Биология

Хемокиновые рецепторы играют решающую роль в возникновении и прогрессировании опухолей, однако высокая избыточность между лигандом и их рецепторами ограничивает возможности их терапевтического использования в лечении рака. Чтобы преодолеть это ограничение, мы разработали химерные хемокиновые пептиды, в которых CCL2 и CCL8 были сконъюгированы с токсином дифтерии (DT) и оценили их противоопухолевую активность. Цитотоксические пептиды DTCCL2 и DTCCL8 были получены в виде рекомбинантных белков, и их противораковая активность была протестирована на клеточных культурах и у мышей с опухолями. Употребление цитотоксических аналогов оценивалось до и после терапии в опухолевых эксплантатах. Оба аналога были цитотоксичны для клеток рака молочной железы in vitro и продемонстрировали значительную противоопухолевую активность in vivo у мышей, несущих человеческие линии рака молочной железы и ксенографты, полученные от пациентов с гормон-негативным раком молочной железы (PDXs). In vitro пептидные конъюгаты показывали перекрывающиеся профили захвата, при этом около 80% клеток рака молочной железы были положительными для обоих пептидов, и около 15%-20% клеток были отрицательными для одного из пептидных цитотоксиков или для обоих. В опухолевых эксплантатах, культивируемых ex vivo, одновременная положительность для DTCCL2 и DTCCL8 возросла до более 95%, при менее чем 5% клеток, не показывающих ни DTCCL8, ни DTCCL2. Лечение мышей с опухолями молочной железы пептидами DTCCL8 или DTCCL2 значительно тормозило рост опухоли и продлевало выживание в модели PDX. Эти результаты подтверждают возможность использования цитотоксических пептидных конъюгатов для лечения рака молочной железы и показывают, что профили экспрессии рецепторов in vitro не точно предсказывают опухолевую положительность.

Трансляция кишечных бактерий в кровоток является путем инфекции для позднего сепсиса (ПС) у недоношенных детей, подчеркивая потенциал профилирования фекальной микробиоты для ранней стратификации риска. Наша цель заключалась в выявлении и валидации специфических сигнатур кишечной микробиоты для ПС. Пятьдесят восемь недоношенных детей (срок гестации < 30 недель) с подтвержденным микробиологическим анализом ПС (исключая коагулазонегативные стафилококки) были сопоставлены с контрольной группой (1:1) в трех когортах (Открытие (DC) = 18; Валидация 1 и 2; VC1 = 12, VC2 = 28). Фекальные образцы, собранные до 10 дней до начала ПС, подвергались секвенированию гена 16S рРНК. Сравнивались микробный состав, разнообразие и дискриминационные таксоны среди подгрупп ПС. Модели Random Forest (RF) были обучены в DC и валидированы в VC1/VC2. Вариация микробиоты в значительной степени объяснялась патогеном ПС (R = 17%, <0.001). У детей с нестафилококковым ПС наблюдалось временное увеличение относительной абундантности. Модель RF, различающая ПС и контрольную группу, показала наивысшую дискриминационную способность (AUC = 0.99/0.78/0.61 для DC/VC1/VC2) по сравнению с нестафилококковым ПС (AUC = 0.96/0.46/0.41). Наши результаты показывают значительные сдвиги микробиоты, предшествующие ПС, с более высокой дискриминационной способностью по сравнению с нестафилококковым ПС. Хотя специфическая для патогена микробиота может предложить дополнительную клиническую ценность, сниженная производительность валидации подчеркивает ограниченную обобщаемость и подчеркивает необходимость дальнейших исследований перед клиническим применением.

Соляной стресс серьезно ограничивает рост пшеницы, нарушая фотосинтез, осмотический баланс и клеточный редокс-гомеостаз. В данном исследовании оценивалось, могут ли агматин и N-гидроксипипеколовая кислота, применяемые отдельно или в комбинации, улучшить толерантность пшеницы при стрессе от 200 мМ NaCl. Пшеница выращивалась в тепличных условиях и подвергалась обработке агматином (100 мкМ), N-гидроксипипеколовой кислотой (0,01 мкМ) или их совместным применением. Соляной стресс снижал рост, площадь листьев, относительное содержание воды в листьях, содержание хлорофилла, газообмен, активность Рубиско и накопление биомассы, одновременно увеличивая уровень перекиси водорода, перекисное окисление липидов и утечку электролитов. Оба вещества улучшали характеристики пшеницы при засолении, но их комбинированное применение дало наилучший результат по всем измеренным параметрам роста, фотосинтетическим, осмотическим и антиоксидантным признакам. Комбинированная обработка повысила рост корней и побегов, поддерживала более высокое содержание хлорофилла и активность Рубиско, способствовала газообмену и увеличивала накопление растворимого сахара. Также было снижено окислительное повреждение за счет увеличения активности каталазы, пероксидазы, супероксиддисмутазы и глутатионредуктазы. Кроме того, комбинированное лечение увеличивало накопление пролина и активировало ключевые ферменты, участвующие в метаболизме пролина, что указывает на улучшение осмотической регуляции при солевом стрессе. Эти результаты свидетельствуют о том, что агматин и N-гидроксипипеколовая кислота действуют через взаимодополняющие физиологические и биохимические пути для улучшения солеустойчивости пшеницы. Комбинированное лечение может предложить полезную фольярную стратегию для улучшения характеристик пшеницы в условиях солености, однако перед практическим применением необходимо провести валидацию в полевых условиях и оптимизацию дозировки.

