科研进展--中国科学院广州分院

或许大家都有过这样的体验：当陷入繁琐的工作与日常琐事时，一杯奶茶、一包薯片或一块巧克力，往往能让阴郁的心情瞬间放晴，驱散压力带来的沉闷。那么，享用美味食物究竟是如何缓解压力的呢？5月10日，中国科学院深圳先进技术研究院屠洁课题组在国际期刊Advanced Science上发表了题为Palatable-Food–Driven Top-Down Circuit Inhibits PVNCRF Activity to Mitigate Stress via peri-PVNCRFR1 Neurons的研究论文，揭示了这一现象的精细神经环路机制。研究发现，摄入美食时，奖赏信号通过一条由PFCD1R→peri-PVNCRFR1→PVNCRF构成的三级的神经环路，有效抑制因慢性压力而过度激活的 PVNCRF神经元活动，从而阻止慢性压力诱发的焦虑行为。研究人员使用3D精细行为和传统行为分析，证实慢性压力造模可诱导小鼠产生焦虑样行为，而摄入美食则能逆转这一表型，使小鼠行为恢复正常。而相对的，与压力反应密切相关的PVNCRF神经元也呈现受压力造模异常激活，摄入美食恢复正常的活动模式。通过在体神经元活动监测发现，在摄入美味食物时，多巴胺释放至PFC脑区，激活兴奋性的D1R神经元，而这些D1R神经元的激活则显著地抑制了与压力反应密切相关的PVNCRF神经元。那么兴奋性的PFCD1R神经元是如何抑制PVNCRF神经元的？研究人员通过进一步的电生理验证发现抑制性的peri-PVNCRFR1神经元在该抑制作用中起到关键的中继换元作用，PFCD1R神经元激活了该类神经元，后者的激活抑制了PVNCRF神经元。此外，PFCD1R→peri-PVNCRFR1→PVNCRF神经环路的激活可以起到与摄入美味食物相似的作用，缓解因压力导致的焦虑样行为。本研究首次阐明了美味食物通过特异性神经环路机制抵抗压力、缓解焦虑的作用原理，为压力诱发的负性情绪障碍提供了新颖的预防策略与辅助治疗的理论依据。深圳先进院脑所屠洁研究员为本文唯一通讯作者，洪育川博士、助理研究员隽诗芮博士、河北医科大学邓天骄博士为共同第一作者。本研究得到了深圳先进院杨帆研究员、黄天文研究员和河北医科大学王升教授的大力支持；获得科技部国家重点研发计划、深圳市医学研究专项资金、国家自然科学基金、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队项目等资助。研究工作得到深圳市脑解析与脑模拟重大科技基础设施的设备与技术支持。近年来，屠洁课题组突破传统的神经元中心模型，将胶质细胞纳入情绪调控的核心框架。在前期研究中，团队系统解析了慢性应激诱发焦虑样行为的中枢神经环路机制，发现特定脑区的星形胶质细胞通过调控突触谷氨酸稳态参与环路兴奋性重塑，从而驱动风险回避等情绪行为由适应性状态向病理状态的转化（Molecular Psychiatry 2021；Cell Reports 2017；Neural Regeneration Research 2025）。进一步研究表明，在特定神经环路中，“星形胶质细胞—神经元”相互作用的功能受损会导致风险认知与回避行为异常（Neuron 2024），并揭示神经细胞自噬流受泛素稳态调控，其失衡是情绪与认知功能异常的重要分子基础（Autophagy 2025）。目前，该团队正致力于阐明星形胶质细胞在机体应激敏感与韧性差异化表达中的作用，并积极探索靶向胶质细胞以增强应激适应的策略，为情绪障碍的精准干预提供理论与应用基础。图1. 美味食物逆转压力造模导致的行为学和PVNCRF神经元活动变化图2. 多巴胺释放至PFC并激活D1R神经元，抑制PVNCRF神经元发放图3. PFCD1R通过peri-PVNCRFR1抑制PVNCRF活动图4. 美味食物通过PFCD1R→peri-PVNCRFR1→PVNCRF环路抵抗压力缓解焦虑论文链接

