12月Nature杂志重磅级亮点研究成果解读！

时光总是在不经意间匆匆流过，转眼间12月份即将结束，在即将过去的12月里，Nature杂志又有哪些亮点研究值得一读呢？小编对相关亮点文章进行了筛选整理，分享给大家！

【1】Nature：T细胞“特种兵”特质揭秘—为何有些人能长期控制HIV？

doi：10.1038/s41586-025-09932-w

提到艾滋病（HIV），很多人的第一印象仍是“终身服药”，全球目前约有3900万HIV感染者，每天有成千上万人依赖抗逆转录病毒治疗（ART）来控制病毒。尽管ART能有效抑制病毒，但无法彻底清除，一旦停药，病毒往往在几周内卷土重来。然而，科学界一直在追寻一个更理想的目标—让患者实现“功能性治愈”，即在停药后仍能长期控制病毒。近年来，一种被称为“广谱中和抗体（bNAb）”的新型免疫疗法为这一梦想带来了曙光，但奇怪的是，为何有些人用bNAb后能长期控制HIV，有些人却不行？

近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为“CD8⁺ T cell stemness precedes post-intervention control of HIV viremia”的研究报告中，来自麻省总医院等机构的科学家们通过研究揭开了谜底，关键可能藏在一种名为CD8？ T细胞的免疫“特种兵”身上。

这项研究中，研究人员分析了四项临床试验中12名接受bNAb治疗并暂停ART的HIV感染者数据；结果显示，其中7名“停药控制者”在停药后长达七年内成功将病毒维持在极低水平，而另外5人则出现病毒反弹。通过深入比较这两组患者的免疫特征，科学家们发现，停药控制者的CD8+T细胞具备更强的增殖能力、更好的“记忆干细胞”表型，以及对自体HIV感染细胞更高的杀伤活性。更重要的是，这些优质免疫特征在治疗前就已存在，bNAb疗法更像是“激活”而非“创造”了它们。研究者表示，控制能力并非源于新出现的免疫反应，而是取决于已有的CD8？ T细胞反应的质量，这意味着，如果未来能通过免疫疗法增强更多HIV感染者的T细胞功能，或许能让更多人实现长期缓解。

【2】Nature：绘制“免疫先锋”的导航图——科学家揭秘中性粒细胞的“七十二变”

doi：10.1038/s41586-025-09807-0

作为人体最丰富的免疫细胞，中性粒细胞总是在第一时间抵达感染或损伤的“现场”。然而，其也是免疫系统中最具争议的“双面侠”—既能英勇杀敌，也可能“友军误伤”，在重症感染、心血管疾病乃至癌症进展中扮演复杂角色。

尤其在新冠疫情中，人们发现中性粒细胞的异常激活与重症炎症风暴密切相关；在肿瘤微环境中，其又能抑制免疫、促进血管新生，帮助肿瘤“潜逃”。据统计，全球每年因炎症相关疾病死亡的人数超过千万，而中性粒细胞的功能失调正是许多慢性炎症、自身免疫病乃至癌症转移的关键推手。但由于其生命周期短、状态多变，科学界长期以来缺乏对其整体功能架构的系统认知，如同在免疫迷宫中摸索，制约了相关疗法的突破。

近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为“Architecture of the neutrophil compartment”的研究报告中，来自西班牙国家心血管研究中心等机构的科学家们通过单细胞测序技术绘制出了全球首张跨组织、跨疾病的中性粒细胞全景功能图谱—“NeuMap”。这项研究不仅揭示了中性粒细胞在健康与疾病中的“行动逻辑”，更为未来免疫调控、疾病诊断与治疗提供了全新导航系统。

研究人员对涵盖47种解剖、生理及病理场景下的超过100万个中性粒细胞进行了单细胞转录组分析，构建出小鼠系统的整合性功能图谱NeuMap，并验证其在人类中的高度保守性。令人惊讶的是，尽管单个中性粒细胞寿命仅有数小时，但整个细胞群体在整个生命周期中却展现出稳定的架构模式。研究揭示，中性粒细胞并非无限多样，而是围绕有限数量的功能枢纽进行组织，其在成熟过程中依次分布，随后分化为干扰素应答型、免疫抑制型等功能状态，而在健康循环中则主要以一种“功能静默”状态存在。研究者表示，这是一种从混沌中涌现的秩序，理解这一逻辑或能为我们引导免疫系统走向愈合开辟了新途径。

