科研进展--中国科学院广州分院

广州健康院开发靶向染色质重塑复合物ncBAF核心组分BRD9的抗恶性肿瘤PROTAC降解剂XYD270和XYD224

滑膜肉瘤（Synovial Sarcoma）和急性髓系白血病（Acute Myeloid Leukemia）是严重威胁人类健康的恶性肿瘤。尤其是急性髓系白血病患者，5年生存率长期低于40%，临床亟需开发用于治疗此类恶性肿瘤的创新药物。ncBAF是重要的染色质重塑复合物，其功能异常与肿瘤发生密切相关。在滑膜肉瘤中，由于SS18-SSX融合癌蛋白导致cBAF复合物失活，肿瘤细胞对ncBAF复合物产生合成致死依赖。在急性髓系白血病中，ncBAF复合物通过上调MYC基因转录及激活STAT5信号通路，促进白血病细胞增殖。BRD9是ncBAF复合物的核心组分，靶向BRD9抑制ncBAF复合物的活性是治疗滑膜肉瘤和急性髓系白血病的新策略，并被证实是治疗该类恶性肿瘤的关键靶点。传统BRD9的小分子抑制剂选择性差、细胞活性有限，面向临床应用的发展前景受阻。基于PROTAC蛋白质降解技术诱导BRD9降解是克服传统BRD9抑制剂局限性的新策略。近日，中国科学院广州生物医药与健康研究院智能药物设计研究组基于其前期发现的新型BRD9抑制剂骨架，通过系统优化CRBN配体及Linker结构，开发了两类新型、高效、选择性优异的针对BRD9的PROTAC降解剂XYD224和XYD270，展现出良好的体内抗肿瘤活性。相关成果分别以“Discovery of a Highly Potent and Efficient BRD9 Degrader with Strong In Vivo Antitumor Activity”和“Discovery of XYD270 as a Potent, Selective, and Orally Efficacious BRD9 PROTAC for Cancer Therapy”为题发表在美国化学会期刊《Journal of Medicinal Chemistry》上。化合物XYD224在AML细胞系MV4-11中表现出较强的BRD9降解活性（DC50 = 7.3 nM，Dmax = 98%），并在MOLM-13、MOLM-16、Kasumi-1等多种AML细胞系中均显示出高效降解与抗增殖活性。另外，XYD224对BRD9同源家族蛋白BRD4、BRD7及CRBN常见底物（如IKZF1、GSPT1、CK1α、ZFP91等）无显著降解作用，具有良好的靶标选择性。在体内药效评价中，10 mg/kg和20 mg/kg，腹腔注射，每日一次，XYD224在MV4-11异种移植瘤模型中显著抑制肿瘤生长，肿瘤生长抑制率（TGI）分别达70%和79%，且未观察到明显毒性。化合物XYD270在滑膜肉瘤细胞HS-SY-Ⅱ中表现出极强的BRD9降解活性，DC50为0.082 nM，Dmax为96%；在急性髓系白血病细胞MV4-11细胞中DC50为3.9 nM，Dmax为90%。XYD270选择性优异，对BRD9同源蛋白（如BRD4，BRD7等）以及CRBN常见底物（如IKZF1、GSPT1等）无显著降解作用。此外，在体内药效评价中，10 mg/kg，口服，每日一次，XYD270在MV4-11异种移植瘤小鼠模型中显著抑制肿瘤生长，肿瘤生长抑制率（TGI）达54%。综上，本研究为滑膜肉瘤和急性髓系白血病治疗提供了极具临床转化价值的候选分子XYD224和XYD270。在XYD224的研究论文中，智能药物设计研究组的硕士生唐鑫、博士生黄育敏为共同第一作者，沈慧助理研究员、许永研究员及张岩研究员为共同通讯作者。在XYD270的研究论文中，智能药物设计研究组的博士生黄育敏，硕士生程贵珍和硕士生唐鑫为本论文的共同第一作者，许永研究员，沈慧助理研究员和林斌教授为共同通讯作者。研究得到国家自然科学基金、中国科学院国际合作伙伴计划、广东省基础与应用基础研究基金等项目的支持。降解剂XYD224研究原文链接降解剂XYD270研究原文链接图注：(A) 化合物XYD224的结构；(B) XYD224在MV4-11小鼠异种移植瘤小鼠模型中的体内抗肿瘤疗效。图注：(A) 化合物XYD270的结构；(B) XYD270在HS-SY-Ⅱ细胞中对BRD9、BRD7和BRD4的Western blot分析；(C) XYD270与BRD9（紫色）和CRBN（绿色）的预测结合模式；(D) XYD270在MV4-11小鼠异种移植瘤小鼠模型中的体内抗肿瘤疗效。

