Nature導(dǎo)讀生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)匯總(2022年5月下旬)

1. 膽汁酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白NTCP的結(jié)構(gòu)對乙型肝炎病毒進(jìn)入至關(guān)重要

日本東京大學(xué)Umeharu Ohto和日本京都大學(xué)Norimichi Nomura團(tuán)隊(duì)共同合作近期取得重要工作進(jìn)展。他們研究發(fā)現(xiàn)膽汁酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白NTCP的結(jié)構(gòu)對乙型肝炎病毒進(jìn)入至關(guān)重要逊笆。該項(xiàng)研究成果2022年5月17日在線發(fā)表于《自然》雜志上栈戳。

在這里,研究人員報(bào)告了人類览露、牛和大鼠NTCPs在apo狀態(tài)下的低溫電子顯微鏡(cryo-EM)結(jié)構(gòu),它揭示了跨膜隧道的存在和底物的可能運(yùn)輸途徑譬胎。

此外差牛,人類NTCP在LHBs的肉豆蔻酰化preS1結(jié)構(gòu)域存在下的低溫電鏡結(jié)構(gòu)以及突變和運(yùn)輸試驗(yàn)分析表明了一種結(jié)合模式堰乔,即preS1和底物競爭NTCP中細(xì)胞外通道的開口偏化。重要的是,preS1域相互作用分析能夠?qū)θ祟怤TCP中自然發(fā)生的HBV不敏感突變進(jìn)行機(jī)理解釋镐侯。綜上所述侦讨,他們的研究結(jié)果為HBV識別和哺乳動物NTCPs對鈉依賴性膽汁酸易位的機(jī)制的理解提供了結(jié)構(gòu)框架。

據(jù)介紹苟翻,慢性乙型肝炎病毒 (HBV) 感染在全球影響超過2.9億人韵卤,是肝硬化和肝細(xì)胞癌的主要原因,估計(jì)每年導(dǎo)致82萬人死亡崇猫。HBV感染的建立需要病毒包膜糖蛋白L(LHBs)與宿主進(jìn)入受體鈉-派蛱酰磺膽酸共轉(zhuǎn)運(yùn)多肽(NTCP)之間的分子相互作用,NTCP是一種從血液到肝細(xì)胞的鈉依賴性膽汁酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白诅炉。然而蜡歹,目前對于病毒-轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白相互作用分子基礎(chǔ)尚不清楚。

Source: https://www.nature.com/articles/s41586-022-04845-4


2. 不同基因簇誘導(dǎo)細(xì)菌鐵小體細(xì)胞器的形成

美國加州大學(xué)Arash Komeili研究小組在研究中取得進(jìn)展涕烧。他們發(fā)現(xiàn)不同基因簇誘導(dǎo)細(xì)菌鐵小體細(xì)胞器的形成月而。2022年5月18日出版的《自然》發(fā)表了這項(xiàng)成果。

在本研究中议纯,研究人員發(fā)現(xiàn)一個與鐵結(jié)合的隔室父款,在此命名為“鐵小體”,是之前在厭氧細(xì)菌磁性脫硫弧菌中發(fā)現(xiàn)的。使用蛋白質(zhì)組學(xué)方法铛漓,研究人員鑒定了三種鐵小體相關(guān)(Fez)蛋白溯香,它們在D.?magneticus中參與形成鐵小體。Fez蛋白由特定的操縱子編碼浓恶,包括FezB玫坛,F(xiàn)ezB是在系統(tǒng)發(fā)育和代謝不同的細(xì)菌和古細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)的P1B-6-ATP酶。研究人員揭示了另外兩種細(xì)菌物種包晰,Rhodopseudomonas palustris和Shewanella putrefaciens湿镀,通過其六基因fez操縱子產(chǎn)生鐵小體。

此外伐憾,研究發(fā)現(xiàn)fez操縱子還可以在外來宿主中形成鐵小體勉痴。使用S.?putrefaciens作為模型,研究表明鐵小體可能在厭氧適應(yīng)鐵饑餓中發(fā)揮作用树肃≌裘總體而言,該工作發(fā)現(xiàn)鐵小體可能是一類新的鐵儲存細(xì)胞器胸嘴,并為研究它們在多種微生物中的形成和結(jié)構(gòu)奠定了基礎(chǔ)雏掠。

據(jù)了解,細(xì)胞內(nèi)鐵穩(wěn)態(tài)對于機(jī)體至關(guān)重要劣像,通過嚴(yán)格調(diào)節(jié)鐵的輸入乡话、流出、儲存和代謝來維持鐵穩(wěn)態(tài)耳奕。最常見的鐵儲存模式使用蛋白質(zhì)隔室绑青,例如鐵蛋白和相關(guān)蛋白質(zhì)。盡管發(fā)現(xiàn)了脂質(zhì)結(jié)合的鐵隔室屋群,但它們的形成和功能基礎(chǔ)仍然未知闸婴。

