2026-09-09 每日论文
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| TANGO:在杂乱环境中使用全身视觉-语言-动作模型的人形机器人导航 | Anqi Li | 2026-09-08 | 我们研究人形机器人在杂乱室内环境中的导航问题。与传统将导航建模为二维路径规划问题的方法不同,人形机器人在杂乱环境中的穿行需要连续的几何感知全身适应,包括协调手臂放置、躯干调整和步态调制,以在复杂三维空间中实现无碰撞运动。我们提出 TANGO,这是首个用于杂乱环境中语言条件人形穿行的全身视觉-语言导航框架。给定自然语言指令和以自我为中心的 RGB 观测,TANGO 直接预测 29 自由度关节空间动作,用于下游全身控制。我们完全在仿真中训练 TANGO,通过全局路径规划、运动学全身运动生成、障碍物感知运动编辑和基于 RL 的跟踪来合成多样化的无碰撞穿行行为。该流程为学习语言条件的全身策略提供了动态可行的动作监督。在大量仿真实验中,TANGO 在视觉-语言导航中展现出最先进的性能,同时在需要障碍协商的挑战性场景中优于强模块化基线。最后,我们将 TANGO 零样本部署到 Unitree G1 人形机器人上,并在未使用任何真实世界导航数据训练的情况下,观察到其在杂乱真实场景中稳健的语言引导穿行。 | |
| 学习可长度外推的循环模型 | Hanwen Jiang | 2026-09-08 | 循环模型为长上下文建模提供了一条自然的路径,但通过时间反向传播(BPTT)训练的模型往往在超出其训练范围后失效。经典分析强调沿时间路径的梯度消失或爆炸。然而,密集的逐 token 损失即使在严重衰减的情况下仍能训练出共享的循环规则,这表明仅凭衰减并不能决定学习是否失败。我们转而研究状态信用:即未来损失在贡献于参数更新之前到达较早循环状态的信号。据此,我们直接对状态信用进行干预,并提出时间信用稳定化(CST)。在反向传播过程中,CST 局部地重新缩放状态信用信号以稳定其范数,而不旋转被校正的分量,同时保持前向计算不变。由于受控合成任务和真实数据表现出不同的信用动态,我们将 CST 分别专门化到每种情形。在两种设置中,CST 均提升了超出训练范围的性能,在高达训练长度 128 倍的情况下仍观察到增益。 | |
| ReCite:面向忠实引用的智能体推理 | Yuyang Huang | 2026-09-08 | 准确的引文是学术写作的基石,它追溯思想渊源并支撑核心论点。然而,面对不断增长的科学文献,人工检索日益困难,促使人们依赖自动引文推荐。尽管现代检索增强架构已在很大程度上缓解了虚构不存在论文的问题,但当前依赖语义相似度的系统仍难以应对错误归属,常常引用真实存在却无法在逻辑上支撑作者论点的论文。为应对这一挑战,我们认为准确的引文需要从基于相似度的搜索转向主动的、论点层面的推理。我们提出ReCite,一个解耦的智能体框架,它统筹位置感知、意图感知的查询规划与反思性验证。我们的智能体在合成的推理轨迹上训练,能够验证论点与证据的一致性,并在检索到的候选文献缺乏逻辑支撑时触发自我纠正循环。实验表明,我们的轻量级框架在严格引文准确率上优于最先进的大规模生成模型。通过将文献匹配建立在可验证的逻辑而非语义重叠之上,ReCite为自动化学术写作奠定了可靠的基础。 | |
| SyncWorld:视觉校准使世界模型成为零样本模拟器 | Yuncong Yang | 2026-09-08 | 世界模型越来越多地被用作策略在环的想象环境,其中可靠的展开需要对底层机器人动作进行细粒度可控性。在机器人领域扩展此类模型的一个关键障碍是,动作在像素空间中并非通用语言:视觉环境、相机视角、机器人位置或具身形态的变化会改变同一数值动作在视觉上的表现方式,导致混合训练下的监督冲突以及部署时的脆弱泛化。我们提出 SyncWorld,一种动作条件世界模型,无需任何额外训练即可作为跨未见环境的零样本模拟器。SyncWorld 利用视觉校准片段——展示所有可控自由度的配对帧和动作——在上下文中指定特定设置的动作–视觉映射。使用视觉校准上下文进行训练,教会模型通过视觉证据解释动作,并在显式校准不可用时利用交互历史。实验表明,SyncWorld 能够在先前未见过的设置中准确模拟动作结果,并且其模拟展开的能力使得无需训练即可在测试时改进策略。 | |
| 程序图:面向LLM代理的自演化执行结构 | Yuxing Lu | 2026-09-08 | 大型语言模型正越来越多地被部署为能够在长时程上进行规划并通过外部工具采取行动的智能体。大多数智能体通过在不断累积的历史上进行无约束生成来选择动作,从而使关于做什么、以什么顺序做以及在什么条件下做的程序性知识保持隐式。随着轨迹变长,智能体会失去对其目标的追踪,以错误顺序调用工具,并重复无效动作。我们引入程序图:正如知识图谱将事实性知识组织为(实体,关系,实体)三元组以回答是什么的问题,程序图将程序性知识组织为(过程,关系,过程)三元组以回答该做什么的问题。在每个决策步骤,该框架定位智能体的活动节点,并由一个引导模型将周围子图转化为步骤级情境引导,在不强制规定的情况下偏置求解器的下一动作。该图是自演化的:一个LLM精炼器将失败轨迹与成功轨迹进行对比,并编辑图的拓扑和属性,提交能够保持或提升留出验证性能的编辑,同时保留被拒绝的编辑以抑制重复。从最小骨架开始,该循环构建出与手工设计图相当或超越手工设计图的图。它还可以修复有缺陷的专家先验。在多个数据集、任务类型和LLM上,程序图相较于基于记忆的基线带来了一致的增益,而自演化无需人工工程即可进一步提升性能。 | |
