| 母体高脂饮食驱动血清素能奖赏回路的小胶质细胞性别特异性重塑 |
Bilbo, S. |
2026-09-11 |
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母体营养塑造后代大脑发育并影响神经发育障碍风险,但其潜在机制仍不清楚。在小鼠中,母体高脂饮食暴露在出生后一个关键时期破坏了小胶质细胞与血清素的相互作用,产生了持续存在且具有性别特异性的中脑边缘系统改变。雄性而非雌性后代在伏隔核中表现出血清素能纤维密度增加,同时小胶质细胞对血清素能投射的吞噬作用降低。小胶质细胞5-HT2C受体信号传导是这一过程的关键调节因子。在小胶质细胞中通过病毒过表达模拟饮食诱导的上调,足以导致血清素能神经过度支配。到成年期,雄性后代表现出伏隔核血清素释放增加以及背侧中缝生理学的投射特异性变化。这些环路改变加速了奖赏动机学习,而通过化学遗传学激活投射至伏隔核的血清素能神经元可重现这一表型。总之,这些发现揭示了一种新机制,即母体饮食以性别特异性方式编程血清素能环路组装和行为,为生命早期代谢性炎症与终生血清素能功能障碍之间提供了潜在联系。 |
| 脆性X综合征小鼠模型听觉皮层中改变的刺激特异性适应 |
Abdullah, A. |
2026-09-11 |
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听觉过敏或声音耐受度降低是脆性X综合征(FXS)的一种常见表型。适应功能的损伤,即神经元对重复声音反应性的降低,可能促成这一普遍表型。此前关于事件相关电位的研究在FXS个体和FXS的FMR1基因敲除(KO)小鼠模型中均观察到失匹配负波(MMN)的损伤。因此,在本研究中,我们使用4 Hz或1 Hz重复频率的oddball范式,对出生后第20天(P20)的雌性和雄性野生型(WT)及FMR1-KO小鼠在麻醉状态(氯胺酮/赛拉嗪)下的听觉皮层(AC)进行了刺激特异性适应(SSA)的表征,SSA是MMN的神经关联物。我们观察到在oddball范式4 Hz重复频率下,四组动物的AC神经元均表现出显著的SSA。我们还注意到SSA强度在4至1 Hz重复频率之间减弱。此外,在4 Hz和1 Hz重复频率下,与WT对照相比,雄性FMR1-KO小鼠的SSA尤其降低,而雌性WT和FMR1-KO小鼠表现出相似的SSA。在性别差异方面,雄性FMR1-KO小鼠的SSA低于雌性FMR1-KO小鼠,而雄性和雌性WT小鼠的SSA相似。总体而言,我们观察到雄性FMR1-KO小鼠SSA降低,这表明神经元适应功能的损伤可能促成听觉过敏表型,尤其是在雄性群体中。 |
| 肺泡细胞色素P450介导丁基羟基甲苯诱导的亲电损伤和细胞凋亡 |
Forrester, M. T. |
2026-09-11 |
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丁基羟基甲苯(BHT)是一种合成酚类抗氧化剂,作为防腐剂用于从食品到化妆品的许多产品中。基于人群的研究已在绝大多数(>90%)人体标本(血清、尿液、指甲)以及家庭灰尘样本中检测到BHT。因此,BHT构成了一种无处不在的环境污染物,但对人类没有明显的健康不良影响。相比之下,小鼠暴露于单次腹腔注射剂量的BHT会引发远端上皮损伤,包括气体交换型肺泡1型上皮细胞的丢失,从而为研究肺泡修复和短暂性纤维化提供了宝贵的工具。目前,BHT肺毒性的分子基础仍不清楚。为解决这一问题,利用小鼠肺单细胞转录组数据鉴定出AT1细胞中的细胞色素P450 2B10(CYP2B10)是一种BHT活化酶。在细胞培养系统中,CYP2B10的表达导致明显的BHT致敏,这与BHT被生物活化为毒性醌甲基化物一致。靶向和全蛋白质组实验鉴定出BHT诱导的蛋白质烷基化、DNA损伤应答、应激激酶激活和内在凋亡均以CYP2B10依赖的方式发生。构效关系研究揭示了对位甲基和邻位叔丁基是BHT生物活化所必需的。我们的发现阐明了BHT从无害抗氧化剂转化为高毒性醌甲基化物的分子基础,并鉴定出已知第一个催化BHT生物活化的哺乳动物酶。此外,CYP2B10催化的BHT生物活化可能为未来靶向细胞消融技术或BHT的环境修复提供策略。 |
| 登革病毒诱导的血小板减少症由RUNX1-MYH9轴的失调所介导 |
Singh, A. |
2026-09-11 |
