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撰文 | 姚湧 小學森 廬州月

責編 |既來知

心臟為什么不會得癌癥？

圖片來源：pixabay.com

心臟是一個很神奇的器官。心肌細胞會進行有節律的搏動，并在個體出生后停止增殖，因此，心臟沒有再生能力。更有趣的是，心臟極少發生癌變，并且癌細胞轉移也很少把心臟作為靶器官。這表明限制心臟再生的機制也可能對癌癥有對抗作用。近日，意大利的里雅斯特大學醫學院Serena Zacchigna團隊完成的體內癌癥模型和離體工程心臟組織實驗表明，心肌細胞搏動所產生的機械力負荷降低了心肌中癌癥細胞的增殖。人類心臟轉移瘤的空間轉錄組學顯示，癌細胞的組蛋白甲基化和染色質致密化程度降低。這些變化影響增殖相關位點的染色質可及性，使得增殖難以啟動。在這個機械力信號傳導中，名為Nesprin-2的蛋白起著關鍵的調節作用。該研究闡明了單純的物理機械力就可以抑制腫瘤細胞的生長，并提出了基于機械刺激的癌癥治療潛在策略。相關論文于4月23日發表在《科學》（Science）雜志。

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https://www.science.org/doi/10.1126/science.ads9412

定向殺死癌細胞的微型機器人

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醫療微型機器人在靶向治療遞送方面具有廣闊的應用前景。然而，當前的微型機器人系統只能實現物理靶向，一旦到達靶點，由于缺乏生物選擇性，它們無法區分健康細胞和癌細胞。近日，德國馬克斯·普朗克智能系統研究所Metin Sitti團隊開發出一個將磁靶向與生物選擇性相結合的生物混合微型機器人系統。這種微型機器人來源于人類胚胎腎細胞，經基因工程改造可產生腫瘤壞死因子相關凋亡誘導配體（TRAIL）。TRAIL可誘導多種腫瘤細胞死亡，但不會損害健康細胞。研究人員將改造的細胞與生物相容性良好的磁性Janus顆粒（半涂有FePt納米薄膜的二氧化硅珠）結合，以實現外部磁性控制。利用磁場，微型機器人在腫瘤周圍積累，并連續數天釋放TRAIL，引發癌癥細胞選擇性死亡，同時避免對健康細胞的損害。該研究將微型機器人技術與基因工程細胞療法相結合，以實現靶向、長期和癌癥選擇性治療。相關論文于4月29日發表在《科學·進展》（Science Advances）雜志。

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https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aea9831

可吸入性微生物促進腫瘤殺傷

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溶瘤病毒（OVs）是一種可以選擇性的感染并摧毀腫瘤細胞的殺傷型病毒，在腫瘤治療上表現出巨大潛力。當前的瓶頸在于如何讓溶瘤病毒精確地抵達患癌部位，并激起機體有效的免疫應答。近日，沈陽藥科大學藥學院Mengchi Sun團隊運用化學手段將聚乙二醇化腺病毒（Ads）與運動藻類（Synechococcus WH8102）相結合，開發了一種可吸入微生物OVs微團。在藻類運動的驅動下，該微團可穿透呼吸道黏液和上皮屏障到達肺部腫瘤。藻類還能將腫瘤細胞內的鈣離子耗竭，破壞細胞緊密連接，促進微團深入實體瘤，從而增強腺病毒介導的免疫原性細胞死亡，增強抗腫瘤免疫。小鼠實驗結果表明，OVs微團吸入給藥對肺腫瘤顯示出強大的抗腫瘤作用。這種可吸入微生物OV策略為臨床溶瘤治療提供了一種有前景的方案。詳細數據于4月24日發表在《細胞報告·醫學》（Cell Reports Medicine）雜志。

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https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2026.102771

研判人體健康狀況的microRNA生物評分系統

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人體器官早期微小的病理變化很難進行準確檢測，這給疾病預防、診斷和治療帶來了障礙。近日，美國哥倫比亞大學公共衛生學院Haotian Wu團隊利用循環胞外microRNAs（ex-miRNA）設計出基于miRNA的組織信號（miRNA-based Tissue Signal，miR-TS）評分系統。miR-TS可同時評估包括腦、心臟、肝臟和肺在內的17種組織健康水平。三個人群隊列和10個臨床人群測試顯示，miR-TS評分與相關健康結局密切相關，并且具有高度的組織特異性。此外，心臟、大腦和肺部的miR-TS評分也可以作為預測性生物標志物，追蹤重大健康事件的發展，例如急性心肌梗死、腦血管意外、認知障礙和呼吸不暢等。該研究表明，循環ex-miRNA具有作為組織健康的穩健生物標志物和多種疾病發作預測信號的潛力。相關論文于4月28日發表在《自然·通訊》（Nature Communications）雜志。

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https://www.nature.com/articles/s41467-026-72578-3

受風滾草啟發設計的滾動機器人

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對于機器人來說，全向運動比單向/雙向運動具有更優的適應性和機動性。球形結構因其零轉彎半徑和在復雜地形上的幾何穩定性而成為理想的選擇。然而，現有的球形機器人多依賴于嵌入式控制組件和機載電源，不可避免地增加了設計的復雜性、重量和成本。近日，加州大學洛杉磯分校材料科學與工程系Ximin He團隊受風滾草啟發，通過編織光敏/無源雙層條構建空心球形結構，設計出一種滾動機器人Twirlbot。Twirlbot能在恒定光線下自主滾動，展現出多種功能，包括全向運動、爬坡、防踐踏、貨物運輸、自我校正、抗風以及適應不同的地形和環境。這些特性賦予了Twirlbot在現實世界應用中的巨大潛力，如自發種子播種、日光驅動的通勤和自主水下布線。值得注意的是，這種結構設計可以推廣到其他系統，從而大大降低成本（不到現有自主無約束機器人的十分之一）。相關論文于4月29日發表在《科學·進展》（Science Advances）雜志。

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https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aeb8948

通過視網膜成像進行疾病篩查

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最近，墨爾本大學外科系Zhuoting Zhu團隊將質量感知模塊與預訓練的基礎模型集成在一起，開發出一個用于高效疾病檢測的多任務視網膜成像框架Reti Pioneer。該框架基于臨床獲取的107730張彩色眼底照片進行設計，能對2型糖尿病、痛風、骨質疏松癥、高血壓、高脂血癥、甲狀腺疾病等進行準確檢測。在一項社區醫療試驗中，Reti Pioneer的篩查速度可高達約36秒/例，明顯快于標準實驗室工作流程。Reti Pioneer在隨后進行的2型糖尿病臨床試驗中的表現也超過了芬蘭糖尿病風險評分（Finnish Diabetes Risk Score），得到了臨床醫生和患者的高度認可。總的來說，Reti Pioneer可以提供一種從眼部組學到臨床篩查的可轉化、低成本的疾病診斷途徑。相關論文于4月28日發表在《自然·醫學》（Nature Medicine）雜志。

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https://www.nature.com/articles/s41591-026-04359-w