2026-05-13

深圳先进院研发可穿戴微针贴片赋能超声波实现连续血糖监测

近日，中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所、医学成像科学与技术系统全国重点实验室孟龙研究员联合香港理工大学苏众庆教授、韩国科学技术先进院Jeong Jae-Woong教授开发出一种无酶、可穿戴、声学可读的微针贴片（ARMPatch），通过耦合葡萄糖响应水凝胶与超声检测技术，赋能通用的超声探头以生化监测的功能。ARMPatch可以作为商用超声设备的“智能血糖监测配件”，实现微创、长效、稳定的连续血糖监测，为无酶连续血糖监测技术提供了全新解决方案，拓宽了超声技术在健康监测领域的应用范畴。相关成果以"Augmenting Ultrasound for Continuous Glucose Monitoring via A Wearable Acoustically Readable Microneedle Patch"为题发表在Science Advances期刊上。连续血糖监测是糖尿病诊疗与长期管理的关键手段。然而，当前商业化连续血糖监测设备多依赖酶促氧化还原反应特异性检测葡萄糖，存在需周期性更换、储存条件严苛、成本高昂等固有局限；而许多创新的无酶监测方案，常采用光学读取方式，这种方法依赖定制化的精密检测装置，测量易受环境干扰，且光学造影剂存在生物安全性隐患。近日，中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所、医学成像科学与技术系统全国重点实验室孟龙研究员联合香港理工大学苏众庆教授、韩国科学技术先进院Jeong Jae-Woong教授开发出一种无酶、可穿戴、声学可读的微针贴片（ARMPatch），通过耦合葡萄糖响应水凝胶与超声检测技术，赋能通用的超声探头以生化监测的功能。ARMPatch可以作为商用超声设备的“智能血糖监测配件”，实现微创、长效、稳定的连续血糖监测，为无酶连续血糖监测技术提供了全新解决方案，拓宽了超声技术在健康监测领域的应用范畴。相关成果以"Augmenting Ultrasound for Continuous Glucose Monitoring via A Wearable Acoustically Readable Microneedle Patch"为题发表在Science Advances期刊上。在材料结构方面，ARMPatch以苯硼酸功能化葡萄糖响应水凝胶为核心基材，无需酶分子即可实现葡萄糖的特异性识别；微针阵列仅穿透表皮层，接触组织间液完成微创采样；其内部掺杂生物相容性二氧化硅微球，显著提升超声成像对比度，成功解决了水凝胶与生物组织声阻抗相近、难以辨识的核心问题，实现超声波对微针的精准监测，开创了微针结构设计的全新方向。在传感机制方面，微针水凝胶与组织间液接触后，葡萄糖分子与苯硼酸基团特异性结合，触发水凝胶发生可逆溶胀，微针长度变化与葡萄糖浓度呈现定量关联；通过标准超声探头即可无创读取微针长度变化，将血糖水平转化为可量化的声学信号，实现利用超声探头对血糖的连续、微创检测，有力推动便携式/穿戴式超声设备向家庭健康监护领域拓展。在转化前景方面，研究团队开展了系统的体外与体内实验，ARMPatch的血糖监测展现出出色的转化前景。体外模拟条件下，ARMPatch在0-40 mM血糖浓度范围内呈现良好线性相关性，检测分辨率达mM级，响应时间为30-60分钟；同时，其对生理范围内常见干扰物质表现出优异选择性，且能稳定实现56天的葡萄糖响应，长效性远超传统酶促连续血糖监测。在裸鼠模型中，ARMPatch成功实现7天连续监测，期间小鼠佩戴贴片正常活动；超声校准的微针变化与商用血糖仪测量的血糖值高度相关；此外，生物相容性测试证实，水凝胶生物安全性高，皮肤组织仅出现轻微免疫反应，7天内可完全恢复，其安全性与微创性得到充分验证。ARMPatch的研发，摆脱酶活性限制，将血糖浓度转化为超声可读的微针形变信号，相比现有酶基产品的使用寿命提升数倍，大幅降低制备与使用成本，开辟了宏观超声成像检测微观血糖变化的新思路，为长效连续血糖监测提供了全新的技术路径。同时，毫米级微针仅穿透表皮层，无明显痛感与组织损伤，并且微针随血糖浓度产生的微小体积变化，可直接被超声探头"看见"并量化，发展了超声在可穿戴生物传感领域的应用路径。此外，ARMPatch兼容各类标准超声设备，无需额外定制化硬件，可无缝对接便携式、可穿戴超声系统，大幅降低家用与临床血糖监测的技术门槛，推动超声从影像诊断工具向生理参数监测平台转型。通过对水凝胶组分进行改性优化，该技术可延伸至pH、蛋白质等其他生物标志物的检测，进一步拓宽超声技术在生物传感领域的应用边界，构建多指标集成监测平台。中国科学院深圳先进技术研究院、医学成像科学与技术系统全国重点实验室孟龙研究员与香港理工大学苏众庆教授、韩国科学技术先进院Jeong Jae-Woong教授为论文共同通讯作者。香港理工大学博士生张王霖翰、徐健刚，中国科学院深圳先进技术研究院博士生李昕珈，韩国科学技术先进院张艺智为论文共同第一作者。该项目获得中国国家自然科学基金委-香港研究资助局联合基金，香港研究资助局优配研究基金，中国国家自然科学基金，韩国国家研究基金的联合资助。使用标准超声探头结合开发的ARMPatch的连续血糖监测系统示意图以及葡萄糖调节下合成水凝胶葡萄糖响应机制示意图ARMPatch传感器的膨胀率随典型糖尿病患者血糖水平模拟波动的变化情况在体实验中，ARMPatch的膨胀率随体内血糖水平变化情况

