2020年6月27日訊/
生物谷BIOON/---本周又有一期新的Science期刊（2020年6月19日）發布，它有哪些精彩研究呢？讓小編一一道來。
圖片來自Science期刊。
1.Science：揭示梅斯納小體感知輕微觸覺機制梅斯納小體（Meissner corpuscle, 也稱為觸覺小體）是密集分布在哺乳動物無毛皮膚上的機械感覺末梢器官。梅斯納小體的基本解剖結構和支配它的Aβ（較大的胞體直徑和快速動作電位傳導）機械感覺神經元已被廣泛描述。然而，人們對梅斯納小體以及支配它的Aβ機械感覺神經元在觸覺相關行為、感覺運動能力和觸覺感知方面的要求卻知之甚少。
缺乏腦源性神經營養因子（BDNF）或其受體TrkB的小鼠具有一系列發育障礙，包括缺乏梅斯納小體。來自美國哈佛醫學院和史丹福大學的研究人員推斷，將TrkB操縱限制在感覺神經元與選擇性
遺傳標記方法相結合，將允許他們研究梅斯納小體的發育組裝及其在軀體感覺中的功能。在研究梅斯納小體發育時，他們發現有兩種類型的Aβ機械感覺神經元支配梅斯納小體。他們評估了梅斯納小體對觸覺敏感度和精細感覺運動控制的要求，以及支配該機械感覺末端器官的兩種Aβ機械感覺神經元的解剖學、生理學和超微結構特性。相關研究結果發表在2020年6月19日的Science期刊上，論文標題為「Meissner corpuscles and their spatially intermingled afferents underlie gentle touch perception」。
感覺神經元特異性敲除TrkB導致梅斯納小體完全喪失，而不影響小鼠無毛皮膚的其他機械感覺末端器官，包括Aβ機械感覺神經元-梅克爾細胞複合物和帕西尼小體（Pacinian corpuscle，也稱為環層小體）。行為測量表明，缺乏梅斯納小體的小鼠在感知、對作用於無毛皮膚的最輕微的可檢測力作出的反應和精細的感覺運動控制方面存在缺陷。
遺傳標記實驗顯示，梅斯納小體由兩種類型分子上不同的Aβ感覺神經元支配：一種表達TrkB，另一種表達酪氨酸激酶Ret。儘管支配著同一個末端器官，但是這兩種Aβ神經元類型對觸覺刺激的反應是不同的：TrkB陽性（TrkB+）的梅斯納小體傳入更敏感，在無毛皮膚的梯形壓痕的起始和偏移時都作出反應，而Ret+ 梅斯納小體傳入則不太敏感，很少在梯形壓痕偏移時作出反應。一些Ret+神經元甚至在靜態壓痕刺激時有持續反應。此外，這兩種Aβ機械感覺神經元類型的軸突末端被發現是同型平鋪，但異型偏移。計算建模表明，這種解剖學安排最大限度地提高了編碼敏銳度的可用信息，同時確保使用有限數量的神經元完全覆蓋皮膚。最後，使用電子顯微鏡的超微結構分析顯示，更敏感的TrkB+梅斯納小體傳入的軸突末梢比不太敏感的Ret+梅斯納小體傳入的軸突末梢具有更多數量的片狀細胞包裹。
2.Science：新研究表明通用流感疫苗的設計可能比預期的更具挑戰性在一項新的研究中，來自美國斯克裡普斯研究所、弗雷德-哈金森癌症研究中心、華盛頓大學和中國香港大學的研究人員發現一些常見的流感病毒毒株有可能發生突變來逃避由通用
流感疫苗引起的廣效抗體。這些研究結果突顯了設計這類疫苗面臨的挑戰，應當有助於指導疫苗開發。相關研究結果發表在2020年6月19日的Science期刊上，論文標題為「Different genetic barriers for resistance to HA stem antibodies in influenza H3 and H1 viruses」。論文第一作者為斯克裡普斯研究所的博士後研究員Nicholas Wu博士和斯克裡普斯研究所的研究員Andrew Thompson博士。
在這項研究中，這些研究人員發現有證據表明，作為最常見的流感病毒亞型之一，H3N2可以相對容易地發生突變，以逃避兩種被認為可以阻斷幾乎所有流感病毒毒株的抗體。不過，他們發現，對另一種常見亞型H1N1來說，要逃脫同樣具有廣泛中和作用的抗體要困難得多。
3.Science：新研究首次確定麻疹病毒的起源，從而為探究COVID-19起源提供信息在一項新的研究中，來自德國、比利時、美國和法國的研究人員解決了麻疹首次出現的時間這個有爭議的問題，發現它可能與大城市的崛起有關。他們對來自1912年的一種麻疹病毒毒株的基因組進行了測序，並反向評估了這種病毒可能在人類群體中出現的時間，並將它確定在公元前6世紀左右。相關研究結果發表在2020年6月19日的Science期刊上，論文標題為「Measles virus and rinderpest virus divergence dated to the sixth century BCE」。