2026-06-12

南海海洋所|《自然-地球科学》：全球最大洋底高原形成机制研究取得新进展

近日，中国科学院南海海洋研究所张锦昌团队、林间院士团队联合国内外科学家，在翁通爪哇高原（Ontong Java Plateau）形成机制研究中取得重要进展，揭示这座全球最大洋底高原形成于热化学地幔柱。相关研究成果发表于《自然-地球科学》（Nature Geoscience）。研究员张锦昌为论文第一作者，副研究员张旭博为论文共同第一作者兼通讯作者，中山大学副教授陈双双为共同通讯作者。合作者还包括美国密歇根州立大学教授Eric Brown，中国科学院南海海洋研究所副研究员张江阳、林间院士，中山大学高锐院士，美国休斯顿大学教授William Sager和美国耶鲁大学教授Jun Korenaga。洋底高原是大洋中典型的大火成岩省，以异常广阔的地形隆起和巨厚地壳为特征，记录着壳幔内部岩浆活动的关键信息，为揭示岩浆作用如何塑造地形地貌以及影响全球环境灾变提供了重要线索。多数洋底高原位于海面以下，免受风化侵蚀，是研究海底火山形成机制的天然实验室。关于其成因，学界存在两大主流假说：地幔柱成因与海底扩张成因。翁通爪哇高原位于西太平洋，主要形成于早白垩世，是地球上现存体积最大的洋底高原（图1）。学界普遍认为它由炽热的地幔柱头熔融而成，但纯热地幔柱模型预测该高原应隆升至海面以上，与其主体形成于海面以下的事实矛盾。另一种机制认为它形成于快速海底扩张背景下不均一地幔的减压熔融，但高原玄武岩放射性定年结果（115-108Ma）与邻近磁异常条带年龄(159-133 Ma)不吻合，表明其更可能形成于板内环境而非洋中脊附近。基于地球物理和地球化学观测的联合约束，研究团队构建多学科交叉耦合的热动力学模型，分别模拟了两种情形下翁通爪哇高原形成时地幔的热状态与化学状态（图2）。结果显示，海底扩张模型要求超高的地幔潜温或极高的高密度、易熔辉石岩比例，与全球洋中脊的观测不符。相比之下，热化学地幔柱（温度异常范围135–200℃，高密度、易熔辉石岩比例不超13%）不仅能合理解释高原地壳厚度与熔岩成分的空间变化，也能解释其主体形成于海面以下的特征（图2）。因此，翁通爪哇高原的最优成因解释为热化学地幔柱作用。此外，根据高原地壳厚度和熔岩成分的空间变化，研究团队还提出了一个热化学地幔柱头的空间演化模型（图3）。本次研究定量揭示了翁通爪哇高原形成时地幔的热化学特征，证实其起源于热化学地幔柱，而非纯热地幔柱。除翁通爪哇高原外，全球其他典型洋底高原的地幔源区也具有显著的成分不均一性。这意味着热化学地幔柱很可能是控制洋底高原形成的普适性机制，为构建统一的洋底高原成因理论提供了重要科学依据。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省重大人才工程项目等联合资助。论文相关信息：Zhang, JC., Zhang, X., Chen, S., Brown, EL., Zhang, JY., Lin, J., Gao, R., Sager, WW., Korenaga, J. Ontong Java Plateau formed by a thermochemical mantle plume. Nature Geoscience, (2026).原文链接：https://doi.org/10.1038/s41561-026-02019-9图1 翁通爪哇高原地形图。图2 上图：地幔柱模型与海底扩张模型结果。下图：海底隆升的观测值与热化学地幔柱预测值的对比。图3 地幔柱头空间演化模式图。

2026-06-11

低蛋白日粮微量元素精准适配技术等2项成果入选农业农村部2026年农业主推技术和主导品种

近日，农业农村部办公厅发布《关于推介发布2026年农业主导品种主推技术的通知》，中国科学院亚热带农业生态研究所印遇龙院士团队2项成果成功入选。其中，“低蛋白日粮微量元素精准适配技术”入选2026年农业主推技术，“湘沙猪（配套系）”入选2026年农业主导品种。低蛋白日粮微量元素精准适配技术入选农业主推技术：该技术聚焦低蛋白日粮条件下氮高效利用与微量元素精准供给，围绕提高氮利用效率、实现微量元素减量增效等关键目标，创新建立了微量元素生物学效价精准评价体系，研发了高效饲用微量元素新产品，并构建了低蛋白日粮微量元素精准适配技术模式，为畜禽养殖中微量元素的科学、高效和绿色应用提供了重要技术支撑。该技术成果已在生猪等畜禽养殖生产中得到推广应用，对提升养殖效益、降低养殖污染和促进畜牧业绿色高质量发展具有重要意义。依托相关研究成果，团队牵头完成的“饲用微量元素新产品创制与应用”项目于2025年荣获国家科学技术进步奖二等奖。湘沙猪入选农业主导品种：湘沙猪（配套系）是湖南省自主培育的国家级生猪新品种，于2020年通过国家畜禽遗传资源委员会审定。该品种以湖南地方优良猪种沙子岭猪为核心育种素材，通过持续选育和配套系构建，兼具地方猪肉质优良、风味独特以及瘦肉型猪生长速度快、饲料利用效率高等优势，实现了肉质品质与生产性能的有机统一。作为湖南省重要的自主培育生猪新品种，湘沙猪在促进地方猪种资源保护与开发利用、推动优质湘猪产业发展等方面发挥了重要作用。印遇龙院士团队长期参与湘沙猪培育及营养调控关键技术研究，为品种选育和产业化应用提供了重要科技支撑。

