《细胞》
神经内分泌细胞通过沙漠刺猬信号协调组织再生
美国斯坦福大学医学院的Philip A. Beachy团队揭示了神经内分泌细胞通过沙漠刺猬(Dhh)信号协调组织再生。近日,相关研究成果发表于《细胞》。
了解哺乳动物再生背后的机制有助于开发新型再生疗法。研究人员发现了一种新机制,由上皮神经内分泌细胞分泌的Dhh蛋白,可触发间充质细胞的再生/保护性反应。
在哺乳动物气道中,这种间充质反应显著放大了稀有神经内分泌细胞发出的初始信号,从而在吸入二氧化硫气体、感染流感或新冠病毒并导致损伤后,激活整个组织以实现存活与再生。在胰腺中,由神经内分泌β细胞释放的Dhh介导的类似上皮-间质反馈(EMF)信号,也能保护小鼠胰岛免受链脲佐菌素(STZ)造成的损伤。临床证据显示,该机制可能也存在于人体,即接受刺猬通路抑制剂治疗的患者糖尿病发病率更高。
研究结果显示,使用小分子刺猬通路激动剂增强EMF信号,不仅可以防止STZ对胰腺β细胞的损伤,还能有效抵御二氧化硫和流感引起的气道损伤。这一机制在化学性或传染性气道损伤以及糖尿病治疗中展现出潜在的保护性和治疗性应用前景。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.05.012
《自然-遗传学》
南非血液基因调控图谱助力全基因组关联研究
南非威特沃特斯兰德大学的Michèle Ramsay团队通过绘制南非血液基因调控图谱(SABR),助力全基因组关联研究解读。近日,相关研究成果发表于《自然-遗传学》。
功能性基因组资源对于解读人类遗传学研究至关重要,但目前这些资源主要来自欧洲血统人群。这项研究发布了SABR资源,这是首个涵盖3个班图语族群的血液调控变异图谱。研究人员利用来自600多名个体的配对全基因组和血液转录组数据,绘制了40个性状的血液细胞遗传结构,识别了表达数量性状位点、剪接数量性状位点以及细胞类型互作数量性状位点。
研究人员将SABR与“基因型-组织表达计划”进行了全面比较,鉴定出数千个仅在非洲血统人群中出现的调控变异,并展示了SABR在解析非洲血统人群关联研究中的更高实用性。研究通过共定位分析泛英国生物样本库中与血液相关性状的数据,识别出了潜在的致病基因和分子机制。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1038/s41588-025-02223-0
《自然-神经科学》
阿尔茨海默病小鼠模型齿状回中的保护性运动反应
美国马萨诸塞州总医院和哈佛医学院的Christiane D. Wrann团队利用单核RNA测序揭示了阿尔茨海默病(AD)小鼠模型齿状回中的保护性运动反应。6月12日,相关研究论文发表于《自然-神经科学》。
运动对AD具有明确的保护作用,但这一现象中不同细胞类型的特异性贡献仍不清楚。研究人员采用单核RNA测序技术,分析了雄性APP/PS1转基因AD模型小鼠海马齿状回的神经源性干细胞微环境对运动的反应。
结果显示,运动引发的转录组反应在野生型和AD小鼠之间存在显著差异,其中以未成熟神经元中的变化最为明显。运动以细胞类型特异性的方式恢复了一部分在AD中异常调控的基因表达。研究人员鉴定出一种与神经血管功能相关的新星形胶质细胞亚群,其数量在AD小鼠中减少,而运动可诱导该亚群的基因表达特征增强。此外,运动还改善了与疾病相关小胶质细胞的基因表达谱。少突胶质前体细胞则是运动恢复其异常基因表达比例最高的细胞类型。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1038/s41593-025-01971-w
《科学》
研究揭示异常基底细胞克隆动态影响早期肺癌发生
英国伦敦大学的Sam M. Janes团队揭示了异常的基底细胞克隆动态塑造肺癌发生的早期过程。6月12日,相关研究论文发表于《科学》。
肺鳞状细胞癌(LUSC)是第二常见的肺癌亚型,从支气管上皮中逐步发展的前浸润性病变演化而来。然而,正常上皮向癌前状态转变背后的生物学机制仍不清楚。
研究人员通过遗传谱系示踪技术,证实前浸润性病变起源于基底细胞。在小鼠模型中,他们观察到致癌物暴露引发基底细胞克隆之间的非中性竞争,最终导致突变克隆在支气管树中占据主导地位。这种克隆动态的变化伴随基底细胞命运的转变,这一现象也在人类吸烟者的气道中被观察到。这种转变导致了基底细胞稳态的破坏、中间过渡状态细胞的增加以及腔面分化能力的下降。
研究人员在小鼠和人类样本中都发现了在不同解剖部位之间存在克隆相关的病变,这一现象提示了癌前细胞可能存在异常迁移。该研究揭示了气道基底细胞在向癌前状态转变过程中发生的细胞命运改变,并强调了突变基底细胞克隆的扩张与异常细胞迁移是LUSC发生初期的关键事件。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1126/science.ads9145
《中国科学报》 (2025-06-17 第2版 国际)