在針對這項研究發表的一篇評論類型文章中，澳大利亞雪梨大學的Simon Ho博士和墨爾本大學的Sebastián Duchêne博士提出類似地完善關於COVID-19和其他人畜共患疾病何時出現的研究將有助於理解這類病原體如何從動物跳躍到人類身上。Ho說，這項研究可能有助於幫助確定麻疹在人類中出現的時間的努力。
4.Science：新研究表明COVID症狀追蹤應用程式在應對病毒疫情中大有可為在一項新的研究中，一個在
大數據研究和流行病學方面有專長的科學家聯盟開發出一款COVID症狀追蹤應用程式（App），旨在快速收集信息，幫助應對正在發生的COVID-19大流行病。在美國和美國，有250萬多人較早地使用了這款
app，這為醫生、科學家和政府官員提供了關於COVID-19的寶貴數據，以便更好地抗擊病毒疫情。相關研究結果於2020年5月5日在線發表在Science期刊上，論文標題為「Rapid implementation of mobile technology for real-time epidemiology of COVID-19」。
論文通訊作者、麻省總醫院（MGH）癌症中心癌症流行病學主任Andrew T. Chan博士說，「這款App每天都會收集社區中的個人信息，包括他們是否感覺良好，如果不舒服，他們的具體症狀是什麼，以及他們是否接受過COVID-19檢測。」這款
app旨在深入了解關於COVID-19的熱點地區在哪裡以及需要注意的新症狀，它可能作為一種有用的規劃工具，為自我隔離提供指導方針方面的信息，確定需要增加呼吸機和擴大醫院容量的地區，並提供實時數據，為未來的疫情爆發做好準備。
這款稱為COVID症狀追蹤應用程式（COVID Symptom Tracker）的
app於3月24日在英國推出，3月29日在美國上市。自推出以來，已經有超過300萬人使用過它。
5.Science揭示衰老新機制！免疫細胞缺陷導致我們衰老！T細胞本應保護我們免受病原體的侵害，但一項新的小鼠研究表明，它們也可能加速衰老。阻斷由細胞引起的炎症或增加關鍵代謝分子的供應，可以減輕齧齒動物衰老相關症狀的嚴重程度，增加了這些治療可能對老年人有益的可能性。相關研究成果於近日發表在Science上，該研究題為"T cells with dysfunctional mitochondria induce multimorbidity and premature senescence"。
澳大利亞RMIT大學的
免疫學家Kylie Quinn說，這一發現是"一個神奇的結果，它直接將新陳代謝、炎症和衰老聯繫起來。他們做了一項非常徹底的工作，以確保是T細胞導致老鼠迅速衰老。"
隨著年齡的增長，我們的T細胞會讓我們失望，成為更弱的病原體鬥士。這種下降有助於解釋為什麼老年人更容易受到感染，而對疫苗的反應較差。隨著年齡的增長，T細胞會出現衰退，原因之一是細胞內作為動力裝置的線粒體開始失靈。
6.Science重大突破：我國科學家設計新藥靶向SARS-CoV-2主蛋白酶！一個中國科學家團隊最近開發了兩種抑制SARS-CoV-2主要蛋白酶(Mpro)的新化合物，其中一種是進一步臨床研究的良好候選藥物。這項研究於4月22日在線發表在Science上，由中科院上海藥物研究所柳紅、許葉春、蔣華良院士團隊、中科院武漢病毒研究所張磊砢/肖庚富團隊和上海科技大學楊海濤/饒子和團隊合作完成。
在分析了SARS-CoV-2 Mpro的底物結合位點後，科學家們設計併合成了兩種化合物，11a和11b。研究人員隨後使用基於螢光共振能量轉移(FRET)的剪切實驗測定了兩種藥物的IC50值。結果顯示11a和11b都具有優異的SARS-CoV-2 Mpro抑制活性，其IC50值分別為0.053±0.005μM和0.040±0.002μM。
研究人員還使用了免疫螢光、實時螢光定量PCR和噬菌斑檢測來監測11a和11b的抗病毒活性。結果表明，化合物11和11 b在細胞實驗中表現出優異的抗SARS-CoV-2感染的能活性(例如噬菌斑實驗檢測出的EC50值分別為0.53±0.01μMμM和0.72±0.09，)。此外，這些化合物在體內表現出良好的藥代動力學性能，表明它們是有希望的候選藥物。然而，化合物11a的低毒性使它特別有希望。