Source: https://www.nature.com/articles/s41586-022-04741-x


3. 研究揭示線蟲胞內(nèi)脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)監(jiān)測機(jī)制

美國德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心Peter M Douglas研究組發(fā)現(xiàn)小G蛋白香葉酰化可監(jiān)測細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)芍躏。2022年5月18日出版的《自然》雜志發(fā)表了這項(xiàng)成果掠拳。

他們描述了一種在秀麗隱桿線蟲中進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)監(jiān)測的機(jī)制,該機(jī)制涉及核激素受體 NHR-49 的轉(zhuǎn)錄失活纸肉,其通過與小 G 蛋白 RAB-11.1 結(jié)合的香葉基香葉酯結(jié)合到內(nèi)吞囊泡進(jìn)行胞質(zhì)隔離溺欧。由脂質(zhì)消耗引起的有缺陷的從頭類異戊二烯合成限制了 RAB-11.1 香葉基香葉酰化柏肪,這促進(jìn)了 NHR-49 的核易位和 rab-11.2 轉(zhuǎn)錄的激活姐刁,以增強(qiáng)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在質(zhì)膜上的駐留。因此烦味,他們鑒定了一種細(xì)胞可感知的關(guān)鍵脂質(zhì)聂使,及與其相連 G 蛋白和核受體壁拉,它們的動態(tài)相互作用使細(xì)胞能夠感知由于脂質(zhì)消耗引起的代謝需求,并通過增加營養(yǎng)吸收和脂質(zhì)代謝來做出反應(yīng)柏靶。

據(jù)悉弃理,脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)失衡會對健康產(chǎn)生有害影響。然而屎蜓,細(xì)胞如何感知由于脂質(zhì)消耗導(dǎo)致的代謝需求并通過增加營養(yǎng)吸收做出反應(yīng)仍不清楚痘昌。

Source: https://www.nature.com/articles/s41586-022-04729-7


4. Hmx基因保守性確定了脊椎動物顱神經(jīng)節(jié)的起源

英國牛津大學(xué)Sebastian M. Shimeld研究組探明Hmx基因保留確定了脊椎動物顱神經(jīng)節(jié)的起源。2022年5月18日出版的《自然》雜志發(fā)表了該項(xiàng)成果炬转。

他們表明同源盒轉(zhuǎn)錄因子 Hmx 是脊椎動物感覺神經(jīng)節(jié)發(fā)育的組成成分辆苔,并且在小腸絳蟲中,Hmx 是驅(qū)動雙極尾神經(jīng)元分化程序所必要且充分的扼劈,這些細(xì)胞以前被認(rèn)為是神經(jīng)嵴的同源物驻啤。使用絳蟲和七鰓鰻轉(zhuǎn)基因,他們證明了莖-脊椎動物譜系中荐吵,一個獨(dú)特的骑冗、串聯(lián)重復(fù)的增強(qiáng)子對調(diào)節(jié)的 Hmx 表達(dá)。他們還在絳蟲中展示了明顯強(qiáng)大的脊椎動物 Hmx 增強(qiáng)子功能先煎,表明上游調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的深度保留跨越了脊椎動物的進(jìn)化起源贼涩。這些實(shí)驗(yàn)證明了絳蟲和脊椎動物 Hmx 之間的調(diào)節(jié)和功能保護(hù),并指出雙極尾神經(jīng)元是顱感覺神經(jīng)節(jié)的同源物榨婆。

研究人員表示磁携,脊椎動物的進(jìn)化起源包括與掠奪性生活方式的獲得相關(guān)的感官處理方面的創(chuàng)新褒侧。脊椎動物通過由顱感覺神經(jīng)節(jié)服務(wù)的感覺系統(tǒng)感知外部刺激良风,其神經(jīng)元主要來自顱基板;然而闷供,由于活體譜系之間的解剖學(xué)差異以及細(xì)胞類型和結(jié)構(gòu)之間的同源性分配困難烟央,阻礙了對基板和顱感覺神經(jīng)節(jié)進(jìn)化起源的理解。

Source: https://www.nature.com/articles/s41586-022-04742-w


5. Gibbin中胚層調(diào)節(jié)模式上皮細(xì)胞的發(fā)育

美國斯坦福大學(xué)Anthony E. Oro團(tuán)隊(duì)近期取得重要工作進(jìn)展歪脏。他們研究發(fā)現(xiàn)Gibbin中胚層調(diào)節(jié)模式上皮細(xì)胞的發(fā)育疑俭。該項(xiàng)研究成果2022年5月18日在線發(fā)表于《自然》雜志上。