Для изучения эффектов Платикодина D (PD) на пролиферацию, миграцию и ангиогенез клеток эндотелия EA.hy926, стимулированных супернатантом из модели синовиальных клеток ревматоидного артрита (РА) (MH7A), данное исследование стремится предварительно выяснить его потенциальные механизмы. Клетки MH7A, стимулированные TNF-, были использованы в качестве модели клеток РА. Супернатант из этих клеток был собран и обозначен как кондиционированная среда (КС), которая затем использовалась для стимуляции клеток EA.hy926, тем самым создавая модель эндотелиальных клеток при РА; клетки EA.hy926 были трансдуцированы лентивирусом для суперэкспрессии или нокаута CD146; Экспериментальные группы включали: нормальная контрольная группа, модельная группа (группа с оптимальной стимуляцией КС), и группы лечения PD (PD при концентрациях 1.25, 2.5 и 5 мг/л); sh-CD146+КС, sh-NC+КС, sh-NC, lenti-CD146+КС, lenti-CD146-NC. Спасательный эксперимент включал следующие группы: КС, КС+PD группа, КС+lenti-CD146 группа и КС+lenti-CD146+PD группа лечения. Пролиферация клеток оценивалась с помощью анализа CCK-8; миграция клеток оценивалась через тест раневого заживления; ангиогенез определялся с помощью тестов формирования трубочек; уровень экспрессии CD146 измерялся методом вестерн-блоттинга. В сравнении с нормальной группой, стимуляция КС значительно увеличивала пролиферацию эндотелиальных клеток (<0.01). Однако после 24 часов обработки PD наблюдалось заметное снижение пролиферации клеток (<0.05). Кроме того, стимуляция КС улучшала способность клеток к миграции по сравнению с нормальной группой; это улучшение было значительно уменьшено после лечения PD (<0.01). Более того, способность к образованию трубочек была значительно увеличена при стимуляции КС по сравнению с нормальной группой, но показала значительное подавление после 24 часов лечения PD (<0.0001). Выражение CD146 было значительно увеличено в модельной группе по сравнению с нормальной группой и затем снизилось после лечения PD (<0.01), и зависело от дозы. В спасательном эксперименте, по сравнению с группой лечения PD (КС+PD 5 мг/л), пролиферация, миграция и способность образовывать трубочки клеток в группе суперэкспрессии CD146+группа лечения PD (КС+lenti-CD146+PD 5 мг/л) были значительно увеличены (<0.0001,<0.05,<0.001). Интересно, что по сравнению с группой суперэкспрессии (КС+lenti-CD146), эти способности в группе суперэкспрессии+группа лечения PD (КС+lenti-CD146+PD 5 мг/л) оставались значительно подавленными (<0.0001,<0.0001,<0.05). В этом исследовании мы также обнаружили, что CD146 проявляет значительные пронгиогенные, промиграционные и прополиферативные эффекты в клетках EA.hy926. В то же время, PD показал значительное подавление ангиогенеза, пролиферации и миграции клеток EA.hy926 в зависимости от дозы, и понизил уровень экспрессии CD146 в зависимости от дозы. Суперэкспрессия CD146 частично ослабила антиангиогенный эффект PD, но PD все еще проявлял сильную антиангиогенную активность в клетках с суперэкспрессией CD146, что указывает на то, что PD частично действует через регуляцию CD146 и, возможно, другие пути, отражая его многогранную природу. Это исследование впервые связывает антиангиогенный эффект PD с CD146, открывая перспективное направление терапии для РА.

β-адренергические рецепторы (β-АРы) способствуют индукции бежевых адипоцитов у грызунов и людей, однако доминирующий человеческий подтип, β2-АР или β3-АР, остается предметом споров. Целью настоящего исследования было подтвердить, могут ли адипоциты, полученные из мезенхимальных стволовых клеток, извлеченных из жировой ткани человека (hADSCs), служить моделью с потенциалом бежевого ожирения при соответствующих стимуляциях, релевантных человеку, и сравнить участие β2-АР и β3-АР в дифференцировке бежевых адипоцитов, производимых hADSCs. hADSCs были дифференцированы в адипоциты с использованием адипогенного коктейля в присутствии или отсутствия стимуляции, релевантной человеку, или селективных агонистов β2-АР/β3-АР с или без селективных антагонистов β2-АР/β3-АР. Неселективная активация β-АР индуцирует бежевую адипогенезу наряду с экспрессией мРНК и/или белка маркеров бежевого ожирения, включая белок лишения сродства 1 (UCP1), появление многооксидационных адипоцитов и улучшенные показатели митохондриального дыхания. Более того, норэпинефрин, форсколин и тригонеллин увеличивали экспрессию мРНК и/или белка UCP1. Фармакологическая диссекция с применением селективных агонистов и антагонистов по подтипам показала, что активация β2-АР, но не β3-АР, необходима и достаточна для индукции UCP1. Блокада β2-АР устранила повышение UCP1, в то время как блокада β3-АР оказала минимальное влияние. Селективная стимуляция β2-АР повторила ответ на бежевое ожирение. Настоящее исследование устанавливает адипоциты, производимые из hADSCs, как практическую, релевантную человеку платформу для скрининга фармакологических агентов и соединений, полученных из пищи, и идентифицирует β2-АР как целевой объект, который может быть использован для индуцирования бежевых адипоцитов у людей.

Пациенты с продвинутой хронической болезнью почек (ХБП) и дислипидемией подвергаются высокому риску почечной недостаточности и сердечно-сосудистых событий, однако многие из них не получают терапии, снижающей уровень липидов. Пентоксифиллин (ПТК) обладает противовоспалительными и антифибротическими свойствами, однако его связь с серьезными кардиоренальными исходами остается неопределенной. Мы провели ретроспективное когортное исследование среди взрослых пациентов с ХБП 3b-5 стадии и дислипидемией, зарегистрированных в программе предшествующей терминальной болезни почек с 2007 по 2018 годы. Пациенты, принимающие терапию, снижающую уровень липидов, были исключены. Инициаторы лечения ПТК были сопоставлены в соотношении 1:1 с не получавшими лечение, используя метод сопоставления по склонности. Основным исходом было прогрессирование к терминальной болезни почек (ТБП). Вторичными исходами были серьезные неблагоприятные сердечно-сосудистые события (СНСС), снижение расчетной скорости клубочковой фильтрации на 50% в течение 2 лет и удвоение уровня сывороточного креатинина. Чувствительные анализы включали временно изменяющееся воздействие, лаг и анализы на основе вех. Среди 3542 подходящих пациентов 2776 были включены в сопоставленную когорт. Использование ПТК было связано с более низкими рисками ТБП (коэффициент риска [КР], 0.85; 95% доверительный интервал [ДИ], 0.75-0.96) и СНСС (КР, 0.80; 95% ДИ, 0.65-0.98). Значительных ассоциаций для краткосрочного снижения функции почек или удвоения креатинина не наблюдалось. Анализы чувствительности с учетом времени смягчили оценки, приближая их к нулю, но не указывали на вред. У пациентов с продвинутой ХБП и нелеченой дислипидемией использование ПТК было связано с более низкими рисками почечной недостаточности в анализах, сопоставленных по склонности, тогда как ассоциация с сердечно-сосудистыми событиями была менее убедительной после чувствительных анализов. Эти результаты требуют осторожной интерпретации и дальнейшей валидации.

