| 前额叶皮层静息态连接性受安慰剂干预诱导的饥饿预期调节，在健康女性参与者中。 |
Khalid, I. |
2026-09-30 |
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安慰剂效应，即患者的症状和主观幸福感在回应一种非活性治疗、药物或干预（安慰剂）时得到改善，这在临床研究中广为人知。人类认知和神经科学的基础研究表明，这些效应与对有效性的预后预期以及前额叶皮层区域的募集有关，包括内侧（mPFC）、腹内侧（vmPFC）和背外侧前额叶皮层（dlPFC）。在此，我们考察了在没有任何明确任务的情况下，这三个脑区在静息状态下的内在功能连接如何受到内部信念（如安慰剂诱导的饥饿预期）的影响。我们对60名接受针对饥饿的安慰剂干预的健康女性参与者进行了基于种子点的静息态功能连接分析。与先前发表的结果一致，该干预诱导了饥饿预期并使饥饿感受产生偏差。重要的是，参与者越预期安慰剂会降低其饥饿感，这些效应就越是由默认模式网络内mPFC与角回之间功能连接的减弱所支撑。增加饥饿的预期减弱了额顶网络内vmPFC与dm/dlPFC之间的连接，并增强了dlPFC与丘脑之间的连接。这些结果表明，安慰剂诱导的饥饿预期改变了前额叶皮层与其它与价值评估、认知控制和内感受相关的脑区连接的方式。这一证据揭示了大脑在安慰剂条件下如何将传入的感觉信息转化为有偏差的感受，并增进了我们对影响个体对安慰剂反应的神经和心理因素的理解。 |
| 定义细胞间连接蛋白Canoe内在无序区域中接头和间隔序列的冗余性 |
Jensen, C. C. |
2026-09-30 |
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细胞间黏附连接及其动态细胞骨架连接驱动形态发生。黏附连接是巨大的复合物，由数百种蛋白质通过多价相互作用连接而成。与其他生物分子凝聚体一样，连接蛋白中的内在无序区在黏附连接组装和功能中发挥重要作用，利用间隔元件跨越距离，利用黏性元件结合靶标。为了确定分子机制，我们需要定义内在无序区内的功能单元。果蝇Canoe是人Afadin的同源物，是我们的模型。Canoe介导形态发生，并具有一个广泛的内在无序区，包含两个保守的F-肌动蛋白结合黏性元件和两个保守性差的间隔元件。我们结合生化、遗传和细胞生物学方法来确定这些内在无序区元件的功能。虽然没有单个元件是必需的，但删除整个内在无序区基本上消除了Canoe的功能。通过打乱间隔元件的氨基酸序列，我们发现长度和组成比氨基酸序列更重要，尽管C端间隔元件中的序列影响Canoe定位。最后，我们测试了F-肌动蛋白结合黏性元件的冗余性。同时删除两者会降低但不消除存活力，敏化实验揭示了它们的冗余作用。这些数据揭示了内在无序区的稳健性。 |
| 打破物种屏障：纤毛虫中来自非常遥远谱系的反复基因组渗入 |
Benitiere, F. |
2026-09-30 |
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物种形成过程，即两个生殖隔离的物种从一个祖先种群中产生，通常是渐进的，包括一个仍然发生基因流的时期，因此物种形成仍然是可逆的。然而，如果隔离持续存在，遗传不亲和性的逐步积累最终会锁定物种形成过程，达到杂交后代无法存活或不育的程度。在植物和动物中，物种屏障的建立相当迅速：超过每个同义位点0.02个替换的净遗传分化后，种间基因渗入变得极为罕见。在此，我们报道在纤毛虫中，尽管存在巨大的遗传分化，物种屏障仍可被打破。我们表明，Paramecium sonneborni的基因组包含数百个DNA片段，这些片段是通过反复的从多个非常远缘谱系的水平转移获得的（同义分化约1个替换/位点）。这些片段接近完整染色体的长度，这表明它们是通过种间交配渗入的。这些数据表明，在P. sonneborni的祖先中，与高度分化物种的杂交事件反复发生，并产生了可存活且可育的后代。我们提出，这种出乎意料的混杂性行为之所以成为可能，是因为草履虫将体细胞和生殖系功能分离在两种类型的细胞核中：在体细胞基因组发育过程中消除非自身DNA片段，使得一个物种的个体尽管存在来自远缘物种进入其生殖系的反复遗传流，仍能在表型上保持一致。 |
| 基因流塑造了古老17q21.31倒位多态性的多样性和进化 |
Harringmeyer, O. S. |