在這里婿失,研究人員鑒定了由Xia-Gibbs AT-hook DNA-binding-motif-containing 1(AHDC1)疾病基因編碼的蛋白質(zhì)Gibbin钞艇,它是早期上皮形態(tài)發(fā)生的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。他們發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)子或啟動子結(jié)合的Gibbin與數(shù)十種序列特異性鋅指轉(zhuǎn)錄因子和甲基-CpG 結(jié)合蛋白相互作用豪硅,以調(diào)節(jié)中胚層基因的表達(dá)哩照。Gibbin的缺失導(dǎo)致GATA3依賴性中胚層基因的DNA甲基化增加,導(dǎo)致發(fā)育中的真皮和表皮細(xì)胞類型之間的信號通路的缺失懒浮。

值得注意的是飘弧,Gibbin突變的人類胚胎干細(xì)胞衍生的皮膚類器官缺乏真皮成熟,導(dǎo)致表達(dá)p63的基底細(xì)胞具有缺陷的角質(zhì)形成細(xì)胞分層。體內(nèi)嵌合CRISPR小鼠突變體揭示了一系列Gibbin依賴性發(fā)育模式缺陷次伶,這些缺陷影響了反映患者表型的顱面結(jié)構(gòu)痴昧、腹壁閉合和表皮分層。他們的結(jié)果表明冠王,在Xia–Gibbs和相關(guān)綜合征中看到的模式表型源于基因特異性 DNA甲基化決定而導(dǎo)致的異常中胚層成熟赶撰。

據(jù)介紹,在人類發(fā)育過程中正確的外胚層模式需要先前確定的轉(zhuǎn)錄因子版确,如GATA3和p63扣囊,以及來自區(qū)域中胚層的位置信號。然而绒疗,外胚層和中胚層因子對穩(wěn)定基因表達(dá)和譜系定型的機(jī)制仍不清楚侵歇。

Source: https://www.nature.com/articles/s41586-022-04727-9


6. 新抗原質(zhì)量可預(yù)測胰腺癌幸存者的免疫編輯

美國紀(jì)念斯隆-凱特琳癌癥中心Vinod P. Balachandran等研究人員合作發(fā)現(xiàn),新抗原質(zhì)量可預(yù)測胰腺癌幸存者的免疫編輯吓蘑。相關(guān)論文于2022年5月19日在線發(fā)表在《自然》雜志上惕虑。

研究人員表示,癌癥免疫編輯是癌癥的一個標(biāo)志磨镶,它預(yù)示著淋巴細(xì)胞會殺死更多的免疫原性癌細(xì)胞溃蔫,使免疫原性較低的克隆體在群體中占主導(dǎo)地位。雖然在小鼠身上得到證實(shí)琳猫,但免疫編輯是否在人類癌癥中自然發(fā)生仍不清楚伟叛。

為了解決這個問題,研究人員調(diào)查了70個人類胰腺癌在10年內(nèi)是如何演變的脐嫂。研究人員發(fā)現(xiàn)统刮,盡管有更多的時(shí)間積累突變,但罕見的胰腺癌長期幸存者在原發(fā)腫瘤中具有更強(qiáng)的T細(xì)胞活性账千,其復(fù)發(fā)腫瘤的遺傳異質(zhì)性較低侥蒙,免疫原性突變(新抗原)較少。為了量化免疫編輯是否是這些觀察結(jié)果的基礎(chǔ)匀奏,研究人員通過兩個特征來推斷了新抗原是否具有免疫原性(高質(zhì)量)鞭衩,這基于新抗原與已知抗原相似性的"非自體性",以及基于新抗原與野生型肽相比不同地結(jié)合到MHC或激活T細(xì)胞所需的抗原性距離的"自體性"娃善。利用這些特征论衍,研究人員估計(jì)癌癥克隆的適應(yīng)性是T細(xì)胞識別高質(zhì)量新抗原的總成本被致癌突變的收益所抵消。

通過這個模型聚磺,研究人員預(yù)測了腫瘤的克隆進(jìn)化坯台,并發(fā)現(xiàn)胰腺癌的長期幸存者會發(fā)展出具有較少高質(zhì)量新抗原的復(fù)發(fā)性腫瘤。因此咧最,研究人員展示了人類免疫系統(tǒng)自然編輯新抗原的證據(jù)捂人。此外御雕,研究人員提出了一個模型來預(yù)測免疫壓力是如何誘導(dǎo)癌細(xì)胞群隨時(shí)間演變的。更廣泛地說滥搭,這些研究結(jié)果表明酸纲,免疫系統(tǒng)從根本上監(jiān)督宿主的基因變化來抑制癌癥。

