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By 淼淼ElvaScience
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聊聊Sci episodes

  • 247-“冷”肿瘤转“热”:机制与治疗策略
    该文章主要讨论了“冷肿瘤”(“cold” tumors)的内在机制及其转化为“热肿瘤”(“hot” tumors)的治疗策略。文章详细阐述了“冷肿瘤”逃避免疫系统检测和破坏的三大核心机制:伪装(Camouflage),即通过缺陷的抗原呈递和免疫细胞浸润障碍实现;胁迫(Coercion),即通过免疫抑制细胞网络和代谢重编程等方式压制免疫功能;以及细胞保护(Cytoprotection),即通过抵抗炎性细胞死亡信号来实现免疫逃逸。最后,文章综述了将“冷肿瘤”转化为“热肿瘤”的创新疗法,包括生物材料递送系统、靶向代谢和神经-免疫轴的策略,以及促进炎性细胞死亡的方法,旨在增强癌症免疫治疗的有效性。

    References:

    • Liu Y T, Wang Y L, Wang S, et al. Turning cold tumors into hot tumors to ignite immunotherapy[J]. Molecular Cancer, 2025, 24(1): 254.

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    57 min
  • 246-Tahoe-x1:单细胞扰动基础模型
    这篇文章介绍了一种名为 Tahoe-x1 (Tx1) 的新型单细胞基础模型系列,参数多达 30 亿,专门用于癌症治疗研究。Tx1 模型使用扰动训练的方法,在包括 Tahoe-100M 在内的大型单细胞转录组数据集上进行预训练,并针对癌症相关任务进行微调。作者通过架构优化和高效的训练策略,显著提高了计算效率,并在预测基因必需性、识别癌症标志基因和预测扰动反应等多个基准测试中达到了最先进的性能。这些结果表明,大规模扰动数据对于开发可概括的、具有转化潜力的单细胞基础模型至关重要。

    References:

    • Gandhi S, Javadi F, Svensson V, et al. Tahoe-x1: Scaling Perturbation-Trained Single-Cell Foundation Models to 3 Billion Parameters[J]. bioRxiv, 2025: 2025.10. 23.683759.

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    37 min
  • 245-神经流形视角下的脑功能
    这篇文章主要探讨了神经流形这一框架如何描述大脑生成动物行为的过程。文章提出,尽管动物行为源于大量神经元的协调活动,但这种活动表现出低维结构,这种结构即是神经流形。神经流形被定义为一个低维表面,它捕捉了在生物物理和行为约束下,神经元群体的所有可能集体状态,并被视为一种有意义的生物实体。作者探讨了神经流形与行为之间的关联,并讨论了如何利用计算模型(如循环神经网络)和因果操纵(如光遗传学)来验证和探索神经流形在不同时间尺度(如学习、发育和进化)上的特性和出现原因。

    References:

    • Perich M G, Narain D, Gallego J A. A neural manifold view of the brain[J]. Nature Neuroscience, 2025: 1-16.

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    49 min
  • 244-T-SenSER:计算设计可编程信号合成受体增强T细胞疗法
    这篇文章介绍了计算设计合成受体用于增强癌症T细胞疗法的研究。研究人员开发了一种名为T-SenSER(肿瘤微环境传感开关受体)的平台,用于从头组装具有可编程信号传导活性的变构受体。这些受体被设计用来响应肿瘤微环境(TME)中的可溶性因子,如VEGF和CSF1,从而为工程化T细胞提供共刺激和细胞因子信号。通过将T-SenSER与嵌合抗原受体(CAR-T)结合使用,研究在肺癌和多发性骨髓瘤模型中证明了增强的抗肿瘤反应,突出了这种方法在加速新型合成生物传感器开发中的潜力。

    References:

    • Rath J A, Rudden L S P, Nouraee N, et al. Computational design of synthetic receptors with programmable signalling activity for enhanced cancer T cell therapy[J]. Nature Biomedical Engineering, 2025: 1-21.

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    30 min
  • 243-人工智能赋能中风中医药治疗:大模型与虚拟细胞
    这篇文章系统地探讨了将人工智能 (AI) 技术应用于中风的中医药 (TCM) 治疗研究。文章首先指出,尽管中医在治疗中风方面具有疗效,但其复杂的多组分、多靶点机制阻碍了其广泛应用。为克服这一挑战,该综述详细介绍了机器学习、深度学习和自然语言处理等 AI 技术如何应用于靶点预测、机制阐释和临床诊断,旨在实现中风治疗的精准化。最后,文章提出了一个前瞻性的理论框架,强调大型语言模型 (LLMs) 和 AI 集成虚拟细胞 (AIVC) 模型在未来整合多维度数据和动态模拟中医复杂药理作用中的巨大潜力。

    References:

    • Meng Q, Mi Y, Wang F, et al. Intelligent technology leads the transformation of traditional Chinese medicine: Large models and virtual cells aid modern analysis of stroke treatment[J]. Pharmacological Research, 2025: 107953.

