大國巨匠！陳子江院士、陳香美院士、柏連陽院士、黃三文院士、高紹榮院士等發(fā)表最新研究成果

1、母源因子OTX2調(diào)控人類胚胎基因組激活和早期發(fā)育

2025年10月27日，清華大學生命科學學院頡偉教授、山東大學婦兒與生殖健康研究院陳子江院士和趙涵教授聯(lián)合在Nature Genetics上發(fā)表了題為“Maternal factor OTX2 regulates human embryonic genome activation and early development”的最新研究成果。

這篇文章揭示了母源因子OTX2是人類合子基因組激活這一重要事件的“主調(diào)控因子”。在受精后的早期階段，胚胎發(fā)育由卵子儲存的母源因子驅(qū)動，隨后才啟動自身基因的表達，這個過程即合子基因組激活。進一步通過基因敲低等技術，研究人員證明母源儲存的OTX2蛋白對于成功激活人類胚胎自身的基因組是必需且充分的。

機制上，OTX2通過結(jié)合并開啟核心基因的表達，同時重塑染色質(zhì)的開放狀態(tài)，為基因組激活鋪平道路。此外，OTX2的持續(xù)表達對后續(xù)的細胞譜系分化也至關重要。

總而言之，這項工作不僅首次確立了OTX2在人類胚胎基因組激活中的核心地位，也為理解人類與其他物種在發(fā)育早期調(diào)控機制上的差異提供了深刻見解，具有重要的生物學和醫(yī)學意義。

2、AI生命時鐘準確預測從嬰兒到老年的生物學年齡及疾病風險

2025 年10 月 27 日，溫州醫(yī)科大學/澳門科技大學張康教授與解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學中心陳香美院士團隊合作在國際頂尖醫(yī)學期刊Nature Medicine上發(fā)表了題為“A full life cycle biological clock based on routine clinical data and its impact in health and diseases”的最新研究成果。

這項研究提出了一種基于常規(guī)臨床實驗室檢驗數(shù)據(jù)的全生命周期生物時鐘。與傳統(tǒng)生物標志物不同，該模型利用一個人在接受標準血液檢測等常規(guī)檢查時產(chǎn)生的多個常見生化指標（如血糖、肝腎功能指標、血細胞計數(shù)等），通過機器學習算法整合，精準估算個體的生物學年齡。

研究的核心價值在于其全生命周期的適用性和深刻的臨床意義。模型揭示了生物學年齡與健康狀況的緊密關聯(lián)：估算出的生物學年齡若顯著大于實際chronological年齡（即“加速衰老”），則個體全因死亡率和多種慢性病（如癌癥、心血管疾病、糖尿病）的發(fā)病風險會顯著升高。反之，“減速衰老”則預示著更長的健康壽命。

更重要的是，這種基于臨床數(shù)據(jù)的時鐘具有極高的轉(zhuǎn)化醫(yī)學潛力。它可以直接整合于現(xiàn)有醫(yī)療系統(tǒng)，利用海量歷史數(shù)據(jù)對個人衰老軌跡進行回溯性和前瞻性評估，為大規(guī)模人群健康篩查、疾病風險分層以及評估抗衰老干預措施的效果提供了一個易于推廣且成本效益高的強大工具。

3、精準打擊&環(huán)境友好的新型除草劑丙草胺控釋微膠囊

2025年10月29日，中國農(nóng)業(yè)科學院柏連陽院士、曾章華研究員在Chemical Engineering Journal上發(fā)表了題為“Scalable engineering of sCNC microcapsules for Synergistic weed control and environmental safeguarding”的最新研究成果。

為解決當前農(nóng)業(yè)中除草劑的過量使用導致的環(huán)境污染、土壤退化和雜草抗藥性增加的問題，研究人員開發(fā)了一種可規(guī)模化工程化的超分子纖維素納米晶（sCNC）微膠囊的新型遞送系統(tǒng)。該微膠囊以生物質(zhì)衍生的纖維素納米晶為基質(zhì)，通過超分子自組裝形成，具有良好的生物可降解性和環(huán)境相容性。

研究的核心創(chuàng)新在于其“協(xié)同增效”的設計：協(xié)同除草：微膠囊同時負載除草劑（如乙草胺）和除草劑安全劑（如解草啶）。這種共遞送系統(tǒng)能夠在殺死雜草的同時，保護農(nóng)作物免受除草劑的藥害，顯著提高除草選擇性和效率。環(huán)境safeguarding：sCNC微膠囊具有pH和氧化雙響應釋放特性。這意味著它能在雜草生長相關的特定生物信號（如微酸性或高氧化應激環(huán)境）下智能釋放除草劑，而在正常環(huán)境中保持穩(wěn)定。這種靶向控釋行為極大減少了除草劑向環(huán)境的流失和殘留。

總之，該研究通過一種可規(guī)模化生產(chǎn)的智能材料，將高效的雜草控制與環(huán)境保護目標相結(jié)合，為發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)提供了有前景的技術解決方案。

4、馬鈴薯“免疫插件”解鎖抗病育種新密碼

2025年10月29日，中國農(nóng)業(yè)科學院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所黃三文院士與南京農(nóng)業(yè)大學植物保護學院董莎萌團隊合作在Nature發(fā)表了題為“Plug-in Strategy for Resistance Engineering Inspired by Potato NLRome”的最新研究成果。