Source: https://www.nature.com/articles/s41586-022-04735-9

7. 研究揭示感覺皮質(zhì)編碼和區(qū)域間通信的新興可靠性

美國斯坦福大學(xué)Mark J. Schnitzer瑟匆、Sadegh Ebrahimi等研究人員合作揭示感覺皮質(zhì)編碼和區(qū)域間通信的新興可靠性闽坡。2022年5月19日,國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然》在線發(fā)表了這一成果愁溜。

研究人員對小鼠執(zhí)行視覺辨別任務(wù)的8個新皮層區(qū)域的神經(jīng)元活動同時(shí)進(jìn)行了5天的成像疾嗅,產(chǎn)生了超過21000個神經(jīng)元的縱向記錄。分析顯示冕象,整個新皮層的事件序列從靜止?fàn)顟B(tài)開始代承,到感知的早期階段,并通過任務(wù)反應(yīng)的形成渐扮。在靜止?fàn)顟B(tài)下论悴,新皮層有一種功能連接模式,通過共享活動共變的區(qū)域組來識別墓律。在感覺刺激開始后約200毫秒內(nèi)膀估,這種連接重新排列,不同區(qū)域共享共變和任務(wù)相關(guān)信息耻讽。

在這個短暫的狀態(tài)中(大約持續(xù)300毫秒)察纯,區(qū)域間的感覺數(shù)據(jù)傳輸和感覺編碼的冗余都達(dá)到了頂峰,反映了任務(wù)相關(guān)神經(jīng)元之間相關(guān)波動的短暫增加针肥。刺激開始后約0.5秒饼记,視覺表征達(dá)到一個更穩(wěn)定的形式,其結(jié)構(gòu)對單個細(xì)胞反應(yīng)中突出的祖驱、逐日的變化是強(qiáng)大的握恳。在刺激出現(xiàn)約1秒后瞒窒,一個全局波動模式傳達(dá)了小鼠對每個受檢區(qū)域即將作出的反應(yīng)捺僻,并與攜帶感覺數(shù)據(jù)的模式正交。

總的來說崇裁,新皮層通過在感知開始時(shí)感覺編碼冗余的短暫提升匕坯、對細(xì)胞變異性穩(wěn)健的神經(jīng)群體編碼以及廣泛的區(qū)域間波動模式來支持感覺性能,這些模式以不干擾的渠道傳遞感覺數(shù)據(jù)和任務(wù)反應(yīng)拔稳。

據(jù)了解葛峻,可靠的感覺辨別必須來自高保真的神經(jīng)表征和腦區(qū)之間的交流。然而巴比,新皮層感覺處理如何克服神經(jīng)元感覺反應(yīng)的巨大變異性仍未確定术奖。

Source: https://www.nature.com/articles/s41586-022-04724-y


8. 研究揭示人類增強(qiáng)子和啟動子序列的相容性規(guī)則

近日礁遵,美國斯坦福大學(xué)Jesse M. Engreitz及其團(tuán)隊(duì)的最新研究揭示人類增強(qiáng)子和啟動子序列的相容性規(guī)則。相關(guān)論文于2022年5月20日在線發(fā)表在《自然》雜志上采记。

研究人員設(shè)計(jì)了一種名為ExP STARR-seq(增強(qiáng)子x啟動子自轉(zhuǎn)錄活性調(diào)節(jié)區(qū)測序)的高通量報(bào)告試驗(yàn)佣耐,并應(yīng)用它來研究人類K562細(xì)胞中1000個增強(qiáng)子和1000個啟動子序列的組合相容性。研究人員確定了增強(qiáng)子-啟動子兼容性的簡單規(guī)則:大多數(shù)增強(qiáng)子以類似的數(shù)量激活所有啟動子唧龄,內(nèi)在的增強(qiáng)子和啟動子的活動以倍數(shù)結(jié)合來決定RNA輸出(R2=0.82)兼砖。

此外,有兩類增強(qiáng)子和啟動子顯示出微妙的偏好效應(yīng)既棺。管家基因的啟動子含有GABPA和YY1等因子的內(nèi)置激活模體讽挟,這降低了啟動子對遠(yuǎn)端增強(qiáng)子的反應(yīng)性。表達(dá)不一的基因的啟動子缺乏這些模體丸冕,對增強(qiáng)子表現(xiàn)出更強(qiáng)的反應(yīng)性耽梅。總之胖烛,這種對增強(qiáng)子-啟動子兼容性的系統(tǒng)評估表明褐墅,在人類基因組中,有一個由增強(qiáng)子和啟動子類型調(diào)整的乘法模型來控制基因轉(zhuǎn)錄洪己。

