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这项研究介绍了一种名为 PocketXMol 的全原子级生成式人工智能模型，旨在统一处理与蛋白质口袋相关的多种分子任务。该模型通过原子级提示（Task Prompt）机制，无需针对特定任务进行微调，即可实现小分子和肽类药物的对接、从头设计及分子优化。实验结果表明，PocketXMol 在 11 项计算基准测试中表现卓越，性能显著超越了包括 AlphaFold 3 在内的 55 个基准模型。在实际应用中，研究人员利用该模型成功设计出了高效的 caspase-9 抑...

这项研究通过构建一个庞大的长双歧杆菌（BIL）基因组图谱，揭示了婴儿型双歧杆菌（BI）与长双歧杆菌（BL）在遗传学和功能上的显著差异。研究表明，这两类细菌应被视为独立的物种，因为它们在代谢母乳成分、维生素合成及地理演化路径上表现出明显的适应性差异。调查发现，工业化国家婴儿肠道中BI的流行率显著下降，且现有的商业益生菌往往难以在不同地理背景的婴儿体内成功定植。此外，研究识别出了新的亚种级别分子标记，能够更精...

这项研究利用全脑成像技术和人工智能算法，构建了小鼠脑部少突胶质细胞与髓鞘的动态图谱。通过分析不同年龄、性别及遗传背景的样本，研究人员揭示了髓鞘在空间分布上的显著差异，并确定了影响其形成的转录组特征与轴突结构因素。研究特别探讨了中枢神经系统在面对损伤时的区域脆弱性与再生潜力，尤其是在脱髓鞘疾病模型中的表现。在阿尔茨海默病模型中，实验发现弥漫性斑块是导致白质髓鞘损伤的主要原因，而非传统的致密核心斑块。...

这项研究介绍了一个名为 OmicVerse 的综合性分析平台，旨在通过 Python 环境简化体学数据的处理流程。该研究特别开发了 BulkTrajBlend 算法，利用生成对抗网络（GAN）和变分自编码器（VAE）来解决单细胞测序中常见的细胞缺失问题。通过对体数据和单细胞数据的深度融合，该工具能够高精度地模拟缺失细胞并重建真实的细胞发育轨迹。此外，该平台还集成了多组学对齐、差异表达分析及细胞间通讯识别等多种功能。实验证明，该方法在小鼠...

本文介绍了 PIVOT ，这是一款用于 多组学空间数据配准 的开源、用户友好型软件工具。该工具通过结合 人工引导的仿射变换 与 自动非线性微调 ，克服了不同成像模式间组织形变和比例不一的整合难题。研究人员利用 PIVOT 成功实现了 组织学（H&E）、蛋白质组学、转录组学及代谢组学 数据的高精度对齐，并在多项性能指标上优于现有工作流。此外，该程序支持 坐标数据与高分辨率图像 的无缝转换，有效减少了跨平台数据分析时的用户...

这项研究揭示了一个由肿瘤细胞、免疫细胞（巨噬细胞）和神经系统构成的三方循环机制，该机制共同驱动了癌症恶病质和厌食症。研究发现，肿瘤分泌的CSF1会诱导巨噬细胞产生GDF15，这种细胞因子随后激活大脑中的GFRAL-RET通路并增强交感神经活性。神经末梢释放的去甲肾上腺素会反过来上调肿瘤中的ZIP4和CSF1，形成一种自我放大的病理反馈环路。这种恶性循环导致了严重的肌肉萎缩、脂肪流失和能量代谢失衡。实验证明，通过药物阻断该轴...

这项研究介绍了一个名为 PaperBanana 的创新框架，旨在通过多智能体系统自动化生成学术插图和统计图表。该系统通过检索、规划、视觉化及审阅四个核心步骤，将复杂的学术文本或原始数据转化为符合现代顶尖 AI 会议（如 NeurIPS）审美标准的专业图形。为了量化生成质量，研究团队同步推出了 PaperBananaBench 基准测试，从内容准确性、表达简洁度、阅读便利性及视觉美感四个维度对模型进行严格评估。实验结果表明，该框架在多项指标...

这项研究介绍了一种名为 BayesPrism 的新算法，旨在解决从体表转录组数据中精确推断细胞类型比例和基因表达的难题。该工具利用贝叶斯统计模型整合单细胞参考数据，能够有效克服生物样本间的技术偏差，在性能测试中显著优于现有的细胞解卷积方法。通过对多种癌症样本的分析，研究揭示了肿瘤微环境中非恶性细胞（如巨噬细胞和 T 细胞）的分布及其状态对患者生存预后的关键影响。此外，BayesPrism 还能辅助识别不同解剖区域内恶性细胞...

