本期16篇Cell研究论文的学科分类及短评

期刊简介：Cell是爱思唯尔旗下的生命科学研究出版社Cell Press出版的学术期刊，最新影响因子为45.5。爱思唯尔是一家总部位于荷兰的学术出版公司，专门发表科学、技术和医学等相关内容。其出版的期刊包括著名的《柳叶刀》（The Lancet）主刊和子刊等医学期刊、《细胞》（Cell）主刊和子刊等生物学期刊、以及ScienceDirect电子期刊集等等。Cell的文章具有高度的原创性和创新性，反映了最前沿的生命科学研究成果和理念。由于其篇幅较长，通常能够提供详尽和深入的数据和分析，使得读者能够更全面地理解研究的背景、方法和结论。因此，Cell常常被视为学术界最重要的期刊之一，对于推动生命科学领域的发展具有重要作用。

Cell期刊上主要发表Article（研究论文）、Resource（资源论文）、Theory（理论论文）、Matters Arising（问题讨论）、Preview（预览）、Review（综述），以及最新推出的short article（短论文）。

在本文中，小编挑选了最新一期Cell发表的研究论文进行简单的解读，主题内容包括：

1. 类病毒RNA在微生物生态中的作用
2. 单细胞数据可能泄露私人信息
3. 核心微生物组与健康的关系
4. mTOR调控胚胎发育
5. 低温适应中呼吸复合体的结构
6. 钠梯度调控线粒体膜电位
7. 纳米管增强T细胞抗肿瘤效果
8. 肺泡巨噬细胞调节乳腺癌转移
9. TMEM132B调节酒精作用
10. DMD猕猴模型中的细胞缺陷
11. 基因组变异与精神障碍的关系
12. 新技术分析疾病相关基因
13. 致病变异影响蛋白质功能
14. 斑马鱼胚胎祖细胞的动态变化
15. 技术分析福尔马林保存组织中的RNA
16. 靶向蛋白质降解的策略

