西湖大学、陆军军医大学、山西大学、中山大学、华中农业大学、中南大学湘雅医院等团队一天 11 篇顶刊齐上线

近年来，生命科学领域高歌猛进，原创性成果层出不穷。2025 年 9 月 25 日，山西大学、西湖大学、陆军军医大学、中山大学、华中农业大学、中南大学湘雅医院等团队一天 5 篇Science、6 篇Cell及其子刊齐上线！

1. Science | 动态 U2AF 循环调控共转录的 mRNA 前体剪接

2025 年 9 月 25 日，西湖大学付向东领衔的团队在国际顶尖学术期刊Science发表了题为

Dynamic U2AF cycling defines two phases of cotranscriptional pre-mRNA splicing

来源：Science

https://doi.org/10.1126/science.adj9141

该研究聚焦真核细胞中共转录的 mRNA 前体剪接，发现 RNA 聚合酶 II（Pol II）的亚基 RPB9 可直接与 U2 辅助因子（U2AF）的小亚基 U2AF1 相互作用，并介导 U2AF1 与 Pol II 结合以识别 3' 剪接位点，而 U2AF 的大亚基 U2AF2 则能以浓度依赖方式促使 U2AF1 从 RPB9 上释放，形成动态的 U2AF 循环，此循环将共转录剪接划分为两个阶段：Pol II 依赖的剪接位点识别阶段和 Pol II 非依赖的剪接体组装阶段。

此外，通过染色质相关 RNA 分析，研究人员证明了 Pol II 的 CTD 结构域对招募剪接因子并非必需，这颠覆了传统认知，同时揭示 RPB9 和 U2AF1 在共转录剪接中具有协同作用，为理解哺乳动物基因组中功能性剪接位点的精准识别提供了新机制。

2. Science | 郧县 2 号头骨系统发育研究

2025 年 9 月 25 日，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所倪喜军团队联合英国自然历史博物馆 Chris Stringer 团队（该研究第一单位为山西大学）在国际顶尖学术期刊Science发表了题为

The phylogenetic position of the Yunxian cranium elucidates the origin of Homo longi and the Denisovans

来源：Science

https://doi.org/10.1126/science.ado9202

该研究通过高分辨率 CT 扫描和数字化重建技术修复了距今约 100 万年的郧县 2 号头骨（湖北郧县汉江阶地遗址出土），重建后发现，其具有「 古老 — 衍生」特征的镶嵌形态：既保留直立人祖征（厚眉弓、低长颅顶、额骨后缩），又具龙人支系新征（宽基础颅与腭部、鼻骨前突、颧颌区横向扁平朝前）。随后，研究人员通过 533 个标志点的几何形态测量及简约法、贝叶斯法系统发育分析，证实郧县 2 号头骨为龙人（H. longi）支系的早期成员。此外，贝叶斯分析显示龙人支系起源约 1.2 百万年前，智人支系起源约 1.02 百万年前，尼安德特支系与二者分化更早（约 1.38 百万年前），提示三大支系早期均经历快速分化。

因此，该研究通过精准重建与系统分析，厘清了亚洲中更新世人类化石的支系归属，为理解 Homo 属深层演化提供了关键形态与时间证据，填补了人类演化树中龙人支系与智人支系分化的关键节点信息。

3. Science | 溶酶体代谢可通过表观遗传调控长寿

2025 年 9 月 25 日，美国贝勒医学院 Huffington 衰老研究中心王萌团队在国际顶尖学术期刊Science发表了题为

Lysosomes signal through the epigenome to regulate longevity across generations

来源：Science

https://doi.org/10.1126/science.adn8754

该研究以秀丽隐杆线虫为模型，发现激活溶酶体脂质信号、招募 AMPK 至溶酶体或抑制溶酶体 mTORC1 等代谢通路可通过调控表观基因组介导跨代长寿。进一步的分析发现，溶酶体信号通过转录因子 SKN-1 上调肠道 HIS-71 表达，HIS-71 能够借助卵黄蛋白和内吞受体 RME-2 从肠道转运至生殖系，再由生殖系特异性 H3K79 甲基转移酶 DOT-1.3 催化其 K79 位点甲基化（H3K79me2/me3 水平升高），该表观标记可跨代传递，最终使线虫寿命延长至 T2-T4 代。