【3】Nature：“搭便车”的癌基因环，科学家揭秘肿瘤演化最隐蔽的推手

doi：10.1038/s41586-025-09764-8

在癌细胞的内部，一场悄无声息的基因“军备竞赛”正在进行，当传统化疗、靶向治疗一次次试图精准打击肿瘤时，癌细胞却总能凭借其惊人的演化能力逃脱、复发、甚至转移。近年来，科学家们逐渐意识到，一种名为染色体外DNA（ecDNA）的环状基因片段正是驱动这种“快速进化”的关键武器。有研究表明，约17.1%的肿瘤中含有ecDNA，且在接受化疗或靶向治疗后，其比例明显上升。携带ecDNA的肿瘤更易转移，患者总体生存率也更低；然而，这个没有着丝粒、通常不被均等分配的“基因碎片”，为何能在细胞分裂中被稳定传递给下一代癌细胞，一直是肿瘤生物学中悬而未解的谜题。

最近，一篇发表在国际杂志Nature上题为“Genetic elements promote retention of extrachromosomal DNA in cancer cells”的研究报告中，来自斯坦福大学等机构的科学家们通过研究终于揭开了ecDNA如何在细胞分裂中“搭便车”的秘密，即癌细胞竟然盗用了维持细胞身份记忆的天然机制，为自己打造了一套“永生”系统。

识别出促进附加体DNA保留的遗传元件。

ecDNA并非凭空产生，它们是染色体DNA复制或修复出错时，部分基因组片段断裂、末端相连形成的环状DNA。只有那些携带致癌基因（oncogene）和复制起始点的ecDNA，才可能被癌细胞“选中”，成为推动肿瘤恶性进展的“加速器”。

但问题来了，染色体在分裂时，依靠着丝粒被纺锤体精准牵引，平均分配到两个子细胞；而ecDNA没有着丝粒，按理说很容易在分裂中丢失。然而，显微镜下却常能看到ecDNA在分裂期与染色体“亲密接触”，这提示它们一定存在某种“抓附”机制。研究者表示，这就像公交车没有站点，乘客却总能挤上车；ecDNA必然含有某种特殊序列，能让它们“抓住”染色体从而搭上分裂的顺风车。

【4】第七位HIV“治愈者”诞生！Nature：杂合 CCR5Δ32 干细胞移植实现六年缓解，免疫清除成新关键

doi：10.1038/s41586-025-09893-0

自全球艾滋病流行以来，已有超 8800 万人感染 HIV，但真正实现治愈或长期停药缓解的案例凤毛麟角——迄今为止，仅有 6 人被公认达成功能性治愈或长期缓解，且这些案例几乎都指向同一路径：为治疗血癌接受异体造血干细胞移植，且供体携带罕见的 CCR5Δ32 纯合突变，该突变能阻断 HIV 入侵细胞的 “通道”。

不过这一 “黄金标准” 近期被彻底打破，发表在Nature上的研究 “Sustained HIV-1 remission after heterozygous CCR5Δ32 stem cell transplantation” 中，德国柏林夏里特医学院等机构的科学家报道了全球第七例长期 HIV 停药缓解患者，而这位 60 岁德国男性的干细胞供体仅携带一个拷贝的 CCR5Δ32 突变，并非 “天然抗 HIV” 的纯合型。这一突破标志着 HIV 缓解不再完全依赖 CCR5 缺失，更广泛的免疫机制或可实现病毒清除，为艾滋病治愈策略带来了关键的 “概念转变”。

2008 年 “柏林病人” Timothy Ray Brown 成为全球首例艾滋病治愈者后，类似成功案例始终极为罕见，这些患者均因血癌接受干细胞移植，且供体均为 CCR5Δ32 纯合型，因此科学界长期认为 CCR5 缺失是移植后实现 HIV 治愈的核心机制。但近期多项案例开始动摇这一认知，本次报道的德国患者（也被称为 “第二柏林病人”）2009 年确诊 HIV，2015 年又罹患急性髓系白血病。为治疗白血病，医疗团队为其寻找干细胞供体时，因未能找到 CCR5Δ32 纯合供体，最终选择了一位仅携带单拷贝 CCR5Δ32 的杂合供体。移植三年后，患者自主停用抗逆转录病毒治疗，截至研究报道时，他已保持超六年血浆 HIV RNA 检测阴性，体内未发现具备复制能力的病毒储存库，HIV 特异性抗体和 T 细胞反应也逐步消失，各项指标均表明病毒活动已彻底沉寂。