最新一期Cell论文研究领域分类：

1. 微生物组与生态学  
Viroid-like colonists of human microbiomes（人类微生物组中的类病毒定殖者）【1】：本研究探索了类病毒RNA（Obelisks），一种广泛存在于多种环境和人类微生物群落中的环状RNA分子。类病毒RNA对微生物生态系统中的潜在作用进行了分析，有助于理解微生物群体与宿主之间复杂的关系，以及这些RNA分子如何影响人体健康和疾病。
A core microbiome signature as an indicator of health（核心微生物组标志物作为健康的指示器）【3】：本研究发现，某些肠道细菌能够在不同环境和疾病状态下维持稳定关系，构成由有益和有害微生物组成的核心微生物组结构。研究为通过调节微生物组改善健康提供了新的方向，尤其在饮食、疾病干预等方面具有重要意义。
2. 单细胞与基因组学  
Private information leakage from single-cell count matrices（单细胞计数矩阵中的私人信息泄露）【2】：本文探讨了单细胞RNA测序数据中的计数矩阵可能无意泄露私人健康信息的风险。研究对生物医学研究中的数据隐私问题进行了警示，并强调在单细胞数据应用时需要更严格的数据保护措施。
Detection and analysis of complex structural variation in human genomes across populations and in brains of donors with psychiatric disorders（在人类基因组中检测和分析复杂的结构变异：不同人群和精神障碍供体大脑中的应用）【11】：本文研究了如何检测人类基因组中的复杂结构变异，并探讨了这些变异如何与精神障碍相关。研究揭示了基因重排与精神疾病的关系，推动了精准医学和精神健康治疗的研究。
Saturation mutagenesis-reinforced functional assays for disease-related genes（饱和突变强化的功能分析方法用于与疾病相关的基因）【12】：研究提出了一种新技术SMuRF，利用深度突变筛选分析疾病相关基因的功能，识别致病变异并揭示其机制。这项技术对遗传疾病的诊断和治疗具有广泛应用前景。
Pervasive mislocalization of pathogenic coding variants underlying human disorders（致病编码变异的普遍错位：对人类疾病的影响）【13】：本研究揭示了错义变异如何导致蛋白质功能错位，并引发不同人类疾病，拓展了我们对基因突变和疾病机制的理解。
3. 细胞生物学与发育学  
mTOR activity paces human blastocyst stage developmental progression（mTOR活性调控人类胚泡阶段发育进程）【4】：本研究探讨了mTOR信号通路在调控人类胚泡阶段发育中的作用。通过抑制mTOR活性，研究人员发现胚泡发育进程的减缓。这一发现有助于揭示胚胎发育过程中的时序调控机制，并为体外胚胎发育研究提供新思路。
A multimodal zebrafish developmental atlas reveals the state-transition dynamics of late-vertebrate pluripotent axial progenitors（多模态斑马鱼发育图谱揭示晚期脊椎动物多能轴向祖细胞的状态转变动态）【14】：本研究建立了一个斑马鱼发育图谱，揭示了脊椎动物胚胎发育过程中多能轴向祖细胞的动态变化，为发育生物学研究提供了重要资源，帮助理解细胞状态转变。
4. 生物医学与治疗  
Structural basis of respiratory complex adaptation to cold temperatures（呼吸复合体适应低温的结构基础）【5】：本研究解析了呼吸复合体在低温适应中的结构变化，揭示了复合体的特殊组装方式和更高的电子转移效率。这一发现为研究生物如何应对低温能量需求提供了新视角，并对细胞生物学和能量代谢的研究具有重要意义。
A transmitochondrial sodium gradient controls membrane potential in mammalian mitochondria（跨线粒体钠梯度调控哺乳动物线粒体膜电位）【6】：本研究发现线粒体复合体I在维持线粒体膜电位中的作用，阐明了钠梯度的重要性。这一发现为线粒体功能和能量代谢的研究提供了新理解，并可能为代谢性疾病的治疗提供新的靶点。
Intercellular nanotube-mediated mitochondrial transfer enhances T cell metabolic fitness and antitumor efficacy（细胞间纳米管介导的线粒体转移增强T细胞的代谢能力和抗肿瘤效果）【7】：本研究表明，通过纳米管将线粒体从骨髓干细胞转移到CD8+ T细胞中，可增强T细胞的代谢能力，提升抗肿瘤效能。这一发现为癌症免疫治疗提供了新的策略，特别是在增强T细胞活性和抗肿瘤效果方面。
Lung-resident alveolar macrophages regulate the timing of breast cancer metastasis（肺部常驻的肺泡巨噬细胞调节乳腺癌转移的时机）【8】：本研究发现，肺泡巨噬细胞通过分泌促休眠信号帮助控制乳腺癌细胞的转移进程。随着癌症进展，癌细胞逐渐失去对这些信号的感知，形成耐药机制，为肿瘤免疫逃逸和转移控制提供新的理解。
The TMEM132B-GABAA receptor complex controls alcohol actions in the brain（TMEM132B-GABAA受体复合物调控大脑中的酒精作用）【9】：本研究揭示了TMEM132B作为GABA受体的辅助亚单位，如何调节酒精对大脑的作用。研究揭示了酒精通过GABA系统影响神经活动，为酒精依赖的治疗提供了新的靶点。
Profound cellular defects attribute to muscular pathogenesis in the rhesus monkey model of Duchenne muscular dystrophy（在杜氏肌营养不良症猕猴模型中，细胞缺陷对肌肉发病机制的贡献）【10】：本研究揭示了杜氏肌营养不良症猕猴模型中免疫细胞、肌肉干细胞等细胞的缺陷，为该病的发病机制、药物开发及治疗提供了新的研究方向。
5. 技术与方法学创新  
Spatially exploring RNA biology in archival formalin-fixed paraffin-embedded tissues（在保存的福尔马林固定石蜡包埋组织中空间探索RNA生物学）【15】：本研究开发了Patho-DBiT技术，可以在临床保存的组织中同时高效分析多种RNA分子，并精准定位RNA变异。该技术为肿瘤研究和临床诊断提供了新工具，揭示肿瘤细胞的空间异质性和时空变化。
SnapShot: Targeted protein degradation（快照：靶向蛋白质降解）【16】：本文探讨了靶向蛋白质降解策略，利用细胞内的降解机制选择性地去除目标蛋白质。该技术在药物发现、疾病治疗和细胞功能研究中展现出巨大的潜力，尤其是在解决传统药物无法靶向的难治性疾病方面具有应用价值。