Вирусы в пределах данного рода (семейства), филогенетически разделенные на группы SFTSV и Bhanja, представляют собой риски для общественного здоровья из-за передачи между видами. Несмотря на их значимость, систематическое сравнение их инфекционности, патогенности и антигенности отсутствует. В данном исследовании оценивались эти ключевые свойства для пяти репрезентативных видов: вируса тяжелого синдрома с тромбоцитопенией (SFTSV), вируса Геру (GTV) и вируса Хартленд (HRTV) из группы SFTSV; а также вируса Бханжа (BHAV) и вируса одинокой звезды (LSV) из группы Бханжа. Пять бандавирусов продемонстрировали эффективную кинетику репликации в панели человеческих и млекопитающих клеточных линий, что указывает на широкий клеточный тропизм. Дикие мыши C57BL/6 развили транзиторную вiremiyu (2-10 dpi) без явных заболеваний, после чего была произведена выработка нейтрализующих антител. Взаимная нейтрализация была высокой в рамках каждой филогенетической группы, но ограниченной между группами, что поддерживает существование двух отдельных серогрупп. В отличие от этого, мыши IFNARC57BL/6 проявили значительные гемологические аномалии и единообразную смертельную инфекцию, с ранжированием вирулентности на основе 50% летальной дозы в следующем порядке: SFTSV > LSV > GTV > BHAV > HRTV. Патологический анализ показал, что SFTSV вызывал тяжелые многосистемные повреждения, с преобладающим тропизмом к селезенке; GTV и HRTV вызывали аналогичные, но более мягкие поражения селезенки; а LSV и BHAV вызывали повреждения нескольких органов, в первую очередь, печени и селезенки. Наши результаты демонстрируют, что варьирование вирулентности среди видов тесно связано с их антигенной дивергенцией и эволюционными линиями. Установленные модели инфекции предоставляют ценные платформы для исследования вирусно-хозяйских взаимодействий и патогенеза. Эти выводы способствуют разработке вакцин и противовирусных терапий, а также улучшают готовность общественного здоровья к возникающим патогенам, передаваемым клещами.

Цефтазидим-авибактам (CZA) и имипенем-ребактам (IMR) представляют собой комбинации бета-лактамов и ингибиторов бета-лактамаз, активные против карбапенем-устойчивых бактерий (CRPA), однако о развитии устойчивости к этим препаратам сообщается всё чаще. В данном исследовании были отобраны 916 изолятов CRPA, собранных с 2016 по 2025 годы, и с помощью ПЦР было выявлено пятьдесят положительных изолятов. Обнаружено пять подтипов, включая GES-1 (68%), GES-5 (24%), GES-7 (2%), GES-15 (4%) и новый вариант GES-69 (2%). Тестирование антимикробной чувствительности методом микродилюции в бульоне показало различные паттерны устойчивости. Изоляторы, содержащие GES-1 и GES-5, продемонстрировали повышенные значения MIC для CZA, в то время как GES-15 был связан с увеличением MIC для IMR. Эксперименты по клонированию и структурное моделирование показали, что замены в позиции 170, изменения в конфигурации &#x3a9;-петли и изменения остатков, таких как E104, могут влиять на связывание субстрата и взаимодействие с ингибиторами. Секвенирование целого генома показало, что варианты GES находились в хромосоме в пределах интегронов класса 1, встроенных в транспозоны, похожие на Tn. Анализ общедоступных геномов также показал, что положительные изоляторы в основном ассоциированы с высокорисковым клон ST235, распределены по нескольким грамм-отрицательным видам, с энтеробактериями в качестве доминирующего хозяина, и демонстрируют расширяющееся межвидовое распределение. В заключение, эти результаты демонстрируют, что специфическое для подтипа разнообразие ферментов GES, вероятно, будет формировать активность комбинаций бета-лактамов и ингибиторов бета-лактамаз в рамках консервативной фонов ST235.

Модификации РНК стали основными регуляторами контроля трансляции при раке. В отличие от транскрипционных перестроек, которые разворачиваются в течение часов, зависящее от модификаций перекрытие трансляции позволяет быстро адаптировать протеом к неблагоприятному микросреде опухоли с дефицитом питательных веществ, гипоксией и иммунологическим давлением. Тем не менее, большинство существующих обзоров структурируют механизмы эпитранскриптомики по типу модификаций или признакам рака, что затрудняет понимание механистической логики, по которой химические метки коллективно изменяют трансляционный аппарат. Этот обзор принимает ориентированный на трансляцию подход, исследуя, как наиболее распространенные модификации на мРНК, тРНК и рРНК регулируют каждую стадию синтеза белка в злокачественных клетках. Мы рассматриваем инструменты эпитранскриптомики, включая химические структуры модификаций, ферментные «писатели», «читатели» и «стиратели», а также технологии детекции, включая секвенирование РНК с использованием нанопор. Затем мы проследим, как модификации контролируют инициацию (циркуляция мРНК под управлением м6A, кап-зависимая трансляция eIF3 и eIF4G2, переключение капы на IRES под управлением 2'-O-метилирования рРНК), элонгацию (остановка рибосом, вызванная м6A, связанная с распадом мРНК, трансляция с уклоном в кодоны с участием тРНК mcm5s2U, набор фактора элонгации, зависящий от YTHDF1) и терминацию (чтение стоп-кодона через псевдоуридинизирование, избегание NMD). Критически важно отметить, что модификации мРНК, тРНК и рРНК не действуют изолированно, а формируют интегрированные сети. Например, м6A на мРНК и tRNA mcm5s2U действуют на противоположных сторонах одной и той же регуляторной оси, что имеет прямые последствия для разработки терапии. Мы оцениваем растущий портфель лекарств, начиная от ингибитора METTL3 STC-15, который сейчас находится на испытаниях 1b/2 фазы, и PROTAC для нацеливания на METTL3, до ингибиторов FTO и ADAR1, и утверждаем, что стратегии комбинированного лечения, основанные на биологии, нацеливающиеся на несколько осей модификаций, будут необходимы для обеспечения долговременного клинического ответа.

