Azo-morphine-3(AM-3)实现阿片镇痛的可逆光控开关
Azo-morphine-3(AM-3)是一种光开关配体,可在低效价与高效价状态间切换,在体外及体内(中枢与外周)调控 mu-阿片受体活性。AM-3 可用于探究阿片效价的结构基础,并在多种疼痛模型中实现对镇痛的时空精准控制,副作用较全身用药减少。
Azo-morphine-3(AM-3)是一种光开关配体,可在低效价与高效价状态间切换,在体外及体内(中枢与外周)调控 mu-阿片受体活性。AM-3 可用于探究阿片效价的结构基础,并在多种疼痛模型中实现对镇痛的时空精准控制,副作用较全身用药减少。
研究团队发布结构变异检测工具 HitSV,通过感知基因组重复性与断点特征密度识别断点,并结合单倍型分辨的局部组装,实现跨测序技术的碱基分辨率结构变异重建与基因分型。在 HG002 基准上,HitSV 的基因型 F1 分数相比现有最优 SV caller 分别提升 15–72%(长读长)、10–36%(短读长)和 12%(混合测序)。应用于 1KGP 第四期队列时,HitSV 将 SV 检出集扩大 31.5%,明显改变等位基因频率分布。在一个中国长读长队列中,HitSV 发现串联重复与移动元件组成的复合阵列是一类常见、多等位的复杂 SV,提示这类复合重复结构是此前被低估的人类结构变异来源。
推荐理由:HitSV 在 HG002 基准上把基因型 F1 提升 10–72%,并在大队列中发现一类此前被低估的复杂结构变异。
研究发现活动期溃疡性结肠炎患者肠道中 Lachnospiraceae bacterium 3–1-57 丰度降低,且与疾病严重程度呈负相关;在小鼠结肠炎模型中,活菌或其鞭毛蛋白 L. 3–1-57 Fla 可减轻肠道炎症和黏液屏障功能障碍,而 E. coli 鞭毛蛋白反而加重病情。
研究为十种代表性被子植物构建了碱基分辨率的结构变异(SV)真值集,并系统评测 91 条基于 PacBio HiFi 长读长的 SV 检测流程。
研究提出 TraSPIN,一个几何深度学习框架,同时建模转运蛋白蛋白与小分子底物,用于推断底物特异性。作者称其在基准上优于现有方法,可泛化到未见底物和序列差异较大的转运蛋白,并揭示转运蛋白与底物识别的结构决定因素和序列基序。跨物种推断和对未表征 solute carrier 蛋白的去孤儿化进一步展示了该框架在功能注释上的用途。
Braun 等利用常规穿刺和钳取活检取得的活体肿瘤组织,在体外测量免疫治疗反应,结果与一个小型患者队列的临床结局一致,其中包括被现有生物标志物检测误判的患者。该研究提示,离体活肿瘤片段或可作为预测癌症免疫治疗获益的补充手段。
高电流经颅时间干涉刺激(tTIS)靶向左侧 sgACC 可安全缓解抑郁,短期疗效强于低电流或假刺激。Wang 等开展的随机双盲假刺激对照试验对此进行了验证。
研究团队将 DCM-time machine 引入人诱导多能干细胞,实现对转录活性的回溯性全基因组追踪。该系统用 DCM 甲基化标记活跃的基因和增强子,这些标记在 S 期随 DNA 复制传递下去。在诱导多能干细胞向定型内胚层和原始肠管分化的过程中,该系统解析了活性动态,并可与转录因子网络和 CpG 甲基化谱整合。
Cai 等人提出 Apus,一个把质谱原始数据采集、分析与质量控制整合在一起的端到端方案,可从原始质谱数据自动完成分析直至生物学解读。作者指出,大队列蛋白质组学目前受困于数据采集、分析和质控相互割裂的工作流,Apus 试图通过整合这些环节实现主动式质量管理。
Pan 等人在 Cell 报道了含四氧杂烷结构的化合物 WMK-1/2,它们是第一代线粒体脂质过氧化诱导剂,可绕过 GPX4 和视黄醇介导的防御,触发一条独立的“mito-ferroptosis”亚通路。该工作在多种体内模型中显示出具有生物利用度的抑瘤活性。
