使用纳米孔测序技术从阳性血培养中全面识别病原体及预测抗菌素耐药性

基于纳米孔测序技术的血流感染病原体识别与抗生素耐药性预测研究 学术背景 血流感染(Bloodstream Infections, BSI)是一种严重的临床疾病,通常通过血培养阳性结果和全身性感染症状来诊断。血流感染可以由多种病原体引起,包括细菌、真菌和病毒,且其发病率在全球范围内呈上升趋势。随着抗生素的广泛使用,多重耐药(Multidrug-Resistant, MDR)微生物的出现使得血流感染的治疗变得更加复杂和具有挑战性。传统的病原体识别和抗生素敏感性测试(Antimicrobial Susceptibility Testing, AST)通常需要2-5天的时间,这在一定程度上延误了患者的治疗时机。 近年来,快速AST设备的出现(如Accelerate PhenoTest BC系统和Q-...

基于多组学数据的肺癌脑转移代谢脆弱性研究

肺癌脑转移的多组学整合分析揭示代谢脆弱性作为新型治疗靶点 学术背景 肺癌是全球范围内发病率和死亡率最高的癌症之一,尤其是肺癌脑转移(Lung Cancer Brain Metastases, LC-BMs)是肺癌患者常见的并发症,且预后极差。尽管近年来肺癌的治疗手段有所进步,但针对脑转移的标准治疗方案仍然有限,疗效不佳。因此,深入理解肺癌脑转移的分子机制和肿瘤微环境,对于开发新的治疗策略至关重要。 肺癌脑转移的发生机制复杂,涉及基因组、转录组、蛋白质组和代谢组等多个层面的变化。近年来,随着多组学技术的发展,研究人员能够从多个维度全面解析肿瘤的分子特征,从而为精准治疗提供新的思路。然而,目前关于肺癌脑转移的多组学研究仍然较少,尤其是针对原发肺癌与脑转移病灶的配对分析更为稀缺。因此,本研究旨在通...

基因组医学中的CRISPR引导序列再注释:EXORCISE算法的应用与验证

基因组医学中的CRISPR引导序列再注释:EXORCISE算法的应用与验证 学术背景 CRISPR-Cas9技术自问世以来,彻底改变了基因筛选领域,尤其是在研究基因必需性和化学-遗传相互作用方面。通过设计针对特定基因的引导RNA(guide RNA, gRNA),CRISPR-Cas9系统能够在细胞中引入精确的基因敲除,从而帮助研究人员理解基因功能及其在疾病中的作用。然而,CRISPR库的设计通常基于参考基因组,而实际研究的细胞系(尤其是癌症细胞系)往往存在基因组变异,这可能导致CRISPR引导序列的错配或偏差,进而影响实验结果的准确性。 为了解决这一问题,Simon Lam等人开发了一种名为EXORCISE(Exome-Guided Re-annotation of Nucleotide ...

基于长读长测序的多重耐药微生物基因组监测

基于长读长测序的多重耐药微生物基因组监测研究 学术背景 多重耐药微生物(Multidrug-Resistant Organisms, MDROs)是全球公共卫生的重大威胁。这些微生物对多种抗生素产生耐药性,导致感染难以治疗,增加了医疗负担。为了有效监测和控制MDROs的传播,准确识别其耐药基因、分子类型变化以及传播路径至关重要。传统的分子分型方法,如脉冲场凝胶电泳(Pulsed-Field Gel Electrophoresis, PFGE)和多位点序列分型(Multi-Locus Sequence Typing, MLST),虽然在过去发挥了重要作用,但其分辨率较低、操作复杂且成本高昂。近年来,基于全基因组测序(Whole-Genome Sequencing, WGS)的方法逐渐成为主流,...

CD30对生发中心B细胞动态及IgG1转换B细胞扩展的影响

CD30对生发中心B细胞动态及IgG1转换B细胞扩展的影响 背景介绍 CD30(也称为TNFRSF8)是肿瘤坏死因子受体(TNF-R)超家族的成员之一,最初被认为是霍奇金淋巴瘤的标志物。然而,随后的研究发现,CD30也表达在其他淋巴瘤(如弥漫性大B细胞淋巴瘤和原发性渗出性淋巴瘤)以及活化的B细胞和T细胞表面。在生理条件下,表达CD30的B细胞数量非常少,主要存在于生发中心(GC)或非GC表型的B细胞中,且通常位于GC内部或边缘。 CD30通过与CD30配体(CD30-L,也称为CD153)的相互作用激活,CD30-L由活化的T细胞等细胞表达。CD30和CD30-L以三聚体结构相互作用,进而招募TNF-R相关因子(TRAF)并激活NF-κB、MAPK和JAK/STAT等信号通路。然而,CD30...

