项目文章集锦 | 顶刊连发！Bulk转录组如何打通基因表达机制和医学功能材料的任督二脉？

文章名称：SARS-CoV-2 compromises blastocyst quality by modifying the ovarian microenvironment

发表期刊：Signal transduction and targeted therapy (IF 52.7)

研究组学：转录组+蛋白组+代谢组+脂质组

研究材料：人卵巢颗粒细胞、卵泡液

研究内容：研究阐明SARS-CoV-2感染通过激活卵巢局部干扰素信号、重塑卵泡液代谢-脂质网络影响胚胎质量的潜在机制：一方面，IFN-β驱动的MX1/ISG15异常表达与特定脂质如WE的积累共同损害囊胚发育；另一方面，部分代谢物如DL-Tryptophan和脂质如phSM的减少提升卵母细胞成熟度。该研究为揭示病毒感染与生殖功能关联提供了多组学视角，对病毒感染后辅助生殖策略制定具有指导意义。

解读链接：项目文章STTT（IF52.7）| 山大生殖团队多组学研究揭示SARS-CoV-2感染通过卵巢微环境改变影响胚胎质量新进展

文章名称：Noninvasive Optogenetics Realized by iPSC-Derived Tentacled Carrier in Alzheimer’s Disease Treatment

发表期刊：Advanced Materials (IF 26.8)

研究组学：转录组+单细胞转录组

研究材料：小鼠多功能干细胞

研究内容：研究通过分化诱导多能干细胞（iPSCs），获得了具有“触手状”形态的干细胞（TenSCs），并从中分离出其衍生的“触手”囊泡TenSCev。这些囊泡继承了亲本细胞的生物功能，具有出色的神经靶向能力与病理环境修复潜能。基于此，研究团队将TenSCev作为功能性载体用于递送光遗传学元件，从而实现了真正意义上的无创、可控的神经元激活。同时，TenSCev中丰富的病理环境修复物质还显著改善了局部神经环境，有效阻止了疾病进程，提升了AD模型小鼠及老龄鼠的认知功能表现。

解读链接：项目文章Adv Mater | 中国药科大学利用 iPSCs 衍生囊泡实现阿尔茨海默病无创光遗传治疗

文章名称：Directional Freeze-Casting Cryogel Loaded with Quaternized Chitosan Modified Gallium Metal–Organic Frameworks to Capture and Eradicate the Resistant Bacteria for Guided Regeneration in Infected Bone Defects

发表期刊：Advanced Materials（IF 26.8）

研究组学：SC-ICP-MS检测+转录组+定量代谢组+ELISA

研究材料：大鼠骨髓间质干细胞

研究内容：抗菌药物耐药性和骨再生受损是治疗感染性骨缺损的巨大挑战。考虑到复杂的微环境和耐药菌介导的持续机制，研究设计了一种带正电荷的季铵化壳聚糖（QCS）涂层镓基金属有机框架（GaMOF），以捕获耐抗生素细菌作为“捕集器”，并通过干扰三羧酸（TCA）循环使甲氧西林（Me）恢复活力。然后，采用定向冷冻铸造的方法制备了装载Me和QCSGaMOF的径向定向多孔低温凝胶。定向多孔结构通过引导成骨细胞向内生长而增强骨整合作用。体外和体内实验证明了制备的Me/QCSGa-MOF@Cryogel在对抗耐药细菌和引导感染骨缺损骨再生方面的优势。

文章名称：Injectable Dynamic Hydrogel with Responsive Mechanical Reinforcing Ability Reverses Intervertebral Disc Degeneration by Suppressing Ferroptosis and Restoring Matrix Homeostasis

发表期刊：Advanced Functional Materials（IF 19）

研究组学：转录组

研究材料：小鼠髓核细胞

研究内容：椎间盘退变（IDD）由于髓核细胞（NPCs）的铁死亡和细胞外基质（ECM）代谢的不平衡，在临床上仍然是一个重要的挑战。研究提出了一种基于氧化透明质酸（OHA）和聚乙烯醇（PVA）的动态水凝胶（HPGO），用于整合负载Ori的NPC膜基纳米囊泡，并通过GDF5接枝到OHA链上。前驱体注入NP后，通过形成各种动态键，可迅速形成机械弹性水凝胶。同时，退化NP的酸性pH可以触发GDF5的响应性释放，GDF5可能与Ori协同减轻微环境中的炎症，恢复ECM的代谢稳态。此外，HPGO水凝胶中的希夫碱基团可以清除微环境中的游离亚铁离子，加强动态键，实现自我调节强化，从而为退变椎间盘提供机械支撑。

