细胞生物学研究时常依赖于对亚细胞结构的精确量化分析。准确的图像分割是理解细胞内运输、结构组织和细胞信号转导的重要基础。然而，传统的无监督分割方法（如Otsu阈值法）在面对低信噪比、光照不均和复杂情景时往往力不从心。虽然卷积神经网络（CNN）等深度学习方法极大地提高了分割精度，但它们通常需要大量的手工标注数据作为训练集。这一过程不仅耗时费力，还容易引入人为偏差。而现有的模拟数据生成方法通常需要复杂的物理建模和大量的计算资源，限制了其广泛应用。

CD4⁺ T细胞是适应性免疫系统核心调控细胞，广泛参与机体抗感染、抗肿瘤及免疫稳态维持等多种生理病理过程，其功能异常与自身免疫病、感染性疾病、肿瘤等多种疾病的发生发展密切相关。SLC转运蛋白家族成员众多，通过介导营养物质转运、离子平衡调控及代谢产物交换等关键过程，充当CD4⁺ T细胞代谢与功能调控的“核心门控”角色。大量研究证实，SLC转运蛋白在CD4⁺ T细胞中的表达异常或功能紊乱，会直接影响CD4⁺ T细胞的活化、亚群分化及效应功能发挥，进而参与多种免疫相关疾病的病理进程，提示靶向CD4⁺ T细胞中特定SLC转运蛋白，有望成为免疫相关疾病治疗的新策略与潜在靶点。

2025年12月15日， 实验室陈立功团队在Nature Communications杂志发表了题为“Slc22a17 governs postnatal neurogenesis by maintaining the iron homeostasis in hippocampus”的最新研究成果。本研究首次揭示了SLC22A17通过调控海马神经干细胞内的铁稳态在脑发育期及成年神经发生中发挥关键作用，提出了其与自噬接头蛋白SQSTM1/p62互作，调节Nrf2/HO-1信号通路、维持氧化还原平衡的分子机制，为理解铁代谢失衡导致的神经发育障碍及相关神经退行性疾病的防治提供了新的理论依据与潜在治疗靶点。

哺乳动物大脑皮层由高度异质性的细胞谱系构成，包括神经元（如兴奋性谷氨酸能神经元与抑制性γ-氨基丁酸能神经元）以及非神经元细胞（如神经胶质细胞、免疫细胞和血管细胞等）。在哺乳动物大脑发育过程中，神经元与免疫细胞通过不同细胞运动模式响应环境变化，并与周围细胞发生互作。神经元的精准迁移、免疫细胞的环境监督以及神经-血管-免疫细胞间的动态互作，对于大脑皮层发育与稳态维持至关重要。

2025年12月12日，北京大学陈知行课题组在Nature Communications杂志上发表最新研究成果Imaging mitochondrial membrane potential via concentrationdependent fluorescence lifetime changes。该研究利用荧光寿命成像（FLIM）技术对2020年自主研发的PK Mito DeepRed荧光探针染色的线粒体进行成像，发现PKMDR的荧光寿命变化可灵敏反映线粒体膜电位。该技术能以高时空分辨率可视化线粒体呼吸状态，可观察单个细胞内部、类器官及组织的线粒体膜电位异质性，还能可视化线粒体运输的过程，在多种细胞中揭示了不同区域线粒体的代谢活性差异。

蛋白质分泌是一种进化上十分保守的细胞间通讯机制，关于信号肽导向的经典蛋白分泌已有深入的研究, 其关键内容已经被写入细胞生物学教科书。但在经典分泌途径被发现的三十多年后，研究人员才开始逐步认识到多种不具有信号肽的蛋白可通过不依赖内质网-高尔基体经典膜泡运输系统的方式释放到细胞外，统称为非经典蛋白分泌（Unconventional Protein Secretion, UcPS）。这些非经典分泌货物参与多种生物学过程，与多种人类重大疾病的发生发展密切相关。然而，细胞内上千种非经典分泌蛋白是如何选择性地进入细胞内膜泡载体进而释放到细胞外的这一关键科学问题仍不清晰。

蛋白质分泌是细胞间信息传递的核心机制之一，尤其在免疫应答和肿瘤微环境中发挥关键作用。蛋白质的翻译后修饰（PTM）广泛参与调控其功能与定位。巨噬细胞在免疫激活状态下分泌大量信号蛋白，同时产生高浓度代谢物衣康酸，后者可共价修饰蛋白质半胱氨酸残基，影响KEAP1-NRF2通路、糖酵解等多个重要生理过程。在前期的工作中，王初课题组开发了衣康酸生物正交探针ITalk，实现了炎症巨噬细胞中的衣康酸修饰蛋白的直接、原位标记，并系统绘制了其修饰谱图（J. Am. Chem. Soc. 2020,142(25),10894-10898）。

受体酪氨酸激酶（RTK）是细胞膜上调控细胞生长、存活及增殖的一类重要的膜受体蛋白，其异常激活与肿瘤等重大疾病的发生发展密切相关。传统理论认为，配体诱导的受体多聚化（二聚化/寡聚化）是RTK激活的经典模式。然而近年研究提示，相分离亦可能参与RTK信号调控，但从生物分子组织的角度看，多聚化与相分离在RTK信号激活中的功能差异及机制，是领域内亟待阐明的核心科学问题。

STING是cGAS-STING天然免疫信号通路中的关键下游接头蛋白，其相关研究近年来十分活跃。已有证据表明，PI4P信号对STING的激活至关重要，但其具体分子机制尚待明确【1,2】。此外，STING跨膜区TM2和TM3的结构调控机制——包括其间loop区的棕榈酰化修饰，以及各种内源性与合成小分子对该区域的调控方式——仍是该领域悬而未决的重要科学问题【3,4】。近年来，STING作为肿瘤免疫治疗的研究热点，其激动剂的开发在基础研究中进展显著。然而，多项STING激动剂的临床试验尚未达到预期疗效，提示未来需开展更深入的机制研究、药物优化及联合用药探索。

当前，全球面临着新发传染病和癌症疫苗开发的巨大挑战。传统疫苗，尤其是mRNA疫苗虽然在新冠疫情防控中取得了突破，但因对冷链运输的高度依赖，极大限制了其在资源有限地区的广泛应用。此外，部分疫苗平台在抗原递送、免疫反应类型及热稳定性等方面仍存在不足。迁移体（migrasome）是近年来发现的一类细胞器，由细胞迁移过程中产生具有高度稳定性和富集免疫调节分子的特点，理论上有望成为新型疫苗递送载体。但自然迁移体的产量极低，制约了其应用开发。