| 梯度下降加速的Silver速率几乎是最优的 | Yuhan Ye | 2026-09-08 | 我们研究在光滑凸优化中,梯度下降(GD)通过预先确定的非负步长能够被加速到何种程度。记 (p_{\mathrm{sil}}=\log_2(1+\sqrt{2})),我们证明了一个 (Ω\left(n^{-p_{\mathrm{sil}}-O(\sqrt{\log\log n/\log n})}\right)) 的非 anytime 下界。在 anytime 设定下,每个无限非负步长序列都有无穷多个时间点,其误差为 (Ω\left(n^{-\frac{2p_{\mathrm{sil}}}{1+p_{\mathrm{sil}}}-O(\sqrt{\log\log n/\log n})}\right))。结合 silver-schedule 上界 [Altschuler and Parrilo, 2025] 和 anytime 上界 [Zhang et al., 2025],我们的结果确定了两种设定下的最优多项式收敛指数。 | |
| 复制解释了AI智能体在野外的集体行为 | Giordano De Marzo | 2026-09-08 | 2026年6月,数千个AI代理发现,一个小的公共wiki会接受来自其沙箱内部的编辑,并开始利用它来帮助彼此通过一项限时测试。每个代理大约存活一小时,之后便什么都不记得了。没有人要求它们合作,这个wiki也不是为它们而建的。它们所写内容的完整记录是公开的,而且信息量异常丰富,因为它不仅保存了每个代理写了什么,还保存了该代理在写作之前能看到什么。我们用它来追踪一个代理在到达时必须做出的三个决定:在哪里写、给自己起什么名字,以及如何措辞其消息。一条规则支配着这三者。一个代理选择某个选项的概率接近该选项在它所能看到的内容中所占的份额,而真正重要的份额是它面前页面上的份额,其次是近期编辑流中的份额,至于更早的内容则只有微弱影响。三个最小复制模型,每个决定对应一个,且各只有一个自由参数,再现了有多少代理在同一页面相遇的重尾分布、代理用来构建其名字的片段的频率,以及那些内部一致又彼此不同的页面的拼凑格局。复制环境恰好展示给它的任何东西,就足以产生这一群体的大部分集体结构。这也正是使这样一个群体容易被引导的原因,因为谁先写,或者在其他人安静时写,谁就为后来者设定了惯例。 | |
| Point4D:长距离4D运动重建 | Minsik Jeon | 2026-09-08 | 我们提出了Point4D,一种用于长距离视频序列4D重建的前馈模型。Point4D能够可靠地推断数百帧视频中的稠密逐点3D轨迹,而现有的4D方法仅限于最多几十帧的短输入窗口。实现这一能力的关键创新是我们灵活的基于3D查询的运动解码器,它将轨迹预测与图像平面可见性解耦。预测的3D端点随后直接在下一个片段中重新查询,无需重投影或匹配。此外,我们表明,从点可见的任意帧中提取并复用视觉描述符,比仅依赖源图像块能带来更好的性能。总体而言,Point4D在跨越200帧以上的多种长视频跟踪基准上取得了最先进的性能,并大幅优于之前的前馈4D方法。项目页面:https://point-4d.github.io | |
| 将图像分词器作为统一多模态模型中的视觉语言进行研究 | Siting Li | 2026-09-08 | 图像分词器定义了统一多模态模型的“视觉语言”,但通常通过孤立指标或仅生成/仅理解的评估来研究。这些评估无法充分捕捉视觉 token 在与文本联合建模时的行为。我们构建了一个受控的纯自回归测试平台,并在跨文本、图像、文本到图像(T2I)和图像到文本(I2T)预测的多模态持续预训练过程中跟踪任务特定的验证损失。我们考察这些损失如何缩放以及与下游性能的关系,然后利用它们研究多模态可学习性——图像和文本 token 被联合建模的效果——以及分词器设计。我们发现:(1)损失应按任务分析,因为它们表现出不同的缩放行为,并对分词器给出不同排序。(2)损失—性能关系取决于所预测的 token 空间:对于固定分词器,T2I 和 I2T 损失与生成质量相关,但跨分词器时,T2I 损失—性能关系会随图像 token 空间而变化,而在共享文本词表上计算的 I2T 损失提供了更一致的信号。I2T 损失在监督微调后也与生成和视觉理解性能相关。以损失为视角,我们表明:(3)更好的重建不一定带来更低的任务特定损失或更强的下游性能;(4)图像分词器选择会影响联合优化下的文本建模。作为案例研究,我们重新审视三个分词器设计轴——判别器、语义监督和词表大小——以考察它们对联合建模和下游性能的影响。总之,我们的测试平台为图像分词器作为视觉语言提供了互补视角,突出其在与文本联合多模态训练中的相互作用。 | |