2026-09-30 |
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染色体倒位的一个标志性特征是它们抑制单倍型之间的重组，使倒位单倍型作为单一共遗传单元持续存在。为了确定倒位在多大程度上仍然允许遗传交换，我们研究了人类17q21.31位点上一个常见的979 kb倒位多态性。该位点表现出参考（H1）与倒位（H2）单倍型之间的深度分化、倒位两侧广泛的片段重复（SDs），以及与神经退行性疾病、发育障碍和生育相关表型的关联。利用单细胞精子基因组测序数据，我们直接测量了H1与H2单倍型之间的重组率，发现单交换事件在单倍型之间几乎完全被抑制。确实发生的罕见单交换由共享H1和H2 SDs之间的非等位同源重组介导，产生了新的重复结构。相比之下，与基因转换或双交换一致的双切换事件跨越17-150 kb，在整个倒位区域内发生，其速率超过了全基因组范围内对相当大小事件的估计。与反复发生的遗传交换一致，我们在All of Us基因组中鉴定出99种不同的H1-H2重组单倍型在分离，其中26种带有H1和H2 SDs的组合。这些重组单倍型促进了解析该倒位对生育相关表型的影响；使用一个大型亲本-胚胎数据集，我们发现H2以加性方式提高雌性跨染色体的交换率，并且KANSL1重复不能解释这一效应。最后，祖先重组图将H1-H2基因流（替代排列之间遗传物质的交换）定年至约10-50万年前，揭示H1和H2单倍型已共同分离至少50万年。总之，这些结果表明倒位可以是重组的可渗透屏障，持续的基因流影响着倒位多态性的多样性和演化。 |
| 脊椎动物中Prox基因家族演化的重建揭示了多个谱系特异性基因丢失 |
Panara, V. |
2026-09-30 |
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Prospero相关同源盒（Prox）基因编码一个转录因子家族，在包括中枢神经系统、淋巴内皮、肌肉系统和肝脏在内的多个器官和系统的发育中发挥重要作用。尽管其在发育中具有重要意义，但脊椎动物Prox基因家族的进化历史仍知之甚少。在本研究中，我们结合系统发育和共线性分析来表征脊椎动物中Prox家族的进化。我们的结果揭示，在颌类脊椎动物的最后共同祖先中已经存在两到三个Prox亚家族。我们阐明了该家族中研究较为深入的成员的identity和进化关系，并鉴定了Prox2和Prox3基因在特定脊椎动物谱系中的多次独立丢失。此外，我们发现了祖先脊椎动物基因组中存在第四个Prox基因的证据，该基因随后丢失。总体而言，本研究首次对脊椎动物Prox基因家族的进化历史进行了全面分析，并为未来研究这些基因的功能作用奠定了基础。 |
| 生成建模揭示核形态与基因表达之间的联系 |
Wen, S. |
2026-09-30 |
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转录程序如何塑造核形态，以及形态特征如何反过来反映并影响细胞身份与功能，目前仍知之甚少。在此，我们提出COSMIC，一种双向生成框架，能够对反映在核形态中的转录变异以及由基因表达所解释的形态变异进行定量分解。COSMIC在超过2100万个分割细胞核上进行预训练，利用通过IRIS技术获取的多模态数据集来建模跨模态关系，该技术可从同一单细胞中捕获高分辨率图像和转录组。COSMIC学习基因表达与核形态之间的关系，从而能够识别其表达与核形态变异共变的基因。在前列腺癌细胞中，COSMIC通过协调的形态和转录变化区分化疗响应性和耐药性细胞状态，揭示与肿瘤状态相关的形态关联基因。应用于斑马鱼胚胎发生的空间转录组学，COSMIC揭示了局部细胞邻域如何影响形态-表达关系。这些结果表明，由配对单细胞测量驱动的生成建模能够量化核形态与基因表达之间共享的信息，为基础和转化细胞生物学中的机制发现开辟了新途径。 |
| 使用BEACON实现单细胞RNA测序的准确且可扩展的解复用 |
Ji, B. W. |
2026-09-30 |
