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多倍体巨癌细胞：起源、可能的形成途径、特征及调控机制
多倍体巨癌细胞 (PGCC) 的特征是存在单个增大的细胞核或多个细胞核，与肿瘤进展和治疗耐药性密切相关。这些细胞对细胞异质性有重大影响，可能由各种压力源引起，包括放射、化疗、缺氧和环境因素。PGCC 的形成可以通过诸如核内复制、细胞融合、胞质分裂失败、有丝分裂滑移或细胞同类相食等机制发生。值得注意的是，PGCC 表现出与癌症干细胞 (CSC) 相似的特征，并通过不对称分裂产生高度侵袭性的子代。PGCC 及其子代的存在对于赋予对化疗和放疗的耐药性以及促进肿瘤复发和转移至关重要。本综述全面分析了 PGCC 的起源、潜在形成机制、压力源、独特特征和调控途径，以及针对这些细胞的治疗策略。目的是增进对 PGCC 起始和进展的理解，为肿瘤生物学提供新的见解。
2024; 15(13): 4417-4429. doi: 10.7150/jca.95094 研究论文TRIM28部分通过SRF/IDO1轴调控胃癌细胞增殖
背景：胃癌是全球最常见的恶性肿瘤之一，发病率和死亡率都很高。三部分基序含28（TRIM28）是影响肿瘤发生和发展的重要分子，但其在GC中的作用尚不清楚。本研究旨在探索TRIM28影响GC的分子机制。方法：在TCGA数据库的RNA-seq数据、患者肿瘤组织样本和GC细胞系中检测TRIM28的表达。通过siRNA、慢病毒介导的shRNA或质粒沉默或过表达基因。进行细胞计数试剂盒8（CCK-8）和菌落形成试验以探讨TRIM28敲低后GC细胞的增殖情况。使用RNA-seq和TCGA数据库来识别靶基因。采用荧光素酶报告基因检测来检测TRIM28与吲哚胺2,3-双加氧酶（IDO1）之间的可能机制。使用荧光测定试剂盒测定细胞上清液中色氨酸浓度。将MGC-803和746T细胞注射到小鼠体内建立异种移植动物模型。结果：TRIM28的表达与肿瘤大小和较差的预后呈正相关。在GC组织和细胞中观察到TRIM28的上调。体外实验证明敲低TRIM28可显著抑制GC细胞的增殖。然后发现TRIM28与GC细胞中IDO1的表达呈正相关。与此相符，在TRIM28敲低的GC细胞中细胞上清液中色氨酸水平升高，而过表达IDO1可以逆转这种表型。血清反应因子（SRF）是已知的IDO1的调节因子，在GC细胞中也受TRIM28的调控。在GC细胞中，TRIM28敲低引起的IDO1表达降低可以通过过表达血清反应因子（SRF）部分逆转。功能研究表明，GC中IDO1表达增加，敲低IDO1也可以抑制GC细胞的增殖。此外，过表达IDO1可以部分逆转TRIM28敲低引起的GC细胞增殖抑制。在体内实验中，敲低TRIM28显著抑制肿瘤生长，过表达IDO1和SRF均可逆转TRIM28敲低引起的增殖抑制。结论：TRIM28在GC的发生发展中起关键作用，可能通过SRF调控IDO1，TRIM28通过SRF/IDO1轴促进GC细胞增殖。
Vinv 5′ UTR 调控区的突变降低了加工马铃薯中的丙烯酰胺含量，以达到欧盟食品安全标准
欧盟最近禁止使用氯苯胺灵 (CIPC)（委员会实施条例 (EU) 2019/989），这促使马铃薯加工行业寻找替代且更安全的抗发芽方法。低温（即 4°C）储存已成为在不使用 CIPC 的情况下长期储存马铃薯的有效选择。然而，大多数商业马铃薯品种在冷藏过程中会积累高水平的还原糖 (RS)，这种现象称为冷诱导甜化 (CIS)。在将马铃薯高温加工成薯片和炸薯条等产品的过程中，RS 会与天冬酰胺和肽发生反应生成神经毒素丙烯酰胺，加工产品会呈现棕色至黑色（Bhaskar 等人，2010 年）。图 1a 以图形方式描述了马铃薯储存的挑战。