據(jù)了解妥凳,人類基因組中的基因調(diào)控是由遠(yuǎn)端增強(qiáng)子控制的,它能激活附近特定的啟動子答捕。這種特異性的一個模型是逝钥,啟動子可能對某些增強(qiáng)子有序列編碼的偏好,例如由相互作用的轉(zhuǎn)錄因子組或輔助因子介導(dǎo)拱镐。這種"生化兼容性"模型已被個別人類啟動子的觀察和果蠅的全基因組測量所支持艘款。然而,人類增強(qiáng)子和啟動子內(nèi)在兼容的程度還沒有得到系統(tǒng)的測量沃琅,它們的活動如何結(jié)合起來控制RNA的表達(dá)仍不清楚哗咆。

Source: https://www.nature.com/articles/s41586-022-04877-w


9. 科學(xué)家通過深度多組學(xué)分析確定線粒體蛋白的功能

美國華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院David J. Pagliarini和美國摩根里奇研究所Joshua J. Coon共同合作,近期取得重要工作進(jìn)展益眉。他們通過深度多組學(xué)分析來確定線粒體蛋白的功能晌柬。該項(xiàng)研究成果2022年5月25日在線發(fā)表于《自然》雜志上。

在這里郭脂,為了建立更完整的人類線粒體蛋白功能綱要年碘,研究人員使用基于質(zhì)譜的多組學(xué)分析方法分析了200多個CRISPR介導(dǎo)的HAP1敲除細(xì)胞系。這項(xiàng)工作產(chǎn)生了大約 830 萬個不同的生物分子測量值展鸡,提供了對線粒體擾動的細(xì)胞反應(yīng)的深入調(diào)查屿衅,并為蛋白質(zhì)功能的機(jī)制研究奠定了基礎(chǔ)。在這些數(shù)據(jù)的指導(dǎo)下莹弊,他們發(fā)現(xiàn)PIGY 游開放閱讀框(PYURF)是一種S-腺苷甲硫氨酸依賴性甲基轉(zhuǎn)移酶伴侶涤久,它支持復(fù)合物I組裝和輔酶Q生物合成涡尘,并且在以前未解決的多系統(tǒng)線粒體疾病中被破壞。

研究人員進(jìn)一步將推定的鋅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白SLC30A9與線粒體核糖體和OxPhos完整性聯(lián)系起來响迂,并將RAB5IF確定為第二個含有導(dǎo)致腦面胸腔發(fā)育不良的致病變異的基因悟衩。他們的數(shù)據(jù)可以通過交互式在線MITOMICS.app資源進(jìn)行探索,表明許多其他孤兒線粒體蛋白的生物學(xué)作用仍然缺乏強(qiáng)大的功能表征栓拜,并定義了線粒體功能障礙的豐富細(xì)胞特征座泳,可以支持線粒體疾病的基因診斷。

據(jù)了解幕与,線粒體是真核生物新陳代謝和生物能學(xué)的中心挑势。近幾十年來的開創(chuàng)性努力已經(jīng)確定了這些細(xì)胞器的核心蛋白成分,并將它們的功能障礙與150多種不同的疾病聯(lián)系起來啦鸣。盡管如此潮饱,數(shù)以百計(jì)的線粒體蛋白仍缺乏明確的功能,約40%的線粒體疾病的潛在遺傳基礎(chǔ)仍未得到解決诫给。

Source: https://www.nature.com/articles/s41586-022-04765-3


10. CCR5可關(guān)閉記憶鏈接的時(shí)間窗口

美國加州大學(xué)洛杉磯分校Alcino J. Silva和Miou Zhou研究組合作揭示香拉,C-C 趨化因子受體 5 (CCR5)可關(guān)閉記憶鏈接的時(shí)間窗口。相關(guān)論文發(fā)表在2022年5月25日出版的《自然》雜志上中狂。

他們展示了CCR5(一種免疫受體凫碌,眾所周知是 HIV 感染的共同受體)的表達(dá)延遲(12-24 小時(shí))增加在環(huán)境記憶形成后決定時(shí)間窗口的持續(xù)時(shí)間,以便將該記憶與后續(xù)記憶關(guān)聯(lián)或鏈接胃榕。小鼠背側(cè) CA1 神經(jīng)元中 CCR5 的這種延遲表達(dá)導(dǎo)致神經(jīng)元興奮性降低盛险,進(jìn)而負(fù)調(diào)節(jié)神經(jīng)元記憶分配,從而減少背側(cè) CA1 記憶集合之間的重疊勋又。降低這種重疊會影響一個記憶觸發(fā)另一個記憶的召回能力苦掘,因此關(guān)閉記憶鏈接的時(shí)間窗口。

