《自然-神经科学》
Foxf2通过Tie2信号维持脑内皮细胞功能
德国慕尼黑大学的Martin Dichgans团队揭示了卒中风险基因Foxf2通过Tie2信号传导维持脑内皮细胞(EC)功能。相关研究成果近日发表于《自然-神经科学》。
脑血管病(SVD)是一种常见的慢性脑血管疾病,其发病机制尚不清楚。遗传学研究已确定Foxf2是SVD和脑卒中的主要风险基因。Foxf2编码一种主要表达于脑周细胞和EC的转录因子,然而,其在脑血管疾病中的作用机制尚不清楚。
研究团队发现,Foxf2通过Tie2信号传导维持EC功能。RNA和染色质测序鉴定Foxf2是Tie2及其他内皮细胞谱系特异性基因的转录激活因子。成年小鼠EC特异性Foxf2的缺失导致血脑屏障渗漏,并在实验性脑卒中后恶化。对缺乏Foxf2的多主题脑源性和人诱导多能干细胞源性EC的蛋白质组学分析显示,参与Tie2信号传导的多种蛋白出现下调。内皮Foxf2缺陷通过破坏Tie2信号导致功能性充血、一氧化氮生成减少和梗死面积增加,而这些效应通过AKB-9778对Tie2的药理激活得以恢复。
研究结果强调了Foxf2调节的Tie2信号的关键作用,为治疗干预提供了新途径。
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https://doi.org/10.1038/s41593-025-02136-5
《自然-遗传学》
儿童癌症新模型亚型特异性拷贝数的改变
德国海德堡霍普儿童癌症中心的Marc Zuckermann团队对全球小鼠甲基组图谱的研究,揭示了儿童癌症模型中亚型特异性拷贝数的改变(CNA)。相关研究成果近日发表于《自然-遗传学》。
CNA是癌症的标志,但由于技术限制和缺少模型系统,对其致癌作用的研究一直受到阻碍。
研究团队生成了31种儿童肿瘤类型的106种遗传小鼠模型的全基因组DNA甲基化和CNA图谱,其中包括18种儿童胶质瘤的新模型。研究证明了这些模型与其对应人类疾病在表观遗传上的相似性,并确定了实体特异性的免疫浸润模式。小鼠肿瘤具有高度复发的CNA特征,这些特征明显因肿瘤亚群和驱动癌基因而异,并且这些CNA与匹配的人类肿瘤类型共享同质区域,从而揭示了其在亚群特异性肿瘤发生中保守但以前未被充分认识的作用。
该研究为儿童癌症的全球可用小鼠模型提供了见解,并使功能性CNA询问成为可能,具有解锁儿童癌症新转化靶点的潜力。
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https://doi.org/10.1038/s41588-025-02419-4
《国家科学院院刊》
热带气旋触发二氧化碳吸收和浮游植物繁殖
德国马克斯·普朗克气象研究所的David M. Nielsen团队报道了在地球系统模型模拟中,分解的热带气旋能够触发二氧化碳吸收和浮游植物繁殖。相关研究成果近日发表于美国《国家科学院院刊》。
海洋碳循环直接受到大气中风暴活动的影响。特别是热带气旋,会驱动强烈的海洋-大气CO2交换并引发浮游植物水华。然而,当前一代的地球系统模型因其较粗的空间分辨率而无法真实地再现热带气旋。
研究团队展示了一个公里尺度、耦合的、分辨风暴与涡旋的全球地球系统模型模拟,包含了海洋生物地球化学过程,能够解析热带气旋及其引发的级联式物理-生物地球化学响应机制。模拟显示,热带气旋将CO2通量增强了20至40倍,并使海洋表层降温2℃至3℃,从而促使CO2通量方向从海洋释气逆转为吸收。此外,该模型显示热带气旋在秋季的北大西洋西部引发了一次浮游植物水华,这一现象在较粗分辨率的地球系统模型中被遗漏。
通过在该地球系统模型中呈现精细尺度的大气-海洋-生物地球化学相互作用,该研究有助于厘清公里尺度事件在全球和气候尺度海洋碳循环中作用的不确定性。
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https://doi.org/10.1073/pnas.2506103122
《细胞》
生物材料极简光活化生物打印
美国布莱根妇女医院的Yu Shrike Zhang团队提出一种细胞密集组织的生物材料极简光活化生物打印方法。相关研究成果近日发表于《细胞》。
传统基于水凝胶的生物打印方法往往存在细胞密度不足的问题,这可能会限制关键的细胞间相互作用并损害整体组织功能。
研究人员提出一种用丙烯酸酯键修饰细胞膜的方法,使活细胞在生理密度下直接作为生物墨水,并通过数字光处理展示纯细胞生物墨水的光活化生物打印。他们制得的细胞密集的生物墨水可迅速产生组织结构,密切模仿天然组织,具有很强的结构相关性和机器人功能。该生物墨水的高细胞性和活性特性使其能够创建先进的生物模型,如连接的神经回路和完全由干细胞衍生的、有节奏收缩的微型心脏,有效地捕获基本的原生行为。新技术在组织生物制造方面有巨大前景,为生物医学应用开辟了另一条途径。
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https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.11.012
《中国科学报》 (2025-12-18 第2版 国际)