由于培育抗 CIS 的马铃薯品种来取代易感 CIS 的品种十分困难，新基因组技术 (NGT) 正成为一种有用的方法，可快速将抗 CIS 特性引入加工行业使用的商业品种中。尽管基于 CRISPR 的方法可以灵活地针对植物基因组中的任何选定序列，但迄今为止，该技术主要用于针对植物中的蛋白质编码序列。在本研究中，我们利用编辑 5' UTR 序列来改造业界首选的马铃薯品种的 CIS 抗性。液泡转化酶 (VInv) 已被确定为将蔗糖转化为 RS 的关键酶。先前的研究表明，沉默 VInv 基因是降低马铃薯冷藏后 RS 积累的一种合适方法 (Bhaskar 等人，2010 年；Zhu 等人，2016 年)。
西兰花适体允许体外定量转录调控研究
体内和体外的定量转录调控研究通常使用报告基因蛋白。在这里我们表明，使用西兰花适体，可以在各种调节方案中对转录的定量研究，而无需翻译步骤。为了探索我们研究了使用基于热力学占用模型的几种调节方案，并与以前的研究发现了极好的一致性。在下一步中，我们表明非编码DNA可以对转录水平产生巨大影响，类似于与操作员站点具有很强亲和力的LAC阻遏物的影响。最后，我们指出了该方法的局限性，该延迟时间与适体折叠的关系。我们得出结论，西兰花适体适合定量转录测量。
大气光量子通信链路的调控
摘要。俄罗斯联邦于 2023 年通过了一项到 2030 年对量子通信行业进行监管的概念。本文作者参与了该概念的制定。该文件证实了改进光通信立法的必要性。研究表明，目前尚无对光通信进行法律监管的全球参考系统，这将对有效监督大气光量子通信线路构成挑战。本文提出了旨在规范大气光量子通信线路的优先措施，这将扩大量子通信的商业潜力。作者提出了保护量子通信服务用户权利以及大气光量子通信线路所有者权利的措施。为了促进大气光量子通信线路的运行，必须事先采取措施，因为法律的不确定性对基础设施项目的发展构成了限制。
铬、镍和镉的表观遗传调控
摘要：环境和职业暴露于六价铬、镍和镉等重金属是全球主要的健康问题。一些重金属是已证实的人类致癌物。DNA损伤、基因表达失调和异常的癌症相关信号传导等多种机制已被证明会导致金属诱发的致癌作用。然而，重金属诱发致癌和血管生成的分子机制仍不完全清楚。近年来，越来越多的研究表明，除了基因毒性和基因突变外，表观遗传机制在金属诱发的癌症中起着至关重要的作用。表观遗传学是指在不改变DNA序列的情况下对基因组进行的可逆性修饰；表观遗传修饰通常涉及DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑和非编码RNA。表观遗传调控对于维持正常的基因表达模式至关重要；表观遗传修饰的破坏可能导致细胞功能改变，甚至恶性转化。因此，异常的表观遗传修饰广泛参与金属诱导的癌症形成、发展和血管生成。值得注意的是，表观遗传机制在重金属诱导的致癌作用和血管生成中的作用仍不清楚，迫切需要进一步研究。在这篇综述中，我们重点介绍了目前在理解表观遗传机制在重金属诱导的致癌作用、癌症进展和血管生成中的作用方面的进展。
CD44 缺失通过调控 PPARγ 和细胞周期相关通路促进脂肪生成
CD44 是一种细胞表面粘附受体和干细胞生物标志物，最近与慢性代谢疾病有关。CD44 的消融可改善肥胖中的脂肪组织炎症和胰岛素抵抗。在这里，我们研究了人类和小鼠脂肪组织中细胞类型特异性 CD44 的表达，并进一步研究了前脂肪细胞中的 CD44 如何调节脂肪细胞功能。使用 Crispr Cas9 介导的基因缺失和慢病毒介导的基因重新表达，我们发现 CD44 的缺失会促进脂肪细胞分化和脂肪生成，而 CD44 的重新表达会消除这种影响并降低 3T3-L1 细胞中的胰岛素反应和脂联素分泌。从机制上讲，CD44 通过抑制 Pparg 表达来实现这一点。通过定量蛋白质组学分析，我们进一步发现细胞周期调节通路大多因 CD44 的缺失而减少。