他們的研究結(jié)果還表明楔壤,與年齡相關(guān)的 CCR5 及其配體 CCL5 的神經(jīng)元表達(dá)增加會導(dǎo)致老年小鼠的記憶連接受損鹤啡,這可以通過 Ccr5 敲除和美國食品和藥物管理局(FDA)批準(zhǔn)的藥物逆轉(zhuǎn)。抑制這種受體具有臨床意義蹲嚣〉莨澹總而言之,這里報(bào)道的研究結(jié)果提供了對塑造記憶鏈接時(shí)間窗口的分子和細(xì)胞機(jī)制的見解端铛。

據(jù)介紹泣矛,現(xiàn)實(shí)世界的記憶是在特定的環(huán)境下形成的疲眷,通常不是孤立地獲得或回憶的禾蚕。時(shí)間是記憶組織中的一個關(guān)鍵變量,因?yàn)闀r(shí)間接近的事件更有可能有意義地關(guān)聯(lián)狂丝,而間隔較長的事件則不是换淆。大腦如何區(qū)分時(shí)間上不同的事件尚不清楚哗总。

Source: https://www.nature.com/articles/s41586-022-04783-1

11. 錯誤連接和終末器官靶向異成竿瘢可引起神經(jīng)病理性疼痛

德國海德堡大學(xué)Rohini Kuner研究組發(fā)現(xiàn)錯誤連接和終末器官靶向異承隽常可引起神經(jīng)性疼痛。2022年5月25日出版的《自然》雜志在線發(fā)表了這項(xiàng)成果运沦。

研究人員在神經(jīng)損傷后超過10個月的時(shí)間里县习,以縱向和非侵入性地方式對基因標(biāo)記的纖維群進(jìn)行成像涮母,這些纖維群在皮膚周圍感知有害刺激(傷害感受器)和輕柔觸摸(低閾值傳入),同時(shí)跟蹤這些小鼠與疼痛相關(guān)的行為躁愿。完全去神經(jīng)支配的皮膚區(qū)域最初失去感覺叛本,逐漸恢復(fù)正常敏感性,并在受傷幾個月后出現(xiàn)明顯的異常性疼痛和對輕觸的厭惡彤钟。這種神經(jīng)再支配引起的神經(jīng)性疼痛與傷害感受器有關(guān)来候,這些傷害感受器延伸到去神經(jīng)支配的區(qū)域,精確地再現(xiàn)神經(jīng)支配的初始模式逸雹,由血管引導(dǎo)营搅,在皮膚中顯示出不規(guī)則的終端連接,并降低了模擬低閾值傳入的激活閾值梆砸。

相比之下转质,低閾值傳入神經(jīng)(通常在損傷后完整神經(jīng)區(qū)域中介導(dǎo)觸覺以及異常性疼痛)沒有重新建立神經(jīng)支配,導(dǎo)致僅具有傷害感受器的邁斯納小體等觸覺末端器官受異常神經(jīng)支配帖世。敲除與傷害感受器有關(guān)的基因完全消除了神經(jīng)再支配異常性疼痛峭拘。因此,該研究結(jié)果揭示了一種慢性神經(jīng)性疼痛的發(fā)生機(jī)制狮暑,這種疼痛是由結(jié)構(gòu)可塑性鸡挠、異常末端連接和神經(jīng)再支配過程中傷害感受器受損造成的,并為在臨床觀察到的對病人產(chǎn)生沉重負(fù)擔(dān)的矛盾感覺提供了機(jī)制框架搬男。

據(jù)了解拣展,神經(jīng)損傷會導(dǎo)致慢性疼痛和對輕柔觸摸的過度敏感(異常性疼痛)以及受傷和未受傷神經(jīng)聚集區(qū)域的感覺喪失。改善這些混合和矛盾癥狀的機(jī)制尚不清楚缔逛。

Source: https://www.nature.com/articles/s41586-022-04777-z

12. 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)星形膠質(zhì)細(xì)胞在不同疾病中的反應(yīng)性轉(zhuǎn)錄調(diào)控不同

星形膠質(zhì)細(xì)胞在不同疾病中的反應(yīng)性轉(zhuǎn)錄調(diào)控不同备埃,這一成果由美國加州大學(xué)Michael V. Sofroniew、Joshua E. Burda研究組經(jīng)過不懈努力而取得褐奴。2022年5月25日出版的《自然》雜志發(fā)表了這項(xiàng)成果按脚。