ROMET-RNA 是一个自动化基准评测框架与元选择工具包,在标准化流程中评测 11 个 RNA 结构预测器,并比较 rMSA、RNAcmap3 MARS 和 Infernal RNAcentral 三套 MSA 流程。
Ha 等人用短读长与长读长全基因组测序,对低变异等位基因频率(VAF)嵌合突变的检测策略做多机构基准评测。研究由五家机构构建细胞系混合样本,以 PacBio HiFi 数据交叉验证 Illumina 平台的变异检测结果,据此构建分层参考集、界定现实检出下限,并为非癌组织中低 VAF(<2%)变异的全基因组分析给出最佳实践。
一项发表于Genome Medicine的研究用定量演化框架分析2171份样本,区分突变率与选择,发现NOTCH1突变在组织学正常食管上皮克隆扩增中受强正选择,这解释了其在该组织中的高 prevalence。
推荐理由:研究用2171份样本区分突变率与选择,显示NOTCH1在正常食管上皮中受强选择,却与TP53、RB1呈拮抗上位性,抑制后续恶性演化。
Kong 等提出一种泛基因组方法,利用 HapMap 混合样本和泛基因组图构建合成体细胞变异资源,为跨变异类型和等位分数的体细胞变异检测提供标准化基准集。该资源可用于评测测序技术和变异检测方法。
研究利用 467,152 份 UK Biobank 基因组构建了全表型结构变异图谱,显示大于 50 bp 的结构变异是人类疾病风险中重要且此前被低估的来源。该资源揭示了与疾病相关的罕见结构变异和调控性结构变异,为理解人类生物学和药物研发提供线索。
推荐理由:基于近 50 万份 UK Biobank 基因组构建的结构变异图谱,把大于 50 bp 的变异与疾病风险系统关联起来,可作为结构变异研究的参考资源。
一篇发表于 Science Translational Medicine 的综述梳理了 AI 在小分子与多肽抗菌药物发现中的进展:AI 可探索广阔的化学与序列空间、设计可合成的抗生素,并通过建模与加速测试优先筛选安全、机制多样的候选分子。文章还讨论了新兴的数据与报告标准,以及将这些药物推向患者所需的转化路径与监管障碍。
研究团队基于中国 6 个中心 18,476 名 1 至 96 岁参与者的血浆代谢组,用纳米辅助激光解吸电离质谱(LDI-MS)鉴定出 56 个代表性年龄相关代谢物,并构建 stacking 集成模型估计代谢组年龄,以代谢组年龄加速(mAA)衡量个体偏离实际年龄的程度。在健康队列中,较高的 mAA 与健康状态恶化和不良生活方式相关;2019 至 2025 年随访显示,mAA 加速者的脂肪肝、高血压、糖尿病等慢性病发病风险和全因死亡率升高。
研究提示色氨酸代谢中间产物喹啉酸(QA)参与急性肾损伤(AKI)向慢性肾病(CKD)的转变。作者在叶酸诱导的 AKI-to-CKD 模型和顺铂诱导的 AKI 模型中,通过遗传和外源手段改变 QA 水平,并结合临床观察。非靶向肾脏代谢组学发现,叶酸损伤后 QA 是升高最明显的代谢物之一;Qprt 单倍剂量不足会加重肾损伤和纤维化相关基因表达,外源 QA 可升高未损伤小鼠的血清肌酐并恶化叶酸模型中的肾功能与纤维化基因表达。缺失 HAAO 或 KMO(减少向 QA 的通量)的小鼠在叶酸损伤和顺铂 AKI 后肾脏结局改善。
研究报道了口服、可透过血脑屏障的小分子 TREM2 激动剂 VG-3927,它作用于 TREM2 及其接头蛋白 DAP12 的跨膜结构域,促进受体高阶复合物形成和下游信号。VG-3927 与工具化合物 VG-3909 表现出(亚)纳摩尔级活性,可与 Aβ 等内源配体协同,并恢复多种疾病相关 TREM2 变体的信号。
推荐理由:口服小分子 TREM2 激动剂在临床前与 I 期人体试验中的结果,为阿尔茨海默病的小胶质细胞靶向策略提供了早期人体数据。