此外，他们还发现饥饿可通过上调 LIPL-4 触发该通路，使野生型线虫寿命得到延长，但 HIS-71 或 DOT-1.3 突变会消除这一效应。因此，该研究揭示了溶酶体-肠道-生殖系的跨组织表观协调机制，为衰老相关疾病干预提供溶酶体、HIS-71、DOT-1.3 等潜在靶点。

4. Science | 人类蛋白质组 PPI 预测

2025 年 9 月 25 日，德克萨斯大学西南医学中心丛倩团队在国际顶尖学术期刊Science发表了题为

Predicting protein-protein interactions in the human proteome

来源：Science

https://doi.org/10.1126/science.adt1630

该研究针对人类蛋白质组中蛋白质 —— 蛋白质相互作用（Protein-protein interactions，PPI）预测的难题，通过两大核心创新突破局限：一是构建 omicMSA，从 30PB 未组装数据中提取 21414 个真核生物的序列，经比对后组装蛋白质编码序列，形成更深的多序列比对，显著增强共进化信号，其物种覆盖大大提升；二是开发深度学习网络 RF2-PPI，通过整合 PDB 的 13231 个 PPI 簇与 AlphaFold 数据库提取的 223441 个结构域-结构域相互作用（DDI）簇，提升 PPI 区分能力，并对弱/瞬时 PPI 预测更具优势。

随后，基于上述模型，最终预测出 17849 个高置信度 PPI，其中 3631 个为此前实验未发现的新 PPI，通过构建这些 PPI 的三维结构模型，揭示了 GPCR 信号、免疫调控等领域的功能机制，且发现 15.3% 疾病相关单氨基酸变异定位于 PPI 界面。因此，该研究为人类生物学研究和疾病分子机制解析提供了关键资源。

5. Science | 动物与 AI 合作行为的神经基础

2025 年 9 月 25 日，美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）洪哲（Weizhe Hong）、Jonathan C. Kao 团队在国际顶尖学术期刊Science发表了题为

Neural basis of cooperative behavior in biological and artificial intelligence systems

来源：Science

https://doi.org/10.1126/science.adw8151

该研究以小鼠和人工智能（AI）为对象，探究合作行为的神经机制与演化规律。在小鼠实验中，通过设计互利奖励合作任务，发现小鼠通过接近、等待、互动三大行为策略实现有效合作。研究人员利用在体钙成像记录 12798 个前扣带回皮层 (ACC) 神经元，发现 ACC 特异性编码合作事件，且 ACC 活动与合作表现正相关，而通过化学/光遗传学抑制 ACC 可使合作指数下降，证实 ACC 对合作的因果作用。

在 AI 系统中，基于多智能体强化学习训练的智能体，会自发发展出类似小鼠的「等待」策略，其循环神经网络中存在编码自身或伙伴位置的单元，且删除「执行/ 抑制」决策单元会显著破坏合作，表现出与小鼠合作机制的相似性。因此，该研究揭示了生物与 AI 系统在合作行为上的共性机制，为跨领域理解合作机制提供新范式。

6. Cell | 多尺度蛋白质组学揭示 AD 发病的蛋白网络及关键靶点

2025 年 9 月 25 日，美国依坎西奈山医学院的张斌教授团队, 美国圣祖德儿童研究医院的彭隽敏团队，和美国明尼苏达大学的蔡东明团队合作在国际顶尖学术期刊Cell发表了题为

Multiscale proteomic modeling reveals protein networks driving Alzheimer’s disease pathogenesis

来源：Cell

https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.08.038

该研究针对阿尔茨海默病（AD）发病机制不明的问题，通过多尺度蛋白质组网络建模，以 AD 易感脑区（海马旁回 PHG、前额叶皮层 PFC）为核心，并整合 MSBB、ROSMAP、BLSA 三大队列共 632 例样本的大规模蛋白质组与遗传数据，通过多尺度建模解析 AD 发病机制。