最新一期Cell论文汇总：

【1】 Viroid-like colonists of human microbiomes（人类微生物组中的类病毒定殖者）：这篇文章研究了一类在多种环境和人类相关微生物群落中广泛存在的RNA分子——类病毒RNA（Obelisks）。这些RNA分子具有环状结构，但没有分支，是一种尚未被详细研究的遗传元素。这项研究揭示了类病毒RNA在微生物生态系统中的潜在作用，有助于我们理解微生物与宿主之间的复杂关系，以及这些类病毒元素如何影响人体健康和疾病。

【2】 Private information leakage from single-cell count matrices（单细胞计数矩阵中的私人信息泄露）：本文探讨了单细胞RNA测序数据中计数矩阵可能无意间泄露的私人信息。尽管单细胞RNA测序对生物研究至关重要，但该研究发现它可能暴露有关个体的私人健康信息。该研究对数据隐私和生物医学研究中的伦理问题提出了警示，强调了在使用单细胞数据时需要更严格的数据保护措施。

单细胞基因表达数据隐私风险与保护研究：随着涵盖数百万细胞的单细胞数据集日益公开，这些数据极大地促进了复杂生物过程的研究。然而，这种公开性也带来了显著的隐私风险。研究表明，单细胞基因表达数据的个体可能面临“链接攻击”的风险，即攻击者可以利用公开的组织或细胞类型特异性表达数量性状位点（eQTL）信息，推断出敏感的表型信息。尽管单细胞数据本身具有测量噪声且大规模数据集稀缺，研究者通过开发一种新方法，能够在不依赖eQTL信息的情况下进行基因型预测及基因型-表型关联分析。进一步研究表明，一个研究中的基因变异信息可能被用来揭示另一个研究中个体的隐私信息。这一发现突显了单细胞数据公开与共享过程中隐私保护的重要性，同时也为开发更安全的数据共享机制提供了研究方向。

【3】 A core microbiome signature as an indicator of health（核心微生物组标志物作为健康的指示器）：本研究发现某些肠道细菌能够在不同的环境变化和疾病状态下保持稳定的关系，形成了一个由两组竞争性微生物群体（一个有益、一个有潜在害处）组成的核心微生物组结构。这一发现为通过调节微生物组来改善人体健康提供了新的靶点，尤其对于与饮食、疾病等因素相关的健康干预具有重要意义。

【4】 mTOR activity paces human blastocyst stage developmental progression（mTOR活性调控人类胚泡阶段发育进程）：本文研究了mTOR信号通路在调控人类胚泡阶段发育中的作用。通过抑制mTOR活性，研究人员发现可以减缓胚泡后期的发育进程，这一发现有助于揭示胚胎发育过程中的时序调控机制，并为体外胚胎发育研究提供了新思路。

许多哺乳动物能够在胚泡阶段通过减缓发育进程，将受孕与分娩在时间上分离。在小鼠中，这种休眠状态通过降低调控生长的mTOR信号通路活性实现。然而，这种能力是否在哺乳动物乃至人类中普遍存在仍不明确。该研究表明，降低mTOR信号通路的活性可以诱导人类多能干细胞（hPSCs）和类胚泡进入一种休眠状态。这种状态表现为增殖和发育进程的限制，以及与子宫内膜细胞附着能力的降低。在体外实验中，研究发现人类细胞在胚泡阶段具有进入休眠的活跃能力，这一过程在功能和分子水平上均可逆。这一研究表明，人类胚泡发育的节奏控制具有潜在的生殖治疗应用前景，为进一步研究相关机制提供了新视角。

【5】 Structural basis of respiratory complex adaptation to cold temperatures（呼吸复合体适应低温的结构基础）：本研究通过解析棕色脂肪中呼吸I:III2复合体的高分辨率结构，揭示了在低温适应过程中复合体的特殊组装方式和更高的电子转移效率。这一发现对理解生物如何应对低温条件下的能量需求具有重要意义，并为研究能量代谢、细胞生物学和生理学提供了新的视角。