為了闡明化合物11a和11b抑制SARS-CoV-2 Mpro的機制，科學家們以1.5埃的解析度測定了配合物Mpro-11a (PDB： 6LZE)和Mpro-11b (PDB： 6M0K)的高解析度晶體結構。這些配合物的高解析度晶體結構不僅說明了SARS-CoV-2 Mpro可以與11a/11b相互作用，而且揭示了SARS-CoV-2的抑制機制。高解析度的複合物分析有助於藥物化學家設計新的抑制劑來對抗SARS-CoV-2。
本研究表明，基於結構的藥物設計是設計針對SARS-CoV-2的特異性抗病毒先導藥物的有效策略。化合物11a的臨床前研究正在進行中。該團隊決定與世界各地的科學家分享研究數據，以加速抗SARS-CoV-2藥物的開發。
7.Science重大突破！相分離富集化療藥物，影響其抗癌療效！合成化合物在細胞內形成濃縮液滴的發現可能會動搖藥物研發--包括對冠狀病毒治療方法的探索。製藥行業有一個長期存在的假設，即當藥物分子進入細胞時，它們會均勻地擴散--但是，生物學家Rick Young說，"這與事實相去甚遠"。
在近日發表在《科學》雜誌上的一項研究中，Young和他在麻薩諸塞州劍橋市懷特黑德研究所的同事們表明，抗癌藥物化合物會在細胞中精確的位置聚集--這是由於一種叫做相分離的現象，即所有的細胞將它們的內容物分開。
這些結果對小分子療法的作用、動力學和分布的基本假設提出了挑戰。他們已經引導了對抗新型冠狀病毒藥物設計的新策略，並且可能有助於解釋為什麼那麼多在實驗室裡有效的療法最終不能治療人類。
8.Science：探究植物和食草動物之間的信息「軍備競賽」食草動物對植物的消費推動了許多不同的植物防禦化學物的進化，食草動物不斷地適應這些化學物。由於植物和食草動物種類繁多，尤其是在熱帶群落中，化學信息在群落水平的傳遞鮮為人知，但卻十分重要。Zu等人提出了一種信息「軍備競賽」的方法來解釋群落水平上植物-食草動物的化學交流。為了檢驗他們的概念框架，他們使用了熱帶乾旱森林中食草動物-植物相互作用和植物揮發性有機化合物組合的現場數據。他們的方法提供了對系統功能和持久性的理解，在這些系統中，個體以信號的形式發送和接收信息，其他個體對這些信號作出反應，並反過來影響這些系統中其他參與者的行為。
9.Science：土地使用的變化促進種群和生物多樣性變化人類對土地使用的改變，特別是森林的喪失，正隨著時間的推移影響著地球的生物多樣性。為了評估森林損失對種群和生物多樣性變化的影響，Daskalova等人整合了6000多個時間序列的物種豐度、豐富度和世界各地生態組合的組成數據。森林喪失會導致種群和生物多樣性的正向和負向反應，森林喪失後種群和生物多樣性變化的時間滯後可長達半個世紀。土地使用的變化會引發不同的種群和生物多樣性變化。這一分析對人類影響的預測、正在進行的保護和生物多樣性變化的評估都有影響。
10.Science：從結構上揭示鉬固氮酶還原氮氣機制固氮酶利用三磷酸腺苷和幾種不同尋常的鐵硫輔因子將電子泵入典型的惰性氮氣，並在此過程中提供質子。以前的研究已經表明，鐵鉬輔因子（FeMoCo）中的硫原子是不穩定的，並提出用氮氣替換其中的一個硫是氮氣結合和還原機制的組成部分。通過在製備過程中消除多餘的還原劑，Kang等人確定了鉬固氮酶在靜止構象下的結構。出乎意料的是，他們發現FeMoCo外邊緣的3個硫原子都似乎都不穩定，其中的一個亞基甚至讓3個硫原子中的2個被輕質的二原子配體取代。生化和光譜數據表明這種蛋白質是有活性的，緊緊結合氮氣，並處於預期的氧化狀態。這些結果可能會促使人們重新評估氮氣還原的可能機制和動態的帶配體在FeMoCo中的作用。
11.Science：新研究揭示了嗅覺感知的編碼邏輯感官感知在神經集合體中編碼的機制仍未完全了解。Chong等人使用單點光
遺傳刺激來控制小鼠嗅小球在空間和時間上的神經元活動。動物經訓練後識別一種可能被感知為特定氣味的學習活動模式。然後，這些作者通過改變激活的嗅小球或嗅小球激活之間的時間來系統地改變活動模式，以評估它們對氣味識別的影響。在合成氣味早期被激活的嗅小球比隨後激活的嗅小球對氣味識別的貢獻更大。這種方法使得神經科學能夠解釋特徵是如何以複雜的模式組合在一起來產生感知的。（生物谷 Bioon.com）