| NOAH:学习完整患者旅程。用于表示和预测的纵向多模态时间感知模型 | Tobias Susetzky | 2026-09-08 | 医疗健康的数字化产生了患者一生中大量、纵向和多模态的病历记录,然而充分利用这些数据来表征和预测患者状态轨迹仍然是一项关键挑战。当前的AI模型往往难以捕捉真实世界多模态患者数据中复杂的、不规则的时间动态以及固有的随机性。现有的用于建模纵向病历的AI方法主要是判别式的,局限于少数几种模态,受限于封闭的分类词汇表,将时间视为单调的归纳偏置,或者在预测患者未来状态方面能力有限。我们提出NOAH,一个时间感知、任务无关的生成式Transformer模型,用于表征和预测完整的多模态患者旅程。NOAH具有新颖的双向时间积分和变分潜在空间,以捕捉患者状态的连续演变和临床轨迹的随机性。NOAH基于MIMIC数据集家族中299,000名患者的431,000次住院就诊的超过5.59亿条临床事件构建,原生处理医学图像、时间序列和数值信号、分类事件以及结构化和非结构化临床记录。NOAH是该领域首个真正整体性的生成模型,支持带可选时间控制的自回归预测、零样本分类和反事实干预模拟。它生成信息量丰富且具有预测性的患者状态表征,在临床结局、15个ICD章节和29种合并症的探测以及时间到事件预测中展现出强劲性能。NOAH无缝处理多样化的模态和复杂的时间动态,为个性化临床护理和数字医学中的智能预测系统提供了一个通用、任务无关、可扩展的基础。 |
bioRxiv
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| N-乙酰天冬氨酸合成作为线粒体天冬氨酸氨基转移酶的热力学缓解机制 | Puthillathu, N. | 2026-09-09 | N-乙酰天冬氨酸(NAA)是哺乳动物大脑中最丰富的神经元富集乙酰化代谢物,但其代谢目的仍未明确。我们建立了一个简化的线粒体天冬氨酸代谢动力学模型,以检验由天冬氨酸N-乙酰转移酶(ASPNAT)催化的NAA合成是否在神经元线粒体预期的低草酰乙酸(OAA)条件下,作为线粒体天冬氨酸氨基转移酶(AAT)的热力学减压阀发挥作用。在线粒体区室模型中,ASPNAT将稳态线粒体天冬氨酸从141 M降低至105 M,并使AAT净正向通量增加30.9%。当OAA和天冬氨酸-谷氨酸载体1(AGC1/Aralar1)介导的输出均较低时,AAT减压效应相对最大,而乙酰辅酶A的可利用性则控制着NAA合成的底物支持能力。这将减压效应置于产物清除最为重要的狭窄范围内。ASPNAT滴定产生的是梯度性、浓度依赖性响应,而非二元开/关切换。能量学比较表明,AAT相关支持的增益以适度的乙酰辅酶A成本为代价,这使得NAA合成在碳充足状态下比在碳贫乏状态下更容易维持。一些研究提示NAA合成存在次级细胞质位点,因此我们考察了网络响应如何随ASPNAT拓扑结构变化而改变。线粒体基质ASPNAT使正向AAT通量增加53.32%,而细胞质ASPNAT使ASPNAT通量降低17.8%。允许OAA变化保留了ASPNAT依赖的AAT通量正向减压作用,但由于这一简化扩展产生了不现实的低绝对通量,因此应将其解释为对机制方向的稳健性检验,而非对生理代谢速率的预测。这些结果提示,当AAT节点受产物限制时,ASPNAT可作为辅助性基质天冬氨酸汇。 | |
| 孤儿受体IL-17RD是RIG-I样受体依赖性抗病毒先天免疫的负调控因子,并抑制SARS-CoV-2诱导的肺部炎症。 | El-Mortada, F. | 2026-09-09 | RIG-I样受体(RLRs)RIG-I和MDA5对病毒RNA的识别触发MAVS依赖性信号体的组装,该信号体激活TBK1-IRF3和IKK{beta}-NF-{kappa}B轴以及JNK和p38 MAPK模块,驱动I型和III型干扰素(IFN)及炎性细胞因子的产生。由于该通路不受限制的活性是免疫病理的主要 cause,宿主编码的负调控因子至关重要,但这些刹车机制的完整组成仍未完全明确。在此,我们鉴定白细胞介素-17受体D(IL-17RD,也称为SEF),一种IL-17受体家族的孤儿成员,此前被表征为FGF和Toll样受体信号传导的拮抗剂,作为RLR驱动的抗病毒先天免疫的负调控因子。使用CRISPR工程化和shRNA敲低的人气道上皮来源的肺癌A549细胞系,我们显示IL-17RD的缺失放大并延长了响应poly I:C转染以及脑心肌炎病毒(EMCV)或仙台病毒(SeV)感染的TBK1和IRF3磷酸化,同样增强IKK{beta}-I{kappa}B模块以及TAK1-JNK1/2和p38 MAPK分支。这转化为IRF3和p65的核积累增加,以及IFNB1、IFNL1-3、CCL5、IL6和NFKBIA转录本以及分泌的IFN-{beta}和IL-6的显著升高诱导。在表达ACE2的A549细胞中沉默IL-17RD同样在SARS-CoV-2感染后解除对抗病毒和炎性转录程序的抑制。上位性实验将IL-17RD定位在MAVS水平,位于RLR哨兵的下游。在机制上,IL-17RD定位于内质网-高尔基体中间区室(ERGIC),即MAVS信号体所在的膜平台,并与RIG-I、MDA5、MAVS、TBK1和IRF3相关联。其在敲低细胞中的重新表达重新分布RLR效应子和TRAF蛋白跨低分子量信号体组分,减少被招募到670 kDa MAVS信号体复合物的IRF3量。IL-17RD缺陷细胞的互补也表明细胞内TIR亚结构域足以赋予这种拮抗活性。最后,Il17rd-/-小鼠显示脾脏转录组富集抗病毒反应特征,并且在鼻内感染中等剂量SARS-CoV-2后,它们产生过度的肺部细胞因子反应,并发展出比野生型同窝仔鼠显著更严重的肺部炎症和纤维化。总之,这些数据确立IL-17RD作为RLR-MAVS轴上的真正刹车,限制病毒诱导的免疫病理,并鉴定SEFIR/TIR亚结构域为负责该活性的模块。 | |