这项研究介绍了一款名为 SpaceTracer 的创新计算框架，旨在直接从空间转录组数据中检测体细胞单核苷酸变异 (SNVs)。该工具克服了空间测序数据稀疏且噪声大的技术瓶颈，通过结合贝叶斯网络、机器学习和单倍型相位分析，实现了高精度的突变识别。利用这些天然存在的遗传标志物，研究者能够在保留组织原始空间结构的基础上，追踪细胞谱系的演化与迁移过程。在对皮肤鳞状细胞癌的应用中，该方法揭示了非肿瘤上皮细胞的大规模预侵袭性迁...

这项研究介绍了一种名为 Seq-Scope-X 的创新空间多组学技术，旨在突破传统空间转录组学在分辨率和通量上的局限。该方法通过结合可膨胀水凝胶物理放大组织样本，并利用 NovaSeq 6000 测序芯片捕获生物分子，实现了亚微米甚至纳米级的空间观测精度。Seq-Scope-X 不仅能精确区分细胞内的细胞核与细胞质转录组，还能通过抗体条形码技术同步检测蛋白质的空间分布。研究团队在小鼠肝脏、大脑和人类扁桃体等多种组织中验证了该技术，证明...

本文介绍了一项名为 HistoSweep 的计算框架，旨在为数字病理学和空间组学提供高分辨率的组织质量控制。研究人员开发了一种可扩展的算法，通过整合色彩统计、纹理描述符和自适应阈值，能够从数十亿像素的图像中自动剔除伪影、无细胞空隙及背景噪声。该工具在处理超大图像时无需 GPU 加速，显著提升了在标准 CPU 硬件上的运算效率。通过对 25 个多样化数据集的验证，HistoSweep 证明了其在识别转录信号泄漏和组织错位方面的卓越能力...

这项研究利用多路离子束成像（MIBI-TOF）技术，对人类结核分枝杆菌感染形成的肉芽肿进行了深入的空间分析。研究揭示了肉芽肿内部高度有序的免疫微环境，特别是发现了由调节性髓系细胞和调节性T细胞共同构成的免疫抑制生态位。通过对比结核病与结节病，科学家识别出结核病特有的免疫调节特征，如PD-L1和IDO1的高表达，而这些特征在常规模型中难以模拟。此外，研究证实血液中的PD-L1表达量不仅与肺部炎症程度相关，还能有效预测疾病...

这项研究通过分析全球超过8.5万个元基因组，构建了一个跨越行星尺度的微生物栖息地框架，揭示了全球微生物群落的结构与演化规律。研究发现，虽然多数物种受限于特定环境，但全能型物种（generalists）能够跨越生态边界，在迥异的栖息地之间生存并繁衍。这些全能型微生物充当了基因流动的媒介，通过水平基因转移促进了功能基因在不同环境间的传播。特别值得关注的是，它们在抗生素耐药性（AMR）的扩散中扮演了核心角色，例如将耐药...

这项研究揭示了神经系统如何通过三阴性乳腺癌 (TNBC) 中的周围神经侵犯 (PNI) 影响病理进展和免疫治疗效果。研究发现，由感觉神经分泌的降钙素基因相关肽 (CGRP) 会诱导癌症相关成纤维细胞 (CAFs) 转化为肌成纤维细胞表型，进而加速胶原蛋白沉积并重塑肿瘤微环境。这种由神经介导的病理变化形成了免疫排斥屏障，阻碍了免疫细胞的浸润，使肿瘤对免疫检查点抑制剂产生耐药性。临床数据表明，正向 PNI 状态与患者预后不良及高转移率显...

这项研究揭示了肿瘤内细菌，特别是胞内寄生细菌，在驱动乳腺癌转移和术后复发中的关键作用。研究发现，当细菌侵入癌细胞内部时，会激活cGAS-STING信号通路，进而诱导IL-17B因子的表达。这种分子机制会重新编程中性粒细胞，使其由具有抗肿瘤潜力的状态转变为免疫抑制状态，从而帮助癌细胞逃脱免疫监管并在远端器官定植。实验证明，通过抗生素清除体内细菌或使用抗体耗竭中性粒细胞，能显著降低肺转移的风险并延长生存期。此外，人类...

这项研究揭示了硬脑膜在对抗胶质母细胞瘤（GBM）等中枢神经系统肿瘤中的关键免疫调节作用。研究人员开发了一种名为硬脑膜血管阻断（MBB）的手术策略，通过结扎颈外动脉选择性减少硬脑膜血供，而不损伤脑实质。这种干预改变了脑膜巨噬细胞（BAM）的组成，使具有强大抗原呈递能力的rBAM群体扩张，从而激活针对肿瘤的T细胞免疫反应。实验证明，MBB能显著抑制小鼠体内的肿瘤生长，并与PD-1抑制剂具有协同治疗效果。此外，人类临床数据...

这项研究揭示了表皮突（rete ridges）作为一种独特的哺乳动物皮肤附属器官的演化与发育机制。通过对人类、猪和海豚等多种动物进行比对，科学家发现表皮突的形成与毛发密度减少及皮肤增厚密切相关，旨在提供结构支撑和防御优势。不同于在胚胎期发育的毛囊或汗腺，表皮突是在出生前后通过独特的分子路径产生的。研究强调，BMP信号通路的广泛激活是驱动表皮突网络形成的核心要素，而传统的WNT信号在此过程中则处于失活状态。这些发现...

