2月Nature杂志重磅级亮点研究成果解读！

时光总是匆匆易逝，转眼间2月份即将结束，在即将过去的2月里，Nature杂志又有哪些亮点研究值得一读呢？小编对相关研究成果进行了筛选整理，分享给大家！

【1】Nature：破解T细胞"过劳死"密码！科学家找到让免疫战士永葆青春的基因开关

doi：10.1038/s41586-025-09989-7

如果把人体免疫系统比作一支精锐部队，CD8+杀伤性T细胞就是其中最勇猛的特种兵—它们专门猎杀被病毒感染的细胞和癌细胞，是守护健康的终极防线。然而，这位英勇的战士却有一个致命弱点：在癌症或慢性感染的持久战中，它们会逐渐丧失战斗力，陷入一种名为"T细胞耗竭"的功能失调状态，就像一位长期加班的打工人最终彻底"躺平"。

WHO数据显示，全球每年新发癌症病例超过1900万，而慢性病毒感染（如HIV、乙肝病毒）影响着数亿人的健康，在这些疾病中，T细胞耗竭是导致免疫治疗失效的核心瓶颈。以癌症免疫治疗为例，尽管PD-1/PD-L1抑制剂近年来改变了肿瘤治疗格局，但只有20%-40%的患者能够产生持久应答，关键原因之一就是肿瘤浸润T细胞早已"精疲力竭"。更棘手的是，科学家发现，那些真正提供长期保护的"记忆T细胞"与这些"耗竭T细胞"在基因表达上竟然长得极为相似—就像一对双胞胎，一个前途无量，一个却前途无"亮"。如何区分并精准调控这对"双面间谍"，一直是免疫学界悬而未决的难题。

近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为“Atlas-guided discovery of transcription factors for T cell programming”的研究有望为这一困境带来了转机，来自北卡罗来纳大学Lineberger综合癌症中心等机构的科学家们历时多年构建了一份详尽的CD8+ T细胞状态图谱，这份图谱不仅记录了T细胞从"生龙活虎"到"奄奄一息"的全套变身流程，更重要的是，它首次系统性地鉴定了控制这些状态转换的"基因开关"——转录因子。

CD8⁺ T细胞分化状态的转录与表观基因组图谱及转录因子鉴定流程

文章中，研究人员整合了九种不同T细胞状态的转录组学和表观遗传学数据，开发了一套计算平台来预测转录因子活性。通过这一平台，他们像侦探一样追踪每一个基因调控网络的蛛丝马迹，最终锁定了两个此前从未与T细胞耗竭挂钩的"新嫌疑犯"：ZSCAN20和JDP2。实验证实，当这两个基因被敲除后，耗竭T细胞仿佛被注入了"强心针"，重新获得了杀伤肿瘤的能力，而更令人惊喜的是，它们形成长期免疫记忆的能力丝毫未受影响—这相当于让一位筋疲力尽的职场人恢复干劲同时不损害他的职业规划。

【2】Nature：肝癌的"叛徒基因"，其助纣为虐却也是免疫治疗的"投名状"！

doi：10.1038/s41586-025-10036-8

肝脏，这位人体内最任劳任怨的"解毒劳模"，每天默默处理着我们摄入的酒精、药物和代谢废物。然而，当现代生活方式带来的代谢负担持续超载，这位劳模也会陷入"慢性崩溃"—内质网应激，一种细胞层面的"过劳死"前兆。如今，肝癌是全球第六大常见癌症，每年新增病例超过90万，死亡人数更高达83万，其中肝细胞癌占原发性肝癌的75%-85%。在中国，肝癌发病率尤为严峻，占全球病例的近一半，且多数患者确诊时已属晚期，五年生存率不足20%。传统治疗手段对晚期肝癌效果有限，而近年来兴起的免疫检查点抑制剂虽带来曙光，但总体应答率仅约20%，如何筛选获益人群成为临床痛点。在这场与死神的赛跑中，科学家们一直在寻找那个既能解释肝癌发生、又能预测治疗反应的"关键钥匙"。

近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为“Activated ATF6α is a hepatic tumour driver restricting immunosurveillance”的研究报告中，来自德国癌症研究中心等机构的科学家们通过研究揭示了这把钥匙的真面目：ATF6α蛋白，这个原本应在细胞应激时启动"自我保护程序"的分子，一旦长期处于激活状态竟会化身肿瘤的"帮凶"。