Является основным зоонозным патогеном, вызывающим у людей фульминантный менингит и синдром, подобный стрептококковому токсическому шоку (STSLS). Последний обусловлен дисрегулированными воспалительными реакциями и взрывными цитокиновыми штормами. Остается неясным, действует ли PANoptosis как согласованная защитная реакция хозяина или же служит вредным фактором, провоцирующим цитокиновый шторм во время бактериальной инфекции. В данном исследовании мы выявляем аутофагию как верховного организатора PANoptosis во время зоонозной инфекции, переопределяя STSLS как болезнь, управляемую интегрированной программой клеточной смерти PANoptosis, а не параллельной активацией отдельных путей смерти. Механистически инфекция активирует метаболический путь iNOS/NO-Bcl-2-ауттофагия, который, в свою очередь, устанавливает PANoptosis в качестве доминирующего драйвера цитокинового шторма и повреждения хозяина. Нокаут iNOS, осуществленный с помощью CRISPR/Cas9 in vitro, вместе с ингибированием iNOS/NO с использованием селективного ингибитора 1400 W, заметно подавляет индуцированную аутофагией PANoptosis, ослабляет цитокиновые штормы и защищает мышей от летального STSLS, тем самым устанавливая PANoptosis как центральный драйвер повреждения хозяина в патологии STSLS. В этом исследовании мы раскрываем аутофагию как ранее нераспознанный верховный регулятор PANoptosis и выделяем путь iNOS/NO-ауттофагия как ключевую точку для PANoptosis и разумную мишень для терапии, направленной на хозяина, в случае STSLS.

Гемоглобин (Hb) Бартс гидропс плода представляет собой серьёзную проблему общественного здравоохранения в Юго-Восточной Азии, особенно в Таиланде. Текущие стратегии скрининга нацелены на две самые распространённые делеции α-талассемии (-- и --). В данном исследовании мы разработали однотрубную мультиплексную реальную ПЦР для одновременного обнаружения четырёх клинически значимых делеции α-талассемии (--, --, -- и --). Метод был валиден с использованием 538 клинических образцов с разнообразными генотипами талассемии и сравнён с традиционной gap-PCR в качестве эталонного метода. Оценивались аналитические параметры, включая чувствительность, специфичность и предельное значение (LOD). Кроме того, клиническая полезность была оценена в 22 случаях пренатальной диагностики с риском Hb Бартса гидропса плода. В исследуемой когорте была продемонстрирована значительная генетическая гетерогенность, состоящая из 43 различных генотипов. Разработанный метод достиг 100% чувствительности и специфичности для всех целевых делеции, с полной согласованностью с результатами gap-PCR. Не было выявлено перекрестной реактивности с α-талассемией. Метод продемонстрировал высокую аналитическую чувствительность с LOD 9.76 × 10 нг на реакцию. В пренатальной диагностике все 22 фетальных генотипа были точно определены, включая пять случаев гомозиготной -- и один редкий составной гетерозиготный --/-- плод. Это исследование представляет собой быстрый, точный и экономически эффективный мультиплексный метод реальной ПЦР, способный обнаруживать как распространенные, так и редкие делеции α-талассемии в одной реакции. Метод демонстрирует высокий потенциал для внедрения в рутинные клинические лаборатории и массовый скрининг населения, что способствует улучшению превентивных мер и контролю тяжёлых синдромов талассемии в регионах с высокой предрасположенностью.

Точное экспрессия генов, зависящая от РНК-полимеразы II (РНКполи II), требует динамического фосфорилирования карбоксильного терминала (КТД) ее крупнейшей субъединицы, Rpb1, чьи гептапептидные повторы образуют регуляторную платформу, известную как код КТД. Циклиновые зависимые киназы, ассоциированные с транскрипцией (tCDK), и фосфатазы КТД координируют циклы фосфорилирования и дефосфорилирования РНКполи II на протяжении транскрипции, связывая синтез РНК с сопутствующей обработкой и регуляцией хроматина. Контролируя модификацию КТД на конкретных стадиях, эти ферменты интегрируют активность РНКполи II в более широкие регуляторные сети. Нарушение тонкого баланса между киназами и фосфатазами приводит к ухудшению точности транскрипции, созреванию РНК и стабильности генома, как напрямую через изменение фосфорилирования КТД, так и косвенно через связанные пути. Такие изменения все чаще связывают с нарушениями развития, нейродегенерацией и раком. Здесь мы синтезируем современные знания о динамике фосфорилирования РНКполи II, подчеркивая ключевые механистические принципы, связи с заболеваниями человека и новые терапевтические стратегии, нацеленные на эту центральную фосфорилирование-зависимую регуляторную систему.

В данной работе обсуждается, как выделение активных форм кислорода (ROS) глиальными клетками, индуцированное белком Duox, способствует процессам регенерации в мозге Drosophila. Это исследование подчеркивает важность глиальных клеток не только в поддержании гомеостаза, но и в регенеративных ответах нервной системы после повреждения.

