学术背景 糖尿病是一种全球性的健康问题，影响着超过5亿人。无论是1型糖尿病（T1D）还是2型糖尿病（T2D），其共同特征是功能性胰岛素分泌的β细胞数量显著减少。因此，恢复或增加β细胞数量被认为是治疗糖尿病的关键策略之一。目前，尽管通过胰腺移植、胰岛移植或干细胞衍生的β细胞移植等方法取得了一定进展，但这些方法成本高、供体稀缺，且难以大规模应用。因此，开发能够促进内源性β细胞再生的药物成为了研究热点。 近年来，研究发现小分子药物如DYRK1A抑制剂（如哈明碱）能够促进β细胞增殖，并增强其分化和功能。然而，这些药物在体内促进β细胞再生的具体机制尚不明确。本文通过单细胞RNA测序技术，研究了DYRK1A抑制剂对胰岛细胞的影响，特别是α细胞向β细胞转分化的可能性。 论文来源 本文由Esra Karak...

MINFLUX 纳米显微镜在生物组织中的应用：突破荧光显微镜的分辨率限制 学术背景 荧光显微镜在生物学研究中扮演着至关重要的角色，但其分辨率受到衍射极限的限制，通常只能达到约200纳米。近年来，超分辨率显微镜（super-resolution microscopy, SR）技术的发展突破了这一限制，使得研究人员能够在纳米尺度上观察生物分子的分布。然而，在复杂的生物组织中，尤其是较厚的样本中，光学像差、光的吸收和散射等问题严重影响了超分辨率显微镜的性能。为了在生理相关的环境中实现纳米级分辨率的蛋白质分布可视化，研究人员一直在探索新的成像技术。 MINFLUX（minimal photon fluxes）纳米显微镜是一种新兴的光学成像技术，它结合了坐标靶向和坐标随机超分辨率显微镜的优点，能够在极...

研究背景 在单细胞胚胎中，蛋白质的不对称分布是细胞极性和发育的关键步骤。这种不对称分布通常依赖于复杂的反应-扩散机制（reaction-diffusion mechanisms），并涉及多个反馈回路。在Caenorhabditis elegans（秀丽隐杆线虫）的单细胞胚胎中，RNA结合蛋白MEX-5和MEX-6以及有丝分裂激酶PLK-1在细胞极性的建立和维持中起着重要作用。尽管MEX-5和MEX-6在序列上高度同源，但它们的不对称分布机制及其调控方式尚不完全清楚。本研究旨在揭示MEX-6梯度形成的生物物理机制，并探讨MEX-5、MEX-6和PLK-1之间的复杂相互作用。 研究来源 该研究由Alexandre Pierre Vaudano、Françoise Schwager、Monica ...

基因组范围内单细胞和单分子水平的转录因子足迹分析 学术背景 在人类和其他哺乳动物中，尽管每个体细胞的基因组基本相同，但不同细胞类型的功能却大相径庭。这种差异主要由转录因子（Transcription Factors, TFs）与基因调控区域的结合所决定，TFs通过控制DNA转录为RNA的过程来调控基因表达。理解TFs如何与基因组结合是功能基因组学研究中的核心问题之一。然而，现有的研究方法存在一定的局限性。传统的“自下而上”方法（如原子分辨率结构和单分子成像）和“自上而下”方法（如经典遗传学和分子生物学）虽然提供了许多有价值的信息，但无法在单细胞和单分子水平上全面揭示TFs的结合模式。 为了克服这些限制，本研究开发了一种名为“基于脱氨酶的足迹分析”（Footprinting with Deam...

合成生物学在癌症免疫治疗中的应用：通过抑制IDO活性和重编程CD8+ T细胞反应进行癌症免疫治疗的工程细菌 学术背景 近年来，癌症免疫治疗取得了显著进展，尤其是通过激活T细胞来对抗肿瘤。然而，肿瘤微环境（Tumor Microenvironment, TME）中的代谢适应往往导致T细胞功能受损，限制了免疫治疗的效果。其中，色氨酸（Tryptophan, Trp）代谢在T细胞功能中扮演着重要角色。肿瘤细胞通过表达吲哚胺2,3-双加氧酶（Indoleamine 2,3-Dioxygenase, IDO）消耗色氨酸，导致其代谢产物犬尿氨酸（Kynurenine, Kyn）的积累，进而抑制效应T细胞的功能，形成免疫抑制的微环境。尽管IDO抑制剂在临床前模型中显示出潜力，但其在临床试验中面临诸多挑战，...

脑卒中后长期癌症风险与表观遗传年龄的关联研究 研究背景与意义 癌症与卒中是全球范围内主要的致病与致死原因，二者之间的关联性已受到广泛关注。据统计，约6%的癌症患者在其生命周期内会经历卒中，而卒中患者罹患癌症的风险则是普通人群的两倍。此外，有研究表明，卒中（无论是缺血性还是出血性）可能会先于癌症的诊断。这种复杂的病理关系凸显了理解其潜在机制的必要性。 DNA甲基化（DNA methylation, DNAm）作为表观遗传研究的核心领域，通过对特定CpG位点的甲基化状态评估，可以构建表观遗传时钟（epigenetic clocks），从而准确预测个体的生物年龄（biological age, B-age）。研究显示，加速的生物年龄与癌症和卒中等疾病的发生风险显著相关。然而，关于卒中后癌症风险与生...