文章中，研究人员分析了大量肝癌患者数据集和国际组织样本，发现ATF6α高激活的肿瘤更具侵袭性，生长更快，患者生存期显著缩短。小鼠实验中，肝细胞特异性激活ATF6α足以诱导进行性肝炎、免疫抑制，并最终导致肝癌发生—堪称"一颗老鼠屎坏了一锅粥"的分子版演绎。然而，故事的戏剧性在于，这位"反派"身上还藏着另一重身份，研究人员意外发现，恰恰是这些ATF6α高表达的肿瘤对免疫检查点抑制剂的反应出奇地好；在晚期肝癌患者中，ATF6α激活水平高的个体更容易获得完全缓解，这就像是肿瘤亲手递交了一份"投名状"—它虽然凶猛，却也暴露了自己的软肋。

【3】Nature：科学家揭开青春肌肤的秘密——猪和熊的皮肤里或隐藏着抗衰老线索

doi：10.1038/s41586-025-10055-5

长久以来，人类进化过程中为何逐渐脱去毛发，一直是科学界和公众津津乐道的未解之谜，而伴随毛发减少出现的，是皮肤中一种名为“表皮嵴”（rete ridges）的微观结构，这些嵴状起伏如同皮肤的“生物魔术贴”，牢牢固定表皮与真皮，维持着皮肤的弹性和强韧。然而，它们的形成时机与分子机制，多年来始终笼罩在迷雾之中，过去，科学家普遍认为这些皮肤微观结构在胚胎发育早期就已定型，因此对其起源知之甚少。更棘手的是，长期以来，科研选错了“模特”。当人们观察不同动物的皮肤时，首先注意到的往往是皮毛的差异，殊不知，表皮嵴隐藏在皮肤表面之下。

近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为“Rete ridges form via evolutionarily distinct mechanisms in mammalian skin”的研究报告中，来自华盛顿州立大学等机构的科学家们通过研究发现，像猪、灰熊和海豚这些皮肤较厚的动物，其实拥有和我们人类相似的表皮嵴结构；而常用的人类生物医学模型，如小鼠和非人灵长类动物，却因为浑身毛发而缺乏这一结构。

人类和猪皮肤中的网状嵴在围产期形成

研究者指出，大多数科学家以为这些皮肤皱褶是在胚胎早期形成的，这也解释了为什么一直没人真正了解它们的起源，现在他们知道它们是如何形成的了，并且有了一张可以指导未来修复工作的蓝图。”为了追踪表皮嵴的形成过程，研究人员将目光投向了猪，灰熊虽然提供了进化线索—暗示体型大小可能决定了皮肤结构，但其独特的生物学特性使得科学家无法逐日追踪其皮肤发育，猪的发育时间线则清晰可控；通过与当地农民合作，研究人员收集了猪在不同发育阶段的皮肤组织样本。

【4】超级老人记忆力堪比年轻人？Nature揭示海马体藏玄机！新生神经元是抗衰“秘密武器”

doi：10.1038/s41586-026-10169-4

你有没有想过，为什么有些人活到八九十岁，记忆力依然好得惊人，Ta能记住刚见过的每个人名字，能清晰地回忆几十年前的往事，学新东西一点不比年轻人慢？而另一些人，却在这把年纪被健忘困扰，甚至走向阿尔茨海默病。这其中的差别，或许藏在大脑深处一个叫“海马体”的地方。更确切地说，藏在海马体里那些刚刚诞生的新神经元里。成年后大脑还能长出新神经元吗？这个问题在科学界争论了数十年。上世纪后半叶，科学家先在老鼠身上发现 “成年神经发生” 现象，但质疑者认为啮齿动物的情况不能推广到人类。后续灵长类动物研究提供了支持，但关于人类大脑的争议从未停歇，至今仍有观点坚称成年人的神经元只减不增。

日前，发表在Nature的一项重磅研究给出了明确答案：来自伊利诺伊大学芝加哥分校等机构的科学家，通过单细胞 RNA 测序（snRNA-seq）和单细胞染色质可及性测序（snATAC-seq）技术，分析了 355，997 个来自人类海马体的细胞核，不仅证实了成年人类海马体的神经发生，更揭开了 “超级老人” 记忆力超群的核心秘密。