Тубулоинтерстициальный фиброз (ТФ) играет важную роль в ухудшении диабетического заболевания почек (ДЗП). Эпителиально-мезенхимальный переход (ЭМП) в трубчатых эпителиальных клетках (ТЭК) приводит к ТФ в процессе прогрессирования ДЗП. Гипоксически индуцируемый фактор-1α (HIF-1α; HIF1A) был описан как способствующий ЭМП и ТФ через индуцирование пути трансформирующего фактора роста-β1 (TGF-β1). В этом исследовании мы поставили цель изучить медиирующее действие ключевых генов в индуцированном HIF-1α ЭМП и ТФ при ДЗП. Данные профилирования экспрессии генов в тубулоинтерстициальной области от пациентов с ДЗП и здоровых контролей (ЗК) были получены из базы данных GEO, а для биоинформатического анализа использовались пакеты R; валидация биоинформатических данных проводилась на мышах db/db и линии проксимальных ТЭК (HK-2). В результате мы сосредоточились на катепсине S (CTSS). Функциональное обогащение указало, что HIF1A и CTSS совместно участвуют в активации воспалительных процессов, депозиции внеклеточного матрикса и клеточных взаимодействиях. Эксперименты подтвердили, что в моделях ДЗП HIF-1α может повышать уровень катепсина S, способствуя частичному переходу ЭМП и фибротическому ремоделированию в ТЭК, тем самым ухудшая диабетическое повреждение почек. В заключение, CTSS может выступать в качестве эффектора, внедренного HIF-1α, принимающего участие в регуляции связанного с частичным ЭМП фенотипического изменения и фибротического ремоделирования ТЭК в моделях диабетического заболевания почек.

Пневмония, полученная в сообществе (ППС), является одной из самых распространенных причин смерти среди детей. Получение образцов из нижних дыхательных путей у детей с ППС до сих пор представляет собой сложную задачу. В этом многопрофильном исследовании приняли участие 198 детей с ППС, которым показана фибробронхоскопия. Были собраны назофарингеальные аспираты и жидкость бронхоальвеолярного лаважа (ЖБАЛ) для целевой секвенирования следующего поколения (tNGS) и секвенирования 16S рибосомной РНК (рРНК) для сравнения патогенов и микробиоты. Сначала сравнивались разнообразия микробиоты между верхними и нижними дыхательными путями. Затем анализировалось разнообразие микробиоты нижних дыхательных путей среди различных групп патогенов и групп исхода. Высокая согласованность была наблюдена между первым патогеном, обнаруженным в верхних и нижних дыхательных путях у детей с ППС по tNGS. Индексы разнообразия были выше в верхних дыхательных путях, чем в нижних дыхательных путях у детей с ППС. Индексы богатства верхних дыхательных путей были выше в группе с постоянными ведущими патогенами между верхними и нижними дыхательными путями. Инфекция была связана с уменьшением разнообразия микробиоты нижних дыхательных путей по сравнению с группами бактерий и вирусов. Группа с кислородом показала более высокую распространенность, с наибольшей репрезентативной микробиотой в этой группе.

Эректильная дисфункция (ЭД), связанная с длительным потреблением высокожирной пищи (ВЖП), все больше рассматривается как проявление системных метаболических и сосудистых нарушений. Настоящее исследование направлено на оценку терапевтического действия классической уйгурской медицинской формулы Бах (BAKHF) на ЭД, вызванную ВЖП, у крыс, а также на выяснение ее механизмов действия. Самцы крыс с ЭД, вызванной ВЖП, были случайным образом распределены на группы: модель, Yimusake (YMSK, положительный контроль) и BAKHF. YMSK служил фармакологической эталонной группой для валидации модели и оценки эффектов BAKHF на эректильную функцию, гистологию и гематологию. Эдектильную функцию оценивали по максимальному интракавернозному давлению к среднему артериальному давлению (ICP/MAP), тестам сексуального поведения и биохимическим анализам. Основным исходом была эректильная функция, оцененная по ICP/MAP, а вторичными исходами стали метаболические, эндокринные, молекулярные и гистопатологические параметры. Потенциальные механизмы действия BAKHF были раскрыты с помощью интегрированных трансктомных, протеомных и сетевых фармакологических анализов, в сочетании с химическим профилированием сывороточно-абсорбированных соединений, молекулярным докингом, RT-qPCR и Western blot. Как BAKHF, так и YMSK улучшили эректильную функцию, характеризующуюся повышенными соотношениями ICP/MAP и улучшенными параметрами сексуального поведения. Гистологически обе формулы восстановили кавернозную структуру полового члена, уменьшили отложение коллагена и увеличили содержание гладкомышечных клеток, что подтверждает роль YMSK как надежного фенотипического эталона для модели. Однако BAKHF продемонстрировала более высокую эффективность в восстановлении системного метаболического и эндокринного гомеостаза, включая нормализацию потребления пищи и сывороточных липидных профилей. Последующие механистические анализы сосредоточились на BAKHF и выявили ее регуляторную роль в АМПК-связанных метаболических и цитоскелетных путях. Были идентифицированы пять сывороточно-абсорбированных соединений, включая розмариновую и феруловую кислоты, как потенциальные биоактивные компоненты, нацеленные на ключевые узлы, такие как GAPDH, PPARγ и ESR1. Эти результаты предполагают, что BAKHF действует через многокомпонентный, многотаргетный и многопутевой синергизм, потенциально вовлекая сигнализацию AMPK для регуляции метаболического и тканевого гомеостаза при ЭД, вызванной ВЖП. Интеграция многоомных анализов с экспериментально подтвержденными сывороточно-абсорбированными соединениями и механистической валидацией укрепляет биологическую правдоподобность результатов. Однако существуют ограничения, включая отсутствие специфических генетических или фармакологических вмешательств и нерешенные вклады отдельных компонентов.