2026-05-09

慢速-超慢速大洋中脊动态洋壳增生机制研究新进展

近日，中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境与岛礁生态全国重点实验室林间院士团队在慢速-超慢速大洋中脊动态洋壳增生机制研究方面取得重要进展，相关成果发表于国际地学顶级期刊《Geology》。副研究员查财财为论文第一作者兼通讯作者，林间院士为共同通讯作者，合作者包括自然资源部第二海洋研究所研究员张涛，中国科学院南海海洋研究所研究员徐敏、副研究员张旭博和研究员张帆。大洋中脊系统是地球最长的海底山脉，绵延6万5千多公里，是地球海洋地壳出生地。此处两个板块背向而行，诱发地幔上涌并减压熔融，形成新洋壳并完成海底扩张。全球洋脊按扩张速率分为快速、中速、慢速和超慢速四类。观测表明，快速扩张洋壳厚度相对均一，而慢速-超慢速洋壳厚度变化极大：既可以无洋壳产出（地幔出露），也可厚达近十公里（图1B）。这种巨大差异既源于岩浆沿脊轴的空间聚集（Lin et al., 1990; Zhang et al., 2024），也来自数百万年尺度的准周期性时间变化（图1C–1D），但后者的成因长期不明。本研究建立了二维洋中脊扩张模型，耦合含水地幔流变参数，系统探讨了离轴小尺度地幔对流对洋中脊动态地幔上涌与洋壳增生过程的影响。研究发现：周期性小尺度对流可能在近脊轴处产生并随板块远离，因此间歇性扰动洋中脊地幔上涌，导致熔融通量发生变化，进而产生洋壳厚度准周期性波动。研究团队进行了大量的参数测试，进一步揭示了两个定量规律：（1）地幔含水量越高，其黏度越低，小尺度对流产生间隔越短，且横向迁移速率越大，洋壳厚度波动周期越短；（2）扩张速率越慢，小尺度对流距洋脊越近，对脊轴地幔上涌扰动越强，洋壳厚度波动幅度越大（图2）。该成果在扩张速率控制地幔对流模式的理论框架下，将慢速-超慢速洋壳增生模式的认识从三维提升到四维，阐明了"强时间变化"与"强空间变化"（Lin & Phipps Morgan, 1992; Choblet & Parmentier, 2001）共同导致其洋壳厚度变化幅度巨大的动力学机制（图3）。此外，这一动态演化模型突破了经典大洋岩石圈静态冷却模式，为解释大洋岩石圈下方广泛观测到的富熔体层及软流圈地震波速异常等现象提供了新视角。图1 全球不同扩张速率洋壳的厚度变化特征。（A）全球地形图。（B）展示了洋壳厚度随扩张速率的变化规律。（C–D）展示了洋壳厚度随时间的变化剖面。图2 动力学模型预测的洋壳厚度变化的参数敏感性测试。HSR：半扩张速率；CH2O：地幔含水量；Tp0：初始地幔潜温。图3 慢速-超慢速洋壳和大洋岩石圈的增生演化模型示意图。沿轴方向的三维聚集效应造成洋脊段尺度的洋壳厚度变化，离轴方向的小尺度地幔对流触发动态地幔上涌造成洋壳厚度的准周期性波动。LSV & HSV分别对应低和高地震波速；HEC对应高电导率。NTD为非转换不连续带（洋脊段边界）。研究得到国家自然科学基金、科技部重点研发计划和广东省自然科学基金项目等联合资助。文章信息：Zha, C., Lin, J., Zhang, T., Xu, M., Zhang, X., & Zhang, F. (2026). Small-scale convection drives oscillatory crustal formation at slow-spreading ridges. Geology. https://doi.org/10.1130/G54364.1.原文链接：https://doi.org/10.1130/G54364.1