| 酿酒酵母减数分裂重组对歧化选择的响应 | Raffoux, X. | 2026-09-09 | 减数分裂重组是有性生殖物种进化的关键驱动力,通过产生新的等位基因组合重塑遗传多样性。重组率在不同生物体中因顺式或反式作用遗传元件而存在显著差异,这在包括酿酒酵母在内的许多物种中均有体现。在此,我们报告了一项基于实验进化的研究,以更好地理解塑造这种自然变异的因素。我们从酿酒酵母的遗传多样性群体出发,利用基于荧光的分类方法,在四个独立谱系中对重组率进行了反复的分歧选择。经过十代后,我们观察到在用于选择的区间内,正向选择后重组率的平均响应为+28%,负向选择后为-24%。然而,在相邻区域,我们观察到相反方向上较弱的响应,而在另外四个非连锁基因组区域则没有响应。对高重组率个体进行的全基因组测序显示,四个独立进化的谱系在全基因组高重组率方面结果不一。然而,所有四个谱系在选择区间内均表现出对局部高重组率的选择,特定单倍型被强烈偏好,而基于序列或结构变异的杂合性则被选择淘汰。总体而言,这种实验进化方法为减数分裂重组率的可进化性及相关遗传决定因素提供了原创且有价值的见解。 | |
| 大规模膜蛋白研究:用于结构与功能的自动化共聚物纳米圆盘纯化 | Hanisch, P. T. | 2026-09-09 | 膜蛋白始终是最重要却最难触及的一类药物靶点。传统去垢剂会剥离天然脂质,使蛋白失稳,并限制下游生物化学与结构生物学研究。两亲性共聚物提供了一种强有力的替代方案,可直接在天然脂质环境中提取膜蛋白,但增溶结果仍难以预测,使每个新靶点都沦为缓慢的经验性搜索。在此,我们提出一种基于微孔板的自动化共聚物筛选平台,利用毫升级体积将该流程从数天压缩至数小时。冻干共聚物文库结合磁珠亲和纯化,可针对多个靶点并行测试数十种共聚物;在14种不同的人类膜蛋白中,下一代共聚物(AASTY、CyclAPol和Cubipol)系统性地优于经典骨架。在本工作中,我们表明这种自动化共聚物筛选能够稳健地鉴定出正确的靶点-共聚物组合,获得类天然、有活性、具备配体结合能力的蛋白,适用于结构解析,并建立了一条可规模化系统探索膜蛋白质组的路径。 | |
| 早期终止的转录本和缺失的蛋白质反映了细菌蛋白质组中的假象 | Insana, G. | 2026-09-09 | 许多细菌蛋白质组的高度冗余可用于评估蛋白质组质量并识别序列错误。我们使用MMseqs2聚类并随后进行过滤,以识别包含来自至少50%已聚类蛋白质组序列的聚类,从而构建核心蛋白集,其中包括来自95%已聚类细菌的蛋白质。这些聚类通常捕获细菌中超过80%的蛋白质。由于这些聚类具有高度一致的长度(中位聚类的99%以上蛋白质处于众数长度),短于众数长度75%或长于133%的蛋白质很可能是伪迹。大多数“离群”蛋白质出现在不到10%的聚类中,而“高离群”聚类在少部分蛋白质组中过度代表,这些蛋白质组通常具有较差的蛋白质组BUSCO片段评分。短离群蛋白质是伪迹;至少80%的短离群基因组包含该蛋白质的众数长度拷贝,这些拷贝因移码、终止密码子或起始密码子选择而被遗漏。具有50%参与度的MMseqs2聚类提供了稳健的核心细菌蛋白集,并可用于识别较低质量的蛋白质组和蛋白质。 | |
| Foldseek-Interface揭示了一个远未完整的蛋白质界面宇宙 | Strom, J. M. | 2026-09-09 | 蛋白质-蛋白质相互作用介导广泛的细胞功能,需要多样的结合模式。尽管近年来在绘制和分类蛋白质结构全貌方面做出了重大努力,我们仍缺乏在相互作用组尺度上评估和聚类界面结构多样性的可比方法。在此,我们提出Foldseek-Interface,一种将3D界面结构转换为可搜索序列的方法,以实现蛋白质相互作用界面的快速比对和聚类。它达到了最先进工具的准确性,同时运行速度最高可快230倍。将其应用于PDB中所有生物学组装体,我们将310万个二聚体聚类为77,167个界面簇,并利用该资源表征界面多样性、进化和病原体模拟。将Foldseek-Interface应用于预测的蛋白质复合物结构资源,迅速揭示了值得进一步实验探究的推定新型界面类型。Foldseek-Interface和界面簇资源作为免费网络服务器提供,用于搜索https://search.foldseek.com/interface和探索https://interface.foldseek.com。 | |
| 海马中瞬时细胞状态与稳定细胞类型的交集 | Olmstead, J. A. | 2026-09-09 | 脑细胞的转录组编码了其稳定的身份以及对环境刺激的动态响应。尽管在大脑细胞类型分类方面已取得显著进展,但破译转录身份与转录状态在多大程度上相关仍是一项重大的技术和概念挑战。在此,我们呈现了小鼠海马的单核RNA测序图谱,涵盖生理和病理刺激以及多个昼夜节律时相,从而能够对活动依赖性、昼夜节律依赖性和细胞类型依赖性的转录程序进行统一分析。尽管诱导了不同的活动状态,分类学上指定的细胞类型在很大程度上保持稳定,但齿状回是一个显著例外。活动和昼夜节律各自驱动稳健且基本不重叠的转录响应,并在特定通路相关基因上表现出趋同调控,包括内源性大麻素信号传导、兴奋性和染色质重塑。这些结果强调了整合细胞类型分类学与转录状态的必要性,以捕捉不同细胞类型如何对经验做出响应。 | |
