2019年3月1日Science期刊精華

2021-01-21 生物谷

2019年3月12日訊/

生物谷

BIOON/---本周又有一期新的Science期刊(2019年3月1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:首次揭示大腦中的耦合波紋是記憶回憶所必需的
doi:10.1126/science.aau8956; doi:10.1126/science.aaw6767

如今,在一項新的研究中,來自美國國家衛生研究院(NIH)和杜克大學的研究人員發現大腦的某些區域經歷耦合波紋的高頻震蕩,這是回憶記憶過程的一部分。相關研究結果發表在2019年3月1日的Science期刊上,論文標題為「Coupled ripple oscillations betweenthe medial temporal lobe and neocortex retrieve human memory」。在這篇論文中,他們描述了他們對癲癇患者開展的實驗以及他們取得的發現。在同期的Science期刊上,美國哥倫比亞大學歐文醫學中心的Jennifer Gelinas針對這項研究發表了一篇評論類型的文章。

Gelinas指出,針對記憶在大腦中儲存的方式,醫學科學家已經了解很多---但是對於複雜得多的記憶提取,人們了解得較少。在這項新的研究中,這些研究人員試圖通過研究癲癇患者來了解更多信息,這些癲癇患者已被安排接受電生理標測(electrophysiologicalm

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ing)以便為開展減少癲癇發作的手術做準備。電生理標測涉及將電極直接應用於大腦表面並測量電活動。

每名志願者都會看到一系列單詞,然後在每對單次之間創建關聯,以幫助他們在之後記住它們。然後給這些志願者看其中的一個單詞,並要求他們回憶起與它配對的單詞。14名志願者進行了相同的測試,這些研究人員能夠比較他們之間的大腦電活動。這些研究人員報導在這些志願者成功地回憶起配對單詞的過程中,在兩個大腦區域---內側顳葉(medial temporal lobe)和顳葉聯合皮質(temporal association cortex)之間出現了「耦合波紋(coupled ripple)」。實際上,這些耦合的波紋以幾乎同步的線條出現在波紋圖上,同時形成了相同的波峰和波谷。

2.Science:脂肪細胞釋放的含脂質外泌體竟能調節巨噬細胞
doi:10.1126/science.aaw2586; doi:10.1126/science.aaw6765

在一項針對小鼠的新研究中,來自美國哥倫比亞大學和羅格斯大學的研究人員發現脂肪組織釋放出一種充滿脂質的顆粒,這種顆粒在免疫功能和代謝中起作用。相關研究結果發表在2019年3月1日的Science期刊上,論文標題為「A lipase-independent pathway of lipidrelease and immune modulation by adipocytes」。論文通訊作者為哥倫比亞大學瓦格洛斯內科與外科醫學院預防醫學教授Anthony Ferrante Jr.博士。

這些研究人員發現脂肪細胞不僅釋放出甘油三酯中的脂肪酸成分,它們還釋放出包裝成小顆粒的完整甘油三酯。這些稱為脂肪細胞外泌體(adipocyte exosome, AdExo)的填充著脂質的顆粒被脂肪組織中的巨噬細胞攝取。巨噬細胞快速地降解AdExo中的甘油三酯並釋放出脂肪酸。Ferrante猜測釋放出的脂肪酸被脂肪細胞在脂質循環中攝取,從而為脂肪細胞重新供應新的脂質。Ferrante指出,「在骨骼中存在一種類似的機制:破骨細胞(osteoclast)---另一種類型的巨噬細胞---將骨骼降解成鈣和磷酸鹽,用於製造新的骨骼。這種循環對骨骼健康至關重要。我們如今想知道一種類似的循環是否存在於脂肪組織中以維持它的健康。」

此外,這些研究人員發現AdExo似乎控制著免疫細胞的發育。科學家們對巨噬細胞如何產生組織特異性功能沒有一個清晰的認識。但是,Ferrante和他的團隊發現AdExo可能在「教育」免疫細胞方面發揮核心作用,誘導骨髓細胞發育成巨噬細胞,所產生的巨噬細胞經指導後消化和循環利用脂質。

3.Science:始新世時的青藏高原海拔比現在低1000米左右
doi:10.1126/science.aaq1436; doi:10.1126/science.aaw7705

青藏高原的海拔對氣候產生重大影響,影響著季風和區域氣候格局。儘管一些同位素指標已提出早在始新世(大約4000萬年前),青藏高原的高度就大致相當,但是其他證據表明在遙遠的過去,青藏高原的海拔較低。Svetlana Botsyun等人通過使用一種模型證實幾個先前被忽視的因素促成了始新世的同位素記錄。這些結果使得同位素記錄與其他指標相一致,並支持那時的青藏高原要比現在低1000米左右。