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登革病毒(DENV)感染引起一种急性发热性疾病,通常具有自限性,但也可能致命。血小板减少症,即循环血小板减少,是登革热的主要临床特征,并与进展为登革出血热和登革休克综合征密切相关。在本报告中,发现参与血小板成熟和释放的细胞骨架蛋白MYH9在DENV感染的Huh7细胞系中表达下调。参与巨核细胞生成的重要转录因子RUNX1的表达在DENV感染后也降低。计算机分析在MYH9基因启动子区域鉴定出三个潜在的RUNX1转录因子结合位点。因此,我们研究了在DENV感染期间RUNX1是否调控MYH9表达。荧光素酶实验和ChIP实验显示,DENV感染影响RUNX1与MYH9启动子的结合,为MYH9表达降低的分子基础提供了见解。此外,在PMA诱导的K562细胞中,巨核细胞分化标志物GATA1、ITGB3和MYH9上调。然而,DENV感染下调了这些基因,并增加了凋亡标志基因CYCS的表达。这些发现表明,登革热通过多种机制影响巨核细胞生成,可能减少血小板生成,同时促进血小板破坏。此外,荧光和电子显微镜显示,MYH9的功能缺陷可能影响巨核细胞生成的生物发生。总体而言,本研究为DENV感染期间导致血小板减少症的分子机制提供了见解。 |
| 重新审视应激颗粒转录组提示线粒体RNA富集尽管存在方法学偏倚 |
Kaizeler, A. |
2026-09-11 |
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应激颗粒(SGs)是动态的、无膜细胞质凝聚体,在多种细胞应激条件下形成。尽管有人提出它们通过选择性隔离蛋白质和RNA来调节应激反应,但其精确的分子组成和功能仍不清楚。由于方法学差异,尤其是差速离心(DC)和邻近标记(PL)之间的差异,已报道的应激颗粒转录组存在显著不同。在此,我们重新分析了公开可用的人类应激颗粒转录组,涵盖多种应激源、细胞类型和分离策略。基于差速离心的图谱受到RNA长度的强烈影响,这与基于沉降分离所固有的物理偏倚一致。校正这一效应后,各研究之间的一致性有限。尽管如此,线粒体编码RNA始终作为一个独特的受调控转录本类别而突出,但在不同数据集中富集/耗竭的方向并不一致,并且在我们的一致性应激颗粒特征中呈现适度但显著的富集。免疫荧光实验进一步支持——尽管并未决定性地证明——应激条件下应激颗粒对线粒体双链RNA的隔离。由于线粒体核酸泄漏是一种已被充分表征的、与炎症相关的损伤相关分子模式,它们在应激颗粒中的隔离提示其可能在调节免疫相关应激反应中发挥作用。这些发现改进了我们对应急颗粒组成的理解,强调了在应激颗粒分离中控制技术性伪影的必要性,并提供了一个框架,以区分应激颗粒研究中的真实生物学信号与方法学噪声。 |
| 免疫缺陷NXG B2m小鼠心肌梗死后存活率低,通过移植以球体形式配制的诱导多能干细胞衍生心肌细胞(iPSC-CM)可得到改善,而单细胞形式则不能。 |
Terp, A. K. S. |
2026-09-11 |
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人类心脏缺乏心脏干细胞,也缺乏在心肌梗死(MI)后重建丢失的心室心肌细胞(vCMs)的能力,从而导致心脏功能障碍。利用心内移植人诱导多能干细胞(iPSC)来源的vCMs进行vCM替代,是靶向治疗MI的一种有前景的策略,但低植入率仍是一个挑战。在此,我们在一种新的重度免疫缺陷MI小鼠模型中,直接比较了将心室iPSC-CMs(iPSC-vCM)制成球体(iPSC-vCMSphere)与单细胞(iPSC-vCMSC)移植后,是否能改善细胞滞留和心脏功能。MI及干预后即刻的受体存活率在Vehicle组(50%)和iPSC-vCMSC组(36%)均较差,而iPSC-vCMSphere处理的小鼠有92%存活,这与非免疫缺陷C57bl/6小鼠(91%)相当。所有存活并植入的动物在8周时梗死边缘区均保留有iPSC-vCMs,且各组间心脏功能保持相似,尽管在iPSC-vCMSphere动物中观察到轻微改善。出乎意料的是,iPSC-vCMSpheres比iPSC-vCMSCs成熟度更低。因此,我们的数据表明,与单细胞制剂的iPSC-vCMs相比,iPSC-vCM球体制剂可能为心内递送提供一些益处,因此仍是未来重建MI后丢失CMs的有前景候选方案。 |
| 大型语言模型解锁物种相互作用的生态学 |
Zou, H.-X. |
2026-09-11 |