研究人员获取了五类人群的脑组织样本：记忆完好的年轻人（YA）、认知正常的老年人（HA）、记忆超群的 “超级老人”（SA）、具有临床前中间病理的轻度认知障碍患者（PCI），以及确诊阿尔茨海默病的患者（AD）。其中 “超级老人” 指 80 岁以上但情景记忆测试表现堪比 50-60 岁人群的老人，他们的大脑仿佛被岁月格外优待。

研究团队在海马体中精准识别出处于不同发育阶段的神经细胞：神经干细胞（NSCs，相当于 “种子细胞”，具备分化为神经元的潜力）、神经母细胞（神经元前体，类似 “青少年” 阶段）、未成熟颗粒神经元（基本成型但尚未完全发挥功能，像即将毕业的学生），这三类细胞的存在，直接证明健康人类的海马体在整个生命周期中都在持续生产新神经元。

【5】Nature：湿疹为何总爱找上娃？科学家揪出婴儿期的“免疫开关”

doi：10.1038/s41586-026-10162-x

深夜，宝宝又在挠痒了，小胳膊小腿上红通通一片，哭闹声划破寂静，一家人跟着揪心。这不是哪个家庭的专属记忆—大约每四个孩子里，就有一个会在某个阶段被湿疹困扰。而更让人揪心的是，这个看似只是“皮肤问题”的小毛病，往往只是开端。很多孩子从湿疹出发，沿着一条被称为“特应性进行曲”的路径，一步步走向哮喘、食物过敏等更棘手的过敏性疾病。

为什么偏偏是孩子？为什么过敏的“多米诺骨牌”往往从皮肤开始倒下？数十年来，科学家们一直在寻找答案。如今，一篇发表在国际杂志Nature上题为“Peripheral immune-inducer dendritic cells drive early-life allergic inflammation”的研究报告中，来自西奈山伊坎医学院等机构的科学家们通过研究终于在婴儿期的免疫系统中找到了那个关键的“开关”。

想象一下，你的皮肤是一座城堡，免疫细胞是巡逻的哨兵。正常情况下，遇到可疑分子（比如尘螨、霉菌），哨兵会适度反应，驱逐入侵者后迅速恢复平静。但在婴儿的皮肤里，哨兵却是一群“过度敬业”的家伙—它们反应神速，强度拉满，而且一旦开火就停不下来。这项研究中，研究人员揭开了这群“过度敬业哨兵”的真实身份：一种特殊的树突状细胞。他们给幼年小鼠暴露日常生活中常见的过敏原，发现它们的皮肤免疫反应与成年小鼠截然不同—婴儿小鼠出现了强烈的皮肤炎症，而成年小鼠则风平浪静。

追根溯源，问题出在树突状细胞身上。在幼年时期，这些细胞获得了一种特殊状态，研究人员称之为“外周免疫诱导者”状态。它们不需要像通常那样先迁移到淋巴结“请示汇报”，直接在皮肤里就能激活一群叫“γδT细胞17”的免疫细胞，引发炎症反应。更关键的是，这种状态只在婴儿期存在，成年后就会消失。

【6】Nature：22万次DNA“突击测试”？科学家精准锁定影响健康的隐形开关

doi：10.1038/s41586-026-10121-6

试想一下，我们机体的基因组是一本厚达30亿字母的“生命说明书”，过去二十年来，科学家们一直在翻这本书，试图找出哪些拼写错误会导致疾病。问题在于，他们只能找到大概的章节（比如“第2章第15节附近与心脏病有关”），却无法精准定位到具体的哪个字母出了问题。这就像知道一本书里有一个错别字，却要在整本书中一个字一个字地找。而现在，科学家们终于找到了“快速阅读”的方法。

全球范围内，心血管疾病每年导致约1790万人死亡，2型糖尿病影响超过4.6亿人。这些常见慢性病的发生，很大程度上与我们的基因有关。但有趣的是，与这些疾病相关的DNA变异，绝大多数并不存在于我们熟知的“基因”里。实际上，编码蛋白质的基因只占整个人类基因组的2%左右。剩下的98%曾经被戏称为“垃圾DNA”，但科学家们如今发现，这些区域其实是基因的“调控开关”，它们控制着基因何时、何地、以多强的力度被激活。打个比方，如果说基因是灯泡，这些非编码区域就是开关和调光器。