TMEM16A является анионным каналом, активируемым Ca2+, который обеспечивает прямую электрическую обратную связь с плазматической мембраной в ответ на внутренний Ca2+. Его проводящее состояние остается неясным, что порождает вопросы о открытии, проницаемости для Cl- и модуляции со стороны Ca2+, деполяризации и липидов. Чтобы исследовать открытое состояние, мы провели молекулярно-динамические симуляции TMEM16A, связанного с предполагаемым блокатором открытого состояния 1PBC. После удаления ингибитора предполагаемая спираль, образующая пору TM4, развила изломы в двух местах: верхнем, который открывает пору для проницаемости Cl-, и более глубоком, вызывающем сужение. Сохранившаяся гидрофобная сеть между TM3 и TM4 присутствовала в большинстве открытых структур, но разъединилась во время экстремального расширения, что позволило липидам временно блокировать пору. Записи с использованием метода патч-кламп показывают, что целостная сеть способствует активации. Дополнительные симуляции выявили более 60 событий проницаемости для Cl- и одноканальную проводимость, совпадающую с экспериментом. Дополнительное электростатическое и кинетическое моделирование показало, что переход TMEM16A от выхода rectification к омической проводимости с увеличением Ca2+ обусловлен слабой зависимостью напряжения от связывания ионов Ca2+, которые действуют кооперативно, чтобы открыть пору.

Аутосомно-доминантная поликистозная болезнь почек (АДПБП) является наиболее распространенным наследственным заболеванием почек и характеризуется прогрессивным развитием множества двусторонних почечных кист и ухудшением функции почек. У пациентов с АДПБП также значительно повышен риск различных системных сосудистых осложнений, таких как внутричерепная аневризма (ВА), серьезное угрожающее жизни состояние. ВА возникает значительно чаще у пациентов с АДПБП, чем в общей популяции, а разрыв ВА может привести к субарахноидальному кровоизлиянию, которое является одной из основных причин смертности и длительной инвалидности. Хотя клинические данные подтверждают связь между АДПБП и ВА, точная природа молекулярных и патологических взаимосвязей между этими состояниями остается неясной, что затрудняет разработку эффективных профилактических и терапевтических стратегий. Достижения в области сосудистой биологии привели к тому, что эндотелиальную дисфункцию стали рассматривать как ключевое событие в патогенезе множества сосудистых заболеваний. В результате все большее внимание уделяется роли эндотелиальной дисфункции в медиировании взаимоотношений между АДПБП и ВА. В настоящем обзоре в первую очередь резюмируются физиологические функции и структурные характеристики эндотелиальных клеток, а затем внимание сосредоточивается на патологических эффектах эндотелиальной дисфункции при АДПБП и ВА. Кроме того, в обзоре описываются терапевтические стратегии, направленные на восстановление эндотелиальной функции, с акцентом на использование раннего скрининга и прецизионного лечения для улучшения прогноза пациентов с АДПБП, осложненной ВА.

Аденозинтрифосфат-связывающий белок, семейство G, член 2 (ABCG2) является ключевым регулятором гомеостаза мочевой кислоты, и его дисфункция является основным генетическим фактором риска гиперурикемии и подагры как у людей, так и у животных. Изначально ABCG2 был известен своей ролью в множественной лекарственной устойчивости. Позже ABCG2 был идентифицирован как насос с высоким потенциалом для выведения мочевой кислоты, расположенный на апикальных мембранах проксимальных трубочек почек, энтероцитов кишечника и печеночных канальцев. Настоящий обзор охватывает молекулярную структуру, физиологические функции и патофизиологические эффекты ABCG2, с особо вниманием к распространенному варианту Q141K (rs2231142), который приводит к утрате функции. Вариант Q141K нарушает стабильность и транспортировку белка, снижая транспорт мочевой кислоты и увеличивая риск подагры и кардиоренальных сопутствующих заболеваний. В обзоре рассматривается центральная роль ABCG2 в транспортом мочевой кислоты, подчеркивая его контрастные и кооперативные взаимодействия с реабсорбтивными и секреторными транспортерами, а также его регуляцию новыми механизмами, включая кишечный микробиом и микробные метаболиты. Эти наблюдения имеют значительные клинические последствия для подходов в фармакогеномике, так как носители варианта Q141K демонстрируют сниженный ответ на урикозурические препараты. В обзоре также подчеркиваются новые методы лечения, выходящие за рамки стандартной терапии, снижающей уровень мочевой кислоты, включая активаторы ABCG2, модулаторы микробиома и методы редактирования генов, что может привести к переходу к персонализированным подходам к профилактике и лечению подагры. Понимание многогранной роли ABCG2 имеет ключевое значение для разработки целевых стратегий борьбы с первопричинами нарушения экскреции мочевой кислоты.

Недавние мутации в гене человека были связаны с ранним началом бокового амиотрофического склероза (БАС), характеризующегося глобальной атрофией, двигательными нарушениями и симптомами, такими как фасцикуляции языка. Все известные мутации, связанные с БАС, сосредоточены в экзоне 2, и конкретный вариант, c.58G>T, приводит к пропуску экзона 2. Однако неясно, как удаление экзона 2 влияет на функцию SPTLC1 в vivo и как оно способствует патогенезу БАС. Используя высокую геномную последовательную схожесть между мышами и человеком, мы создали новую модель мышей с поэтапной заменой (knock-in) с удалением экзона 2 в эндогенном муксуальном локусе с помощью CRISPR/Cas9. В то время как гетерозиготные мыши не развили двигательных нарушений или нейропатологии, похожей на БАС, гомозиготные мутации погибли преждевременно. Эти результаты предоставляют ценные сведения о биологии экзона 2 SPTLC1 и служат полезным ресурсом для будущих механистических исследований.