2026-05-07

广州能源研究所在The Innovation期刊发表“地热计算器”研究成果

近日，中国科学院广州能源研究研究所联合中国科学院地质与地球物理研究所、中国石油大学（北京）、西安交通大学等国内外10家科研单位和企业共同开发了“地热计算器（GeothermalKits）”数值模拟软件。近日，中国科学院广州能源研究研究所联合中国科学院地质与地球物理研究所、中国石油大学（北京）、西安交通大学等国内外10家科研单位和企业共同开发了“地热计算器（GeothermalKits）”数值模拟软件。图1 “地热计算器”发布会软件基于应用场景，将繁复的模拟流程整合起来，由计算机自动完成概念模型、地质模型剖分、目标优化等，使地热模拟变得像使用“傻瓜相机”一样简单。同时，软件集成研究团队近年来自主开发的多个计算模块，如地热储能模拟模型、动态地热资源量评价算法、二氧化碳地质封存等，将研发的新技术以菜单操作的便利方式呈现在用户面前，转化为现实的计算能力。在设计“地热计算器”软件的过程中，团队突破传统的思维模式，提出两种设计范式，首先是“基于场景模拟（scenario-based modeling）”范式。将每次执行单次正向模拟（forward simulation）发展为内置多种地热技术应用场景模块，如井距优化、资源评价、模型参数优化等，可以实现参数自动化扫描以实现连续多次模拟。例如，在优化地热对井间距时，用户只需设置储层基础物性参数、开采时间等信息，软件便会自动完成在不同井距下所有参数组合的模拟计算，并直接输出如最优井距、水位变化、温度变化等工程决策所需的计算结果。这相当于为地热数值模拟建立了一条“自动化流水线”，将工程师从重复性劳动中解放出来，极大地提升了不确定性量化分析和参数优化的效率。其次是“免手动建模（physical model-free）”的设计思路，这并非意味着模拟过程中不需要地质模型，而是软件内部针对许多工程场景，如均质储层井距优化、地埋管系统设计等，预置了经过验证的、标准化的地质模型模板，用户只需输入核心的工程参数，如岩石属性、初始温度、井控条件等，即可获得仿真结果。该设计简化了操作流程，使非数值建模背景的技术人员也能快速上手，进行可靠的工程技术评估与方案优化比选。为了覆盖从产业实践到前沿科研的全链条需求，“地热计算器”采用了“基础版”与“专业版”两个版本并行发布的发行模式。其中，基础版集成了八大“开箱即用”的模块，涵盖井距优化、资源评价、浅层地热、中深层同轴地埋管换热、中深层U型井换热、静态地层温度预测、碳减排量计算、ORC地热发电等地热应用场景（图2），主要面向企业工程师，追求极致的易用性与解决问题的高效性。而“专业版”则专注于水热型地热模拟，主要包含单次地下模拟、地热资源量评估-体积法、动态地热资源量评估、地热优化设计，此外还包含二氧化碳地质封存、地热储能等特殊场景模拟，主要面向高校和科研机构，允许用户导入精细的Petrel、Gmsh等地质模型数据体、或者离散裂缝DFN网络，进行高分辨率的水－热耦合模拟，以解决地质非均质性、裂缝内流体流动、组分闪蒸计算等复杂的地热模拟问题。图2 “地热计算器”原理、架构与应用场景示意图“地热计算器”的可靠性经过了严格验证，其模拟结果与国际公认的解析解及野外实测数据吻合度好，例如中深层同轴地埋管的模拟误差仅为2.2%，证明了其在追求“易用”的同时保证了模型的精度。研究成果以GeothermalKits for modeling geothermal energy: A scenario-based and physical model-free simulation platform为题发表于The Innovation期刊（五年影响因子40.2）。广州能源所地热能与节能技术研究中心地热能科研团队田小明副研究员为共同通讯作者，龚宇烈研究员为主要作者。目前软件“基础版”已有200多家使用单位，服务1000多名用户；“专业版”下载量达2000多次。软件相关模块和算法已与中石油勘探开发研究院及中石油深圳新能源研究院通过委托技术开发合同的形式转化落地，成果转化经费达191万元。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.xinn.2026.101350专业版下载地址：https://doi.org/10.5281/zenodo.17231957基础版下载地址：https://xiaomingtian-1.github.io/archives/