事实上，CD44 的重新表达适度恢复了参与细胞周期所有阶段的蛋白质的表达。这些数据得到了 CD44 缺陷细胞中前脂肪细胞增殖率增加的进一步支持，而 CD44 的重新表达会削弱这种影响。我们的数据表明，CD44 在调节脂肪生成和脂肪细胞功能方面起着至关重要的作用，可能是通过调节 PPARγ 和细胞周期相关通路实现的。这项研究首次提供了证据，表明在前脂肪细胞中表达的 CD44 在调节主要表达 CD44 的免疫细胞之外的脂肪细胞功能方面起着关键作用。因此，针对（前）脂肪细胞中的 CD44 可能为治疗肥胖相关的代谢并发症提供治疗潜力。
CD44 缺失通过调控 PPARγ 和细胞周期相关通路促进脂肪生成
CD44 是一种细胞表面粘附受体和干细胞生物标志物，最近与慢性代谢疾病有关。CD44 的消融可改善肥胖中的脂肪组织炎症和胰岛素抵抗。在这里，我们研究了人类和小鼠脂肪组织中细胞类型特异性 CD44 的表达，并进一步研究了前脂肪细胞中的 CD44 如何调节脂肪细胞功能。使用 Crispr Cas9 介导的基因缺失和慢病毒介导的基因重新表达，我们发现 CD44 的缺失会促进脂肪细胞分化和脂肪生成，而 CD44 的重新表达会消除这种影响并降低 3T3-L1 细胞中的胰岛素反应和脂联素分泌。从机制上讲，CD44 通过抑制 Pparg 表达来实现这一点。通过定量蛋白质组学分析，我们进一步发现细胞周期调节通路大多因 CD44 的缺失而减少。事实上，CD44 的重新表达适度恢复了参与细胞周期所有阶段的蛋白质的表达。这些数据得到了 CD44 缺陷细胞中前脂肪细胞增殖率增加的进一步支持，而 CD44 的重新表达会削弱这种影响。我们的数据表明，CD44 在调节脂肪生成和脂肪细胞功能方面起着至关重要的作用，可能是通过调节 PPARγ 和细胞周期相关通路来实现的。这项研究首次提供了证据，表明在前脂肪细胞中表达的 CD44 在调节主要表达 CD44 的免疫细胞之外的脂肪细胞功能方面起着关键作用。因此，针对（前）脂肪细胞中的 CD44 可能为治疗肥胖相关的代谢并发症提供治疗潜力。
用于细胞疗法的工程转录调控。
合成生物学领域的主要目标是开发能够通过激活治疗相关的细胞功能来响应用户定义的输入的工具。响应外部刺激的基因转录和调控是正在探索的这些细胞功能中最强大和用途最广泛的功能之一。受嵌合抗原受体 (CAR) T 细胞疗法成功的推动，基于跨膜受体的平台因其感知细胞外配体并随后激活细胞内信号转导的能力而受到欢迎。跨膜受体与转录激活平台的整合尚未发挥其全部潜力。质粒 DNA 的瞬时表达通常用于体外探索基因调控平台。然而，能够靶向治疗相关的内源性或稳定整合基因的应用更具临床意义。基因调控可能允许工程细胞进入感兴趣的组织并将功能性蛋白质分泌到细胞外空间或分化为功能性细胞。调节转录的跨膜受体有可能在包括癌症治疗和再生医学在内的众多应用中彻底改变细胞疗法。在这篇综述中，我们将研究当前控制哺乳动物细胞转录的工程方法，重点关注可以响应细胞外信号选择性激活的系统。我们还将推测这些技术的潜在治疗应用，并研究有希望扩展其功能并加强对细胞疗法中基因调控的控制的方法。
多类型灵活资源与低频减载协调控制策略实现有功功率平衡
摘要：随着电力系统规模的不断扩大，分布式发电和能量管理向有源配电网发展趋势日益明显。然而分布式可再生能源的不稳定性给电力系统运行带来了复杂性，电力系统的有源对称性和平衡性显得越来越重要。本文针对分布式资源和低频减载的特点，提出了一种基于储能功率快速调整的协调运行与控制策略。分析各类可控资源的特点，探究储能的快速响应能力，根据支撑时间对储能类型进行分类，最终通过储能系统的功率分配与调节控制实现决策。此外，针对有源支撑不足的场景，提出了低频减载和分级系统的综合控制策略。通过多能源系统案例验证了所提模型和方法的可行性。