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  1. AI解锁线粒体“四维地图”:形态与功能如何关联?

    线粒体是细胞的“动力工厂”,其形态和功能随细胞状态变化而动态调整。但传统方法难以捕捉这种4D(空间三维+时间)的复杂变化,导致我们对其调控机制了解有限。现在,科学家们用AI解锁了线粒体的“四维地图”。

    研究团队开发了一种名为MitoSpace的深度学习模型,通过无标签训练处理海量单细胞光片显微镜数据。该模型能学习线粒体的潜在表示,不仅准确预测线粒体膜电位(R²=0.91),还揭示了形态与功能的定量联系。关键发现是,维度的增加(从2D到3D再到4D)显著提升了表示质量,证明时空信息对理解线粒体至关重要。

    这一成果为药物筛选提供了新工具,例如通过分析线粒体形态变化预测药物效果。模型已公开,为研究细胞状态和疾病机制提供了基础。不过,目前主要聚焦于特定细胞类型(如肺器官),未来需拓展至更多细胞类型以验证普适性。

    线粒体终于有了自己的“GPS”和“健康报告”🧬


    来源:Cell

    #线粒体 #人工智能 #单细胞成像 #细胞生物学 #深度学习

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  2. 用人工肺系统为肺移植铺路:危重肺炎患者获救,挽救不可逆损伤

    严重急性呼吸窘迫综合征(ARDS)合并坏死性肺炎和脓毒休克的患者死亡率极高,超过80%,传统治疗难以挽救。肺移植虽是希望,但患者常因持续感染、肺损伤不可逆或血流不稳定而无法接受。近日,研究人员开发了一种可调节血流体外全人工肺系统(TAL),成功为一名危重患者提供了肺移植前的“桥梁”。

    该系统通过右肺动脉到右心房的分流补偿肺血管容量损失,实现体外氧合,并利用双左心房回输导管维持生理性心脏血流。同时,对切除的肺进行单细胞和空间转录组分析,发现炎症细胞浸润、异常基底细胞和肌成纤维细胞增生,肺泡结构几乎完全丧失,分子特征与终末期纤维化一致,表明损伤不可逆。术后患者2年功能良好。

    这一创新为医学上难以治疗的坏死性肺炎患者提供了新的挽救策略,但需谨慎选择患者,研究样本仅限于单例,未来需更多研究验证其适用性。

    这人工肺系统简直是肺的“临时救星”🚨


    来源:Med (New York, N.Y.)

    #肺移植 #人工肺系统 #急性呼吸窘迫综合征 #坏死性肺炎 #脓毒症

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