2026-05-09

华南植物园对香蕉采后病害发生机制研究取得重要进展

香蕉是全球最重要的经济作物之一，对热带、亚热带国家的粮食安全至关重要。但香蕉采后易遭受病害，香蕉冠腐病是其采后贮藏期间的主要真菌病害之一，导致果实品质劣变并造成商业价值损失。层出镰刀菌（Fusarium proliferatum）是引发香蕉冠腐病的病原真菌之一，该菌产生的伏马毒素可污染全球多种作物，对人类和牲畜健康均构成威胁。目前，针对这一病害，尚缺乏有效的防治手段。因此，亟需鉴定和解析层出镰刀菌的毒力因子，为有效控制采后病害提供关键靶标。中国科学院华南植物园果蔬保鲜与加工团队在前期研究伏马毒素生物意义过程中，发现伏马毒素生物合成是层出镰刀菌响应氧化胁迫的重要机制，并促进层出镰刀菌对香蕉果实的侵染；而Activator Protein-1（AP-1）在层出镰刀菌中的同源基因（FpAP1）可能参与这个过程（Xie et al., 2023,Journal of Agricultural and Food Chemistry）。然而，FpAP1在维持氧化还原平衡中的作用，及其对层出镰刀菌致病性的调控机制目前仍不明确。近日，研究团队发现FpAP1属于bZIP转录因子家族，具有bZIP家族保守的DNA结合结构域，并表现出转录激活活性。遗传学实验表明，与野生型菌株相比，FpAP1缺失突变体（ΔFpap1）的伏马毒素含量显著升高，但对香蕉果实和本氏烟草的毒力明显减弱。值得注意的是，FpAP1可调控层出镰刀菌对活性氧及杀真菌剂胁迫的耐受性，这揭示了胁迫反应与层出镰刀菌毒力之间的内在联系。进一步基于团队前期对层出镰刀菌全基因组信息的研究（Li et al., 2025, Journal of Agricultural and Food Chemistry），通过DNA亲和纯化测序（DAP-seq）与转录组分析，共鉴定出393个受FpAP1直接调控的靶基因；进一步结合双荧光素酶报告实验（DLR）与电泳迁移率变动实验（EMSA），发现FpAP1可通过新的调控网络，调节与层出镰刀菌生长（FpGH和FpGNAT）、氧化应激反应（FpTRX和FpGST）及毒力（FpCCO和FptoxD）相关的基因表达。该研究揭示了FpAP1介导的层出镰刀菌生长与毒力调控网络，为有效防控镰刀菌病害及真菌毒素污染提供了潜在的关键靶点。图1. FpAP1是层出镰刀菌侵染香蕉过程中的重要致病因子图2. 层出镰刀菌中FpAP1介导的调节网络相关研究成果以“Deciphering a novel regulatory network of FpAP1 that impacts Fusarium proliferatum virulence to plant host”为题，发表在国际植物学领域知名期刊Plant, Cell & Environment（IF5-year=7.7）上。中国科学院华南植物园李涛涛研究员为通讯作者，博士研究生王悦安为第一作者。中国科学院华南植物园蒋跃明研究员、博士研究生叶晓筠、广西农科院谢丽红助理研究员共同参与了此项研究。该研究得到国家重点研发计划、广东省重点实验室项目和广州市科技计划项目的资助。论文链接：https://doi.org/10.1111/pce.70591

2026-05-07

南海海洋所研究团队揭示2024年珊瑚礁区最强海洋热浪成因

近日，中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境实验室（LTO）、全球海洋和气候研究中心（GOCRC）以及中国—斯里兰卡热带海洋环境“一带一路”联合实验室（CSTO）的王春在研究员团队，在珊瑚礁区海洋热浪研究方面取得新进展。相关研究成果以“Record-Breaking Marine Heatwaves Across Global Coral Reefs in 2024”为题，发表于国际期刊Geophysical Research Letters。论文第一作者为副研究员姚玉龙，通讯作者为研究员王春在。世界气象组织已确认，2024年成为有气象记录以来最暖的一年，全球平均地表温度较1850‒1900年平均值高出1.55°C。海洋升温对此次温度创新高起到了关键作用。研究表明，当前海洋温度已达到人类观测史最高水平。在创纪录海温的影响下，2023年2月至2024年4月期间，南北半球主要海洋盆地均出现了严重的珊瑚礁白化现象。海洋热浪是引发珊瑚白化的重要热胁迫来源，但此前对2024年全球珊瑚礁区海洋热浪的时空特征及其驱动机制缺乏系统定量研究。针对上述问题，研究团队基于两套高分辨率海温数据及海洋再分析资料，系统揭示了2024年暖季全球珊瑚礁区海洋热浪的变化特征及其物理机制。研究发现：暖季期间，珊瑚礁区海洋热浪的总天数和累计强度均超过历史平均值的三倍标准差，发生了自1985年以来最严重的海洋热浪事件（图1），从侧面印证了第四次全球珊瑚大白化事件的到来。与历史平均水平相比，2024年第二等级和第三等级的海洋热浪事件显著增多，对珊瑚礁造成更为严重的热胁迫。研究进一步指出，海洋快速增温及上层海洋热含量的变化，源于2020‒2023年多重拉尼娜事件向2023‒2024年强厄尔尼诺事件转变所产生的累积效应，这一过程给赤道西太平洋和热带大西洋带来了尤为严重的珊瑚礁白化风险。本研究得到国家自然科学基金面上项目及重大项目的共同资助。图1 年均暖季海洋热浪指数随时间的变化趋势：（a）热浪总天数，（b）热浪累积强度，（c）热浪平均强度，（d）热浪最大强度。相关论文信息：Yao, Y., & Wang, C. (2026). Record-breaking marine heatwaves across global coral reefs in 2024. Geophysical Research Letters, 53, e2026GL122086.原文链接：http://dx.doi.org/10.1029/2026GL122086