這篇文章提出了一種名為“插件”策略的作物抗病性工程新方法，其靈感來源于對馬鈴薯NLRome（即全部NLR抗病基因集合）的系統(tǒng)性分析。

NLR基因是植物中負責識別特定病原物并觸發(fā)強烈免疫反應的關鍵抗病基因。研究人員通過分析發(fā)現(xiàn)，馬鈴薯的NLR基因雖然數(shù)量龐大，但其中一些核心的、負責信號傳導的“骨干”模塊在進化上非常保守。基于這一發(fā)現(xiàn)，他們設計了一種巧妙的“插件”式育種策略：將不同來源的、負責識別病原物的“感應”模塊，像插件一樣整合到這些保守的“骨干”模塊中，從而快速創(chuàng)造出能夠識別新病原物小種的新型抗病基因。

這種方法具有多重優(yōu)勢：高效精準：避免了傳統(tǒng)雜交育種或轉(zhuǎn)基因引入整個外源基因的復雜性和隨機性，可以快速、定向地設計抗病性狀。廣譜持久：通過組合不同的識別模塊，有望培育出能同時抵抗多種病原物或克服病原物快速進化的作物品種。通用性強：該策略基于保守的NLR信號通路，因此有潛力應用于馬鈴薯以外的多種重要農(nóng)作物。

總之，這項研究為未來作物的定向抗病育種提供了一個強大且靈活的工程學框架，有助于應對全球糧食安全的挑戰(zhàn)。

5、多囊卵巢綜合征分型體系及其生殖和代謝結(jié)局差異

2025年 10 月 29 日，山東大學生殖醫(yī)學與子代健康全國重點實驗室/婦兒與生殖健康研究院陳子江院士團隊聯(lián)合來自中國、美國、瑞典、土耳其、新加坡、巴西等國家的11個國際知名學術團隊在Nature Medicine上發(fā)表了題為“Data-driven subtypes of polycystic ovary syndrome and their association with clinical outcomes”的最新研究成果。

這是一篇關于利用數(shù)據(jù)驅(qū)動方法對多囊卵巢綜合征進行分型的重要研究，這項研究突破了傳統(tǒng)單一診斷標準，采用數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法，對大規(guī)模PCOS患者隊列的臨床數(shù)據(jù)進行深度分析，旨在發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在的生物學亞型。

研究發(fā)現(xiàn)，PCOS并非一種單一的疾病，而是可以清晰地劃分為幾個具有不同病理生理特征的亞型，通過 AI聚類分析，研究人員首次確定了PCOS的四種亞型——高雄激素亞型（HA- PCOS）、肥胖亞型（OB-PCOS）、高SHBG亞型（SHBG-PCOS）和高LH/AMH亞型（LH-PCOS）。

這些數(shù)據(jù)驅(qū)動的亞型具有明確的臨床預后價值。研究發(fā)現(xiàn)，不同亞型在長期健康風險上存在顯著差異。例如，代謝障礙主導型和嚴重型患者未來罹患2型糖尿病、心血管代謝疾病的風險顯著更高。而生殖障礙主導型患者則可能面臨更嚴重的不孕等問題。

這項研究為PCOS的精準醫(yī)療奠定了基礎。通過將患者歸入特定的亞型，醫(yī)生可以實施更有針對性的預防、監(jiān)測和治療策略，從而改善患者的長期健康管理，實現(xiàn)從“一刀切”到個性化治療的轉(zhuǎn)變。

5、m?A修飾限制人類胚胎干細胞全能性的機制

2025 年10 月 29 日，同濟大學高紹榮院士、高亞威教授、王譯萱教授與北京大學劉君教授團隊合作在Cell Stem Cell期刊發(fā)表了題“N6-methyladenosine on L1PA Governs the Trans-silencing of LTRs and Restrains totipotency in Na?ve Human Embryonic Stem Cells”的最新研究成果。

這項研究揭示了一種由RNA修飾m6A介導的新型表觀遺傳沉默機制，該機制在維持人類初始態(tài)胚胎干細胞的多能性中扮演著關鍵角色。

研究發(fā)現(xiàn) m6A 修飾特異性地標記了一類古老的 LINE-1 反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子亞家族（ L1PA ）。這些被 m6A 標記的 L1PA RNA 并非隨機存在，它們被招募到染色質(zhì)上，特別是定位到另一類重復元件——長末端重復序列（ LTR ）的附近。通過這種方式， L1PA RNA 充當了“向?qū)А保瑢⒑?m6A 閱讀蛋白和抑制性組蛋白修飾復合物（如 H3K9me3 ）的沉默機器招募到靶位點，從而實現(xiàn)對 LTR 元件的跨順式作用沉默。

進一步研究人員揭示了這種機制的生物學功能：當研究人員破壞m6A通路時，LTR等重復元件被異常激活，破壞了細胞的表觀遺傳穩(wěn)態(tài)。一個直接且重要的后果是，這引發(fā)了細胞向更早期發(fā)育階段的“倒退”，重新獲得了全能性樣（Totipotency）的特征。

因此，該研究闡明了一個精妙的機制：通過m6A標記L1PA來抑制LTR，從而有效束縛人類初始態(tài)胚胎干細胞的全能性潛能，將其穩(wěn)固在多能性狀態(tài)。這為理解重復元件在細胞命運決定中的調(diào)控作用提供了全新視角。

參考文獻：

1. https://www.nature.com/articles/s41588-025-02350-8

2. https://www.nature.com/articles/s41591-025-04006-w

3. https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.170184

4. https://doi.org/10.1038/s41586-025-09678-5

5. https://www.nature.com/articles/s41591-025-03984-1

6. https://www.cell.com/cell-stem-cell/abstract/S1934-5909(25)00371-6

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