| 多阴离子肽体改善tau病理并促进tau转基因小鼠模型中的神经元蛋白质稳态 | Caruso, A. C. | 2026-09-09 | tau的神经元内聚集是阿尔茨海默病和其他tau蛋白病发病机制的关键驱动因素。tau中带正电荷的富含脯氨酸区域和微管结合结构域对于微管蛋白结合至关重要,从而在生理条件下实现轴突运输。然而,在疾病状态下,这些区域中带正电荷的重复结构域暴露出来,促进tau-tau聚集以及其他致病性tau-蛋白相互作用,导致神经元功能障碍。在此,我们构建了一种多阴离子肽,使其通过静电作用与tau相互作用,并将其融合到惰性单链可变片段(scFv)抗体上,以提高肽的半衰期并实现下游神经元内表达。由此产生的多阴离子肽抗体ACR12在体外和tau转基因小鼠中研究了其预防tau聚集及相关疾病表型的能力。在人神经母细胞瘤细胞中,ACR12在细胞质中稳定表达,并成功与细胞内tau结合。随后,编码ACR12的DNA被包装到可穿透血脑屏障的腺相关病毒AAV-PHP.eB中,通过静脉递送到K3 tau转基因小鼠体内。这种治疗促进了ACR12在神经元内的长期表达,并减少了大脑中总tau和磷酸化tau。ACR12治疗雌性K3小鼠还使失调的神经元蛋白恢复到野生型水平。本研究强调了带正电荷结构域在tau发病机制中的作用,并证明了静电tau相互作用分子的治疗效用。 | |
| 肠道摄取调节T细胞对膳食抗原的反应 | Chang, Y.-T. | 2026-09-09 | 膳食蛋白诱导抗原特异性免疫反应,导致口服耐受或食物过敏。虽然过敏性致敏的小鼠模型依赖于抗原背景和佐剂信号,但在可溶性模型抗原的研究中,暴露于纯化蛋白通常足以诱导耐受发展。在先前的工作中,我们发现玉米蛋白zein在常规饲料暴露后诱导强烈的抗原特异性肠道Tregs,但出乎意料的是,当以纯化蛋白形式递送时,它不引发T细胞反应。在此,我们研究了这些差异性T细胞反应背后的机制,同时考虑zein的生化特性及其食物基质,以及肠道抗原加工。我们聚焦于三种zein制剂,它们诱导了不同频率的抗原特异性肠道T细胞。虽然体外研究显示树突状细胞呈递相当,但体内研究揭示了肠道摄取方面的显著差异。我们确定了蛋白质溶解度和主动采样机制的差异是肠道zein摄取的合作驱动因素。不同的zein制剂可以通过杯状细胞(先前为模型抗原OVA描述的途径)或M细胞(一种假设用于膳食蛋白并为病原细菌转运所确立的途径)进行采样。这些发现也扩展到花生,其中过敏原Ara h 1根据食物制备方式被杯状细胞或M细胞选择性转运,确立了天然存在的膳食M细胞配体的例子。最后,溶解zein增加了肠道摄取,并且相应地,与喂食不溶性形式相比,喂食含溶解zein的饮食导致更多肠道zein特异性T细胞。总体而言,这些发现表明肠道对膳食抗原的摄取是抗原特异性T细胞诱导的一个受调控且依赖背景的决定因素,对开发恢复耐受的免疫疗法具有重要意义。 | |
| 番茄果实斑点病毒复制子定义了细胞自主复制的最低要求,并鉴定了RNA4编码的运动和沉默抑制功能活性 | Miotti, N. | 2026-09-09 | 番茄果实斑驳病毒(ToFBV)是一种新出现的多分体正链RNA病毒,与番茄果实上的斑驳症状相关,被归类于Blunervirus属(Kitaviridae科)。尽管其农业重要性日益增加,但ToFBV的研究一直受到缺乏机械传播性以及难以在受控条件下重现感染的阻碍。在本研究中,我们报道了开发首个ToFBV侵染性农杆菌克隆系统的初步进展,该系统基于其四条基因组RNA的全长cDNA拷贝。我们证明,克隆的病毒基因组能够在Nicotiana benthamiana中启动细胞自主复制,表现为浸润组织中负义RNA中间体的积累。为进一步验证该系统,我们对RNA3进行了工程改造以表达GFP,从而能够可视化感染灶并确认在N. benthamiana和番茄中病毒复制活跃。对RNA4编码蛋白的功能分析表明,其编码一个能够互补运动缺陷型病毒载体的运动蛋白以及一个推定的转录后基因沉默(PTGS)抑制因子。总之,这些结果建立了一个多功能的ToFBV反向遗传学平台,为blunerviruses的复制和功能组织提供了新的见解,并为未来研究病毒-宿主互作、致病性及防控策略奠定了基础。 |
medRxiv
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| 通过SPIN实现空间组学网络的群体规模整合以用于临床预测和生物学发现 | Liu, T. | 2026-09-09 | 空间组学能够将高维分子组织与临床结果整合,然而在群体尺度上将空间单细胞信息纳入预测模型仍然具有挑战性。在此,我们介绍SPIN(空间预测整合网络),它整合受试者特异性的、空间信息驱动的共表达或共丰度网络,用于群体尺度的临床预测。SPIN的当前实现包括三个关键模块:网络构建、基于贝叶斯网络标量回归与流形学习的分子到临床预测(BSNMani),以及可视化与解释模块。在SEA-AD MERFISH转录组学队列中,SPIN框架在痴呆状态预测中达到了0.81的准确率,并揭示了具有明确生物学相关性的基因-基因共表达子网络,例如谷氨酸能突触和神经发生相关子网络。SPIN还在一个乳腺癌单蛋白质组学队列中实现了稳健的生存预测(C-index=0.78),识别出两个与生存相关的空间蛋白质组学子网络。SPIN还可以进一步利用细胞类型特异性的空间组学数据来增强粒度。总之,SPIN是一个有价值的工具,它利用高维空间组学数据在多种疾病背景下进行群体尺度的临床结果预测,在保持可解释性的同时揭示生物学见解。SPIN软件包可在以下网址获取:https://github.com/lanagarmire/SPIN | |
