小胶质细胞转录状态及其功能意义:环境驱动多样性

学术背景 小胶质细胞(microglia)是中枢神经系统(CNS)中唯一的常驻巨噬细胞,在发育、稳态和疾病中发挥关键作用。传统观点认为小胶质细胞是均一的“静息”或“激活”状态,但单细胞测序技术的出现揭示了其显著的转录异质性。然而,这种异质性的功能意义、驱动因素以及跨物种(如小鼠与人类)的差异仍不明确。 本综述由Beth Stevens团队撰写,旨在系统梳理小胶质细胞在不同环境(如发育、衰老、神经退行性疾病)中的转录状态多样性,探讨状态与功能的关联,并分析人类小胶质细胞研究的挑战与策略,为靶向小胶质细胞的治疗提供理论框架。 论文来源 作者:Constanze Depp、Jordan L. Doman等(共同一作),Beth Stevens(通讯作者) 机构:Boston Children’s ...

星形胶质细胞中的炎症小体信号调节海马可塑性

学术背景 近年来,免疫信号通路在神经系统稳态中的作用逐渐受到关注。传统观点认为,炎症小体(inflammasome)作为先天免疫的核心复合物,仅在感染或组织损伤时激活,通过 caspase-1 介导的细胞焦亡(pyroptosis)和促炎因子(如 IL-1β、IL-18)释放参与病理过程。然而,越来越多的证据表明,免疫分子在健康大脑的生理功能中同样发挥重要作用。例如,警报素(alarmin)IL-33 虽在炎症中起促炎作用,但也被发现对海马突触可塑性(synaptic plasticity)至关重要。 本研究旨在解决以下关键问题: 1. 炎症小体在健康成体大脑中是否具有生理性激活? 2. 星形胶质细胞(astrocyte)的炎症小体信号如何影响海马功能? 3. 其下游效应分子(如 IL-18...

Alcaligenes faecalis通过促进E3泛素连接酶TRIM21介导的FBXW7降解诱导肠道Th17细胞

一、研究背景 肠道Th17细胞在维持黏膜免疫稳态和抵抗病原体感染中发挥核心作用。既往研究认为分段丝状细菌(SFB)是诱导肠道Th17细胞的关键微生物,但SFB在成人肠道中的定植存在争议: 1. 临床矛盾:人类肠道中SFB的检出率随年龄增长急剧下降(儿童3岁以下检出率24%,成人0%),难以解释广泛人群肠道Th17细胞的富集现象 2. 机制局限:已知SFB通过树突细胞依赖性途径或上皮细胞CDC42介导的内吞作用间接诱导Th17细胞,但微生物是否可直接调控T细胞内在分子机制尚不明确 本研究由浙江大学医学院蔡志坚团队主导,联合美国印第安纳大学等机构,于2025年6月发表在《Immunity》期刊(DOI:10.1016/j.immuni.2025.03.008),揭示了普遍存在的粪产碱杆菌(Alc...

计算设计的蛋白质模拟病毒进化中的抗体免疫逃逸

学术背景 新冠病毒(SARS-CoV-2)的持续变异导致疫苗和抗体疗法的有效性不断受到挑战。传统评估方法仅能针对已出现的变异株进行测试,无法预测未来可能出现的免疫逃逸突变。为此,Noor Youssef等研究者开发了EVE-Vax(Evolutionary Variant Evaluation for Vaccines)计算平台,旨在通过设计多突变刺突蛋白(spike protein)模拟病毒未来可能的抗原进化路径,从而前瞻性评估疫苗和疗法的广谱有效性。 该研究的核心科学问题包括: 1. 免疫逃逸预测的局限性:现有实验方法(如深度突变扫描,DMS)仅能测试单点突变或有限组合,且依赖患者血清数据; 2. 抗原设计的可行性:多突变蛋白易丧失功能,如何通过计算设计保持其感染性和免疫逃逸特性; 3....

磷酸抗原诱导的BTN受体复合物稳定化机制驱动γδ TCR二聚化依赖性激活

学术背景 γδ T细胞是免疫系统中独特的亚群,其T细胞受体(TCR)由γ和δ链组成,能够识别非肽类抗原,如微生物或肿瘤细胞产生的磷酸抗原(phosphoantigens, PAg)。其中,Vγ9Vδ2 T细胞是人体循环中最主要的γδ T细胞亚群,在抗感染和抗肿瘤免疫中发挥关键作用。然而,PAg如何通过细胞膜受体激活γδ T细胞的分子机制长期未明。 Butyrophilin(BTN)家族蛋白(如BTN3A1和BTN2A1)被鉴定为PAg的传感器,但BTN受体复合物的组装方式、PAg诱导的构象变化及其与γδ TCR的相互作用机制尚不清晰。本研究旨在揭示PAg诱导的BTN复合物“由内而外”稳定化机制,阐明其如何驱动Vγ9Vδ2 TCR二聚化及T细胞激活。 论文来源 本论文由Yuwei Zhu、We...