2026-05-06

Bone Research | 深圳先进院揭示“肝脏-骨髓脂肪-软骨”轴驱动骨关节炎新机制并提出干预策略

4月29日，中国科学院深圳先进技术研究院管敏研究团队在国际权威期刊Bone Research发表最新研究"Targeting adipocyte ESRRA alleviates osteoarthritis via interrupting inter-organelle crosstalk of complement C3-CFD-MAC cascade"。该研究团队发现，雌激素相关受体α（ESRRA）作为调控代谢应激的核受体，在骨髓脂肪组织（MAT）扩张中起关键作用。研究人员构建了脂肪细胞特异性ESRRA敲除小鼠，并在自然衰老模型及高脂高胆固醇饮食联合手术诱导的实验性骨关节炎模型中开展验证。研究结果显示，ESRRA缺失可显著抑制MAT异常扩增，并明显减轻膝关节软骨基质丢失、软骨下骨硬化及滑膜增生等骨关节炎病理改变。骨关节炎（Osteoarthritis）是一种与衰老和代谢紊乱密切相关的全身性疾病，全球约5亿人受其影响，但目前尚无有效的骨关节炎药物。临床研究发现，衰老与肥胖均为骨关节炎的独立危险因素。传统观点认为骨关节炎是局部关节磨损性疾病，治疗方式多集中于关节软骨本身；而近年来研究揭示其与“代谢炎症”（metaflammation）和“炎症性衰老”（inflammaging）密切相关，涉及多器官代谢与免疫的动态交互。4月29日，中国科学院深圳先进技术研究院（以下简称“深圳先进院”）管敏研究团队在国际权威期刊Bone Research发表最新研究"Targeting adipocyte ESRRA alleviates osteoarthritis via interrupting inter-organelle crosstalk of complement C3-CFD-MAC cascade"。该研究团队发现，雌激素相关受体α（ESRRA）作为调控代谢应激的核受体，在骨髓脂肪组织（MAT）扩张中起关键作用。研究人员构建了脂肪细胞特异性ESRRA敲除小鼠，并在自然衰老模型及高脂高胆固醇饮食联合手术诱导的实验性骨关节炎模型中开展验证。研究结果显示，ESRRA缺失可显著抑制MAT异常扩增，并明显减轻膝关节软骨基质丢失、软骨下骨硬化及滑膜增生等骨关节炎病理改变。进一步深入探究其机制，发现核受体ESRRA可直接结合补体因子D（CFD）基因启动子，促进其转录表达。CFD是补体系统替代途径的关键限速酶。MAT扩张通过ESRRA依赖性方式增强CFD表达与分泌；同时，在衰老或代谢紊乱状态下，肝脏合成C3上调。C3是补体系统替代途径的底物。因此，MAT来源的CFD与肝脏来源的C3协同作用，导致补体系统过度活化，并在软骨细胞表面组装形成膜攻击复合物（MAC），进而激活软骨细胞内ERK1/2信号通路，诱发线粒体功能障碍，最终引发软骨细胞衰老、凋亡及细胞外基质降解，加重骨关节炎的病理进程。基于研究团队前期研究，天然产物单体穿心莲内酯是ESRRA的拮抗剂（黄童龄等，Br J Pharmacol., 2021），在老年小鼠灌胃给予穿心莲内酯持续3个月，可明显抑制关节软骨退变、改善衰老型骨关节炎。同时，已进入临床试验阶段的CFD特异性抑制剂Danicopan，可显著减轻人软骨细胞C28/I2的损伤，提示靶向ESRRA/CFD通路可能具有潜在的临床应用价值。该研究系统揭示了“肝脏-骨髓脂肪组织-软骨”轴在骨关节炎病理过程中的重要作用，阐明了多组织协同影响骨关节炎新机制，脂肪特异性ESRRA缺失或药物抑制均可有效扰动跨组织间的补体级联反应，减轻衰老/代谢型相关骨关节炎的病理进展，提示靶向脂肪细胞ESRRA是干预骨关节炎的潜在策略。深圳先进院管敏研究员为本论文通讯作者，深圳先进院博士后黄童龄与硕士研究生王紫辉（现为南京大学博士研究生）为本文共同第一作者。深圳理工大学陈棣教授、苏州大学李斌教授、香港大学杨伟国教授及中国科学院昆明植物研究所耿长安研究员为研究工作提供了重要支持。研究获国家重点研发计划、国家自然科学基金、深圳市医学研究专项基金、深圳市科技计划与国家植物化学与天然药物重点实验室开放课题等项目的资助。原文链接文章上线截图骨髓脂肪细胞ESRRA调控组织间补体级联反应影响衰老/代谢型骨关节炎的机制示意图