2026-06-12

南海海洋所珊瑚苗圃培育技术入选国家生态修复创新适用技术名录（第三批）

近日，自然资源部、国家林业和草原局联合发布《生态修复创新适用技术名录（第三批）》，在中国海洋工程咨询协会推荐下，中国科学院南海海洋研究所黄晖研究员团队的“造礁石珊瑚苗圃培育技术及珊瑚礁生态修复应用示范”成功入选。这是该团队继“珊瑚礁修复中造礁石珊瑚底播移植关键技术”入选《国土空间生态修复创新适用技术名录（第一批）》后，再次入选国家级生态修复技术名录，是此次海洋生态修复领域入选的5项技术之一。图1 《生态修复创新适用技术名录（第三批）》公告近年来，我国南海珊瑚礁因气候变化和人类活动影响持续退化，加强生态保护修复是维持珊瑚礁功能的重要举措，而珊瑚苗种培育是珊瑚礁生态修复的核心环节之一，但南海近岸和离岸珊瑚礁生态环境差异显著，传统的单一苗圃技术难以同时适应不同海域特征。针对这一瓶颈，中国科学院南海海洋研究所黄晖研究员团队经过多年攻关，研发了适配不同光环境与水文条件的造礁石珊瑚苗圃培育关键技术体系。该技术体系包括两套核心苗圃技术：针对近岸高沉积环境，团队研发了框架形苗圃和可拼接型透水人工礁体苗圃，有效减少沉积物覆盖和冲刷影响，提升珊瑚苗种在近岸高沉积环境下的光照可获得性和存活率（图2）。针对离岸高透明度强风浪环境，团队研发了绳-铆树形苗圃和立体浮缆苗圃，通过新型锚固系统相结合的立体结构缓冲风浪扰动，高效利用立体空间，促进珊瑚生长发育，并扩大苗种培育规模（图3）。图2 近岸高沉积苗圃技术示意图图3 离岸强风浪苗圃技术示意图该技术体系已成功应用于海南三亚、广东珠海以及西沙群岛等退化珊瑚礁的生态修复，累计培育珊瑚苗种30余万株，显著提升了修复区域的生态健康与生物多样性，取得了良好的生态、经济和社会效益，相关案例入选“美丽海洋公益行动创新实验案例”，获广东省科技进步一等奖、中国科学院杰出科技成就奖和中国水产学会范蠡科学技术奖等奖项。该技术的主要完成人包括黄晖、袁涛、张浴阳、练健生、刘骋跃、俞晓磊、梁宇娴、刘胜、江雷、黄林韬和袁翔城。南海海洋所黄晖研究员团队长期致力于我国珊瑚岛礁生态修复技术研发与示范应用。未来，团队将继续深化技术创新，推动珊瑚岛礁生态修复技术的广泛应用，为南海珊瑚岛礁生态安全与可持续发展提供更强有力的科技支撑。

2026-06-08

深海所 | 距今530万年的鲸类“大墓地”：全球最深、规模最大鲸落和鲸类化石群

由中国科学院深海科学与工程研究所主导实施的“全球深渊探索计划”，在东南印度洋蒂阿曼蒂那深渊（Diamantina Zone）的海底发现了大量鲸类化石及完整的鲸落生态系统。这一发现揭示了全球已知最深、规模最大的鲸落生态系统和鲸类化石群，表明该区域自530万年前至今一直是鲸类的“大墓地”。这一成果于2026年6月10日在Nature上发表。鲸落是鲸鱼死亡后沉落至海底所形成的独特生态景观。正所谓“一鲸落，万物生”，它被称为深海中滋养万物的生物多样性绿洲。然而，目前人类对深海鲸落的认识主要依赖于零星的观测记录，且绝大多数发现小于4000米水深，最深的一例记录于西南大西洋，深度为4204米。在水深超过6000米的深渊区域尚无报道。由中国科学院深海科学与工程研究所主导实施的“全球深渊探索计划”，在东南印度洋迪亚曼蒂纳深渊（Diamantina Zone）的海底发现了大量鲸类化石及完整的鲸落生态系统。这一发现揭示了全球已知最深、规模最大的鲸落生态系统和鲸类化石群，表明该区域自530万年前至今一直是鲸类的“大墓地”。这一成果于2026年6月10日在Nature上发表。2023年，研究团队搭乘“探索一号”科考船，使用“奋斗者”号载人深潜器，在延绵1200公里的迪亚曼蒂纳深渊沟底开展32次下潜作业，在水深4616米至7001米处，发现5处化能自养阶段的鲸落、476处鲸类化石堆积，鲸类遗骸密度高达每平方公里759.5具，初步鉴定出5种喙鲸和2种须鲸。若将这一实测密度外推到整个研究区域，则迪亚曼蒂纳深渊的鲸类残骸数量可能超过1000万具。研究团队所发现的5处鲸落处于化能自养阶段，其中一处包含三枚喙鲸椎骨，是已知最深的鲸落生态系统，水深6789米。另一处水深5610米，是下潜期间发现的最大鲸落，长约5米，其听骨形态和线粒体基因组数据显示这是一头南极小须鲸的残骸。