研究人員通過將生物學(xué)和信息學(xué)分析(包括RNA測序、蛋白質(zhì)檢測敦冬、轉(zhuǎn)座酶可及染色質(zhì)測定與高通量測序(ATAC-seq)和條件基因缺失)相結(jié)合的方法來預(yù)測轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子辅搬,這些調(diào)節(jié)因子調(diào)控了超過12,000個與小鼠和人不同中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中星形膠質(zhì)細(xì)胞反應(yīng)有關(guān)的差異表達(dá)基因(DEGs)。與星形膠質(zhì)細(xì)胞反應(yīng)相關(guān)的DEG在疾病中表現(xiàn)出明顯的異質(zhì)性脖旱。轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子也具有疾病特異性差異堪遂,但研究人員發(fā)現(xiàn)了一個在這兩個物種多種疾病中常見的由61個轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子組成的核心組介蛉。實(shí)驗(yàn)表明,DEG多樣性是由不同轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子與特定細(xì)胞內(nèi)環(huán)境之間相互作用決定的溶褪。

值得注意的是币旧,相同反應(yīng)性轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子可以調(diào)節(jié)不同疾病中顯著不同的DEG隊(duì)列。轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子對DNA結(jié)合基序的可及性變化在不同疾病之間存在明顯差異猿妈;對DEG變化至關(guān)重要的調(diào)控可能需要多個反應(yīng)性轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子吹菱。通過調(diào)節(jié)反應(yīng)性,轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子可以顯著改變疾病結(jié)果彭则,并可以將其作為治療靶點(diǎn)毁葱。該研究提供了與疾病相關(guān)反應(yīng)性星形膠質(zhì)細(xì)胞DEG及可搜索的預(yù)測轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子資源。該研究結(jié)果表明贰剥,與星形膠質(zhì)細(xì)胞反應(yīng)性相關(guān)的轉(zhuǎn)錄變化是高度異質(zhì)的倾剿,并且可通過特定于細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子組合產(chǎn)生大量潛在的DEG。

據(jù)悉蚌成,星形膠質(zhì)細(xì)胞對中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病和損傷作出反應(yīng)前痘,反應(yīng)性變化會影響疾病進(jìn)展。這些變化包括DEGs担忧,然而對DEGs背景多樣性和調(diào)控知之甚少芹缔。

Source: https://www.nature.com/articles/s41586-022-04739-5


13. 淋巴管轉(zhuǎn)分化可產(chǎn)生專門的血管

近日,以色列魏茨曼科學(xué)研究所Karina Yaniv瓶盛、Rudra N. Das等研究人員合作發(fā)現(xiàn)最欠,淋巴管轉(zhuǎn)分化可產(chǎn)生專門的血管。相關(guān)論文于2022年5月25日在線發(fā)表在《自然》雜志上惩猫。

研究人員利用斑馬魚臀鰭的循環(huán)成像和系譜追蹤芝硬,從早期發(fā)育到成年,發(fā)現(xiàn)了一種通過淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞(LECs)的轉(zhuǎn)分化形成專門血管的機(jī)制奶镶。此外迟赃,研究人員證明了從淋巴與血液內(nèi)皮細(xì)胞(EC)衍生出的臀鰭血管在成年生物體中的功能差異,揭示了細(xì)胞本體和功能之間的聯(lián)系厂镇。研究人員進(jìn)一步利用單細(xì)胞RNA測序分析來描述了轉(zhuǎn)分化過程中涉及的不同細(xì)胞群和過渡狀態(tài)。

最后捺信,結(jié)果表明酌媒,與正常發(fā)育相似斋否,在臀鰭再生過程中梨水,血管從淋巴管中重新衍生出來奇徒,表明成年魚的LEC保留了生成血液EC的效力和可塑性雏亚。總的來說摩钙,這項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)了通過LEC轉(zhuǎn)分化形成血管的先天機(jī)制罢低,并為EC的細(xì)胞個體發(fā)生和功能之間的聯(lián)系提供了體內(nèi)證據(jù)。

據(jù)了解胖笛,細(xì)胞的譜系和發(fā)育軌跡是決定細(xì)胞身份的關(guān)鍵因素网持。在血管系統(tǒng)中,血液和淋巴管的EC通過分化和特化來滿足每個器官的獨(dú)特生理需求长踊。雖然淋巴管被證明來自多種細(xì)胞來源功舀,但LEC不知道會產(chǎn)生其他細(xì)胞類型。

Source: https://www.nature.com/articles/s41586-022-04766-2

14. 研究揭示兩種雙潛能胸腺上皮細(xì)胞祖先類型的發(fā)育動態(tài)