Мы создали две мышиные модели, p21 и p21, выражающие либо обратную транскриптазу теломеразы (Tert), либо каталитически неактивный вариант под контролем промотора p21. К 18-20 месяцам жизни примерно 15 % мышей из обеих генотипов развили опухоли печени с гистопатологическими признаками, напоминающими человеческую гепатоцеллюлярную карциному (ГЦК). Полное экзомное секвенирование выявило активирующие мутации в Ctnnb1 и повторяющиеся изменения в субединицах PP1 в опухолях p21, в то время как опухоли p21 содержали активирующие мутации в Hras, связанные с повышенными транзишнами C > A. Обе модели продемонстрировали хромосомные аномалии, обычно наблюдаемые у человека с ГЦК. Транскриптомный анализ показал, что опухоли, активируемые β-катенином, воспроизводили генетические сигнатуры выражения человека с ГЦК, тогда как опухоли с мутациями в MAPK демонстрировали профили, согласующиеся с активацией MAPK/ERK пути. Все ГЦК подавляли глюконеогенные гены, но разделялись на две разные группы в зависимости от их профилей выражения гликолитических и мишеневых генов. Пространственное профилирование также показало уменьшение HNF4α-позитивных гепатоцитов в опухолях, независимо от транскрипции HNF4α, и значительно уменьшенное проникновение иммунных клеток, особенно в опухолях, активируемых β-катенином. В целом, эти находки раскрывают функции Tert, не связанные с теломерами, и выявляют молекулярные и метаболические особенности, которые могут иметь значение для предсказания ответа на иммунотерапию.

Скрининг на антиген простаты (PSA) снижает смертность от рака простаты (PCa), но ограничен из-за переобследования и низкой специфичности для клинически значимой болезни. Эти ограничения подчеркивают необходимость более точных биомаркеров для различения агрессивных раков и инертных образований. Настоящий обзор исследовал продвинутые маркеры на основе крови, включая изоформы PSA, компоненты жидкой биопсии и индекс здоровья простаты; мочевые биомаркеры, такие как антиген рака простаты 3, фьюжн сериновой протеазы трансперембр качественного второго и панель MyProstateScore 2.0; и генетические маркеры, варьирующие от мутаций с высоким проникающим эффектом до полигеновых оценок риска. Дальше было рассмотрено интеграция этих биомаркеров с мультипараметрической МРТ, моделями калькуляторов риска и оценками для здравоохранения для оптимизации путей скрининга. Направления будущих исследований включают мультиомное профилирование, искусственный интеллект и новые технологии биосенсорики. Настоящий обзор направлен на то, чтобы предоставить всестороннюю и сбалансированную точку зрения на новые биомаркеры, которые изменяют персонализированный скрининг PCa.

Переход актина от мономеров (G-актин) к полимерам (F-актин), а затем к пучковым и разветвленным сетям составляет основу многих клеточных и системных функций. Тем не менее, как эти сети динамически собираются и разборки остаётся неполностью понятым, включая то, почему F-актин часто одновременно и избыточно упаковывается различными белками. В данной работе мы сосредоточились на фасцине и эспине, двух белках, которые часто сосуществуют и надежно упаковывают F-актин. Мы установили, что они синергетически упаковывают F-актин по сравнению с одинаковыми количествами каждого из них по отдельности. Однако мы показали, что пучки, содержащие эти два белка, надежно дестабилизируются синергией между Микалом и кофилином, что указывает на механизмы, как сложные пучки разбираются и перестраиваются. Тем не менее, наши результаты также показывают, что вместе фасцин и эспин защищают F-актин от разборки более эффективно, чем каждый из них по отдельности, включая регуляцию разборки F-актина и клеточного ремоделирования in vivo. Эти находки раскрывают механизмы для сборки и разборки сложных сетей пучкового F-актина, включая синергию между различными упаковщиками и разбиралицами в этих процессах.

Исследование сосредотачивается на двигательных расстройствах и болезни Паркинсона, исследуя дисфункцию нейронных цепей и патофизиологию через призму современных технологий и междисциплинарного подхода. Акцент на нейровизуализации и генетике подчеркивает значимость персонализированного подхода к лечению.

Целью данного исследования было уточнить верхний предел начала эпилепсии при эпилепсии, связанной с фокальной кортикальной дисплазией (ФКД) типа II, а также изучить факторы, влияющие на долгосрочные хирургические результаты на основе открытой базы данных. В исследование были включены пациенты с патологией ФКД типа II из Базы данных визуализации для эпилепсии и хирургии. Основным показателем исхода была частота эпилепсии, резистентной к лекарствам, с началом во взрослом возрасте. Вторичные анализы сосредоточены на факторах, влияющих на долгосрочные результаты без припадков после резективной хирургии при резистентной к лекарствам эпилепсии ФКД. Были выявлены 39 пациентов с резистентной к лекарствам эпилепсией ФКД. Патология была IIB типа (n = 30), IIA типа (n = 8) и II типа, не указанный иначе (n = 1). Только 5% имели начало резистентной к лекарствам эпилепсии во взрослом возрасте; 95% имели начало до 15 лет. Хирургия была связана с 71,4% результатом класса I Международной лиги против эпилепсии через 5 лет. ФКД IIB типа была связана с высоким уровнем безприступного результата (OR 13.0, 95% CI [1.36-124], p = 0.03). Фокально-билатеральные тонико-клонические судороги, фокальные судороги с нарушением сознания, предыдущий статус эпилептикус, пол, гемисфера, возраст начала эпилепсии и возраст операции не были связаны с 5-летним результатом безприступности. Предыдущие данные показывают, что примерно 5% ФКД выявляются случайно. Это исследование проясняет, что у большинства пациентов с резистентной к лекарствам эпилепсией ФКД (включая тех, кто получал лечение в взрослом возрасте) начало было в детстве. Эти данные демонстрируют, что ФКД типа II (особенно типа IIB) связана с высоким уровнем устойчивого результата без припадков после операции.

