《自然-细胞生物学》
研究揭示人类发育时序调控的关键因子
美国纪念斯隆-凯特琳癌症中心的Lorenz Studer团队通过全基因组CRISPR筛选发现,Menin和SUZ12是人类发育时序调控的关键表观遗传因子。相关成果近日发表于《自然-细胞生物学》。
胚胎发育遵循保守的事件序列,但发育速度在不同物种中是高度可变的,其中人类的发育尤其缓慢。在干细胞模型中,物种特异性的发育时间在很大程度上得到了再现,表明细胞具有内在的时钟机制。
研究人员将人胚胎干细胞定向分化为神经外胚层,进行了全基因组CRISPR-Cas9敲除筛选,发现表观遗传因子Menin和SUZ12调节了神经分化过程中PAX6的表达速度。Menin或SUZ12的遗传学及药理学功能缺失通过改变二价启动子位点的H3K4me3与H3K27me3平衡,加速细胞命运获得,从而使关键发育基因在分化时更快激活。
团队进一步揭示了Menin和SUZ12在调节分化速度方面的协同作用。这种加速效应在定形内胚层、心肌细胞和神经元分化范式时均得到验证,表明染色质二价性是跨胚层和发育阶段时序调控的普遍驱动因素。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1038/s41556-025-01751-5
《国家科学院院刊》
2025年巴拿马太平洋上升流受到史无前例抑制
巴拿马史密森尼热带研究所的Aaron O’Dea团队发现,2025年巴拿马太平洋上升流受到前所未有的抑制。相关成果近日发表于美国《国家科学院院刊》。
在过去至少40年间,巴拿马湾的季节性上升流系统在每年1月至4月通过偏北信风持续输送低温富营养的海水。研究团队记录了2025年这一通常高度可预测的现象出现异常中断。
数据表明,巴拿马风急流的频率、持续时间和强度都有所减少,这可能与2024至2025年拉尼娜现象期间热带辐合带的位置有关。尽管具体机制尚不清楚,但此次事件后果可能很严重,包括渔业生产力的下降和珊瑚热应激加剧,这些珊瑚生态系统通常受益于上升流的降温效应。这一事件强调了气候紊乱如何威胁风力驱动的热带上升流系统。
尽管热带上升流系统对生态和沿海经济很重要,但目前仍缺乏充分的监测与研究。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1073/pnas.2512056122
大陆风化和颗粒向海洋输送的长期历史
丹麦南丹麦大学的Don E. Canfield团队研究了大陆风化和颗粒向海洋输送的长期历史。相关论文近日发表于美国《国家科学院院刊》。
研究团队利用过去20亿年海洋沉积物中锆/铝、铷/铝和钠/铝的历史,探索了化学风化以及从大陆到海洋的颗粒运输的长期历史。他们结合现代风化环境和现代海洋沉积物中的元素行为特征对这些数据进行了解读。结果发现,从20亿年到大约6.5亿年前,物理侵蚀占主导地位,辫状河流高效地将颗粒从陆地输送到海洋。总的来说,尽管许多易风化矿物的风化程度与现今相当,但整体化学风化效率低于现代。
研究团队认为,在6.5亿年前类似现代的深俯冲发生后,风化动力学发生了巨大变化。随着这一发展,地幔动力学通过促进周期性的剧烈俯冲和强烈的造山作用,开始控制化学风化和颗粒向海洋输送的强度。通过对多份地球化学记录的光谱分析,研究发现在俯冲和造山增强时期,大陆经历净侵蚀且化学风化强度较弱;而在俯冲减弱时期,大陆积累了颗粒,化学风化也较强。陆地植物的进化和扩散改变了化学风化强度,但对大陆颗粒运输和储存的循环性质影响不大。
这些结果为更好理解过去20亿年从大陆到海洋的元素循环的演变提供了新框架。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1073/pnas.2507312122
《细胞》
研究揭示癌症骨转移为何易致贫血
美国普林斯顿大学的康毅滨团队发现肿瘤会劫持巨噬细胞铁供应,以促进骨转移与贫血。这一研究成果近日发表于《细胞》。
骨髓既是造血的主要部位,也是肿瘤转移的肥沃微环境,但骨转移患者常并发贫血的机制尚不清楚。
研究人员发现,在小鼠模型中,一个特殊的巨噬细胞群在骨转移灶的微环境中高度富集,这些巨噬细胞通常通过向成红细胞运输铁元素维持正常红细胞生成。肿瘤细胞劫持这些巨噬细胞的铁供应,减少红细胞前体的铁供应,损害红细胞生成并导致贫血。增加的铁供应使肿瘤细胞模仿成红细胞,产生血红蛋白以应对缺氧。研究人员发现,巨噬细胞在人类骨转移中具有类似的铁转运特征,并表明HBB表达升高与骨转移风险增加相关。
这些发现证实了铁转运巨噬细胞是骨转移微环境的重要组成部分,揭示了免疫细胞、金属代谢和肿瘤细胞可塑性在驱动转移和贫血中的重要相互作用。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.08.013
《中国科学报》 (2025-09-09 第2版 国际)