【6】 A transmitochondrial sodium gradient controls membrane potential in mammalian mitochondria（跨线粒体钠梯度调控哺乳动物线粒体膜电位）：本文研究了线粒体复合体I作为Na+/H+交换器的作用，揭示了钠梯度在维持线粒体膜电位中的重要性。这一发现为线粒体功能和能量代谢研究提供了新的理解，也可能对代谢疾病的治疗提供新的靶点。

【7】 Intercellular nanotube-mediated mitochondrial transfer enhances T cell metabolic fitness and antitumor efficacy（细胞间纳米管介导的线粒体转移增强T细胞的代谢能力和抗肿瘤效果）：本研究发现，通过纳米管将线粒体从骨髓干细胞转移到CD8+ T细胞中，可以增强T细胞的代谢能力，提高其抗肿瘤效能。这一研究为癌症免疫治疗提供了新的策略，特别是如何增强T细胞的活性和抗肿瘤效果。

【8】 Lung-resident alveolar macrophages regulate the timing of breast cancer metastasis（肺部常驻的肺泡巨噬细胞调节乳腺癌转移的时机）：本文研究了肺泡巨噬细胞在乳腺癌转移中的作用，发现它们通过分泌促休眠信号帮助控制癌细胞的转移进程。然而，随着癌症的进展，癌细胞逐渐丧失对这些信号的感知，形成了耐药机制。该研究为肿瘤免疫逃逸和转移控制提供了新的理解。

【9】 The TMEM132B-GABAA receptor complex controls alcohol actions in the brain（TMEM132B-GABAA受体复合物调控大脑中的酒精作用）：本研究发现TMEM132B是一种GABA受体的辅助亚单位，能够调节酒精对大脑的作用，涉及分子和行为层面的改变。该研究揭示了酒精如何通过GABA系统影响神经活动，并为理解酒精依赖及其治疗提供了新的靶点。

【10】 Profound cellular defects attribute to muscular pathogenesis in the rhesus monkey model of Duchenne muscular dystrophy（在杜氏肌营养不良症猕猴模型中，细胞缺陷对肌肉发病机制的贡献）：该研究展示了杜氏肌营养不良症（DMD）猕猴模型中的免疫细胞、肌肉干细胞等细胞的严重缺陷。这一发现为深入研究DMD的发病机制、药物开发及疗法提供了新的研究方向。

【11】 Detection and analysis of complex structural variation in human genomes across populations and in brains of donors with psychiatric disorders（在人类基因组中检测和分析复杂的结构变异：不同人群和精神障碍供体大脑中的应用）：这篇文章研究了人类基因组中的复杂结构变异，特别是如何通过高效的检测方法揭示基因重排与精神障碍之间的关系。该研究有助于揭示基因变异在精神疾病中的作用，为精准医学和精神健康治疗提供新的线索。

【12】 Saturation mutagenesis-reinforced functional assays for disease-related genes（饱和突变强化的功能分析方法用于与疾病相关的基因）：本研究提出了一种新的深度突变筛选技术（SMuRF），能够在疾病相关基因上进行功能分析，识别致病变异并揭示其机制。该方法可以广泛应用于基因功能研究和临床基因组学，推动遗传疾病的诊断和治疗。

【13】 Pervasive mislocalization of pathogenic coding variants underlying human disorders（致病编码变异的普遍错位：对人类疾病的影响）：本研究揭示了致病的错义变异如何通过错位影响蛋白质的功能，导致不同人类疾病的发生。该研究拓展了我们对基因突变引起疾病的认识，特别是蛋白质错位对细胞功能的影响，推动了疾病机理的研究。

【14】 A multimodal zebrafish developmental atlas reveals the state-transition dynamics of late-vertebrate pluripotent axial progenitors（多模态斑马鱼发育图谱揭示晚期脊椎动物多能轴向祖细胞的状态转变动态）：本研究通过构建一个全面的斑马鱼发育图谱，整合了时间、空间和转录数据，揭示了脊椎动物胚胎发育过程中多能轴向祖细胞的动态变化。这一图谱为发育生物学研究提供了重要资源，有助于深入理解胚胎发育过程中细胞状态的转变。

【15】 Spatially exploring RNA biology in archival formalin-fixed paraffin-embedded tissues（在福尔马林固定保存的石蜡包埋组织中空间探索RNA生物学）：本研究开发了一种新的技术Patho-DBiT，可以在临床保存的组织中同时高效地分析多种RNA分子（如mRNA、miRNA等），并且能够精准定位不同RNA变异。这为肿瘤研究和临床诊断提供了新的工具，能够揭示肿瘤细胞在空间上的异质性和时空变化。