Влияние статинов на эректильную дисфункцию (ЭД) остается предметом интенсивных клинических дискуссий. Предыдущие наблюдательные исследования дали непоследовательные результаты и часто ограничены факторами спутания и обратной причинностью. Чтобы исследовать причинную связь между использованием статинов и риском ЭД, было проведено анализ с использованием двух образцов Менделевской рандомизации на основе данных об ассоциации геномов из UK Biobank и FinnGen. Генетические варианты для общих статинов и специфических типов (аторвастатин, симвастатин и розувастатин) использовались в качестве инструментария. Основной эффект оценивался с использованием метода взвешенного обратного дисперсионного анализа (IVW). Были проведены анализы чувствительности, включая MR-Egger, взвешенное медианное, MR-PRESSO и анализ «оставь один», чтобы обеспечить надежность результатов, а также тест направления MR Steiger для проверки причинной ориентации. Анализ IVW показал, что общее использование статинов связано с повышенным риском ЭД (OR = 1.064; 95% CI, 1.011-1.119; p = .018). Подгрупповый анализ показал, что липофильные статины значительно увеличивают риск ЭД: аторвастатин (OR = 27.892; 95% CI, 1.912-40.977; p = .015) и симвастатин (OR = 4.948; 95% CI, 1.598-15.319; p = .006). В то же время, причинная связь для гидрофильного розувастатина не была установлена (p = .428). Анализы чувствительности подтвердили отсутствие горизонтального плеиотропизма и гетерогенности. Тест направления MR Steiger подтвердил, что причинное направление от использования статинов к ЭД является надежным. Кроме того, анализ «оставь один» продемонстрировал, что общие результаты не обусловлены каким-либо отдельным SNP. Использование статинов, в частности аторвастатина и симвастатина, причинно увеличивает риск ЭД, в то время как розувастатин, похоже, имеет нейтральный эффект.

Тонкие частицы (PM) были предложены как потенциальный фактор риска для женского репродуктивного здоровья. Однако исследования, посвященные конкретным компонентам PM и резерву яичников, остаются ограниченными. Более того, уязвимые временные окна воздействия загрязнения воздуха недостаточно изучены. Наша цель состояла в оценке взаимосвязи между компонентами PM и резервом яичников в Китае. В исследование вошли 29,610 женщин в возрасте от 20 до 45 лет, которые проходили лечение с применением вспомогательных репродуктивных технологий в центре репродуктивной медицины в провинции Шэньси, Китай, в период с 2015 по 2020 год. Воздействие резидентного PM и пяти ключевых компонентов, включая сульфат (SO), нитрат, аммоний, органическое вещество и черный углерод, на протяжении пяти этапов развития фолликулов было оценено с помощью спутниковых моделей. Для анализа взаимосвязи между воздействием компонентов PM на каждом этапе и показателями резерва яичников, включая количество антральных фолликулов и анти-Мюллеров гормон, применялась обобщенная линейная регрессия. Воздействие PM было связано с уменьшением количества антральных фолликулов в несколько периодов, особенно в период с первичных до вторичных фолликулов. Скорректированный β варьировался от -0.123 (95% доверительный интервал: -0.232, -0.013) для периода 3 (первичный фолликул до вторичного фолликула) до -0.190 (95% доверительный интервал: -0.295, -0.085) для периода 1 (первичный до небольшого антрального фолликула). Модель остатка по компонентам показала, что SO наиболее сильно связан с ухудшением резерва яичников. Надежность результатов подтверждается дополнительными анализами чувствительности. Эти взаимосвязи были более выраженными среди женщин с низким уровнем образования. Наши выводы подчеркивают важность охраны общественного здоровья для снижения загрязнения воздуха с целью улучшения репродуктивного здоровья женщин.

Грибы часто переходят между патогенными, эндофитными и сапрофитными образами жизни, однако функциональные характеристики, обеспечивающие эти экологические изменения, остаются неясными. Сравнительный анализ ранних и недавно дивергировавших линий показывает контрастные стратегии жизненного цикла. Ранние дивергенты демонстрируют ограниченную ассоциацию с корнями растений, медленную летальность для насекомых, обширное внутрихозяинное размножение и высокую споруляцию, в то время как недавно дивергировавшие штаммы демонстрируют быстрое прорастание на кутикуле насекомых и корнях растений, ускоренное уничтожение хозяев и грибное развитие от трупов к корням растений; большинство также проявляют активность деструксина. Профилирование углеводного использования на 95 субстратах демонстрирует, что расширенная метаболическая широта сильно предсказывает прорастание, реагирующее на кутикулу и растения, вирулентность на различных насекомых и эффективность колонизации корней, связывая производительность между царствами с питательной широтой. Активация иммунного ответа хозяев дополнительно модифицирует вирулентность, специфичную для штаммов, но не перекрывает центральную роль метаболической гибкости. В совокупности эти результаты идентифицируют метаболическую способность как функциональную ось, связывающую приобретение питательных веществ с экологической диверсификацией, предоставляя механистическую основу для понимания экологической пластичности у грибов, ассоциированных с хозяевами.

Недавние модели генерации и редактирования изображений могут создавать визуально привлекательные натуральные изображения, однако они остаются ненадежными, когда целевое изображение представляет собой знания-интенсивную диаграмму, корректность которой зависит от дисциплинарных концепций, символической структуры и точных пространственных отношений. Мы представляем DisciplineGen-1M, набор данных многодисциплинарного масштаба с миллионом образцов, который поддерживает генерацию изображений из текста и редактирование изображений. Он содержит 1,2 миллиона образцов из математики, физики, химии, биологии, географии, информатики, экономики, истории, музыки и спорта. Для создания набора данных мы разрабатываем масштабируемую структуру, которая объединяет рендеринг векторной графики, редактирование на основе OCR, программный синтез и крупномасштабную фильтрацию текстов в изображения. Эти рабочие процессы обеспечивают создание аннотаций, инструкций по редактированию, структурированных аннотаций и пар изображений с контролируемыми семантическими различиями. Основываясь на DisciplineGen-1M, мы дополнительно представляем модель генерации рассуждений, учитывающую дисциплину, для генерации изображений из текста и редактирования изображений. Эксперименты на связанных с дисциплиной моделях, GenExam и GRADE, показывают значительные улучшения по сравнению с открытыми эталонами, в то время как оценки на общих моделях, информированных рассуждениями, WISE и RISE, дополнительно указывают на более широкий перенос. Результаты свидетельствуют о том, что структурированные академические визуальные данные большого объема являются ключевым компонентом для перехода генерации изображений от эстетической правдоподобности к верифицируемому созданию визуального контента на основе знаний. Мы публично выпустим наш набор данных, модель и исходный код процесса кураторства данных, чтобы обеспечить воспроизводимость и содействовать будущим исследованиям.

Предварительная публикация без научного рецензирования.