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撰文 | 姚湧 小學(xué)森 廬州月

責(zé)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(xì)胞會進行有節(jié)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(fā)生癌變，并且癌細(xì)胞轉(zhuǎn)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(xué)醫(yī)學(xué)院Serena Zacchigna團隊完成的體內(nèi)癌癥模型和離體工程心臟組織實驗表明，心肌細(xì)胞搏動所產(chǎn)生的機械力負(fù)荷降低了心肌中癌癥細(xì)胞的增殖。人類心臟轉(zhuǎn)移瘤的空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)顯示，癌細(xì)胞的組蛋白甲基化和染色質(zhì)致密化程度降低。這些變化影響增殖相關(guān)位點的染色質(zhì)可及性，使得增殖難以啟動。在這個機械力信號傳導(dǎo)中，名為Nesprin-2的蛋白起著關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用。該研究闡明了單純的物理機械力就可以抑制腫瘤細(xì)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(guān)論文于4月23日發(fā)表在《科學(xué)》（Science）雜志。

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

定向殺死癌細(xì)胞的微型機器人

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醫(yī)療微型機器人在靶向治療遞送方面具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，當(dāng)前的微型機器人系統(tǒng)只能實現(xiàn)物理靶向，一旦到達靶點，由于缺乏生物選擇性，它們無法區(qū)分健康細(xì)胞和癌細(xì)胞。近日，德國馬克斯·普朗克智能系統(tǒng)研究所Metin Sitti團隊開發(fā)出一個將磁靶向與生物選擇性相結(jié)合的生物混合微型機器人系統(tǒng)。這種微型機器人來源于人類胚胎腎細(xì)胞，經(jīng)基因工程改造可產(chǎn)生腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體（TRAIL）。TRAIL可誘導(dǎo)多種腫瘤細(xì)胞死亡，但不會損害健康細(xì)胞。研究人員將改造的細(xì)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(jié)合，以實現(xiàn)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(xù)數(shù)天釋放TRAIL，引發(fā)癌癥細(xì)胞選擇性死亡，同時避免對健康細(xì)胞的損害。該研究將微型機器人技術(shù)與基因工程細(xì)胞療法相結(jié)合，以實現(xiàn)靶向、長期和癌癥選擇性治療。相關(guān)論文于4月29日發(fā)表在《科學(xué)·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(xì)胞的殺傷型病毒，在腫瘤治療上表現(xiàn)出巨大潛力。當(dāng)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(yīng)答。近日，沈陽藥科大學(xué)藥學(xué)院Mengchi Sun團隊運用化學(xué)手段將聚乙二醇化腺病毒（Ads）與運動藻類（Synechococcus WH8102）相結(jié)合，開發(fā)了一種可吸入微生物OVs微團。在藻類運動的驅(qū)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(xì)胞內(nèi)的鈣離子耗竭，破壞細(xì)胞緊密連接，促進微團深入實體瘤，從而增強腺病毒介導(dǎo)的免疫原性細(xì)胞死亡，增強抗腫瘤免疫。小鼠實驗結(jié)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(xì)數(shù)據(jù)于4月24日發(fā)表在《細(xì)胞報告·醫(yī)學(xué)》（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(tǒng)

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人體器官早期微小的病理變化很難進行準(zhǔn)確檢測，這給疾病預(yù)防、診斷和治療帶來了障礙。近日，美國哥倫比亞大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院Haotian Wu團隊利用循環(huán)胞外microRNAs（ex-miRNA）設(shè)計出基于miRNA的組織信號（miRNA-based Tissue Signal，miR-TS）評分系統(tǒng)。miR-TS可同時評估包括腦、心臟、肝臟和肺在內(nèi)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(guān)健康結(jié)局密切相關(guān)，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(yù)測性生物標(biāo)志物，追蹤重大健康事件的發(fā)展，例如急性心肌梗死、腦血管意外、認(rèn)知障礙和呼吸不暢等。該研究表明，循環(huán)ex-miRNA具有作為組織健康的穩(wěn)健生物標(biāo)志物和多種疾病發(fā)作預(yù)測信號的潛力。相關(guān)論文于4月28日發(fā)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(fēng)滾草啟發(fā)設(shè)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(yōu)的適應(yīng)性和機動性。球形結(jié)構(gòu)因其零轉(zhuǎn)彎半徑和在復(fù)雜地形上的幾何穩(wěn)定性而成為理想的選擇。然而，現(xiàn)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(shè)計的復(fù)雜性、重量和成本。近日，加州大學(xué)洛杉磯分校材料科學(xué)與工程系Ximin He團隊受風(fēng)滾草啟發(fā)，通過編織光敏/無源雙層條構(gòu)建空心球形結(jié)構(gòu)，設(shè)計出一種滾動機器人Twirlbot。Twirlbot能在恒定光線下自主滾動，展現(xiàn)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(fēng)以及適應(yīng)不同的地形和環(huán)境。這些特性賦予了Twirlbot在現(xiàn)實世界應(yīng)用中的巨大潛力，如自發(fā)種子播種、日光驅(qū)動的通勤和自主水下布線。值得注意的是，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計可以推廣到其他系統(tǒng)，從而大大降低成本（不到現(xiàn)有自主無約束機器人的十分之一）。相關(guān)論文于4月29日發(fā)表在《科學(xué)·進展》（Science Advances）雜志。

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

通過視網(wǎng)膜成像進行疾病篩查

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最近，墨爾本大學(xué)外科系Zhuoting Zhu團隊將質(zhì)量感知模塊與預(yù)訓(xùn)練的基礎(chǔ)模型集成在一起，開發(fā)出一個用于高效疾病檢測的多任務(wù)視網(wǎng)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(shè)計，能對2型糖尿病、痛風(fēng)、骨質(zhì)疏松癥、高血壓、高脂血癥、甲狀腺疾病等進行準(zhǔn)確檢測。在一項社區(qū)醫(yī)療試驗中，Reti Pioneer的篩查速度可高達約36秒/例，明顯快于標(biāo)準(zhǔn)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(xiàn)也超過了芬蘭糖尿病風(fēng)險評分（Finnish Diabetes Risk Score），得到了臨床醫(yī)生和患者的高度認(rèn)可。總的來說，Reti Pioneer可以提供一種從眼部組學(xué)到臨床篩查的可轉(zhuǎn)化、低成本的疾病診斷途徑。相關(guān)論文于4月28日發(fā)表在《自然·醫(yī)學(xué)》（Nature Medicine）雜志。

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