过去二十年的大规模遗传学研究，已经发现了数百万个与非编码区域相关的疾病风险位点。问题在于，每个风险区域往往包含几十甚至上百个可能的变异位点，就像一堆混在一起的开关，不知道哪个才是真正控制灯泡的那一个。近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为“Functional dissection of complex trait variants at single-nucleotide resolution”的研究报告中，来自杰克逊实验室等机构的科学家们通过研究决定改变游戏规则，他们采用了一种名为“大规模平行报告分析法”的高通量技术，一次性对22万多个此前已识别的DNA变异进行了功能测试。这个数字是什么概念？如果用传统方法一个一个测试，可能需要几十年。

【7】Nature：大脑视觉密码破解——AI压缩术让“大模型”缩水5000倍，发现神经元偏爱小圆点！

doi：10.1038/s41586-026-10150-1

当你正盯着手机屏幕阅读这段文字，你的眼睛在字里行间快速跳动，而大脑则在毫秒之间完成了一场极其复杂的视觉盛宴—识别每一个汉字，理解它们的含义，构建出完整的语义图景。这一切发生得太自然，以至于我们很少会思考：大脑究竟是如何做到的？这个看似简单的问题，其实困扰了神经科学家数十年。而今天，一个令人惊喜的答案可能来自一个意想不到的方向—让AI模型“缩水”。

近年来，人工智能领域掀起了一场“大模型”狂潮。从ChatGPT到Sora，参数动辄千亿万亿，规模之大令人咋舌。这些模型确实在模拟人类智能方面表现出色，但对于想要理解真实大脑运作机制的神经科学家来说，它们却带来了新的困扰—用一个“黑箱”去解释另一个“黑箱”，这本身就是个悖论。试想一下，如果我们想知道大脑的视觉系统如何工作，传统的做法是训练一个深度神经网络来模拟它。但问题是，这个网络本身就有数百万甚至上亿个参数，复杂程度堪比一团乱麻。即便它能准确预测大脑的反应，我们依然不知道它内部发生了什么。这就像你买了一个能准确预测天气的神秘盒子，却永远不知道盒子里是怎么运作的。

日前，发表在国际杂志Nature上题为“Compact deep neural network models of the visual cortex”的研究报告中，来自冷泉港实验室等机构的科学家们另辟蹊径，他们的思路很独特：与其构建更大的模型，不如想办法把大模型压缩到极致。文章中，研究人员首先对猕猴视觉皮层进行了系统性的神经信号记录，他们给猕猴展示精心挑选的自然图像，同时追踪它们视觉皮层中哪些神经元被激活。这些数据被用来训练一个超大的深度神经网络模型，使其能准确预测特定图像会引发哪些神经元反应。这个模型规模相当可观—拥有6000万个参数，预测精度比竞品高出30%以上。

但真正精彩的环节才刚刚开始，研究人员运用压缩技术，将这个庞然大物的参数数量锐减到原来的五千分之一；最终得到的模型，小到可以用电子邮件附件发送。你可能会问：一个缩水五千倍的模型，还能准确预测大脑反应吗？答案是肯定的。压缩后的模型虽然体型“瘦身”，但预测精度几乎保持不变。这意味着，模拟大脑视觉处理的核心机制，可能并不需要那么多参数。

【8】Nature：一招激活“沉睡”的免疫细胞！基因编辑NK细胞让实体瘤无处遁形

doi：10.1038/s41586-026-10149-8

想象一下，你身体里有一支精锐部队，它们日夜巡逻，随时准备消灭叛变的癌细胞，这就是我们免疫系统的日常工作；但面对实体瘤这个狡猾的敌人，这些免疫战士常常束手无策—它们要么进不了肿瘤内部，要么进去后很快就精疲力竭，只能眼睁睁看着肿瘤肆意生长。这个困扰癌症免疫疗法领域数十年的“圣杯级难题”，如今可能迎来了突破性进展。

日前，一篇发表在国际杂志Nature上题为“OR7A10 GPCR engineering boosts CAR-NK therapy against solid tumours”的研究报告中，来自耶鲁大学等机构的科学家们历时五年多，终于找到了一种让免疫细胞“满血复活”对抗实体瘤的方法。

