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撰文 | 姚湧 小學森 廬州月

責編 |既來知

01 世界上第一個AI設(shè)計的病毒問世

圖片來源：pixabay.com

人工智能（artificial intelligence，AI）的迅猛發(fā)展不斷顛覆著科學研究的范式。在生命科學領(lǐng)域，AI模型已經(jīng)可以生成DNA序列、蛋白質(zhì)和一些生命多聚物。但是，AI生成更為復(fù)雜的完整基因組仍充滿挑戰(zhàn)。近日，斯坦福大學化學工程系Brian L. Hie團隊開發(fā)出一個基因組語言模型Evo，并用超200萬個噬菌體（能特異性裂解細菌的病毒）基因組對其進行了訓練。隨后，該團隊以含有11個基因，5386個核苷酸的噬菌體ΦX174為設(shè)計模板，通過Evo生成具有真實遺傳結(jié)構(gòu)的全基因組序列。這些AI生成的基因組共產(chǎn)生了16種能穩(wěn)定進化，并且在生長競爭和裂解細菌方面比ΦX174更具適應(yīng)性的全新噬菌體！這些新病毒聯(lián)合起來可以感染并殺死三種原來ΦX174不能清除的大腸桿菌。這是世界上第一個用AI設(shè)計的病毒，展現(xiàn)出廣闊的臨床應(yīng)用前景，當然也會引發(fā)人們對生物安全的擔憂......

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https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2025.09.12.675911v1

02 基因編輯治療遺傳性耳聾

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基因突變會引起遺傳性耳聾，其中POU4轉(zhuǎn)錄因子3基因(POU4F3)的突變導(dǎo)致常染色體顯性非綜合征性耳聾15(dominant non-syndromic deafness 15,DFNA15)，目前尚無有效的臨床治療方法。基因編輯技術(shù)有望精確修復(fù)突變的核苷酸，從而為遺傳性聽力損失提供潛在的治療方法。近日，東南大學附屬中大醫(yī)院Renjie Chai團隊通過Pou4f3WT/Q113*突變建立了小鼠DFNA15研究模型。研究人員通過將不同的腺嘌呤脫氨酶融合到Cas9上來開發(fā)和篩選針對Pou4f3Q113*等位基因的腺嘌呤堿基編輯器(adenine base editors,ABEs)。其中，SchABE8e在體外對sgRNA3進行了高度精確和高效的編輯。團隊成員通過腺相關(guān)病毒遞送SchABE8e-sgRNA3對新生Pou4f3WT/Q113*小鼠進行聽力恢復(fù)治療。結(jié)果顯示，動物的聽力幾乎完全恢復(fù)，治療效果持續(xù)了至少四個月，并且具有良好的生物安全性。該研究為治療DFNA15提供了新策略。

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https://www.nature.com/articles/s41467-025-63613-w

03 膳食補充花生四烯酸會提高疫苗免疫效果

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疫苗接種主要通過誘導(dǎo)體液免疫，也就是產(chǎn)生抗體，來提供對傳染性疾病的最有效保護。疫苗接種效果受多種因素的影響。近日，清華大學基礎(chǔ)醫(yī)學院程功團隊研究發(fā)現(xiàn)，膳食補充花生四烯酸(arachidonic acid,ARA)能顯著加速小鼠在接種狂犬病疫苗后產(chǎn)生中和抗體，并保護小鼠免受致命劑量的狂犬病病毒(rabies virus,RABV)感染。通過招募志愿者進行臨床試驗，研究人員發(fā)現(xiàn)，口服補充ARA可提高體內(nèi)中和抗體的表達，使其在初次免疫后一周內(nèi)達到足以預(yù)防RABV的水平。從機制上講，ARA在淋巴結(jié)富集，代謝轉(zhuǎn)化成免疫調(diào)節(jié)分子。其中的前列腺素I2(PGI2)通過環(huán)磷酸腺苷(cAMP)-蛋白激酶A(PKA)軸上調(diào)免疫共刺激分子CD86的表達，激活B細胞中活化誘導(dǎo)的胞苷脫氨酶(AID)，促進抗體合成分泌。據(jù)了解，動物內(nèi)臟、肉蛋和海鮮中的花生四烯酸含量比較豐富。

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https://doi.org/10.1038/s44321-025-00310-7

04 以后接種疫苗可能不用扎

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皮膚是一種柔軟且富有彈性的組織。在組織損傷時，皮膚機械感應(yīng)會促進免疫防御并恢復(fù)穩(wěn)態(tài)。近日，英國倫敦國王學院生命科學與醫(yī)學系Stuart A. Jones團隊使用瞬態(tài)皮膚拉伸模型研究發(fā)現(xiàn)，單次皮膚張力改變會誘導(dǎo)膠原纖維重新定向、基質(zhì)細胞機械轉(zhuǎn)導(dǎo)、炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生和免疫細胞向皮膚的募集。同時，皮膚拉伸會通過打開毛囊增加皮膚滲透性，但不會損傷組織。此外，拉伸誘導(dǎo)的皮膚變化還能導(dǎo)致皮下樹突狀細胞暴露于皮膚微生物產(chǎn)生的化合物，進而發(fā)生活化和遷移。更有趣的是，該團隊利用急性皮膚拉伸實現(xiàn)了無針疫苗遞送，促進了抗原在淋巴結(jié)中的積聚，并產(chǎn)生了比肌肉注射更好的免疫應(yīng)答效果。該研究通過分析皮膚的物理和免疫學變化為藥物輸送指明了一個新方向。