【5】Nature：阿尔茨海默病新发现！高龄人群患病率远高于预期，一滴血或能早预警

doi：10.1038/s41586-025-09841-y

随着全球人口老龄化进程不断加快，阿尔茨海默病及相关认知障碍已成为影响人类健康的重大挑战。据统计，全球有超过5500万痴呆症患者，其中约60%-70%由阿尔茨海默病引起。中国65岁以上人群阿尔茨海默病患病率约为5%-7%，患者总数已超1000万。然而，由于诊断手段有限，其真实患病率长期被低估，尤其是在高龄人群中。

近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为“Prevalence of Alzheimer's disease pathology in the community”的研究报告中，来自伦敦国王学院等机构的科学家们通过进行大规模的人群研究首次揭示，通过简单的血液检测，阿尔茨海默病神经病理改变（ADNC）在老年人群中的实际患病率远高于既往认知，这一研究不仅刷新了我们对疾病分布的了解，也为一滴血早期筛查和精准干预提供了科学依据。

不同年龄组血浆中pTau217的浓度

过去，要确诊阿尔茨海默病相关的病理改变，通常需要通过腰椎穿刺获取脑脊液或进行昂贵的PET扫描，这些侵入性或高成本的方法难以在人群层面大规模开展。因此，阿尔茨海默病的真实患病率一直成谜。这项研究中，研究人员创新性地采用了一种非侵入性的血液检测方法—通过检测血浆中磷酸化tau蛋白（Thr217位点）水平，作为ADNC的生物标志物。研究人员共分析了来自挪威特伦德拉格健康研究的11，486份57岁以上志愿者的血液样本。

结果令人惊讶：ADNC的患病率随年龄显著上升，在58-69.9岁人群中，患病率低于8%；而在90岁以上人群中，这一比例飙升至65.2%。这一数据表明，高龄人群的阿尔茨海默病相关病理负担远超以往估计。研究者表示，在老龄化全球背景下，痴呆的评估与治疗是重大挑战。我们通过简单血液检测，明确了导致认知损害的病理变化在痴呆人群中的分布。

【6】告别动物实验！Nature：全球首个"微型人类肝脏"诞生，个性化肝病治疗迎来革命

doi：10.1038/s41586-025-09884-1

肝脏疾病是全球十大死因之一，每年夺去超过两百万人的生命。在中国，肝癌、脂肪肝、肝硬化等肝脏疾病负担尤为沉重，仅肝癌年新发病例就约占全球的一半。长期以来，肝脏研究高度依赖动物模型，但由于物种差异，许多药物在动物实验中表现良好，却在人体试验中失败，这一困境严重阻碍了肝病治疗的突破。如何在体外精准模拟人类肝脏的复杂结构和功能，一直是再生医学和药物研发领域的 “圣杯”。

日前，发表在国际顶级杂志Nature上题为 “Human assembloids recapitulate periportal liver tissue in vitro” 的研究报告中，来自德国马克斯普朗克分子细胞生物学与遗传学研究所等机构的科学家们发表了一项里程碑式成果：他们利用来自 28 位患者的肝脏细胞，成功构建了世界上首个个性化 “门静脉周围肝脏组装体”（human assembloids），这一模型不仅完美复现了肝脏关键区域的细胞排列与相互作用，还首次在体外形成了功能性胆小管结构，为肝病研究、药物筛选和个性化医疗开辟了全新道路。

传统的肝脏类器官模型通常只包含肝细胞或胆管细胞等单一细胞类型，无法模拟肝脏内多种细胞协同工作的复杂微环境。肝小叶的门静脉区域是肝脏结构与功能的核心，包含肝细胞、胆管细胞和间充质细胞等多种细胞，既是营养物质代谢和胆汁生成的关键部位，也是肝炎、胆道纤维化等许多肝脏疾病的起源地。