| 一项新的随机试验会改变证据吗?结直肠外科证据增量的初步审计 | Choi, S.-j. | 2026-09-09 | 背景。研究产出以出版物数量计算,但不同出版物解决不确定性的程度各异。证据增量是指某项索引试验结果发表前的证据状态与发表后的证据状态之间的变化。这种比较能否从已发表的记录中重建尚不清楚。方法。第一作者在看到任何结局数据之前选择了六条结直肠外科证据谱系,每条谱系由一个二元患者相关结局定义。通过多种关键词和缩略语策略在PubMed和PubMed Central中检索任何年份的随机试验。事后为每条谱系编写了一条逐字检索策略,重新运行并归档;对其返回的尚未评估的记录按标题和出版物类型进行筛选,存活下来的记录由两人独立评估。对于2016年至2025年间发表的每一项索引试验,若其至少有一项可交换的早期试验,则将此前发表的所有试验的合成与该索引试验纳入后的合成进行比较。结局是改变了临床决策类别的索引试验比例,该类别在风险比尺度上定义,无临床重要差异区域为0.90至1.11。类别和阈值在提取前冻结的分析计划中固定,该计划未公开注册;主分析中使用的区间方法在首次运行后更改,冻结方法一并报告。研究选择和数据提取由两名评价员独立进行,分歧通过讨论和共识解决,每个提取的计数均对照源记录核实。结果。在评估的200条记录中,93项为符合条件的随机试验,42项以可按治疗组恢复的形式报告了谱系结局,因此41项试验进入五项合成,涵盖11,817名分析患者。一条谱系完全无法分析。29项索引试验符合条件。取决于区间方法和决策阈值,29项索引试验中有0至1项改变了决策类别,且没有一项试验在其被纳入的所有设定中都改变了决策类别;在修订后的主分析中,该数字为29项中的1项(3.4%;95% CI,0.6至17.2)。22项索引试验(76%),涵盖8,207名分析患者,既未产生类别改变,也未获得20%的精度提升,另有四项试验降低了精度。在14项可获取全文的索引试验中,8项引用了先前的系统综述,5项使用系统综述来证明试验的合理性,没有一项呈现包含其自身结果的更新定量合成。结论。证据增量可以重建,决策类别改变罕见且对分析设定敏感。更大的障碍在于报告:55%的符合条件的随机试验完全无法进入此类核算,因为结局报告未提供可按组恢复的计数、仅以另一种形式报告、未测量,或报告的计数和百分比无法核对。这项由第一作者选择谱系的、有目的的单数据库初步研究估计的是可行性而非患病率。 | |
| 心力衰竭中生物学脆弱性和残余风险的表观遗传特征 | Meyre, P. B. | 2026-09-09 | 背景:DNA甲基化(DNAm)特征可捕捉累积的生活方式暴露和生物学衰老。这项前瞻性研究评估了基于DNAm的评分和表观遗传衰老时钟是否与跨国心力衰竭(HF)患者队列的临床结局和死亡率相关。方法:我们研究了全球充血性心力衰竭(G-CHF)注册研究中来自40个国家的2,594例HF患者,这些患者具有全血DNAm数据。我们推导了15个已发表的基于DNAm的评分和表观遗传衰老时钟,这些评分和时钟反映了生活方式、环境和生理暴露、炎症、衰弱、死亡风险和生物学衰老。使用多变量Cox回归评估其与HF住院、心血管死亡和全因死亡的关联,并针对年龄、性别、血统、MAGGIC风险评分和NT-proBNP进行了校正。将增量预后价值与MAGGIC评分和NT-proBNP进行了比较。极端DNAm谱定义为评分或时钟超过人群均值{+/-}1.5个标准差(s.d.)。结果:平均年龄为62.7{+/-}14.0岁,66.2%为男性,平均左心室射血分数为40.1{+/-}14.1%。在中位随访3.0年期间,338例患者因HF住院,349例死于心血管原因,565例死于任何原因。较高的表观遗传年龄以及CRP、衰弱和死亡率的DNAm评分与风险增加相关,而较高的饮食相关DNAm评分则呈反向关联。对于全因死亡,每1个s.d.的校正风险比为:GrimAge为1.36(95% CI,1.24-1.50),CRP的DNAm评分为1.27(95% CI,1.17-1.38),衰弱的DNAm评分为1.44(95% CI,1.28-1.63),死亡率的DNAm评分为1.48(95% CI,1.32-1.65),而替代健康饮食指数和地中海饮食评分的DNAm评分分别为0.81(95% CI,0.75-0.88)和0.86(95% CI,0.79-0.94)。这些模式在心血管死亡方面方向一致,在HF住院方面较弱,并且在临床风险较低的患者中更为明显(MAGGIC<17,Pinteraction<0.05),尤其是全因死亡。具有4-5个极端高DNAm评分或时钟的患者死亡风险超过两倍(HR,2.27;95% CI,1.65-3.13)。结论:基于DNAm的评分和表观遗传衰老时钟反映了HF中多个维度的生物学脆弱性,并且与临床风险因素之外的临床结局和死亡率相关。 | |