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https://doi.org/10.1016/j.celrep.2025.116224

05 普通光照下即可工作的水體消毒薄膜

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水是生命之源。數(shù)據(jù)統(tǒng)計，全球仍有約44億人為飲水安全發(fā)愁，尤其是獲得沒有病原微生物污染的水。近日，中山大學化學學院Gangfeng Ouyang團隊研發(fā)出一種能自主漂浮在水表面的光催化薄膜。這種薄膜在低強度自然陽光（13-18 mW/cm2）照射下就能產(chǎn)生一種名為氧中心有機自由基(oxygen-centred organic radicals,OCORs)的活性物質(zhì)，在40分鐘內(nèi)對10升高度污染的水進行強效滅菌。OCORs的主要特點是壽命很長，可以在弱光照下不斷積累，保持消毒效率。此外，這種光催化薄膜的穩(wěn)定性也超強，能重復(fù)使用50次以上，可以說極具性價比。簡而言之，這種光催化薄膜以其低能耗和高穩(wěn)定性在水體消毒領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。相關(guān)論文于9月15日發(fā)表在《自然·水》(Nature Water)雜志。

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https://doi.org/10.1038/s44221-025-00500-0

06 讓細胞起死回生，促進組織修復(fù)

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組織損傷的本質(zhì)是細胞的死亡崩解。如果能將細胞從瀕臨死亡的邊緣“拽”回來，必將促進組織的修復(fù)。近日，印度科學與創(chuàng)新研究院Santosh Chauhan團隊用誘導(dǎo)細胞死亡的親溶酶體藥物，如L-亮氨酸-L-亮氨酸甲酯(LLOMe)，處理死亡早期的細胞后驚奇地發(fā)現(xiàn)，細胞竟然恢復(fù)了活力。在細胞恢復(fù)的初始階段，研究人員檢測到與胚胎發(fā)育、再生、干性和炎癥相關(guān)的基因和信號上調(diào)。隨后，控制代謝、細胞器生物合成、膜運輸、物質(zhì)運輸和細胞骨架重塑的重要途徑被激活，最終導(dǎo)致細胞完全更新。通過一系列動物實驗，該團隊證實，LLOMe可以增強小鼠皮膚傷口和角膜堿燒傷的愈合，促進黑腹果蠅的造血祖細胞/干細胞產(chǎn)生，誘導(dǎo)青蛙的“尾巴”重現(xiàn)，并介導(dǎo)秀麗隱桿線蟲的神經(jīng)軸突再生。從機制上講，NF-κB信號傳導(dǎo)對LLOMe誘導(dǎo)的細胞復(fù)蘇和再生至關(guān)重要。

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https://doi.org/10.1038/s44318-025-00540-y

07 紅斑狼瘡治療新突破

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紅斑狼瘡是一種常見的慢性、反復(fù)發(fā)作的自身免疫性疾病，臨床癥狀包括皮膚癥狀（如面頰部出現(xiàn)蝶形紅斑、皮膚潰瘍等）、心臟癥狀、肺臟癥狀、腎臟癥狀、血液系統(tǒng)癥狀以及神經(jīng)系統(tǒng)癥狀等。近日，中國科學技術(shù)大學附屬第一醫(yī)院風濕免疫科陳竹團隊在難治性系統(tǒng)性紅斑狼瘡治療方面取得新突破。該團隊設(shè)計出一種能將CD19 mRNA直接靶向遞送到CD8+ T細胞的脂質(zhì)納米顆粒HN2301。體外實驗顯示，HN2301能將CAR T細胞進行重編程，殺傷自體B細胞。由5名紅斑狼瘡患者參與的臨床試驗結(jié)果表明，HN2301輸注能使患者體內(nèi)的B細胞明顯減少，CAR T細胞激活，紅斑狼瘡疾病活動度指數(shù)下降，并且沒有引起明顯的不良反應(yīng)。詳細數(shù)據(jù)于9月17日發(fā)表在《新英格蘭醫(yī)學雜志》(NEJM)。

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https://doi.org/10.1056/NEJMc2509522

08 全球人口頭疼流行程度分析

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平日里我們或多或少都有過頭痛的經(jīng)歷。頭痛，特別是偏頭痛和緊張型頭痛(tension-type headaches,TTHs)，已經(jīng)成為一項全球性的公共衛(wèi)生問題。近日，全球疾病負擔2021頭痛協(xié)作團隊(GBD 2021 Headache Collaborators)對204個國家和地區(qū)的頭痛患病率和傷殘損失壽命年(years lived with disability,YLDs)進行了最新的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。2021年，全世界約有20億人患有緊張型頭痛，12億人患有偏頭痛。雖然緊張型頭痛更為常見，但偏頭痛給身體帶來的傷殘程度更高。值得注意的是，1990~2021年間，頭疼的年齡標準化患病率保持穩(wěn)定，預(yù)計由于人口增長，這一趨勢仍將繼續(xù)下去。從性別、年齡角度分析，30-44歲女性的頭疼患病率較高，健康所受影響也較大。相關(guān)論文于9月18日發(fā)表在《細胞報告·醫(yī)學》(Cell Reports Medicine)雜志。

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https://www.cell.com/cell-reports-medicine/fulltext/S2666-3791(25)00421-5