这些鲸骨表面覆盖着密集的微生物席及动物群落，共记录35种大型底栖动物，以海蛇尾、食骨蠕虫和化能合成双壳类为主。其中，三种海蛇尾仅在鲸骨上发现，与周边沉积物中的海蛇尾种类完全不同，显示出这些海蛇尾对鲸落生境的专属性。本研究在鲸落中首次记录到木栖海星“海菊花”（Xyloplax sp.），之前仅在木落和热液环境中发现过，是木栖海星的最深纪录。此外，这些鲸落与已报道的冷泉、热液存在共有种，特别是化能共生双壳类囊螂蛤等，支持鲸落可能是深海化能生态系统“垫脚石”或“跳板”的假说。研究人员所记录的鲸类化石既包括现生喙鲸，如安氏中喙鲸Mesoplodon bowdoini、长齿中喙鲸Mesoplodon layardii，也包含已灭绝的喙鲸，如所发现的新喙鲸——迪亚曼蒂纳翼喙鲸Pterocetus diamantinae。锶同位素定年显示，所研究的鲸类化石最早可追溯至约530万年前的早上新世，表明迪亚曼蒂纳深渊至少自那时起便持续存在鲸落事件。据推测，这一大规模鲸鱼“墓地”的形成可能主要与以下几个因素有关：该深渊是喙鲸的重要栖息地，部分喙鲸在深潜过程中容易因超过生理极限而死亡；深渊呈“V”字形地形，有利于鲸类残骸在沟底汇聚；同时，该区域极低的沉积速率使得鲸骨能在海底长期暴露而不被掩埋。至于喙鲸头骨化石的形成，则可能与头骨部位密度较高，以及铁锰氧化物和碳酸盐沉淀所引发的石化作用有关。该研究将鲸落的水深纪录由4,200米拓展至近7,000米，也是迄今已知最深、规模最大的天然鲸落与鲸类化石聚集地。其深度、规模与时间跨度均刷新了现有认知，为研究古鲸的早期演化历史、古生态学及种群动态提供了独特窗口。同时，这项研究改变了科学界对鲸落生态系统分布极限与生物地理分区的认知，迪亚曼蒂纳深渊可能构成一条此前未被认知的、横穿东南印度洋的鲸落化能生命长廊，对理解深海化能生命系统的扩散与连通性具有重要学术价值。本研究由中国科学院深海科学与工程研究所主导完成，合作单位包括意大利比萨大学、新西兰地球科学研究所。论文上线后，受到Science、美国国家地理杂志、美国有线电视新闻网、美联社、英国New Scientist、法新社、德新社、澳大利亚广播公司、西班牙国家报等国际期刊和媒体的关注和报道。研究获国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目、中国科学院国际大科学培育计划及“全球深渊探索计划”等资助。“全球深渊探索计划”是一项为期十年、由中国科学院深海科学与工程研究所发起的联合国海洋十年科学计划，致力于探索全球海洋最深区域，回答深海地质、生命与环境演化根本科学问题。【拓展思考】在迪亚曼蒂纳深渊区发现的鲸类“大墓地”进一步表明，鲸落能够在区域尺度上向海底输送大量有机碳。基于潜水器观测数据，鲸类遗骸的密度高达每平方公里 759.5 具。若将此密度外推到整个迪亚曼蒂纳深渊，则鲸类残骸数量可能超过1000万具。假设每头喙鲸的平均质量为 2 吨，脂质含量为 25%，这些遗骸对应的总碳封存量约为 670 万吨。这一碳库所代表的碳输入量，相当于该区域背景“海雪”通量约 4,700 年的累积量。值得注意的是，这些数值很可能仍为下限估计，因为尚有未知数量的鲸源碳被埋藏于沉积物中。这种规模庞大、持久存在并以脉冲形式输入的有机碳汇，使鲸落成为一种独立于稳定背景海雪通量的重要碳源，极有可能在区域尺度上重塑海底的营养结构，并影响长期的底栖生产力和生物多样性。论文信息：Peng X, Zhou P, Song X, Bianucci G, Du M, Collareta A, Gao Z, Xie T, Teng M, Leduc D, Mills S, Ta K, Li J, Wei T, Dasgupta S, Liu H, He Y, Xu W, Liu S, Zhang H. (2026). A 5.3-million-year-old deep-sea whale necropolis in the Diamantina Zone. Nature. DOI: 10.1038/s41586-026-10546-z / 2026-01-02729迪亚曼蒂纳深渊处于硫氧化阶段的鲸落生态系统迪亚曼蒂纳深渊的喙鲸头骨化石