Patho-DBiT技术助力FFPE组织RNA生物学研究：在福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）组织中探索RNA生物学的能力对病理学研究具有变革性潜力。最新研究提出了一种与病理学兼容的组织内确定性条形码技术（Patho-DBiT），结合原位聚腺苷酸化和计算创新，实现了空间全转录组测序，专为临床存档的FFPE样本设计。该技术能够同时分析基因表达和RNA加工，揭示区域特异性剪接异构体，并高灵敏度绘制存储达5年的临床肿瘤FFPE组织的转录组图谱。此外，Patho-DBiT还能捕获全基因组单核苷酸RNA变异，从而区分恶性亚克隆和非恶性细胞，特别是在研究人类淋巴瘤时。该技术还可映射微RNA调控网络和RNA剪接动态，解析其在空间肿瘤发生中的作用。在单细胞水平上，Patho-DBiT剖析了推动肿瘤克隆结构和进展的时空细胞动态。作为一种有价值的平台，Patho-DBiT有望解码FFPE组织中丰富的RNA生物学信息，为临床病理学评估提供支持。

【16】 SnapShot: Targeted protein degradation（快照：靶向蛋白质降解）：这篇文章探讨了靶向蛋白质降解策略，主要利用细胞内的降解机制（如蛋白酶体系统或自噬途径）选择性地去除目标蛋白质。近年来，随着该技术的发展，靶向蛋白质降解在药物发现、疾病治疗以及细胞功能研究中展现出巨大的潜力。研究着重于如何通过调控蛋白质的降解途径，解决一些传统药物无法靶向的难治性疾病，以及在膜蛋白、细胞内和细胞外蛋白的功能表征中的应用价值。这项技术为精准医学、癌症治疗和神经退行性疾病等领域提供新的治疗策略。

靶向蛋白降解策略助推药物研发与功能研究：靶向蛋白降解策略通过利用内源性细胞降解机制，有选择性地清除目标蛋白质。这种方法在药物研发和细胞内、膜蛋白及细胞外蛋白功能研究中展现了广阔前景。随着新兴技术的不断发展，研究者能够更加精准地操控蛋白降解过程，从而探索疾病相关蛋白的作用机制，并开发出针对特定蛋白质的治疗手段。这些技术为蛋白质功能研究和创新药物设计提供了强有力的工具，加速了靶向治疗领域的进步。

最新一期Cell封面内容：

2024年11月14日第187卷第23期

封面：在本期《细胞》杂志中，Bai等人开发了一种病理兼容的组织中确定性条形码（Patho-DBiT）技术，用于临床存档的福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）组织样本中不同RNA物种的空间测序。Patho DBiT允许从单次运行中对大小非编码RNA、剪接异构体、基因组规模的单核苷酸变体和RNA动力学进行空间共谱分析。封面图片展示了人类淋巴瘤FFPE切片的超分辨率组织结构，以及Patho DBiT揭示的多层空间RNA图谱。图片来源：Hannah Wang和Zhiliang Bai。

Cell主编：

John Pham 从事专职编辑工作多年，并在2008年加入了 Cell Press 细胞出版社旗下期刊 Molecular Cell 的编辑团队。在2012年，他升任为该刊主编。继续他的职业发展，他在2018年7月成为了 Cell 期刊的主编，成为该刊创刊44年来的第四任主编。

John一直是透明诚信的倡导者，并始终主张对作者保持热情和尊重。他在推进出版前图像检测、数据上传存档政策以及试验新的同行评议方法方面发挥了重要作用。这些举措都是为了提高科学出版的质量和透明度，同时加强研究的可重复性和伦理性。John的科学背景和对出版业务的深入了解使他能够在《Cell》这样一个广受尊敬的平台上，推动科学事业的发展，并解决研究者面临的关键问题。他的工作不仅仅是出版高质量的科学研究，还包括在科学界中推广重要的伦理和质量标准。通过这种方式，John希望能够在整个科学界内发挥领导作用，帮助研究者更好地应对挑战，从而推动科学的进步和创新。