2026-05-06

南海海洋所研究团队揭示亚马逊雨林退化对大西洋尼诺变率的削弱作用

近日，中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境实验室（LTO）王鑫团队在大西洋尼诺（Atlantic Niño）变化机制方面取得新进展。研究人员结合观测和数值模拟试验，揭示了亚马逊雨林退化对大西洋尼诺变率的削弱作用，相关成果发表在国际期刊Nature Communications上，LTO助理研究员韦圣标为第一作者，研究员王鑫为通讯作者，合作者还包括研究员王春在和崂山实验室教授蔡文炬。大西洋尼诺是热带大西洋夏季最强的气候变率模态，能剧烈影响周边区域及中高纬度的气候，同时也是热带三大洋相互作用的关键要素之一。在近几十年间，大西洋尼诺的变率呈现显著的减弱趋势。大西洋多年代际振荡位相反转、人为气溶胶排放南北半球差异被过去的研究提出以解释大西洋尼诺变率的减弱，然而热带陆地变化也是热带海气耦合系统变化的重要影响因素，但其是否对大西洋尼诺变率的减弱具有贡献仍属未知。研究团队发现，大西洋尼诺变率自上个世纪七十年代以来的减弱与南美洲亚马逊雨林退化存在关联，持续的亚马逊雨林退化能有效地削弱大西洋尼诺的变率。亚马逊雨林退化在局地造成夏季降水显著减少，该降水的减少加强了南美洲与热带北大西洋之间的大气经圈环流，使得热带辐合带北移以及热带北大西洋信风减弱。通过减少海洋的潜热释放，信风的减弱造成热带北大西洋海表面温度（sea surface temperature，SST）升高。同时，亚马逊雨林退化引起的局地升温提升了南美洲与热带南大西洋之间的海陆温差，使得热带南大西洋信风增强，相应海洋潜热释放的增多引起SST变冷。与亚马逊雨林退化相关的热带北大西洋SST升高和热带南大西洋SST变冷，放大了夏季大西洋的南北半球热力梯度，使得大西洋越赤道南风增强。越赤道南风的增强通过增强经向动量平流，降低了异常纬向风应力对异常纬向SST梯度的响应，从而使得Bjerknes正反馈效率降低，不利于大西洋尼诺SST的发展，进而对大西洋尼诺变率起削弱作用。不同于过去的研究强调气候内部变率、温室气体和气溶胶排放的影响，该研究突出人类活动造成热带陆地性质变化在热带海洋变化中的作用。研究结果深化了热带陆地地表变化与热带海气耦合系统动力联系的认识，为我们理解人类活动如何影响热带气候变率的变化提供了理论依据。本研究得到了国家自然科学基金项目、中国科学院南海海洋所自主项目等共同资助。图1 亚马逊雨林退化削弱大西洋尼诺变率示意图。亚马逊雨林退化所致增温和降水减少提升了南半球的海陆温差（j）和亚马逊与热带北大西洋之间的东北向大气经圈环流（k，蓝色箭头），并造成热带辐合带（ITCZ）北移，致使信风在热带南大西洋增强而在热带北大西洋减弱。信风的变化调整了热带大西洋的潜热释放，放大了夏季南北半球热力反差（南北半球偶极子m）。南北半球热力反差的提高增强了大西洋的越赤道南风（n，黑色箭头），削弱异常纬向风应力（黄色宽箭头）对异常纬向SST梯度的响应，使得Bjerknes正反馈效率降低，进而削弱大西洋尼诺的变率。相关论文信息：Wei, S., Wang, C., Cai, W. & Wang, X. Amazon deforestation weakens Atlantic Niño variability. Nature Communications, 17, 3079 (2026).原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-026-69771-9