2026-06-11

ACS Nano | 东莞材料所开发仿生“细胞贴片”，实现机械信号驱动间充质干细胞神经样命运重编程

近日，中国科学院东莞材料所生物医用材料研究部张晔研究员、胡训武副研究员团队在细胞命运调控与仿生生物材料领域取得重要进展。研究团队设计了一种能够模拟细胞外基质（ECM）功能的超分子“细胞贴片”（Cellular Patch），通过精准调控细胞表面整合素介导的机械信号传导，在无需外源生长因子、化学诱导剂或基因编辑的条件下，实现了间充质干细胞向神经元样细胞的高效重编程。相关成果以“Engineering Apical Integrin-binding Cellular Patches to Direct Cell Reprogramming via Mechanical Remodeling”为题发表于《ACS Nano》。神经退行性疾病和创伤性神经损伤的修复长期依赖神经元替代策略。然而，目前广泛采用的诱导多能干细胞（iPSCs）和神经干细胞（NSCs）技术仍面临肿瘤形成风险、遗传不稳定性及细胞来源受限等问题。相比之下，间充质干细胞（MSCs）来源丰富、获取方便，具有良好的临床转化潜力，但其较强的细胞骨架张力和核力学稳定性往往限制了神经分化能力。如何通过非基因方式重塑细胞力学状态、释放干细胞的神经分化潜能，是再生医学领域的重要科学问题。图1. 整合素结合配体工程化设计及其自组装形成类细胞外基质纳米结构。(a)示意图展示整合素结合配体自组装形成细胞外基质（ECM）样纳米结构，并与细胞表面整合素簇结合，诱导细胞骨架重组，将机械信号传递至细胞核，最终促进间充质干细胞（MSC）向神经元样细胞分化。(b)所设计整合素结合多肽的化学结构。(c)多肽P0–P4在水溶液中（200 μM）的圆二色谱（CD）图谱。(d)多肽P0（2 mM）、P1（50 mM）、P2（2 mM）、P3（0.5 mM）和P4（0.5 mM）在水中的透射电子显微镜（TEM）图像。比例尺均为100 nm。(e)分子动力学模拟获得的多肽自组装体代表性构象快照。所有模拟均在边长为21.5 nm的立方模拟盒中进行，对应多肽浓度为50 mM。苯丙氨酸（Phe）残基以青色表示，其余残基以橙色表示。为便于观察，水分子和离子未显示。(f)模拟组装体中溶剂可接触残基（solvent-accessible residues）及表面暴露带电残基（surface-exposed charged residues）的定量分析（n = 3）。(g)模拟自组装体表面5 × 5 nm区域的代表性结构快照。苯丙氨酸残基以青色表示，其余残基以橙色表示。(h)多肽组装体在水溶液中（20 mg/mL，室温）的弹性模量测定结果（n = 10）。(i) P1与P3组装体的频率扫描流变学测试结果。(j) P2与P4组装体的频率扫描流变学测试结果。(k)多肽组装体在水溶液中（20 mg/mL，室温）中的应力松弛（stress relaxation）行为。针对这一问题，研究团队提出了一种“机械重编程”新策略。研究人员以神经黏附蛋白来源的整合素结合序列IKVAV为基础，通过分子设计赋予其自组装能力，在细胞表面构筑稳定附着的仿ECM超分子贴片。该结构能够选择性激活细胞顶端整合素β1受体，重塑细胞黏附和力学信号传导过程，从而驱动干细胞向神经元样细胞转变。图2. 多肽组装形成的细胞贴片诱导MSC向神经元样细胞分化。(a) MSC经多肽处理（200 μM，1天）或未处理后的荧光显微图像。细胞分别采用ActinGreen（青色）标记肌动蛋白骨架、DAPI（灰色）标记细胞核、Congo Red（红色）标记多肽组装体。比例尺为50 μm。(b) MSC经多肽处理（200 μM，1天）或未处理后的扫描电子显微镜（SEM）图像。(c) MSC在不同浓度P3或Blebbistatin持续处理14天后的重编程效率，以TUBB3阳性细胞比例进行评估（n = 5）。(d) MSC经P3处理（200 μM，瞬时处理或持续处理14天）或未处理后的荧光显微图像。细胞分别采用ActinGreen（青色）标记肌动蛋白骨架、DAPI（灰色）标记细胞核、Congo Red（红色）标记多肽组装体。(e) MSC经不同多肽持续处理（200 μM，14天）后的重编程效率，以Nestin或TUBB3阳性细胞比例进行评估（n = 5）。持续处理Blebbistatin（10 μM）作为阳性对照。(f)与(e)对应的代表性免疫荧光图像。DAPI（蓝色）标记细胞核，Nestin（黄色）和TUBB3（黄色）分别标记神经干/祖细胞及神经元相关标志物。比例尺为100 μm。(g) MSC经Blebbistatin（10 μM）或不同多肽（200 μM）持续处理14天后的相对基因表达水平，以未经处理MSC（Ctrl）为归一化对照（n = 3）。柱状图下方标注相对于Ctrl的表达倍数变化（fold change）。(h) P3诱导形成的神经元样细胞经Cal-520钙离子探针标记后的钙信号成像结果。黄色荧光点表示插图中红色标记对应的细胞位置；右侧为代表性自发性胞内钙瞬变（spontaneous calcium transients）曲线。统计学分析采用单因素方差分析（one-way ANOVA）并与Ctrl组比较。数据以平均值 ± 标准差（mean ± SD）表示。研究发现，该细胞贴片可有效促进神经相关标志物表达，并诱导细胞形态、细胞骨架和细胞核结构发生系统性重构。机制研究表明，细胞贴片通过调控整合素β1介导的机械转导通路，驱动“整合素—细胞骨架—细胞核—表观遗传”多层级信号传递，最终实现细胞命运转换。图3. 细胞贴片通过诱导细胞骨架重塑激活机械信号转导，从而驱动MSC重编程。(a) MSC经Blebbistatin或P3持续处理后，于第3天和第7天测定细胞面积（area）、长宽比（aspect ratio）、圆形度（circularity）和周长（perimeter），并与对照组进行比较。(b) MSC经Blebbistatin或P3处理后第3天的Paxillin和磷酸化肌球蛋白轻链（pMLC）免疫荧光染色代表性图像，同时采用DAPI标记细胞核、F-actin标记细胞骨架。Paxillin染色比例尺为20 μm，pMLC染色比例尺为50 μm。(c) MSC经Blebbistatin或P3处理后第3天的Paxillin黏着斑面积定量分析。(d) MSC经Blebbistatin或P3处理后第3天的pMLC荧光强度定量分析。(e) MSC经Blebbistatin或P3处理后第3天的F-actin总荧光强度定量分析。(f) MSC经Blebbistatin或P3处理后第3天的F-actin平均荧光强度定量分析。(g) Western blot分析MSC经Blebbistatin或P3处理后的FAK、pFAK-Y397、Paxillin、pPAX-Y118及pMLC蛋白表达水平，GAPDH作为内参蛋白。(h) MSC经Blebbistatin或P3处理后第3天的YAP免疫荧光染色代表性图像。比例尺为50 μm。(i) MSC经Blebbistatin或P3处理后第3天，细胞核内YAP荧光强度与胞质YAP荧光强度比值（Nuclear/Cytoplasmic YAP ratio）的定量分析。(j) MSC分别接受P3、FAK14、PF573228、ML-7和Verteporfin处理后的重编程效率分析，以TUBB3阳性细胞比例进行评估（n = 5）。(k)与(j)对应的TUBB3免疫荧光染色代表性图像。比例尺为100 μm。统计学分析采用单因素方差分析（one-way ANOVA）并与对照组（Ctrl）比较。数据以平均值 ± 标准差（mean ± SD）表示。该研究首次实现了通过超分子配体空间组织调控整合素机械信号编码，建立了“材料结构—整合素网络—细胞命运”之间的定量关联关系，提出了利用仿生细胞外基质实现非遗传性细胞命运调控的新策略。文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.6c04114来源：生物医用材料研究部