研究结果表明，胶质 — 神经元亚网络是与 AD 关联最强的子网，涵盖神经元、星形胶质细胞和小胶质细胞的相互作用。此外，他们通过贝叶斯因果网络筛选出 580 个关键驱动蛋白，其中 AHNAK 为核心成员，并基于人诱导多能干细胞衍生的星形胶质细胞进行了验证。总之，该研究为解析 AD 发病的分子机制提供了蛋白质网络视角，同时为 AD 治疗提供了 AHNAK 等潜在靶点。

7. Cancer Cell | 生酮膳食通过肠道产丁酸菌抑制胶质瘤

2025 年 9 月 25 日，陆军军医大学（第三军医大学）卞修武院士领衔的团队在肿瘤学顶尖学术期刊Cancer Cell发表了题为

Ketogenic diet inhibits glioma progression by promoting gut microbiota-derived butyrate production

来源：Cancer Cell

https://doi.org/10.1016/j.ccell.2025.09.002

该研究聚焦生酮膳食（KD）对胶质瘤的抑制作用及机制，通过分析 58 例胶质瘤患者与 79 例健康对照的肠道菌群和代谢物，发现胶质瘤患者存在产丁酸菌丰度降低，且随肿瘤分级升高而减少，粪便和血清中丁酸水平也大幅下降，且丁酸水平高的患者生存期更长。

基于细胞实验以及动物模型，研究人员证实 KD 通过 MUCIN-2 依赖方式重塑肠道菌群，并促进丁酸的产生，丁酸进一步会激活小胶质细胞的 caspase-3，诱导小胶质细胞向抑癌表型转化，最终抑制胶质瘤进展，而特异性清除小胶质细胞或敲除其 caspase-3，KD 和丁酸的抗瘤效果则会消失，补充产丁酸菌或者丁酸可恢复其抗肿瘤效果。因此，该研究揭示了 「KD 饮食 — 肠道菌群 — 丁酸 — 小胶质细胞」轴，为胶质瘤治疗提供了潜在新靶点。

8. Cancer Cell | 癌相关成纤维细胞通过 SPP1 驱动肿瘤进展

2025 年 9 月 25 日，德克萨斯大学西南医学中心黄活聪团队在肿瘤学顶尖学术期刊Cancer Cell发表了题为

Single-cell resolution spatial analysis of antigenpresenting cancer-associated fibroblast niches

来源：Cancer Cell

https://doi.org/10.1016/j.ccell.2025.09.001

该研究通过单细胞测序与高分辨率空间分析，对涵盖 15 种组织、532 个样本的癌相关成纤维细胞（CAFs）进行了系统分析，并发现两种普遍存在于实体瘤中的抗原呈递型 CAFs（apCAFs）亚型：M-apCAF（起源于间皮细胞，表达 MSLN、KRT19 等标志物，定位于癌细胞附近）和 F-apCAF（起源于成纤维细胞，表达 CD45、CD37 等标志物，定位于淋巴细胞富集区）。

进一步的研究发现，两种 apCAFs 亚型均高表达分泌型磷蛋白 1（SPP1），可通过促进肿瘤形成、腹膜转移、化疗耐药等驱动肿瘤进展，而敲除或阻断 SPP1 则可显著减少肿瘤负荷与腹水形成，为癌症治疗提供了新靶点。

9. Cell Metab | 肠道菌C. mitsuokai可促进肝癌发生

2025 年 9 月 25 日，香港中文大学、中山大学于君团队与中山大学匡铭团队合作在著名学术期刊Cell Metabolism发表了题为

Catenibacterium mitsuokai promotes hepatocellular carcinogenesis by binding to hepatocytes and generating quinolinic acid