Google 公开发布 Deep Review,一个面向复杂技术文档的智能体审阅系统,可检查逻辑一致性、数学陈述、事实依据并与已有工作比较。系统采用文档分段、自适应算力分配、并行分段核查与全局综合四阶段流程,并已加入 Gemini 4 Argon 支持。
推荐理由:该工具用四阶段智能体流程做长文档审阅,并公开了与四个会议试点中超过 1.6 万篇稿件的反馈经验。
Google 为 Earth AI 的地理空间推理智能体发布技术报告,在 CBGB、UnivEARTH 及自研的 GeoExpertQueries、GeoKTools 四个基准上评测,量化专用工具与前置规划相对通用 LLM 的价值。
Google Research 在 Research@ 活动上公布 10 项进展,包括扩展 Google Earth AI 早期访问、向公众开放 Deep Review、将 TimesFM 与 TabFM 接入 Gemini for business。
研究比较了未免疫与免疫小鼠脾脏 T 细胞区、B 细胞区和生发中心中 CDR3β 的组成,发现各分区 TCR 库虽有明显差异,但在计入分区大小和增殖效应后这些差异基本消失。
研究用新构建的 MacSyFinder2 模型对古菌 T4F 系统进行鉴定与分类,发现其多样性远超预期,许多生物携带一套或多套组装机器。基于结构系统发育分析显示,T4F 相关 ATPase 可变的 N 端结构域与子系统聚类一致,提示核心机器通过结构创新在古菌分泌 ATPase 家族内发生分化。
pycircdb 是一个 Python 命令行工具,可输入人类 circRNA 基因组坐标,快速查询多个经整理的 circRNA 数据库并输出可复现注释。各数据库已统一为 0-based 表示并在 hg19 与 hg38 组装间交叉映射,兼容 0-based 和 1-based 坐标输入,采用容错匹配策略。
对达斡尔、鄂温克、鄂伦春三个阿穆尔-黑龙江河流域(AR)原住民族群共78人的高覆盖度全基因组测序显示,AR人群约1万至3000年前经历共同且持久的瓶颈效应。全基因组选择扫描发现SORBS2、PRKAG2、KCNMA1等冷适应候选位点,其等位基因频率与寒冷相关气候变量强相关,其中CHST11的尼安德特人来源等位基因rs11112181可能贡献冷适应变异。
CRISPR-HAWK 是一个把个体和群体尺度的变异与单倍型纳入 gRNA 设计的框架,代码已在 GitHub 开源。作者在 79 648 个基因组上分析治疗靶点,发现变异会显著改变向导表现:针对 BCL11A 的镰状细胞病治疗向导存在完全消除预测切割活性的单倍型,七个治疗位点中 82.5% 的向导带有影响在靶活性的变异,变异还会产生新的 PAM 位点、带来参考基因组设计看不到的个体特异性向导。
推荐理由:该工具把个体与群体层面的变异和单倍型纳入 gRNA 设计,并给出 79 648 个基因组上的评估结果,可供做 CRISPR 靶点选择时参考。
一篇发表于 Cell Systems 的视角文章梳理了 CAR T 细胞治疗的数学建模如何支撑预测性设计与临床决策。文章按 CAR T 治疗的关键转化难题对现有模型进行分类定位,并指出机器学习、多尺度建模、控制理论和替代细胞类型等新兴方向在模型引导的下一代细胞疗法设计中的机会。
Yeung 等发布了一个包含 1000 多个可微分单神经元模型的数据集,这些模型拟合自小鼠和人类记录,可直接嵌入基于梯度的网络架构。作者指出,用生物真实的神经元构建人工网络此前受限于缺少既拟合数据又可训练的神经元模型。
一项基于英格兰全国数据的队列研究纳入 1107 例原发性线粒体病患者(中位年龄 48 岁,74% 为线粒体 DNA 诊断、26% 为核基因诊断),遗传诊断后 10 年生存率为 80.3%、20 年为 58.9%,高于此前预期。
Costantino 等系统刻画了表型测量尺度的选择如何影响常见遗传分析的结果,发现尺度选择可改变 GWAS 命中位点与 PGS × E 交互作用,并影响 PGS 在特定亚组中的表现。该研究发表于 Cell Genomics(在线优先),提示在生物样本库的基因-环境交互检验中不应忽视表型尺度的设定。