非人灵长类动物疫苗接种引发广泛中和抗体谱系靶向HIV-1 Env三聚体的四元表位

一、研究背景 人类免疫缺陷病毒(HIV-1)的包膜糖蛋白(Env)是中和抗体的主要靶点,但其高度变异性导致疫苗开发困难。自然感染中,广谱中和抗体(broadly neutralizing antibodies, bnAbs)罕见且需数年才出现。Env三聚体模拟物(如BG505 SOSIP.664)虽能稳定呈现天然构象,但既往疫苗研究多仅诱导出毒株特异性中和抗体,难以覆盖全球流行的HIV-1亚型。本研究旨在通过糖基化修饰的异源三聚体序贯免疫策略,探索聚焦于保守CD4结合位点(CD4 binding site, CD4bs)的bnAbs诱导机制。 二、论文来源 作者团队:由Fabian-Alexander Schleich(卡罗林斯卡医学院)、Shridhar Bale与Javier Guena...

DDX24在发育性血管生成过程中时空调控VEGF和Wnt信号

研究背景 血管系统的发育是一个高度精细调控的过程,涉及血管新生(vasculogenesis)和血管生成(angiogenesis)两个关键阶段。尽管VEGF(血管内皮生长因子)和Wnt信号通路已被证实分别调控外周和中枢神经系统(CNS)的血管发育,但如何实现这些通路在时空上的协同调控仍是一个未解之谜。此前研究发现,DEAD-box RNA解旋酶家族成员DDX24的功能缺失会导致多器官血管畸形(MOVLD综合征),但其分子机制尚不明确。本研究旨在揭示DDX24如何通过差异调控VEGF和Wnt信号通路,实现脑部与躯干血管发育的时空特异性。 论文来源 本研究成果由Fangbin Chen、Zhaohua Deng等来自中山大学第五附属医院、武汉大学、华中农业大学及澳门大学等机构的联合团队完成,于...

VCP的核转运:通过与KPNB1相互作用修复DNA损伤

学术背景 DNA损伤修复(DDR, DNA Damage Repair)是维持基因组稳定的核心机制,其功能异常与癌症发生发展密切相关。Valosin-containing protein(VCP/p97)作为AAA+ ATP酶家族成员,在DDR过程中通过识别泛素化蛋白并招募修复因子(如53BP1、BRCA1等)发挥关键作用。然而,VCP在胞质合成后如何转运至细胞核的机制尚未阐明。同时,核转运受体Karyopherin β1(KPNB1)在多种癌症中高表达,但其在DDR中的具体调控机制亦不明确。本研究旨在揭示VCP核转运的分子机制,并开发靶向该通路的小分子抑制剂。 论文来源 本论文由四川大学华西医院甲状腺外科Xing Zhichao、生物治疗国家重点实验室Ye Haoyu、Wu Wenshua...

手性生物晶体中电子自旋与质子转移的耦合研究

学术背景 质子传递(proton transfer)在生物能量转换(如ATP合成)和信号传导中扮演核心角色。传统理论认为质子通过水分子链或氨基酸侧链的”跳跃机制”(hopping mechanism)实现传输,而近年来提出的”质子耦合电子转移”(PCET, proton-coupled electron transfer)假说认为电子转移可能同步参与该过程。由于生命系统具有高度手性(chirality)特征,”手性诱导自旋选择性”(CISS, chiral-induced spin selectivity)效应——即电子在手性环境中运动时会产生自旋极化(spin polarization)——可能影响这一过程。本研究以溶菌酶(lysozyme)晶体为模型,首次揭示了质子传递效率与电子自旋状态...

RNA靶向小分子的结构机制研究突破

学术背景 RNA作为遗传信息载体和功能分子,长期以来被认为是”不可成药”的靶点。近年来,随着对RNA结构生物学认识的深入,科学家们开始探索靶向RNA的小分子药物开发。然而,这一领域面临三大核心挑战:(1) 缺乏系统化的RNA-配体识别规律;(2) 大尺寸RNA-小分子复合物的高分辨率结构解析困难;(3) 功能性RNA配体的筛选方法有限。 本研究针对真菌病原体中广泛存在的group I intron(I类内含子)这一特殊RNA结构,通过整合高通量筛选、药物化学和冷冻电镜技术,首次实现了对大型催化性RNA的从头配体设计及高分辨率结构解析。该工作为RNA靶向药物开发提供了重要的分子机制模板。 论文来源 本研究成果由Yale大学Anna Marie Pyle教授团队领衔完成,第一作者为Tianshu...