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基于条形码的多重策略可以显著提高样本通量并降低成本，同时减轻单细胞RNA测序实验的批次效应。然而，这些方法可能受限于不准确或低效的去多重，导致细胞丢失和统计功效降低。在此，我们提出BEACON，一种新颖的样本去多重方法，它能够高效地从数据中学习背景计数分布并将其从单个细胞中去除，从而提高分类准确性。BEACON在多个人类数据集上优于其他最先进的方法。我们将其应用于体外癌细胞系时间过程实验，使得能够识别与体内侵袭性肿瘤相关的基因。最后，我们将BEACON适配于多模态蛋白质-转录组分析，增强蛋白质信号恢复，以识别具有Th17样表型的CD161阳性效应记忆CD4 T细胞群体，我们对此进行了前瞻性验证。因此，BEACON可以应用于其他基于液滴的单细胞测序方法。 |
| 神经鞘瘤的定量成像捕捉异质性并加速临床前测试，揭示不同的治疗特征 |
Wright, E. A. |
2026-09-30 |
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神经鞘瘤是家族性神经鞘瘤病的致残性标志，也是发生于脊神经和颅神经上的常见散发性肿瘤。基于药物的神经鞘瘤疗法亟需开发，但其进展极其缓慢且令人失望，尤其受制于对神经鞘瘤生物学认识不足以及其出乎意料的复杂性和异质性，同时也受制于对生理相关体内临床前模型利用效率低下。我们通过开发一种以定量成像为核心的工作流程来弥补这些空白，该流程能够在广泛使用的2型神经纤维瘤病相关神经鞘瘤病（NF2-SWN）基因工程小鼠模型中，既深入分析神经鞘瘤的发生发展，又加速临床前测试。我们运用该工作流程研究神经鞘瘤的发生发展，并对三种临床相关药物进行头对头测试。我们的结果揭示了起始神经鞘瘤中异质性和巨噬细胞募集极早期即已出现，并出乎意料地发现，尽管这三种药物均抑制了发展中的神经鞘瘤内的增殖，但它们这样做时触发了两种不同反应特征之一，凸显了我们的流程在快速药物测试和转化发现方面的价值。 |
| 蜂鸟的蛰伏状态重现了冬眠的关键分子特征，而无需大规模转录组重塑。 |
Kumar, H. |
2026-09-30 |
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蛰伏是一种生理策略，某些物种通过降低代谢率和体温来节省能量。尽管哺乳动物的冬眠已被充分研究，但调控鸟类蛰伏快速进入的分子机制仍知之甚少。本研究首次对鸟类系统中的蛰伏进入进行了多组织全转录组分析。通过将实时热成像和呼吸测量与七个组织的转录组分析相结合，我们确定了在安氏蜂鸟（Calypte anna）中协调这一转变的关键分子通路。我们的结果表明，与哺乳动物冬眠（10%-60%）相比，鸟类蛰伏进入的特征是微妙的转录组变化（各组织中差异表达的基因少于基因组的5%）。这些基因中的大多数在蛰伏进入完成之前就已差异表达，而不是线性地跟随体温变化。这表明主动的转录重编程先于并可能驱动这一转变。因此，蜂鸟的蛰伏进入不是被动的关闭，而是一个高度调控的、组织特异性的过程。重要器官，如心脏和肺，保持转录稳定以维持基本功能，而肝脏和肠道则表现出广泛的代谢重连。我们发现了全局转录和翻译抑制以及细胞周期停滞的证据：这是细胞能量预算的三个主要贡献者。我们假设鸟类蛰伏进入是通过凋亡停滞、从碳水化合物利用到脂质利用的代谢转换，以及可变剪接和昼夜节律调控的改变来协调的。最后，参与线粒体代谢的基因的反直觉上调表明，尽管代谢状态被抑制，机体仍在为快速苏醒做准备。 |
| 内侧隔核谷氨酸能神经元支持内侧内嗅皮层中的速度编码和网格细胞空间稳定性 |
Robinson, J. C. |
2026-09-30 |
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成功的导航需要将自身运动信号与空间表征进行整合，然而为稳定的网格细胞放电提供速度信息所必需的神经环路仍未完全阐明。在此，我们确定内侧隔核谷氨酸能神经元是该通路的关键组成部分。利用细胞类型特异性光遗传学沉默技术，结合自由活动小鼠的在体电生理记录，我们证明内侧隔核谷氨酸能神经元支持内侧内嗅皮层中基于放电频率的速度编码的保真度。沉默这一神经元群体降低了网格细胞的空间周期性和稳定性，并导致网格放电场的畸变。沉默还降低了强θ调制内侧内嗅皮层神经元中θ相位锁定的强度。对混合振荡干扰-连续吸引子网络在速度信号保真度降低条件下的模型模拟，破坏了网格周期性，并再现了在体观察到的空间畸变特征。总之，这些发现确定了一条隔核-内嗅皮层环路，该环路协调自身运动信息与内侧内嗅皮层活动的空间和时间组织，以维持稳定的空间神经表征。 |