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物种相互作用塑造种群动态、地理分布、进化轨迹以及对环境变化的响应。然而,由于在野外难以采集,这些相互作用的数据在广泛的时空和分类尺度上仍然稀缺。一个有前景的相互作用数据来源是公民科学平台,其中包含数十亿条生物多样性观测记录,通常附有非结构化的文本评论,可能记录了生物之间的相互作用。大语言模型(LLMs)的进步使得从这些非结构化数据中大规模识别、提取和分类生物相互作用变得越来越可行。在此,我们提出了一种LLM工作流程,可从多语言的公民科学评论中收集物种相互作用观测数据。通过两个案例研究——鸟-鸟相互作用和植物-传粉者相互作用——我们表明LLMs能够以高准确率快速提取相互作用类型和参与物种。这些数据可以极大地扩展物种相互作用数据的空间、时间和分类覆盖范围及分辨率,使得能够对长期存在的生态学问题进行新的检验,并提高我们追踪生态变化的能力。在适当的验证、专家评审以及对用户和敏感物种数据隐私的关注下,这种方法为在全球变化背景下表征、预测和保护生物多样性开辟了新的机遇。 |
| 当代环境条件使媒介蚊虫群落中的生态相似性与进化亲缘关系脱钩 |
Yang, C. |
2026-09-11 |
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理解群落构建过程仍是生态学的核心挑战。尽管系统发育生态位保守性预测近缘物种应占据相似的生态位,但当代环境条件可能通过促进远缘物种之间的生态趋同而削弱这一关系。这种解耦是否发生在媒介蚊虫群落中仍很大程度上未知,尽管其对于预测全球环境变化下的疾病传播具有重要意义。在此,我们整合了物种分布模型、生态位比较检验和系统发育广义线性混合模型,作为一个统一的分析框架,以研究环境过滤、物种特异性环境响应和系统发育相关性对日本媒介蚊虫群落构建的相对贡献。物种分布主要由气候和土地覆盖变量决定。尽管若干蚊虫物种表现出高度相似的生态位,但系统发育相关性仅解释了物种出现变异的一小部分。相反,环境过滤与物种特异性环境响应共同在各空间尺度上始终主导群落构建。我们的发现表明,在当代环境条件下,生态相似性可能与进化相关性解耦。本研究提供了一个群落层面的框架,将物种分布、生态位关系和进化历史联系起来,以改进媒介监测、预判环境变化下的群落重组,并支持基于证据的蚊媒疾病预防策略。 |
| 从虫室到群落:瘿蜂虫瘿结构塑造了Diplolepis(瘿蜂科,Diplolepididae)玫瑰虫瘿中寄生蜂网络的稳定性 |
Veres, R. |
2026-09-11 |
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1. 致瘿昆虫创造出结构上独特的微生境,从而介导其与相关寄生蜂群落的相互作用,而虫瘿结构的变异被认为是这些群落组成与组织的重要驱动因素。2. 在瘿蜂属 Diplolepis 的瘿蜂中,虫瘿从单室结构到多室结构不等,这种变异此前已被与寄生蜂攻击率和群落组成的差异联系起来,但其对由此形成的生态网络拓扑结构和稳定性的影响尚未得到探索。3. 我们汇编了17个涵盖7个寄主分类单元的 Diplolepis-寄生蜂经验性相互作用网络,并采用动态稳定性指标(非归一化返回时间)和结构稳定性指标(鲁棒性),结合网络拓扑学和多样性指标,检验虫瘿结构是否塑造了由此形成的寄生蜂网络的组织。我们假设,与多室虫瘿相关的网络比与单室虫瘿相关的网络更稳定、连接更紧密且结构更不均匀。4. 多室虫瘿网络在物种水平上表现出显著更高的鲁棒性,在中度和弱自我调节下表现出更低的物种水平非归一化返回时间,同时具有更高的物种水平连接度和聚类系数。相比之下,在考虑网络大小后,虫瘿结构降低而非提高了 Shannon 多样性,并且对 Gini 指数没有可检测的影响。大多数效应在聚合到属水平后减弱,凸显了虫瘿相关网络描述符对分类分辨率的敏感性。5. 这些结果表明,虫瘿结构在相关寄生蜂网络的组织和稳定性上留下了可测量的印记,这种印记超越了群落组成的简单差异,为将虫瘿形态作为天敌群落生态过滤器进行研究增添了网络层面的视角。 |
| 贫营养亚喀巴湾原生生物的季节性变化:基于成像流式细胞术的研究 |
Steinsdottir, H. G. R. |
2026-09-11 |
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贫营养亚热带水域是海洋中最大的连续生态系统之一,但对其原生生物多样性和群落演替仍知之甚少。我们利用Imaging FlowCytobot,以近每日分辨率研究了2024年3月至2025年7月亚喀巴湾表层水中的原生生物群落。该记录揭示了明显的季节性演替。冬季混合期间总细胞密度增加了近三倍,主要由小于5微米的细胞增加所驱动。夏季细胞通常较大,使得夏季和冬季的总生物体积相似。生物体积在春季水华期间达到最高的持续值。尽管夏季群落细胞密度较低,但其动态变化明显,裸藻、鞭毛虫和甲藻会突然以高密度出现。颗石藻和隐藻在冬季增加,随后春季硅藻和纤毛虫增加。我们还提供了一个包含31,700张已注释IFCB图像的数据集。 |