癌症是全球第二大死亡原因，每年导致近1000万人死亡。而包括乳腺癌、肺癌、结直肠癌、前列腺癌等在内的实体瘤占所有癌症病例的90%以上，也就是说，我们讨论的不仅仅是少数罕见病，而是关乎绝大多数癌症患者的生死。过去十几年来，CAR-T细胞疗法和CAR-NK细胞疗法的出现，确实给血液癌症患者带来了福音。简单来说，这两种疗法都是从患者体内取出免疫细胞，在实验室里给它们装上一种叫“嵌合抗原受体（CAR）”的“导航系统”，让它们能精准识别癌细胞，然后输回患者体内作战。这种方法的原理听起来简单，但效果确实惊人——在某些白血病和淋巴瘤患者中，完全缓解率可以达到80%以上。

然而，面对实体瘤，这些“超级战士”却屡屡碰壁。原因有三：第一，它们很难穿透肿瘤外围的坚固防线，进入肿瘤内部；第二，肿瘤微环境就像一片“沼泽地”，充满了各种抑制免疫细胞的物质；第三，免疫细胞在持续作战后会出现“耗竭”状态，战斗力直线下降。

【9】Nature：病毒通过干扰小转运体MurJ揭示了一种杀死细菌的新方法

doi：10.1038/s41586-026-10163-w

加州理工学院的生物化学家已经确定病毒如何汇聚出一种杀死细菌的方法。研究人员聚焦于一个名为MurJ的、未被充分探索的小型转运蛋白，它是细菌用于构建其链甲般细胞壁的途径中至关重要的一部分。细胞壁的一个基本成分，称为肽聚糖，提供了使细菌能够抵抗压力的强度。利用先进工具，科学家们确定了三种不同的杀细菌病毒用来阻止MurJ发挥作用的共同机制。这一发现揭示了一个设计新型抗生素的新靶点。

科学家们在Nature杂志上报告了他们的发现。进化是强大的，在细菌中，对抗生素的耐药性发展迅速。这意味着我们现在要处理对所有现有药物都耐药的细菌。"Clemons说。"仅在美国，每年就有数万人死于耐药菌感染，而且这个数字正在迅速上升。我们需要新的抗生素来对抗这种情况。"

长期以来，科学家们一直对构建肽聚糖的细胞途径感兴趣，这条途径恰当地被称为肽聚糖生物合成途径，作为抗菌靶点。"肽聚糖是细菌的一个独特特征，这使其成为有吸引力的抗生素靶点。"Clemons说。肽聚糖生物合成途径的许多细节是已知的，并已被用作抗生素的靶点。上世纪中叶，Alexander Fleming发现的第一个药物青霉素就是抗生素。它及其衍生物，如阿莫西林，针对该途径的后期步骤来杀死细菌。

【10】Nature：挑战经典：造血干细胞数量不受生态位空间单一限制

doi：10.1038/s41586-025-09462-5

造血干细胞（HSCs）存在于特定的微环境中，这些微环境被称为“生态位”。传统的模型认为，HSC的数量主要由生态位的大小决定。然而，生态位中的细胞数量远远多于HSC的数量这一事实对这一观点提出了挑战。为了严格确定生态位的大小在调节HSC数量方面所起的作用，

2025年8月27日，阿尔伯特·爱因斯坦医学院Ulrich Steidl团队在Nature在线发表题为Haematopoietic stem cell number is not solely defined by niche availability的研究论文，该研究开发了一个股骨移植系统，使研究人员能够增加可用的HSC生态位。值得注意的是，增加微环境的生态位并未改变体内HSC的总数，这表明存在一种系统性机制来限制HSC的数量。

当将从缺陷性内源性微环境区动员出来的HSC转移到体外时，移植的野生型股骨中的HSC数量并未超过生理水平，这表明HSC的数量在局部层面也受到限制。系统层面和局部层面的双重限制这一观点还通过其他实验方法得到了进一步的支持，包括共用血管实验和骨移植后非条件性HSC转移实验。

此外，该研究发现促血小板生成素在决定体内造血干细胞总数方面起着关键作用，即便在生态位可用性增加的情况下也是如此。总之，该研究重新定义了造血干细胞数量调节的关键原理，为这一关键的生物学过程提供了见解。（生物谷Bioon.com）

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