2026-04-30

华南植物园揭示亚热带真菌异养植物谱系地理格局及其形成机制

亚热带常绿阔叶林是全球生物多样性热点之一。相比乔木和灌木，林下草本植物的演化历史研究仍相对匮乏，尤其是依赖真菌获取营养的真菌异养植物（mycoheterotrophs）。这类植物不具备光合作用能力，其生存高度依赖特定真菌及森林生态系统，对环境变化极为敏感，在生态与进化研究中具有独特价值。然而，其群体历史和遗传格局的形成机制长期缺乏系统研究。中国科学院华南植物园研究团队以完全真菌异养植物宽翅水玉簪（Burmannia nepalensis）为研究对象，结合叶绿体基因组、核微卫星标记及物种分布模型，系统解析了其在中国亚热带地区的遗传结构、种群历史及其驱动因素。研究发现：1）宽翅水玉簪种群内遗传多样性水平较低，但种群间存在显著遗传分化，这一分化主要受地理隔离与历史气候波动的影响；2）物种分布模型与分子数据一致表明，该物种在末次盛冰期存在多个避难所，主要分布于南岭、武夷山区及西南喀斯特地区，不支持传统“冰期南撤、间冰期北扩”的经典模式；3）种群历史动态分析显示，该物种在末次盛冰期后经历种群扩张，但约3000年前有效种群大小显著下降，可能与人类活动导致的生境破碎化密切相关。该研究阐明了地理隔离与历史气候波动在塑造宽翅水玉簪遗传格局中的关键作用，并为中国亚热带地区存在多个北部冰期避难所提供了实证支持。同时，研究结果表明，依赖稳定森林生境的林下草本植物对环境变化与人为干扰高度敏感，亟需加强栖息地保护，以维持其长期存续。相关研究成果以“Historical Climatic Fluctuations and Geographic Isolation Shaped the Phylogeographic Patterns of a Mycoheterotrophic Species in Subtropical China”为题近期发表在国际学术期刊Biological Diversity（《生物多样性》）上。中国科学院华南植物园石苗苗博士为论文第一作者，涂铁要研究员和张奠湘研究员为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、广东省林木种质资源调查专项和广西喀斯特植物保育与恢复生态学重点实验室基金等资助。论文链接：https://doi.org/10.1002/bod2.70021图1. 宽翅水玉簪（Burmannia nepalensis）的生境和形态。图2. 基于物种分布模型预测的宽翅水玉簪在末次盛冰期（LGM）、中全新世（MH）及现今的潜在适生区分布。图3. 基于核微卫星标记推断的遗传结构，以及基于质体基因组的单倍型分布与谱系关系。

2026-05-01

广东首次发现国家二级保护野生植物宜昌橙

近日，广东省生物多样性调查工作传来重要消息。2026年4月，中国科学院华南植物园植物分类与多样性研究团队在执行“广东植物多样性全域调查与评估”项目期间，在韶关乐昌市境内，首次记录到国家二级保护野生植物——宜昌橙的野生种群。此次发现不仅刷新了广东省的野生植物名录，也为研究柑橘类植物的起源、演化和保护提供了极为珍贵的活体资源与地理分布新数据。珍稀柑橘祖先“现身”粤北此次发现的宜昌橙野生种群位于乐昌市沙坪镇的一处石灰岩山地中，种群规模约20株。调查人员发现了多株处于不同树龄的野生植株，长势良好，正值花期。宜昌橙是芸香科柑橘属的野生种，被认为是柚、酸橙、柠檬等多种栽培柑橘的重要原始亲本之一，在柑橘育种和遗传研究中具有不可替代的“基因宝库”价值。由于野生种群稀少、分布区狭窄，宜昌橙早在1999年即被列入首批《国家重点保护野生植物名录》，2021年新版名录中仍被列为国家二级保护植物。刷新纪录，意义深远此前，宜昌橙的已知自然分布范围主要包括陕西、甘肃、湖北、湖南、广西、四川、贵州、云南等地。此次在广东乐昌的发现，首次证实了该物种在广东省有野生分布，将其自然分布版图向南显著推进，成为广东省野生植物多样性记录的一项关键突破。“这一发现具有多重重要意义。”参与调查的植物学专家指出，“它不仅丰富了我们对这一古老物种生态适应性与分布边界的科学认知，而且由于乐昌地处南岭山脉南麓，这一发现可能为探索柑橘属植物在华南地区的起源历史与扩散路径，提供了新的关键地理线索。保护这片野生种群，就是保护了一个极为珍贵的天然柑橘基因库，对我国柑橘产业的种质资源安全与长远可持续发展具有战略价值。”就地保护工作随即启动鉴于宜昌橙的珍稀性与重要价值，当地林业及自然保护区管理部门在获悉发现后已迅速响应。目前，已对发现区域实施临时性保护与巡护措施，严防人为干扰与破坏。下一步，植物保护专家将对该种群的数量结构、健康状况、群落特征及潜在威胁进行深入评估，并据此制定科学的长期就地保护方案与系统监测计划。此次宜昌橙的发现，是广东省系统开展生物多样性调查、评估与保护工作的重要成果体现。它再次印证了南岭及其周边地区作为重要生物多样性热点区域，蕴藏着丰富而独特的生物资源。持续加强生态系统整体保护与物种资源调查，对于筑牢区域生态安全屏障、保存战略性种质资源具有至关重要的意义。宜昌橙植株宜昌橙的花宜昌橙的叶

2026-05-01