2026-06-09

广州健康院 | Rc-o319 病毒特异性识别宿主 ACE2 受体的结构机制揭示蝙蝠冠状病毒跨物种传播屏障

近日，中国科学院广州生物医药与健康研究院（简称，广州健康院）联合广州国家实验室、广州医科大学等单位在《PLoS Pathogens》发表研究成果，本研究揭示了蝙蝠沙贝冠状病毒（sarbecovirus）Rc-o319对其天然宿主ACE2受体的特异性适配机制，阐明了其适配人 ACE2（hACE2）受体的结构限制，为评估冠状病毒跨物种传播提供了新的理论依据。菊头蝠（Rhinolophus bats）是沙贝冠状病毒的天然宿主，评估这些病毒的跨物种传播潜力是近年来公共卫生研究重点关注的方向之一。刺突蛋白（S 蛋白）介导的受体识别是冠状病毒跨物种传播的重要决定因素。Rc-o319 是一种从日本角菊头蝠（Rhinolophus cornutus）中分离得到的沙贝冠状病毒，其刺突蛋白的受体结合基序（receptor binding motif）有着9个氨基酸的缺失，从而具有较为独特的受体结合特征。研究团队利用冷冻电镜解析了Rc-o319刺突蛋白及其受体结合域（RBD）与日本角菊头蝠ACE2受体的复合物结构。结果发现，Rc-o319受体结合基序（RBM）中特有的9个氨基酸缺失形成了独特的β-环（beta-loop）结构，并与RBM环（RBM-loop）共同介导宿主ACE2识别（图1）。同时，宿主ACE2上的Asn38糖基化修饰参与受体结合，并对病毒利用效率产生重要影响。进一步研究表明，Rc-o319若要获得人ACE2的利用能力，需要同时改变β-环和RBM环结构，单一区域变化不足以实现受体转换，表明其存在明显的跨物种传播屏障。此外，ACE2上的Asn38糖基化还可限制多种沙贝病毒对受体的利用，可能构成重要的宿主防御机制（图2）。该研究揭示了Rc-o319宿主适应性的结构基础及其适配人ACE2受体的关键障碍，为理解沙贝冠状病毒跨物种传播机制和评估潜在溢出风险提供了重要理论依据。广州健康院王静静博士、博士研究生李泽萱和马勇博士为本论文的共同第一作者。广州健康院熊晓犁研究员、广州国家实验室陈新文研究员为本论文的共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、广州实验室研发项目、广东省自然科学基金和广州市科技计划项目等支持。论文链接图1：Rc-o319 RBD与日本角菊头蝠ACE2受体复合物结构（A）Rc-o319 RBD 与角菊头蝠ACE2（bACE2R.cor）复合物结构及互作界面的整体展示；（B）相互作用界面划分成四个关键结合功能区域；（C-F）四个功能区域 - β-环和RBM环（beta-loop+RBM-loop）、片层（lamella）、锚定环（anchor loop）和小环（small loop）的具体相互作用和Asn38-糖基化的相互作用。图2：不同沙贝冠状病毒S蛋白对角菊头蝠ACE2 （bACE2R.cor ）的利用情况。(A) 不同沙贝冠状病毒 S 蛋白根据系统发育关系（Clade 1–3）进行排序，并按照 RBD 类分组。Type I（type-1）RBD 毒株分别以红色（SARS-CoV-2 分支，Clade 1b）和蓝色（SARS-CoV-1 分支，Clade 1a）表示；Type II（type-2）为橙色；Type III 为绿色；Type IV（type-3）为棕色。利用 S2 抗体作为探针，通过流式细胞术检测效应细胞表面的 S 蛋白表达水平；(B) 将表达 (A) 中刺突蛋白的效应细胞与表达 hACE2（黑）、bACE2R.cor（红）和 bACE2R.cor-ΔGLC38（绿，Thr40Ala 突变以去除 Asn38 糖基化）的受体细胞混合和共培养。通过检测细胞混合后 4、18 和 24 小时 GFP 阳性区域面积，定量分析细胞融合活性。 (C) 显示了细胞混合后 18 小时、不同 ACE2 介导细胞融合的代表性图像。

2026-06-09

环江站李德军团队揭示土地利用方式对土壤氮素转化的影响

土壤有机氮（SON）转化是全球养分循环和生态系统生产力的关键环节，但不同土地利用类型下SON转化对气候变化的响应差异尚不清楚。SON转化包括总蛋白解聚（GPD）、微生物氮生长（Ngrowth）、总氮矿化（GNM）和微生物氮利用效率（NUE）等相互关联的过程。土壤有机氮（SON）转化是全球养分循环和生态系统生产力的关键环节，但不同土地利用类型下SON转化对气候变化的响应差异尚不清楚。SON转化包括总蛋白解聚（GPD）、微生物氮生长（Ngrowth）、总氮矿化（GNM）和微生物氮利用效率（NUE）等相互关联的过程。气候变化（升温、降水改变）可能通过影响酶动力学、微生物代谢和底物扩散来改变这些过程，但其方向和幅度受生态系统类型、土壤性质和养分状况的调控。然而，目前缺乏在不同气候梯度下系统比较自然森林与集约农田SON转化过程的研究，难以预测土地利用如何调控氮循环对气候变化的响应。近日，中国科学院亚热带农业生态研究所环江喀斯特生态系统观测研究站李德军团队在该领域取得重要进展：本研究首次揭示土地利用类型是调控土壤有机氮转化气候响应性的主导因素，发现自然森林因受矿物-酶相互作用和磷限制调控而对暖湿化高度敏感且氮流失风险加剧，而集约农田因施肥和耕作缓冲了气候影响但导致氮循环过程脱钩，为土地类型特异性的氮管理策略和全球变化模型提供了关键机制认识。研究沿中国西南亚热带气候梯度选取30对森林-农田配对样地，测定土壤理化性质、SON转化速率（15N与18O同位素示踪法）、功能基因丰度及酶活性，利用线性混合模型、层次分割和结构方程模型分析驱动因素。结果显示：土地利用类型是调控土壤有机氮转化对气候变化响应的主导因素。森林生态系统中，蛋白质分解、微生物氮生长和总氮矿化速率均随温度升高和降水增加而显著上升，但微生物氮利用效率却随之下降，表明温暖湿润条件下森林氮循环加速但氮流失风险增高；森林中各过程紧密耦合，驱动核心是磷相对碳的有效性（DOC:AVP比）和蛋白酶活性，而非功能基因丰度。相比之下，农田由于长期施肥和耕作等人为管理，显著缓冲了气候影响，各转化过程与气候相关性弱且过程间解耦，转而由功能基因（如npr、ureC）和钙镁-铁铝氧化物比值主导。因此，未来气候变暖和降水变化下，森林土壤面临更大的氮损失威胁，需关注磷限制管理；而农田虽具缓冲能力，仍需优化养分管理以维持氮利用效率。该成果以Land use overrides climatic controls on soil organic nitrogen transformations: Contrasting responsiveness between forest and cropland ecosystems为题发表于期刊Functional Ecology。杨馨逸副研究员为论文第一作者，段鹏鹏副研究员、何寻阳研究员、李德军研究员为论文共同通讯作者，其它合作作者还包括利兹大学Andrew T. Nottingham博士、维也纳大学Wolfgang Wanek教授、隆德大学Lettice C. Hicks博士、法国萨克雷大学Luiz A. Domeignoz-Horta博士、中国科学院亚热带农业生态研究所胡培雷副研究员、肖孔操副研究员和王克林研究员。本研究得到国家自然科学基金、广西自然科学基金、国家重点研发计划和广西八桂青年学者的资助。多种因素与土壤有机氮转化过程联系起来的机制途径