来源：Cell Metabolism

https://doi.org/10.1016/j.cmet.2025.09.001

该研究深入探讨了 Catenibacterium mitsuokai

（C. mitsuokai）

C. mitsuokai

C. mitsuokai

在机制层面，研究人员发现

C. mitsuokai

C. mitsuokai

C. mitsuokai

10. Dev Cell | 水稻 OsPT11 转运磷酸盐的结构与机制研究

2025 年 9 月 25 日，华中农业大学刘主领衔的团队在著名学术期刊Developmental Cell发表了题为

Cryo-EM structure and dynamic basis of phosphate uptake by PHT1 in rice

来源：Developmental Cell

https://doi.org/10.1016/j.devcel.2025.09.003

该研究聚焦水稻磷转运蛋白 OsPT11，通过冷冻电镜和单分子荧光共振能量转移等技术，揭示了其作为低亲和力无机磷酸盐（Pi）转运体的结构基础与动态转运机制。研究人员首先解析了 OsPT11 在 Pi 结合和未结合状态下的结构，发现其采用典型的主要协助转运蛋白超家族折叠，通过保守残基 Q178、W310、D314、N425 和 K453 特异性结合 Pi，其中 D314 的质子化 — 去质子化循环调控 Pi 的结合与释放。

紧接着，借助单分子荧光共振能量转移技术实时追踪，研究人员发现 OsPT11 通过交替存取机制实现 Pi 转运，其构象动态与转运活性直接关联，胞外开放构象占比越高，转运活性越强，而胞内开放构象占比升高则抑制转运。此外，通过与高亲和力转运体 OsPT8 进行对比，发现二者转运能力差异源于构象分布差异。因此，该研究阐明了 OsPT11 转运 Pi 的分子机制，为培育磷高效作物提供了理论基础。

11. CRM | 沃拉帕沙通过促铁死亡增强癌症免疫治疗

2025 年 9 月 25 日，中南大学湘雅医院曾芙蓉、陈翔、邓广通团队合作在著名学术期刊Cell Reports Medicine发表了题为

Vorapaxar enhanced mitochondria-associated ferroptosis primes cancer immunotherapy via targeting FOXO1/HMOX1 axis

来源：Cell Reports Medicine

https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2025.102371

该研究针对免疫治疗耐药与血栓风险的临床难题，通过筛选 20 种 FDA 批准的抗血小板药物，发现沃拉帕沙（vorapaxar）是强效铁死亡增强剂，可通过靶向 FOXO1/HMOX1 轴促进线粒体相关铁死亡，进而增强癌症免疫治疗效果。

机制层面上，研究人员发现 vorapaxar 可直接结合 FOXO1，抑制其 Ser256 位点磷酸化并促进核转位，并上调血红素加氧酶 1（HMOX1），导致线粒体铁过载、脂质 ROS 积累及线粒体功能紊乱。动物实验结果也证实，vorapaxar 在多种小鼠肿瘤模型中可显著抑制肿瘤生长，并可增强抗 PD-1 的免疫治疗疗效。临床数据分析结果也显示，FOXO1/HMOX1 高表达的黑色素瘤患者接受免疫治疗后，无进展生存期显著延长。总之，该研究为免疫治疗联合方案提供了新靶点，当然还需进一步验证其他癌种适用性及出血风险管控。

结语

总的来说，上述 11 篇高水平研究论文聚焦生物学和医学领域核心科学问题，通过郧县 2 号头骨系统发育研究厘清了亚洲中更新世人类化石的支系归属；揭示了动态 U2AF 循环调控共转录的 mRNA 前体剪接过程；发现了溶酶体代谢可通过表观遗传调控长寿；构建了人类蛋白质组 PPI 预测模型；解析了动物与 AI 合作行为的神经基础；通过多尺度蛋白质组学揭示 AD 发病的蛋白网络及关键靶点；发现了癌相关成纤维细胞通过 SPP1 驱动肿瘤进展、生酮膳食通过肠道产丁酸菌抑制胶质瘤以及肠道菌

C. mitsuokai

总之，这些研究为核心生物学难题提供了新见解，为 AD、肝细胞癌、胶质瘤等疾病的发病机制解析和治疗新策略研发等提供了新思路。

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