4.Science:從結構上揭示寒冷激活TRPM8通道機制
doi:10.1126/science.aav9334

在人類中,寒冷主要通過一種稱為瞬時受體電位通道家族M8型(TRPM8)的鈣離子通道來感知。Ying Yin等人呈現出TRPM8於冷卻劑、膜脂質分子磷脂醯肌醇-4,5-二磷酸(PIP2)和鈣離子結合在一起時的低溫電鏡結構。結構和功能分析顯示TRPM8中的PIP2結合位點與其他TRP通道中的PIP2位點完全不同。PIP2和冷卻劑的結合變構地相互增強並激活這個鈣離子通道的開口。因此,TRPM8的激活機制不同於其他TRP通道所使用的激活機制。

5.Science:揭示cytoneme突觸中的穀氨酸信號傳導
doi:10.1126/science.aat5053

在果蠅中的某些組織發育期間,從一個組織到另一個組織的信號傳遞似乎通過稱為cytoneme的特化絲狀偽足發生。cytoneme含有受體並接近產生信號的細胞。Hai Huang等人報導神經元在突觸處的信號的組成部分也在cytoneme排列和信號的正確形成中起作用。對鈣離子信號傳導的各種操縱,顯性陰性穀氨酸受體蛋白的表達,或剔除囊泡轉運蛋白或電壓門控鈣通道的組分,都會影響cytoneme和信號傳導的存在。

6.Science:探究海洋變暖對魚類資源的影響
doi:10.1126/science.aau1758; doi:10.1126/science.aaw5824

漁場為世界各地的人們提供食物和生計。它們也面臨著極大的壓力,魚類資源被過度捕撈,存在管理不善。氣候變化將增加魚類資源所承受的負擔,但是這種影響仍然很大程度上是未知的。Christopher M. Free等人使用溫度特異性的模型和對魚類物種的後報預測來確定變暖對魚類的影響程度。他們發現,在過去的80年裡,總產量已經下降。此外,儘管預計某些魚類物種會對變暖的水域產生積極反應,但大多數魚類物種將會經過對它們的增長的負面影響。隨著我們的世界變暖,對漁場收成的負責任和積極管理將變得更加重要。

7.Science:運動皮層控制熱帶唱歌小鼠的發聲相互作用
doi:10.1126/science.aau9480; doi:10.1126/science.aaw5562

輪流的能力是動物之間社會互動的標誌。它發生在許多不同的物種中,從鳥類到青蛙,它是人類言語的一個重要組成部分。這種快速反應需要一系列難以表徵的複雜的感覺和運動行為。 Daniel E. Okobi等人探究了熱帶唱歌小鼠的輪流:雄性小鼠暫停下來並改變彼此的歌曲。他們描述了一種面部運動皮層,這種面部運動皮層介導從運動皮層到聲帶運動裝置的快速過渡,並促進快速的發聲相互作用。

8.Science:利用無線表皮電子系統分析新生兒重症監護
doi:10.1126/science.aau0780; doi:10.1126/science.aaw2085

新生兒的護理,特別是早產兒,由於嬰兒的脆弱性以及需要將大量繩系傳感器(tethered sensor)連接到這些嬰兒的微小身體而變得複雜。Ha Uk Chung等人開發了一對傳感器,它們僅需要水就可粘附在皮膚上,並允許對關鍵的生命體徵進行不受限制的監測。板載數據處理允許使用標準協議進行有效的無線近場通信。不適用電纜使得嬰兒更容易處理,並允許嬰兒與其父母或看護人之間的皮膚與皮膚接觸。

9.Science:揭示上皮內質網應激協調保護性的IgA反應機制
doi:10.1126/science.aat7186

免疫球蛋白A(IgA)是表達最豐富的抗體類型,可以在體內的各種黏膜表面(包括胃腸道)上發現。IgA具有多反應性,可以包覆和抑制共生

細菌

和腸道病原體。Joep Grootjans等人發現小鼠腸上皮細胞中的內質網應激誘導了分泌IgA的腹膜B1b細胞進行不依賴於T細胞和腸道菌群的增殖。類似地,已知引起內質網應激的自噬基因(ATG16L1)變體純合的人類受試者與對照者相比顯示出增加的胃腸道IgA+細胞數量。因此,上皮內質網應激充當有利的「良性應激(eustress)」反應,從而可在功能上拮抗它在促進炎症中的已得到充分表徵的作用。(生物谷 Bioon.com)

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