结核病中kynurenine-AHR通过抑制STAT1-CXCL9/CXCL10轴减少T细胞浸润并诱导延迟的T细胞免疫反应

结核病(Tuberculosis, TB)是由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis, Mtb)引起的一种全球性健康问题,每年导致数百万人感染和死亡。尽管现代医学在结核病的诊断和治疗方面取得了显著进展,但Mtb的免疫逃逸机制仍然是其能够在宿主体内长期存活并引发慢性感染的关键原因之一。Mtb通过延迟宿主T细胞的免疫反应,尤其是T细胞向感染部位的招募,从而逃避宿主的免疫清除。这种延迟的T细胞反应被认为是Mtb建立其生态位并逃避免疫系统攻击的主要策略之一。 在结核感染过程中,适应性免疫反应,特别是CD4+ T细胞和CD8+ T细胞的作用至关重要。CD4+ T细胞通过分泌干扰素-γ(IFN-γ)激活巨噬细胞,增强其杀菌能力,而CD8+ T细胞则可以直接杀死被感染的细胞,减...

eIF4A1和eIF4A2在B细胞发育和功能中的关键和差异作用

eIF4A1 和 eIF4A2 在 B 细胞发育和功能中的关键及差异作用 学术背景 在哺乳动物细胞中,翻译起始(translation initiation)是蛋白质合成的关键步骤,而真核起始因子 4A(eukaryotic initiation factor 4A, eIF4A)在这一过程中扮演着重要角色。eIF4A 是一种 ATP 依赖的 RNA 解旋酶,能够解开 mRNA 5’ 非翻译区(5’ untranslated region, 5’ UTR)的二级结构,帮助 43S 前起始复合物(preinitiation complex, PIC)扫描 5’ UTR 以找到起始密码子。eIF4A 有两个高度同源的亚型:eIF4A1 和 eIF4A2。尽管它们在体外可以自由交换并参与 eIF4...

个体间免疫细胞再生衰老差异的机制研究

随着生物体的衰老,免疫系统的功能逐渐下降,表现为先天免疫细胞(如粒细胞)的增加和适应性免疫细胞(如B细胞)的减少。这种免疫系统的失衡与多种疾病的发生密切相关,尤其是老年人中常见的骨髓性白血病和免疫缺陷。尽管所有生物体都会经历衰老,但个体之间的衰老速度存在显著差异。这种差异的机制尚不明确,尤其是与免疫细胞再生相关的干细胞(如造血干细胞,HSC)在衰老过程中的作用。理解这种个体间衰老差异的机制,有助于揭示衰老相关的生理衰退的触发因素,并为延缓衰老提供新的治疗策略。 造血干细胞(HSC)在维持组织稳态和再生受损细胞方面起着关键作用。随着年龄的增长,HSC的功能发生多种变化,包括自我更新能力的增强、髓系分化(myelopoiesis)的增加以及淋巴系分化(lymphopoiesis)的减少。这些功能...

通过计算遗传网络揭示KMT2D肿瘤抑制基因的功能关联和癌细胞脆弱性

学术背景与问题提出 肿瘤抑制基因(Tumour Suppressor Genes, TSGs)的功能丧失(Loss-of-Function, LOF)突变在癌症中非常常见,但由于这些突变导致蛋白质功能的丧失或减弱,传统的药物靶向策略难以直接针对这些突变。因此,研究人员需要开发新的方法来揭示这些突变带来的细胞脆弱性,并寻找潜在的治疗靶点。KMT2D 是一个在多种癌症中频繁发生突变的肿瘤抑制基因,其功能丧失突变与多种癌症的发生和发展密切相关。然而,KMT2D 的功能网络及其在癌症细胞中的脆弱性尚未得到全面研究。 本文的研究旨在通过计算模拟的方法,绘制 KMT2D 的遗传网络,揭示其功能关联和癌症细胞的脆弱性,特别是通过合成致死(Synthetic Lethality, SL)相互作用,寻找潜在的...

UBXN6在巨噬细胞中调控自噬诱导和炎症控制的作用

UBXN6在巨噬细胞自噬诱导和炎症控制中的关键作用 背景介绍 先天免疫系统是机体抵御病原体入侵和炎症反应的第一道防线。单核细胞和巨噬细胞作为先天免疫系统的主要细胞类型,在感染和炎症过程中发挥着关键作用。然而,当这些细胞的功能失调时,可能会引发有害的炎症反应。因此,理解单核细胞和巨噬细胞如何调控炎症和先天免疫反应的机制,对于开发新的治疗策略以应对感染和炎症性疾病(如败血症)至关重要。尽管这一领域的研究已经取得了一些进展,但炎症与先天免疫之间的平衡机制仍未完全阐明。 蛋白质稳态(proteostasis)是维持细胞内蛋白质平衡的重要生物学过程,涉及自噬(autophagy)、内质网相关蛋白降解(ERAD)和蛋白酶体降解等多种途径。自噬是一种通过溶酶体降解大分子蛋白聚集体和受损细胞器的过程,在调控...