这项研究通过多个数据集重新定义了帕金森病（PD）的病理机制，提议将其视为一种躯体-认知动作网络（SCAN）功能障碍。研究发现，帕金森病患者的SCAN区域表现出显著的过度连接，而有效的药物治疗、深部脑刺激（DBS）以及经颅磁刺激（TMS）均能通过纠正这种异常连接来缓解症状。相比传统的运动靶点，针对SCAN网络进行的个性化神经调控在改善步行障碍、震颤及非运动症状方面表现出更优的临床潜力。通过精准功能影像技术锁定SCAN区域，...

这项研究揭示了大脑与外周肿瘤之间存在一种复杂的双向通讯机制，特别是在肺癌的发展过程中。研究发现，实性肿瘤能够通过外周神经系统与中枢神经建立联系，形成一个由感觉神经和交感神经组成的调控轴。当肺部出现肿瘤时，这种神经回路会被激活，进而抑制机体的癌症免疫反应，从而促进恶性病变的表型和不良预后。实验证明，通过化学遗传学方法或药物干预来阻断这一神经信号传导，可以有效增强免疫监视并减缓肿瘤生长。此外，临床数据...

这项研究揭示了ATF6α（一种内质网应激传感器）在肝细胞癌（HCC）中的关键致病作用。研究发现，肝细胞中ATF6α的持续激活通过抑制FBP1基因引发代谢重编程，导致糖原耗尽、乳酸堆积和肿瘤微环境的恶化。这种代谢变化通过诱导CD8+ T细胞竭制，形成了一个免疫抑制环境，从而加速癌症进展。然而，ATF6α的高表达也使肿瘤对免疫检查点阻断（ICB）疗法更加敏感。实验证明，利用反义寡核苷酸（ASOs）靶向抑制ATF6α，或结合抗PD-1治疗，能有效...

这项研究通过建立CD8+ T细胞的转录与表观遗传图谱，揭示了调控细胞状态转换的核心转录因子（TF）机制。研究利用Taiji管线识别出驱动组织驻留记忆（TRM）与终末耗竭（TEXterm）等不同状态的关键因子，并发现蛋白酶体通路是细胞功能障碍的重要标志。通过在小鼠体内进行的Perturb-seq筛选，作者证实了Zscan20和Jdp2等新型转录因子在控制T细胞耗竭中的关键作用。实验表明，敲除这些特定因子不仅能抑制细胞耗竭，还能与免疫检查点阻断（...

本文介绍了一种名为 Scissor 的新颖生物信息学算法，旨在通过整合单细胞测序数据与带有表型信息的批量（bulk）数据，识别与特定疾病特征相关的细胞亚群。该方法利用批量数据中丰富的临床标注（如药物反应、肿瘤转移或生存率），弥补了单细胞研究通常样本量较小、统计效能不足的缺陷。Scissor 采用网络正则化稀疏回归模型，能够自动筛选出对特定表型（如肺癌的低氧状态或黑色素瘤的免疫治疗反应）起关键作用的细胞。研究证明，该工...

这项研究介绍了一个名为 Local Pooling (LP) 的轻量级超快速计算框架，旨在解决大规模空间组学数据处理中的资源瓶颈。该框架通过创新的邻域索引策略取代了传统的邻接矩阵，使 GPU 显存消耗随细胞数量线性增长，从而能够处理包含千万级细胞的超大规模数据集。基于该框架开发的 SpaLP 工具在各种任务中表现卓越，包括生态位识别、多批次整合以及三维组织图谱构建。实验证明，SpaLP 的计算效率比传统的图形神经网络方法提升了多达 300...

这份研究介绍了一种名为 SpatialAgent 的自主人工智能代理系统，旨在通过大语言模型驱动的推理、规划和工具整合来加速空间生物学发现。该系统利用 LangChain 框架，通过集成的存储模块、动态规划能力及多样化的生物信息学工具库，能够自主完成基因面板设计、细胞类型注释和细胞间通讯分析等复杂任务。实验结果表明，SpatialAgent 在设计基因面板的准确性上超越了多数传统计算方法和人类专家，且在与人类科学家的人机协作模式下表现...

这项研究介绍了一种名为 PRISM 的新型计算框架，旨在从人类基因组测序数据中精确识别并清除微生物污染。研究人员通过分析 230 个独立数据集，证明了该工具在区分真实组织常驻微生物与技术噪声方面具有极高的敏感性和特异性。利用 PRISM 对 TCGA 和 CPTAC 数据库中的 25 种癌症进行再分析，发现头颈部、胃肠道和泌尿生殖道肿瘤中存在稳健的微生物信号，而其他癌症类型的信号则较为稀疏。在胰腺癌研究中，微生物的存在被发现与宿主蛋...