德國馬克斯·普朗克免疫生物學(xué)和表觀遺傳學(xué)研究所Thomas Boehm身弊、Dominic Grün等研究人員合作揭示兩種雙潛能胸腺上皮細(xì)胞祖先類型的發(fā)育動態(tài)辟汰。相關(guān)論文于2022年5月25日在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《自然》。

研究人員結(jié)合單細(xì)胞RNA測序(scRNA-seq)和一個新的基于CRISPR-Cas9的細(xì)胞條形碼系統(tǒng)阱佛,在小鼠中確定胸腺上皮細(xì)胞隨時(shí)間變化的質(zhì)和量帖汞。這種雙重方法使研究人員能夠確定兩個主要的祖先群體:一個早期雙潛能祖先類型偏向皮質(zhì)上皮,一個產(chǎn)后雙潛能祖先群體偏向髓質(zhì)上皮凑术。研究人員進(jìn)一步證明涨冀,連續(xù)提供Fgf7的自分泌導(dǎo)致胸腺微環(huán)境的持續(xù)擴(kuò)張,而不會耗盡上皮祖細(xì)胞池麦萤,這表明有一種策略可以調(diào)節(jié)胸腺造血活動的程度鹿鳖。

據(jù)介紹,胸腺中的T細(xì)胞發(fā)育對細(xì)胞免疫至關(guān)重要壮莹,并取決于器官型的胸腺上皮微環(huán)境翅帜。與其他器官相比,胸腺的大小和細(xì)胞組成是異常動態(tài)的命满,例如在發(fā)育的早期階段快速生長和高T細(xì)胞輸出涝滴,隨后隨著年齡的增長,胸腺上皮細(xì)胞的功能逐漸喪失,初始T細(xì)胞的產(chǎn)量減少歼疮。scRNA-seq發(fā)現(xiàn)了年輕和年老的成年小鼠胸腺上皮細(xì)胞的意外異質(zhì)性杂抽;然而,推定的產(chǎn)前和產(chǎn)后上皮祖細(xì)胞的身份和發(fā)育動態(tài)仍未得到解決韩脏。

Source: https://www.nature.com/articles/s41586-022-04752-8


15. 急性應(yīng)激時(shí)大腦運(yùn)動和恐懼回路調(diào)節(jié)白細(xì)胞

美國西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院Filip K. Swirski缩麸、Wolfram C. Poller等研究人員合作發(fā)現(xiàn),大腦運(yùn)動和恐懼回路在急性應(yīng)激期間調(diào)節(jié)白細(xì)胞赡矢。2022年5月30日杭朱,《自然》雜志在線發(fā)表了這項(xiàng)成果。

研究人員發(fā)現(xiàn)吹散,在小鼠急性應(yīng)激期間弧械,不同的大腦區(qū)域塑造了白細(xì)胞的分布和整個身體的功能。利用光遺傳學(xué)和化學(xué)遺傳學(xué)空民,研究人員證明運(yùn)動回路通過骨骼肌來源的吸引中性粒細(xì)胞的趨化因子誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞從骨髓快速動員到周圍組織刃唐。相反,室旁下丘腦通過直接的界轩、細(xì)胞內(nèi)的糖皮質(zhì)激素信號控制單核細(xì)胞和淋巴細(xì)胞從二級淋巴器官和血液向骨髓排出画饥。這些壓力誘導(dǎo)的、反方向的耸棒、全群體的白細(xì)胞轉(zhuǎn)移與疾病易感性的改變有關(guān)荒澡。

一方面,急性應(yīng)激通過重塑中性粒細(xì)胞并引導(dǎo)它們被招募到損傷部位來改變先天免疫力与殃。另一方面单山,促腎上腺素釋放激素(CRH)神經(jīng)元介導(dǎo)的白細(xì)胞轉(zhuǎn)移可防止獲得自身免疫,但會損害對SARS-CoV-2和流感感染的免疫力幅疼∶准椋總的來說,這些數(shù)據(jù)顯示爽篷,在心理壓力期間悴晰,不同的大腦區(qū)域會不同地、迅速地調(diào)整白細(xì)胞景觀逐工,從而校準(zhǔn)免疫系統(tǒng)對身體威脅的反應(yīng)能力铡溪。

據(jù)了解,神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)有著錯綜復(fù)雜的聯(lián)系泪喊。盡管人們知道心理壓力可以調(diào)節(jié)免疫功能棕硫,但將大腦中的壓力網(wǎng)絡(luò)與外周白細(xì)胞聯(lián)系起來的機(jī)制途徑仍然不為人知。

Source: https://www.nature.com/articles/s41586-022-04890-z

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