2026-06-04

Nucleic Acids Research｜深圳先进院研发 bioGraph AI模型解析癌症跨组学调控机制发现潜在治疗靶

近日，中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所、医学成像科学与技术系统全国重点实验室研究团队在Nucleic Acids Research 期刊发表最新研究论文 “Discovering proteo-transcriptomic networks via biologically informed heterogeneous graph learning”。该研究提出了一种名为 bioGraph 的生物学先验异质图学习方法，用于从转录组、蛋白组和磷酸化蛋白组数据中系统发现癌症相关的蛋白-转录组调控网络，为解析癌症跨组学调控机制和发现潜在治疗靶点提供了新的计算工具。深圳先进院生物医学与健康工程研究所李志成研究员、梁栋研究员和郑州大学第一附属医院张振宇主任医师为共同通讯作者。深圳先进院生物医学与健康工程研究所段静娴研究员为本文第一作者，首都医科大学附属北京天坛医院刘亚欧主任和郑州大学第一附属医院裴东岭医生为共同第一作者。该研究获得国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的支持。癌症发生发展，并不是因为某一个基因“变了”这么简单，而是 RNA、蛋白质和蛋白修饰之间层层传递、相互影响的系统性失衡。然而，当前癌症多组学研究仍面临一个关键瓶颈：我们已经能够分别测量转录组、蛋白组和磷酸化蛋白组，却很难真正看清这些分子层级之间如何连接、异常信号如何跨层级传递、又如何共同影响肿瘤恶性进展和患者预后。怎样打通转录组、蛋白组和磷酸化蛋白组之间的信息传递断层，成为精准肿瘤学研究亟待解决的重要问题。近日，中国科学院深圳先进技术研究院（以下简称“深圳先进院”）生物医学与健康工程研究所、医学成像科学与技术系统全国重点实验室研究团队在Nucleic Acids Research 期刊发表最新研究论文 “Discovering proteo-transcriptomic networks via biologically informed heterogeneous graph learning”。该研究提出了一种名为 bioGraph 的生物学先验异质图学习方法，用于从转录组、蛋白组和磷酸化蛋白组数据中系统发现癌症相关的蛋白-转录组调控网络，为解析癌症跨组学调控机制和发现潜在治疗靶点提供了新的计算工具。深圳先进院生物医学与健康工程研究所李志成研究员、梁栋研究员和郑州大学第一附属医院张振宇主任医师为共同通讯作者。深圳先进院生物医学与健康工程研究所段静娴研究员为本文第一作者，首都医科大学附属北京天坛医院刘亚欧主任和郑州大学第一附属医院裴东岭医生为共同第一作者。该研究获得国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的支持。与传统多组学整合方法不同，bioGraph 并不是简单地把不同组学数据拼接在一起，而是将癌症分子系统重新组织成一个更接近真实生物学过程的三层网络（图2）。在这个网络中，mRNA、蛋白质和磷酸化蛋白分别位于三个不同层级；同一层内部的连线表示该组学层面内的分子相互作用；不同层之间的连线则表示 RNA 到蛋白、蛋白到磷酸化修饰之间的跨组学连接。通过这种设计，bioGraph 可以模拟遗传信息从转录、翻译到翻译后修饰的层级传递过程，从而捕捉传统方法难以解析的跨组学调控关系。为了避免 AI 模型在高维、小样本的多组学数据中盲目学习，研究团队进一步将已有生物学知识引入模型构建过程。bioGraph 利用 KEGG 通路数据库定义具有明确生物功能的基因节点，并结合 STRING 蛋白互作数据库构建组学内部的分子连接；同时，将同一基因对应的 RNA、蛋白和磷酸化位点连接起来，形成跨组学信息传递通道。也就是说，bioGraph 不是让模型在海量变量中无规则搜索，而是给 AI 提供了一张“生物学地图”，让模型沿着已有生物学规律去发现新的癌症调控网络。研究团队在四类癌症数据集中系统验证了 bioGraph 的性能，包括胶质母细胞瘤、儿童低级别胶质瘤、结肠腺癌和胰腺导管腺癌（图3）。结果显示，在患者预后预测任务中，bioGraph 在四类癌症中均取得最高的平均交叉验证 C-index，整体优于单一转录组、蛋白组或磷酸化蛋白组模型，也优于多个代表性多组学或图学习模型。进一步分析发现，bioGraph 生成的风险评分能够将患者划分为高风险和低风险人群，且两组患者在训练集和验证集中均表现出显著生存差异，提示该模型具有较好的预后分层能力。bioGraph 的价值并不止于预测更准。在癌症研究中，预测模型如果只能给出一个风险分数，却不能解释风险来自哪里，往往难以转化为新的机制认识或治疗策略。bioGraph 的优势在于，它能够把风险预测进一步追溯到具体的跨组学网络、关键通路和枢纽基因，使 AI 模型从单纯的预后工具转变为机制发现工具。通过跨组学网络分析，研究团队识别出多个具有潜在跨癌种意义的调控枢纽基因。其中，MAP4 成为后续重点验证的候选分子。值得注意的是，MAP4 并不是传统差异表达分析优先发现的基因，在较小发现队列中也未表现出显著预后相关性；但 bioGraph 通过跨组学相互作用结构发现了其潜在重要性。这说明，该方法有可能发现那些“表达变化不突出、但网络作用很关键”的隐藏调控因子。随后，研究团队进一步在外部数据中验证了 MAP4 的临床相关性。在细胞实验中，研究人员通过慢病毒感染在 T98G 和 U251 胶质母细胞瘤细胞系中沉默 MAP4，发现 MAP4 下调后，肿瘤细胞的自我更新、迁移和增殖能力明显减弱，细胞凋亡增加，提示 MAP4 可能是促进胶质瘤恶性行为的重要因子（图4）。总体来看，该研究提出的 bioGraph 为癌症多组学研究提供了一种新的思路：不是把多组学数据简单相加，而是按照生物学规律把它们连接起来；不是只寻找表达差异最大的分子，而是寻找跨组学网络中真正具有调控意义的关键节点；不是只追求预测准确率，而是进一步把模型预测转化为可解释的生物学网络和潜在治疗靶点。图1：文章上线截图图2：bioGraph的三层网络设计示意图图3：bioGraph在四类癌症数据集中的预后预测效果图4:细胞实验证实MAP4对胶质瘤恶性行为的影响作用