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    37 min
  • 242-人心脏发育的时空基因表达和细胞动力学

    这篇文章通过结合单细胞和空间转录组学技术,详细阐述了人类早期心脏发育过程中的时空基因表达和细胞动态。研究人员创建了一个高分辨率的人类心脏发育转录组图谱,揭示了从妊娠后第5.5周到第14周期间,31种粗粒度和72种细粒度细胞状态的空间排列,以及它们在不同功能生态位中的组织。该研究提供了关于心脏起搏传导系统、心脏瓣膜和心房隔膜形成的关键见解,并首次在空间上描述了胎儿心脏中的嗜铬细胞群。这项工作为探索人类心脏发育的细胞和分子蓝图提供了一个开放获取的交互式资源,有助于理解先天性心脏病的遗传病因。

    References:

    • Lázár E, Mauron R, Andrusivová Ž, et al. Spatiotemporal gene expression and cellular dynamics of the developing human heart[J]. Nature Genetics, 2025: 1-16.

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    54 min
  • 241-缺氧诱导人肺上皮气道分化
    这篇文章概述了低氧环境(缺氧)在人类肺部发育中扮演的关键角色,它指导肺祖细胞倾向于气道细胞命运,同时抑制肺泡细胞的形成。作者利用组织来源的类器官模型,发现这一过程由缺氧诱导因子(HIF)活性控制,特别是HIF1α和HIF2α具有独特的作用和靶点。此外,该研究还显示缺氧能够将成熟的肺泡II型细胞(AT2)转化为气道样细胞,这表明缺氧既是发育信号,也可能与病理肺部的异常细胞命运改变有关。

    References:

    • Dong Z, Wit N, Agarwal A, et al. Hypoxia promotes airway differentiation in the human lung epithelium[J]. Cell Stem Cell, 2025.

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    42 min
  • 240-胶质瘤三级淋巴结构与免疫微环境
    这份研究主要关注成人弥漫性胶质瘤(一种常见的脑肿瘤)中的三级淋巴结构 (TLSs),传统上认为胶质瘤属于“免疫冷”肿瘤。作者在 15% 的胶质瘤中发现了这些结构,并根据其细胞组成和免疫活动将其分为三种亚型:T-low-TLS、B:T-TLS 和PC-TLS。研究发现,具有成熟功能性 TLS(特别是 B:T-TLS 和 PC-TLS)的患者的总生存期有所改善,表明这些结构在胶质瘤的适应性免疫激活中发挥着关键作用。该研究利用多模式空间分析(包括空间转录组学和蛋白质组学)来探究 TLS 的功能特征,例如克隆性淋巴细胞扩增和浆细胞形成,并提出 TLS 成熟度可以作为预测免疫治疗敏感性的生物标志物。

    References:

    • Cakmak P, Lun J H, Singh A, et al. Spatial immune profiling defines a subset of human gliomas with functional tertiary lymphoid structures[J]. Immunity, 2025.

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    39 min
  • 239-BST2调控中风后星形胶质细胞与小胶质细胞的相互作用
    这篇文章介绍了星形胶质细胞在脑损伤修复中的关键作用,特别是中风后在病灶边界形成的反应性星形胶质细胞。作者通过单细胞测序和空间转录组学技术,确定了表达干扰素诱导蛋白BST2(骨髓基质细胞抗原2)的星形胶质细胞聚集在损伤边界,并将其归类为干扰素反应性星形胶质细胞。研究核心机制在于,BST2通过激活PKCβII-NF-κB信号通路,上调补体C3的表达和分泌,从而招募表达C3a受体(C3aR)的小胶质细胞。作者发现,对星形胶质细胞特异性敲除BST2,或使用BST2单克隆抗体阻断其信号传导,可以减少星形胶质细胞与小胶质细胞之间的有害串扰,减轻早期神经元损伤,并改善小鼠中风后的运动功能。

    References:

    • Zhang S, Yuan M, Zhou J, et al. BST2 expression at astrocyte borders promotes microglial recruitment via the C3/C3aR signaling[J]. Neuron, 2025.

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    31 min
  • 238-维生素C延缓灵长类卵巢衰老
    这篇文章详细介绍了作者进行的一项长达 3.3 年的猕猴研究,证明口服维生素 C 补充剂可以延缓卵巢衰老。研究人员利用单细胞转录组学时钟(single-cell transcriptomic clock)分析发现,维生素 C 减轻了氧化应激、细胞衰老和卵泡损耗等关键衰老标志。作者提出,这种延缓衰老的作用部分是通过激活 NRF2 抗氧化途径来实现的,从而支持维生素 C 作为一种有潜力对抗生殖衰老的营养策略。

    References:

    • Jing Y, Lu H, Li J, et al. Vitamin C conveys geroprotection on primate ovaries[J]. Cell Stem Cell, 2025.

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    49 min

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