| 尼泊尔医学研究所本科生网络成瘾及其相关因素 | Lawaju, R. | 2026-09-09 | 互联网的使用在全球范围内迅速增加,与此同时,关于互联网用户过度使用的报道也日益增多。这不仅会影响心理社会健康,还会影响年轻人的身体健康,而年轻人是其主要受害群体。然而,在尼泊尔,针对年轻人群互联网成瘾的研究非常有限。本研究旨在了解尼泊尔医学研究所(IOM)本科生中互联网成瘾的患病率及其相关因素。我们在IOM的211名本科生中开展了一项横断面研究。使用结构化问卷收集社会人口学、学业及互联网使用相关信息。采用Youngs互联网成瘾测试评估互联网成瘾。进行了描述性分析和双变量分析。单变量分析计算频数和百分比,双变量分析用于评估因变量与自变量之间的关联。每两名学生中就有一人存在互联网成瘾,其中36.5%为轻度成瘾,12.3%为中度成瘾,1.4%为重度成瘾。学生的平均年龄({+/-}SD)为21.6{+/-}2.0岁。发现与互联网成瘾相关的变量是每日互联网使用时长。每天使用互联网超过五小时的学生发生互联网成瘾的可能性约为使用五小时或以下学生的2.3倍(OR=2.399,95%CI:1.334-4.314)。互联网成瘾是本科生中一个值得关注的重要问题,若不加以适当干预,可能会进一步加重。过度和问题性互联网使用可能导致心理健康问题,如注意力难以集中、焦虑和强迫行为,尤其是在频繁使用互联网的年轻人中。 | |
| 功能性肠道微生物组失调与实体器官移植后的总体生存率相关 | Zhang, S. | 2026-09-09 | 背景 实体器官移植后的长期生存仍受到感染、移植物功能障碍和全身并发症的限制。近期证据表明,以有益共生菌丢失和机会性病原体扩张为特征的肠道菌群失调,与实体器官移植受者(SOTRs)死亡率增加相关。尽管特定物种已被认为与较高的死亡风险或改善的生存相关,但这些关联背后菌株水平的功能机制仍不清楚。在此,我们整合了以基因为中心的功能谱分析与菌株水平解析的宏基因组组装基因组(MAGs),涵盖来自TransplantLines生物样本库和队列研究的1008名SOTRs(580名肾移植、245名肝移植、133名肺移植和50名心脏移植受者)的1231个肠道宏基因组以及233名健康对照,以将肠道微生物功能和代谢模块与其来源MAGs联系起来,并评估其与移植后总生存的关联。结果 与健康对照相比,SOTRs肠道微生物组的功能谱分析显示出明显的功能失调,较高的失调评分与移植后死亡率增加显著相关。我们鉴定出97个与生存受损正相关的微生物功能(KEGG直系同源物,KOs)(风险比>1;FDR<0.10),以及661个与移植后生存改善相关的KOs(风险比<1;FDR<0.10)。与超额死亡率相关的KOs主要编码与细菌黏附、毒力和应激适应相关的功能。相比之下,保护性KOs映射到12个高度完整的代谢模块,包括莽草酸和磷酸吡哆醛生物合成。对10397个MAGs的基因组解析分析显示,与超额死亡率相关的KOs集中于变形菌门成员,尤其是肠杆菌科,而保护性KOs则富集于厚壁菌门A谱系成员。结论 移植后肠道微生物组的功能能力与健康对照显著不同,符合移植后肠道菌群失调状态。值得注意的是,肠道微生物组的功能失调与移植后生存相关。这些发现强调微生物功能潜力是移植后生存的决定因素,也是微生物组信息驱动的风险预测和治疗干预的有前景靶点。 | |
| 青少年抑郁中与家庭相关的经历、童年创伤以及跨精神病理领域的认知-情绪相关因素 | Wang, P. | 2026-09-09 | 背景:青少年重性抑郁障碍(MDD)具有异质性,表现为多样且常共病的精神病理学表现。家庭相关经历、童年创伤、反刍和心理韧性与青少年心理健康相关,但这些关联是广泛共享还是在不同临床领域间存在差异仍不清楚。本研究在一个整合框架内考察了这些关联。方法:本横断面研究纳入80名患有MDD的青少年和53名健康对照。采用经验证的测量工具评估家庭功能、养育方式、童年创伤、反刍、心理韧性,以及包括情感痛苦、自杀意念、非自杀性自伤(NSSI)谱系和自我调节困难在内的四个临床领域。采用偏最小二乘结构方程模型考察多变量关联。仅MDD样本分析和协变量校正敏感性分析评估了稳健性。结果:四个临床领域显示出高信度和总体可接受的区分效度。家庭功能障碍与适应不良养育和童年创伤相关,适应不良养育与童年创伤相关(β = .383–.600;均p < .001)。童年创伤与更高的反刍(β = .625)和更低的心理韧性(β = -.405;均p < .001)相关。反刍和心理韧性与所有四个领域表现出相反的关联(反刍:β = .280–.559;心理韧性:β = -.399至-.265;均p ≤ .006)。家庭功能障碍、适应不良养育和童年创伤与所有四个领域均表现出显著的总间接关联(均p < .001)。该模型解释了四个领域53%–85%的方差。仅MDD分析在很大程度上保留了总体结构模式,并显示适应不良养育与临床领域之间存在更广泛的直接关联。协变量校正保留了除心理韧性与NSSI之间关联外的所有主要关联。结论:与青少年MDD相关的精神病理学是多维的,相关但可区分的临床领域共享若干心理社会和认知-情感相关因素。研究结果支持在考察诊断状态和总体抑郁严重程度的同时,也考察领域层面的精神病理学。 | |