2026-06-01

深圳先进院成果入选《面向金砖国家的先进适用技术推荐项目清单》

5月27日至28日，以“共筑智能制造生态加速新工业革命进程”为主题的2026金砖国家新工业革命伙伴关系论坛在福建省厦门市举办。中国科学院深圳先进技术研究院（以下简称“深圳先进院”）数字所云计算研究中心主任叶可江研究员受邀参加工业智能产业科技创新分论坛，同时其牵头完成的“面向OT和IT融合的端边云互联集成技术及系统”成果成功入选《面向金砖国家的先进适用技术推荐项目清单》。据悉，此次入选的32项技术成果仅有2项由高校和科研院所完成，其中一项来自于深圳先进院。5月27日至28日，以“共筑智能制造生态加速新工业革命进程”为主题的2026金砖国家新工业革命伙伴关系论坛在福建省厦门市举办。中国科学院深圳先进技术研究院（以下简称“深圳先进院”）数字所云计算研究中心主任叶可江研究员受邀参加工业智能产业科技创新分论坛，同时其牵头完成的“面向OT和IT融合的端边云互联集成技术及系统”成果成功入选《面向金砖国家的先进适用技术推荐项目清单》。据悉，此次入选的32项技术成果仅有2项由高校和科研院所完成，其中一项来自于深圳先进院。“面向OT和IT融合的端边云互联集成技术及系统”成果通过构建标准化的端-边-云协同架构，突破了异构设备统一接入、跨层确定性通信和跨域资源动态调度等关键技术，打通了OT和IT的数据壁垒，实现了从设备感知、边缘实时控制到云端智能决策的全链路融合。OT与IT融合是工业数字化和智能化转型的关键一环，其重要意义在于打破“物理控制域”与“数字管理域”的壁垒，进而构建数据驱动的现代智能制造闭环。此前国际上针对该问题一直没有很好的解决方案，深圳先进院从2011年起，在国家重点研发计划“工业软件”重点专项青年科学家项目“面向OT与IT融合的端边云互联集成理论与方法研究”的支持下，经过多年研发，从数据和模型驱动的端边云互联集成架构、跨域通信映射模型及语义集成方法、端边云资源调度及协同控制技术等方面实现了突破，研制了端边云OT和IT融合集成测试验证系统，并在食药保健和精细化工两个行业的多家龙头企业开展了应用验证，取得了显著的成效。该技术成果有望成为金砖国家制造业数字化和智能化转型的"使能器"，其低成本、高兼容、易部署的特点，适合金砖国家制造业发展不均衡、异构设备存量大、智能化需求迫切的现状。通过打破OT与IT壁垒，不仅能提升单一国家的制造竞争力，更能促进金砖国家间产业链、供应链的数字化协同，为构建金砖国家制造业共同体提供坚实的技术底座。本次论坛由工业和信息化部、福建省人民政府共同主办，金砖国家新工业革命伙伴关系创新基地、厦门市人民政府、福建省工业和信息化厅、工业和信息化部国际经济技术合作中心共同承办。论坛旨在加强各国在智能制造领域政策交流和产业对接，更好发挥金砖“大富矿”“大市场”“大工厂”优势，构建互利共赢的产业生态。来自27个国家的政府主管部门、驻华使领馆、知名企业、行业协会、智库、金融机构代表及联合国工业发展组织、新开发银行、阿拉伯国家联盟等国际组织代表参会。本次由工业和信息化部高新技术司组织的面向金砖国家的先进适用技术和解决方案征集，共收到15个省市推荐的110项先进技术和产业化项目，涵盖工业智能、智能制造、智慧交通、绿色能源、新能源汽车等重点领域。按照“技术先进、适宜好用、绿色低碳、金砖国家有获得感”的原则，工业和信息化部产业发展促进中心组织专家择优选择32项先进适用技术和解决方案，编制《面向金砖国家的先进适用技术和解决方案》进行推介。叶可江研究员参加论坛照片入选成果介绍

2026-06-03