此前，研究人员在 2021 年开发了包含胆管细胞和间充质细胞的双细胞类器官，但缺乏最核心的肝细胞；2025 年，他们成功构建了小鼠肝脏门静脉区域的三细胞模型，但要建立人类成体肝脏的多细胞模型，一直是个难以突破的瓶颈。这项最新研究终于攻克了这一难题：研究人员从患者肝脏组织中分离出肝细胞、胆管细胞和间充质细胞，在体外通过特殊培养体系分别扩增后，再像 “拼乐高” 一样将它们按合适比例重新混合。

【7】Nature：星形胶质细胞分泌的 CCN1 蛋白，竟是成年大脑"记忆稳定器"，为阿尔茨海默病、卒中治疗开辟新路径

doi：10.1038/s41586-025-09770-w

你是否曾好奇，为什么孩子学东西快，而成年人却常常感叹“记不住”？这背后，是大脑在不同生命阶段展现出的惊人差异：儿童大脑像一块高度可塑的海绵，而成年后，神经回路则逐渐“定型”，以保持稳定。这种从灵活到稳固的转变，被称为神经可塑性的“关键期”关闭。全球有数亿人受阿尔茨海默病、卒中后遗症等疾病困扰，这些疾病往往伴随着神经可塑性下降或回路失调。如何“重启”成年大脑的可塑性，成为神经科学领域的热点与难点。

近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为“Astrocyte CCN1 stabilizes neural circuits in the adult brain”的研究报告中，美国索尔克研究所的科学家们带来了突破性发现：大脑中星形胶质细胞分泌的CCN1 蛋白，竟是维持成年大脑神经回路稳定的 “关键锁”。这项研究不仅解答了 “成年大脑如何平衡稳定与可塑性” 的基础科学问题，更为脑损伤修复、神经退行性疾病治疗提供了全新靶点。

鉴定出CCN1能作为小鼠视觉皮层中星形胶质细胞的促稳定因子

长久以来，星形胶质细胞被视为大脑中的 “后勤部队”——它们数量是神经元的 10-50 倍，负责运输营养、清除代谢废物、维持离子平衡，却被认为无法直接调控神经回路功能。但近年研究彻底颠覆了这一认知：星形胶质细胞的突起会包裹突触，像 “管家” 一样调节神经递质浓度；还能通过分泌信号分子，参与突触的形成与修剪。而这项新研究进一步证实，星形胶质细胞更是成年大脑神经回路的 “稳定指挥官”——它们通过分泌 CCN1 蛋白，主动维持回路连接的完整性。为揭开 CCN1 的作用，研究团队以小鼠视觉皮层为模型（该脑区的可塑性规律已被充分研究，结论可推广至记忆、运动等其他脑区），结合转录组分析、电生理记录和活体钙成像技术，开展了系统性实验。

【8】Nature：远离伤口的“星形指挥官”——科学家发现促进脊髓修复的关键细胞信号

doi：10.1038/s41586-025-09887-y

在全球范围内，脊髓损伤每年影响约25万至50万人，其中多数患者终身面临运动、感觉及自主神经功能障碍；此外，多发性硬化等脱髓鞘疾病也困扰着数百万患者，目前仍缺乏有效促进神经修复的治疗手段。长期以来，中枢神经系统的修复被视为医学的“禁区”，但近年研究表明，远离损伤区域的细胞也可能参与调控修复进程，这一发现正为神经再生研究开辟新方向。

近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为“Lesion-remote astrocytes govern microglia-mediated white matter repair”的研究报告中，来自美国西达赛奈医学中心等机构的研究人员通过研究首次揭示了一类远离损伤部位的星形胶质细胞如何通过释放信号蛋白CCN1，指挥免疫细胞清理髓鞘残骸从而促进脊髓修复，这一发现不仅深化了对神经损伤后自发修复机制的理解，也为未来开发靶向神经修复疗法提供了全新思路。

脊髓就像人体信息的高速公路，由内部的灰质和外层的白质构成。灰质富含神经元胞体，而白质则布满长长的神经纤维，表面包裹着富含脂质的髓鞘，好比电线的绝缘层。星形胶质细胞是中枢神经系统中最丰富的支持细胞，它们维护神经环境的稳定，确保信号传递畅通。当脊髓受伤时，断裂的神经纤维会死亡并形成大量富含脂肪的碎片。与其他组织不同，由于神经纤维延伸极长，损伤引发的炎症会蔓延至远离伤口的区域。以往研究多集中于损伤局部的细胞反应，而这项由美国西达赛奈医学中心领导的研究团队，则将目光投向了那些“远离伤口的星形胶质细胞”。