LoL-align 是一种基于距离的概率蛋白质结构比对算法,通过迭代优化局部对数几率得分,在单域和多域基准上检测远源同源物的灵敏度明显高于 TM-align 和 Dali,比对质量更好,速度是二者的 5–20 倍。该方法已完整集成进 Foldseek。
推荐理由:在单域和多域基准上,该方法对远源同源物的检测灵敏度高于 TM-align 和 Dali,速度还快 5–20 倍,并已集成进 Foldseek。
MassNet 发布面向 AI 的质谱蛋白质组学数据语料库,包含来自 35 个物种、高质量 DDA 质谱数据的 15 亿张串联质谱图,其中约 170 万个肽前体来自人类样本。
推荐理由:该语料库覆盖 35 个物种的 15 亿张质谱图,并配套标准化存储格式,为质谱蛋白质组学的深度学习提供了可复用的数据底座。
研究提出 HDOCK-Multimer(HDM),将 ab initio 对接与组合组装整合,用于大蛋白复合物结构预测。在 35 个大异源复合物、172 个大蛋白复合物和 7 个 CASP15 靶点三套基准上,HDM 的表现优于 CombFold、MoLPC、AlphaFold-Multimer 和 AlphaFold3。该框架还能在未提供化学计量比输入的情况下预测化学计量比并建模复合物。
推荐理由:面对大蛋白复合物组装空间过大的难题,该框架把对接与组合组装结合,并在三套基准上与 AlphaFold3 等方法比较。
晶泰科技控股的AI大分子药物公司Ailux任命Lloyd S. Miller博士为首席医学官,他将领导AI原生大分子药物的临床开发,首批项目计划于2027年进入临床阶段。
Google DeepMind 开始广泛部署 Gemini 4 Argon,并扩大 Fairwind Program 的受信任网络安全防御者范围。该模型在 12 个端到端模拟网络攻击场景中全部通关(上一代为 5 个),Wiz 曾用其发现医院软件中此前模型遗漏的严重漏洞。公司同步发布安全与安保报告,称对抗性测试中违规请求减少近两倍,外部生物越狱红队仅能解锁不到 1% 的生物子任务。
Google DeepMind 发布 Gemini 4 Argon,面向开发者、企业和科研人员开放,API 定价为每百万输入 token 2 美元、每百万输出 token 10 美元,缓存输入 token 享 95% 折扣。
推荐理由:Gemini 4 Argon 展示了通用前沿模型在酶设计、罕见病基因组分析和量子化学代码优化上的具体落地案例,可供关注 AI for Science 的读者参考。
中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞团队与陈宇航团队在 Nature Plants 在线发表研究,提出结构指导设计与顺式调控优化相结合的等位基因工程策略,创制了除草剂抗性提升的水稻和小麦新种质。
推荐理由:该工作把蛋白结构指导的编码区变异与顺式调控元件整合结合,在水稻和小麦中同时改造 HPPD,为复杂农艺性状改良提供可迁移路径。
TorchGWAS 1.0 发布,这是一个用 GPU 批量运算对大量定量表型做协变量校正线性关联检验的框架。
推荐理由:面对数千个定量表型逐个做 GWAS 的算力瓶颈,该工具给出与 PLINK 2.0 一致的统计量和大规模运行时间。
地球大脑健康委员会在《Nature Mental Health》发布首份报告,提出未来十年内任何重大环境干预的设计与评估都须纳入心理健康影响评估。报告指出极端天气、空气与噪声污染、城市压力源、生物多样性丧失及社会不平等与焦虑、抑郁、创伤相关障碍和认知衰退风险升高相关,并建议自2027年起将心理健康指标纳入气候计划、环境影响评估和城市政策。