文章名称：Subchronic Exposure to Polystyrene Nanoplastics Disrupts Placental Development and Calcium Homeostasis: Insights from In Vivo and In Vitro Models

发表期刊：Acs Nano (IF 16)

研究组学：转录组+蛋白组+ELISA

研究材料：小鼠胎盘、胎盘类器官、体外细胞

研究内容：纳米塑料成为全球关注的持久性污染物，对人类健康构成重大风险。然而，纳米塑料对女性生殖系统的长期不利影响尚不清楚。母体暴露于10 mg/L PS-NPs诱导胎儿吸收率增加，胎儿体重显著增加。进一步观察胎盘形态发现，PS-NPs暴露导致胎盘结构异常，滋养细胞受损。在细胞水平上，PS-NPs暴露可促进HTR-8/SVneo细胞的增殖、迁移和侵袭。机制上，转录组学和蛋白质组学分析显示，PS-NPs引发胎盘钙紊乱，上调小鼠Stam2的表达。PS-NPs诱导的STAM2通过干扰钙通道蛋白IP3R3的溶酶体降解，通过增加HTR-8/SVneo细胞中TRPV6的水平，促进细胞内钙流入，介导滋养层钙稳态的破坏，调节细胞功能。

文章名称：Refined DNA repair manipulation enables a universal knock-in strategy in mouse embryos

发表期刊：Nature Communications （IF15.7）

研究组学：转录组

研究材料：小鼠受精卵/胚胎

研究内容：CRISPR依赖性基因敲入中sgRNA的设计和筛选一直是一项艰巨的任务。因此，需要一种适用于不同sgRNA靶点的通用、高效的敲入策略。在小鼠胚胎研究中，发现相邻sgRNA引导的敲入效率差异很大，尽管频率相似。MMEJ偏置的sgRNA通常导致高敲入效率，而NHEJ偏置的sgRNA导致低敲入效率。通过敲低Polq来阻断MMEJ的修复可以提高敲入效率，而抑制NHEJ的修复则表现出不同的效果。发现了一种化合物AZD7648，它可以将DSB的修复转向MMEJ。最后，通过将AZD7648处理与Polq敲低相结合，在小鼠胚胎中开发了一种通用且高效的敲入策略。该方法在10多个基因组位点上得到了验证，实现了高达90%的敲入效率。

文章名称：Cullin5 drives  experimental asthma exacerbations by modulating alveolar macrophage antiviral  immunity

发表期刊：Nature Communications（IF 15.7）

研究组学：转录组+ELISA+Transwell assay+免疫沉淀

研究材料：小鼠中性粒细胞/嗜酸性粒细胞

研究内容：研究阐明SARS-CoV-2感染通过激活卵巢局部干扰素信号、重塑卵泡液代谢-脂质网络影响胚胎质量的潜在机制：一方面，IFN-β驱动的MX由呼吸道病毒感染引起的哮喘加重是一个严重的全球卫生问题。抗病毒免疫受损被认为与发病机制有关，但其潜在机制仍未得到充分研究。在小鼠模型中，研究发现Cullin5 是Cullin-RING E3泛素连接酶5的关键成分，其表达上调并与中性粒细胞计数增加和流感诱导的屋尘螨诱发的哮喘加重有关。相反，CUL5缺乏通过增加IFN-β的产生来减轻中性粒细胞肺炎症和哮喘加重。机制上，在胸腺基质淋巴生成素刺激后，CUL5与O-GlcNAc转移酶（OGT）相互作用，诱导OGT的lys48连锁多泛素化，阻断OGT对线粒体抗病毒信号蛋白O-GlcNAc酰化和RIG-I信号激活的作用。1/ISG15异常表达与特定脂质如WE的积累共同损害囊胚发育；另一方面，部分代谢物如DL-Tryptophan和脂质如phSM的减少提升卵母细胞成熟度。该研究为揭示病毒感染与生殖功能关联提供了多组学视角，对病毒感染后辅助生殖策略制定具有指导意义。