文章中，研究人员将其命名为“病灶远端星形胶质细胞”，通过转录组分析，他们发现这些LRAs并非被动旁观者，而是会进入一系列分子特征各异、具有解剖区域特异性的“反应状态”。尤其值得注意的是，在白质退化区域，一类特殊的LRAs通过分泌信号蛋白CCN1，直接指挥局部小胶质细胞（中枢神经系统的“清道夫”）进行高效的残骸清理。

【9】Nature：老年免疫“掉线”？MIT张锋团队用“肝脏编程术”让T细胞重获新生！

doi：10.1038/s41586-025-09873-4

随着全球人口老龄化进程加速，免疫系统的“衰老”已成为影响健康寿命的关键难题。据统计，65岁以上人群因感染性疾病住院的风险是年轻人的3倍以上，癌症发病率也随年龄显著上升，其中免疫系统功能下降被认为是重要诱因之一，尤其令人担忧的是，老年人对疫苗的应答普遍较弱，这意味着即使接种疫苗，保护效果也大打折扣。

在这一背景下，如何“重启”老化的免疫系统，成为医学界的前沿热点。日前，一篇发表在国际杂志Nature上题为“Transient hepatic reconstitution of trophic factors enhances aged immunity”的研究报告中，来自麻省理工学院等机构的科学家们通过研究发现，通过向肝脏递送特定mRNA就能成功在老年小鼠体内重建“临时胸腺工厂”，从而显著提升T细胞的数量与功能，甚至增强了抗癌免疫疗效；这一研究不仅为抗衰老免疫干预提供了全新思路，也展现了mRNA技术在系统免疫调控中的巨大潜力。

通过肝脏重构下降的T细胞信号因子来恢复衰老中的免疫功能信号

要理解这项研究的价值，首先得认识免疫系统是如何老化的。人体免疫军队中的“特种兵”—T细胞，主要在胸腺中发育成熟；胸腺就像一座“新兵训练营”，不仅筛选出能识别不同病原的T细胞，还分泌多种细胞因子，帮助T细胞存活与功能维持。然而从成年早期开始，胸腺就开始逐渐萎缩，这个过程被称为“胸腺退化”。到了75岁左右，胸腺基本失去功能，导致新生T细胞产量锐减，T细胞库多样性下降，这就是为什么老年人更容易感染、患癌，且疫苗效果变差。

【10】Nature：树突状细胞表面上的EPO受体决定免疫耐受

doi：10.1038/s41586-025-09824-z

斯坦福医学院的研究人员发现，单一信号通路控制着免疫细胞在体内巡逻时，是攻击还是友好对待它们遇到的细胞。操纵这一通路可能让研究人员能够切换免疫反应，以治疗多种疾病，包括癌症、自身免疫性疾病以及需要器官移植的疾病。这项在小鼠中进行的研究，阐明了一项重要的免疫功能机制，该机制防止对健康组织的不当攻击。这一功能被称为外周免疫耐受，其关键的细胞参与者称为调节性T细胞，最初在20世纪90年代末被描述，这一系列发现最近获得了2025年诺贝尔生理学或医学奖的认可。该研究发表在Nature期刊上。

这些发现拓展了同一研究人员早先发表在《Science》上的一项相关研究（Science， 2025， doi：10.1126/science.adr3026.）的结果，它描述了一种已知数十年来促进红细胞生成的分子令人惊讶的新作用。现在很清楚，这种分子——促红细胞生成素——是控制我们免疫系统如何对真实或感知到的威胁做出反应的关键枢纽，它通过称为树突状细胞的免疫细胞发挥作用。

研究者表示，诺贝尔奖因发现调节性T细胞及其在免疫耐受中的作用而颁发，但当时并不知道是什么触发了它们，"病理学教授Edgar Engleman医学博士、哲学博士说。"现在我们知道，树突状细胞中的EPO信号通路就是触发因素，我对此感到非常兴奋。我相信，操纵这一通路最终将被用于治疗多种疾病。（生物谷Bioon.com）

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