基因组解析分析和全球海洋比较，探究了北冰洋微生物组中中性脂质代谢的多样性、分布及生态作用。与其他海洋相比，北冰洋透光带微生物组的三酰甘油（TAG）生物合成基因显著富集，主要源于微微型真核浮游植物，包括生态优势种Micromonas和Bathycoccus。相反，原核生物群落展现出多样化的TAG降解类群和脂肪酸转运系统，支持了此前未被认知的利用浮游植物衍生脂质作为碳源和能源的嗜脂细菌类群。基因组解析分析进一步揭示了细菌脂质储存策略的差异：产TAG类群优先编码脂肪酸摄取和碳水化合物利用途径，而产聚羟基脂肪酸酯类群则与芳香族化合物降解相关，将陆地有机质与脂质储存联系起来。本研究拓展了已知具备中性脂质代谢能力的海洋微生物多样性，并确定微生物脂质循环是北冰洋碳循环中此前被忽视的组成部分。我们提出，中性脂质储存与周转不仅支持微生物在极夜期间存活，还将在持续气候变化下增强北冰洋微生物食物网内的碳转移。 |
| 通过其发酵引擎和面向宿主的通道解读肠道微生物组，可揭示菌群失调并定义菌群平衡。 |
Soverini, M. |
2026-07-27 |
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分类学只能部分描述肠道微生物组，因为系统发育不同的群落编码着相似的代谢功能，而群落组成又受到生活方式和地理位置的干扰。我们在此提出TAGMOS——一种经注释验证的酶学架构，旨在解读肠道微生物组功能，其核心由发酵引擎和一组面向宿主的通道构成。该引擎可判断群落是通过厌氧代谢途径还是呼吸作用处理发酵产生的氢气，且是肠道状态的因果驱动因素：抗生素会将其推向氧化呼吸状态，而粪菌移植则恢复发酵环境；在73个队列中，氧化状态正是兼性厌氧肠杆菌科细菌大量增殖的温床。我们发现该引擎的疾病信号存在于人群分布的尾部，采用阈值标准可检测到均值比较所忽略的疾病特征，而通道则能描述特定疾病状态的机制性标志。当基于分类群的指标失效时，引擎与通道仍可在不同分析流程和人群中实现迁移。将引擎与特定通道结合，可定义一种可迁移的、定量的菌群平衡/失调评估指标，并证实这种状态在因果链上受控于群落的代谢结构。 |
| BRCA2和RAD54B的FxPP基序通过持久性和瞬时性界面与DMC1丝状体结合 |
Dupaigne, P. |
2026-07-27 |
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在减数分裂过程中，程序性DNA双链断裂会启动同源重组。DMC1重组酶丝是修复这些断裂的核心结构。然而，调控该丝状结构组装与活性的蛋白质-蛋白质界面三维结构此前尚未被描述。我们及他人此前报道，BRCA2中名为PhePP的P基序可与寡聚态及丝状态的DMC1结合。本研究在DNA转位酶RAD54B中发现了类似的P基序。我们解析了BRCA2和RAD54B的P基序肽段与ssDNA-DMC1丝状复合物结合的冷冻电镜结构，分辨率达1.9-2.0埃。尽管这些肽段仅共享F-[IV]-P-P序列，但它们通过更大的9-10残基核心序列与丝状结构结合，且核心序列结构可重叠。两种肽段均结合于单个DMC1原聚体上名为P位点的疏水带负电区域，并稳定ssDNA-DMC1丝状结构。诱变实验与分子动力学模拟发现，肽段带正电残基与分布在DMC1原聚体上的负电斑块之间存在额外的瞬时相互作用。我们提出，BRCA2和RAD54B通过稳定锚定于单个DMC1原聚体的P位点，同时通过与相邻原聚体的瞬时接触，在突触前丝状结构中桥接两个DMC1原聚体。 |
| 克服生物合成限制以增强细菌聚酮类化合物的生产 |
Bravo, S. C. |
2026-07-27 |
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本研究旨在提高链霉菌ATCC 15413中莫能菌素及其衍生物的产量。为此，评估了培养基组成和酶工程对聚酮化合物生物合成的贡献。通过聚酮合酶（PKS）中KS5的单点突变实现酶工程改造。该突变使前莫能菌素产量提升高达29倍，揭示并缓解了多酶生物合成途径中的限速步骤。培养基优化效果相当，使各菌株的滴度至少提高一个数量级。此外，在前莫能菌素菌株中，培养基优化与酮合酶突变产生叠加效应，进一步促进其产量提升。总体而言，我们的研究结果表明，培养基优化是最大化莫能菌素产量的主导因素，而酶工程可在特定情境下提供定向效益。 |
| SyntenyPair Explorer：一款无需安装、基于浏览器的交互式成对基因组共线性可视化工具 |
Gibbons, J. G. |
2026-07-27 |
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比较相关生物之间的基因组结构是理解基因组进化、基因家族动态以及表型变异的基因组基础的核心。共线性（即基因沿染色体的保守共定位）最直观地通过可视化来解读，然而许多现有的共线性可视化工具需要本地软件安装、命令行操作技能和/或专用服务器基础设施，并且生成的静态图像无法进行交互式探索。在此，我介绍SyntenyPair Explorer，这是一款轻量级、无需安装的交互式可视化工具，用于展示两个基因组之间的共线性。该应用程序作为一个独立的HTML文件，完全在标准网页浏览器中运行，无需外部依赖或服务器端组件。SyntenyPair Explorer接受常见比较基因组学工作流程生成的标准文件格式，包括FASTA基因组组装（用于计算可选的组装统计摘要）、GFF3/GTF基因注释，以及BLAST表格输出（outfmt 6）或MCScanX共线性文件。共线性关系通过关系文件与基因注释之间的基因标识符匹配来解析，使每个关系对应一个离散的基因到基因的连接。交互功能包括连续缩放和平移、基因搜索（自动将伙伴基因组居中于共线性对应位置）、共线性区块着色、高度可定制的基因高亮和注释标注、会话保存与恢复，以及出版级图像导出。我通过展示工业上重要的真菌米曲霉两个菌株之间α-淀粉酶位点的结构差异来演示该工具。SyntenyPair Explorer降低了交互式共线性可视化的技术门槛，并根据MIT许可证在https://github.com/GibbonsLabGenomics/SyntenyPair-Explorer/ 上免费提供，同时提供基于浏览器的在线版本：https://gibbonslabgenomics.github.io/SyntenyPair-Explorer/。 |