| 用于辅助诊断颅巨细胞动脉炎的蛋白质组学血液检测的目标产品概况开发——研究方案 | Morgan, A. W. | 2026-09-09 | 背景。巨细胞动脉炎(GCA)是最常见的系统性血管炎,也是一种医疗急症。在怀疑患病但尚未确诊时即开始使用大剂量糖皮质激素,而在许多最终被证实并未患GCA的患者中,这会造成显著的剂量依赖性损害。通过颞动脉活检或超声进行诊断确认仍不完善。两种方法的表现均受临床背景影响,而超声还受操作者专业水平影响,从而可能导致不必要的治疗以及诊断延迟或漏诊。基于实验室的多分析物蛋白质组血液检测可能有所帮助,但其预期用途和性能要求尚未明确。目的。通过结构化专家共识,制定一份基于实验室的多分析物蛋白质组血液检测的目标产品概况(TPP),用于在二级医疗中辅助诊断颅型GCA,与临床评估、影像学和/或活检联合使用,其主要目标是从英国卫生系统角度出发,在不增加漏诊病例的情况下减少不必要的糖皮质激素暴露。方法与分析。一个由约15至30名成员组成的多学科委员会,包括患者和公众代表,将遵循三阶段流程:范围界定阶段,确认预期用途和优先特征清单;起草阶段,在TPP各领域内规定最低(可接受)和首选(理想)值,并在可行时使用基于结局的方法;共识构建阶段,使用最多三轮的改良德尔菲法(75%共识阈值),并辅以中期共识会议和为期28天的公众咨询。报告遵循ACCORD和CREDES。 | |
| 基于循环单核细胞的机器学习模型用于敏感性胶质瘤检测和复发监测 | Wu, W. | 2026-09-09 | 背景:胶质瘤尽管在解剖学上局限于中枢神经系统,却会诱导深刻的全身性免疫改变。循环免疫细胞,尤其是单核细胞,是肿瘤-宿主相互作用的关键介质,并可能保留肿瘤诱导的转录印记。然而,其作为基于血液的生物标志物用于检测和监测的潜在临床价值,仍很大程度上尚未被探索。方法与发现:在本研究中,我们对血液免疫细胞进行了整合单细胞RNA测序,并证明循环CD14单核细胞在胶质瘤患者中显著扩增,表现出分化停滞和转录可塑性增加的特征。这些细胞携带胶质瘤特异性分子特征,不同于健康对照和其他肿瘤患者中观察到的特征。利用这些发现,我们基于循环CD14单核细胞的转录组谱开发了一个集成机器学习诊断模型(训练队列,n=107),在交叉验证中实现了受试者工作特征曲线下面积(AUC)均值0.975。在一个包含567名参与者的独立队列中,该模型保持了高诊断准确性,区分胶质瘤与对照及其他肿瘤的AUC为0.888。并且在51份术后样本中实现了0.975的复发检测AUC。此外,在一项涉及30名胶质瘤患者的随访研究中,术后较低的模型衍生评分与延长的无进展生存期显著相关(log-rank检验,P=0.034),支持其预后价值。结论:我们证明循环CD14单核细胞经历胶质瘤特异性转录重编程,产生可通过转录组分析捕获的全身性肿瘤相关信号。这种基于血液的诊断模型为胶质瘤检测、复发监测和结局预测提供了一种非侵入性、可扩展的方法。 | |
| 虚拟现实治疗幻肢痛的效果:一项随机临床试验的结果 | Ambron, E. | 2026-09-09 | 大约90%的截肢者会持续感受到缺失肢体的存在,高达85%的人会在缺失肢体中经历疼痛(幻肢痛;PLP)。在这项注册临床试验(NCT05296265)中,我们测试了两种虚拟现实(VR)治疗幻肢腿痛的疗效。采用自适应随机化将36名参与者(19名大腿截肢者,17名小腿截肢者)分配至主动或分心VR治疗的八次疗程。主动VR治疗要求腿部运动并提供虚拟视觉反馈。分心治疗是一种用于疼痛的商业VR治疗。主要结局指标是比较基线时与治疗后即刻以及1周和8周随访时的疼痛;疼痛通过麦吉尔疼痛问卷的两个指标进行评估。次要结局指标在每次疗程中获取,为自上次治疗以来的平均疼痛强度。仅主动治疗在两项主要结局指标上的疼痛均显著减轻,效应量为中等;对疼痛强度的效应持续至1周随访,对疼痛性质的效应持续至8周随访。自上次治疗以来的疼痛强度评分显示主动治疗的效应量为大,且两种治疗均显著。主动治疗在主要和次要结局上的统计优效性未得到确立,但主动治疗总体上在数值上更广泛的指标范围内显示出显著效应。这是首个在随机样本的大腿和小腿截肢者中显示VR治疗幻肢痛具有显著疗效的临床试验。 | |
| 外周动脉疾病检测模型在不同患者表型和卫生系统中的性能与公平性 | Kallis, K. | 2026-09-09 | 背景 外周动脉疾病(PAD)是心血管事件的主要原因,但仍存在诊断不足。基于电子健康记录(EHR)的机器学习模型在早期检测方面显示出前景,但开发适用于多样化人群且具有泛化性和公平性的模型仍具挑战性。方法 利用包含五个卫生系统EHR数据的University of California Health Data Warehouse,我们识别了患有和未患有PAD的患者。我们使用无监督聚类来定义PAD表型,并使用涵盖人口统计学、合并症、药物、实验室值、医疗利用以及诊断、操作和药物代码的14,023个特征训练了一个LightGBM分类器。我们评估了总体性能以及在不同人口统计学群体和表型中的性能,并通过选择率以及真阳性和假阳性率的亚组差异评估了公平性。结果 该研究纳入了33,739例病例和33,739例匹配对照。聚类识别出四种表型:医疗记录有限的患者(聚类1)、患有严重代谢疾病的较年轻患者(聚类2)、具有传统动脉粥样硬化风险特征的患者(聚类3)以及患有多种疾病的衰弱老年患者(聚类4)。总体而言,该模型在各机构间表现出一致的性能(AUROC 0.76?0.79;AUC-PR 0.76?0.79),且概率校准良好。不同性别之间的性能相似,不同种族和年龄之间存在适度差异,并且在聚类2?4中更强。聚类2表现出最高的敏感性(TPR 0.87,95% CI 0.87?0.88),而聚类1表现出最低的性能(TPR 0.40,95% CI 0.39?0.41)。结论 基于EHR的PAD检测模型在五个卫生系统中表现出一致的性能。表型聚类揭示了模型性能方面具有临床意义的差异,为机器学习公平性和性能评估增加了额外的考量。 |