2020年2月12日訊/生物谷BIOON/---本周又有一期新的Science期刊（2020年2月7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：浙大科學家揭示小膠質細胞在記憶調節中起著關鍵作用小膠質細胞是大腦中的常駐免疫細胞，它們是第一反應者，總是在尋找發生差錯的地方。它們大約佔我們腦細胞的10%。在過去，它們被認為是大腦中的被動旁觀者，僅在受傷或感染時，它們才起作用。這些細胞最早是由德國醫生Rudolf Virchow於1856年觀察到的，後來被稱為小膠質細胞，意為「小膠水」。
如今，在一項新的以小鼠為實驗對象的研究中，來自中國浙江大學醫學院的研究人員發現小膠質細胞實際上可能是記憶保持的關鍵因素。如果在人類中發現同樣的效果，那麼這可能導致人們開發出更好地治療健忘症、阿爾茨海默病和其他影響記憶力的疾病的方法。相關研究結果發表在2020年2月7日的Science期刊上，論文標題為「Microglia mediate forgetting via complement-dependent synaptic elimination」。
這項新研究表明小膠質細胞與小鼠的記憶保持密切相關。小鼠經歷了恐懼條件反射fear conditioning）任務，使得當將它們放置在它們記得經歷過一些負面事情—在這項研究中，指的是對它們的腳施加較小的電擊---的環境中時，它們會因恐懼而呆立不動。
在35天的時間內，小鼠的僵直反應（freezing response）從70％降低到20％，這表明它們已經忘記了這種特定環境的負面影響。然後，這些作者使用了一系列科學工具，包括遺傳、藥理和生化方法，移除這些小鼠大腦中的小膠質細胞，並再次進行了實驗。
實驗結果表明，移除小膠質細胞改變了它們對這個任務的反應。大約50％的小鼠（在上述實驗中，這一比例為20％）即使在類似的一段時間後仍記得這種負面經歷。基於此，提出的一種假設是小膠質細胞是鞏固這些記憶以及支持哪些記憶被遺忘和哪些記憶被保持的關鍵。這項研究繼續發現，正是這些小鼠內部的突觸重新排列才導致了這一觀察結果。
2.Science：顛覆常規！揭示蚊子找到人類來叮咬的新機制在一項新的研究中，美國布蘭戴斯大學生物學教授Paul Garrity、博士生Chloe Greppi、博士後研究員Willem Laursen和其他幾位同事報導，他們發現了蚊子如何利用人類體溫來尋找和叮咬人類的一個重要方面。相關研究結果發表在2020年2月7日的Science期刊上，論文標題為「Mosquito heat seeking is driven by an ancestral cooling receptor」。
在實驗中，這些研究人員敲除了負責產生IR21a受體的蚊子基因。然後，他們將大約60隻突變蚊子（即基因敲除蚊子）放入一個鞋盒大小的容器中，在這個容器的後壁上裝有一塊板，將這塊板加熱到接近37℃的核心體溫，然後向這些蚊子噴入一小撮二氧化碳，以模仿人類的呼吸。當非突變蚊子快速地聚集在這塊接近37℃的板上試圖覓食時，突變蚊子很大程度上忽略了這塊板。在沒有IR21a受體的情形下，它們將無法再將自己引向附近最熱的地方。
在第二個實驗中，將這些蚊子放在一個小網眼籠子中。這些研究人員在這個籠子上方放置了兩個充滿人類血液的小瓶，其中一個加熱到22.78℃（室溫），另一個加熱到31.1℃（人手的表面溫度）。相比於處於相同環境下的非突變蚊子，突變蚊子對31.1℃血液的偏好降低了。
根據Garrity的說法，每當蚊子向較低溫度移動時，IR21a受體就會被激活。由於人類通常比周圍環境溫暖，這意味著在蚊子接近人類時，IR21a保持沉默。但是，如果蚊子偏離路線並開始遠離它的溫血獵物，那麼IR21a會被激活，只有在蚊子改道後它才會關閉。
3.Science：細胞間通訊如何導致白血病發生？近日，發表在《Science》雜誌上的一項新的研究揭示了血液幹細胞中的「流氓「通訊如何導致白血病的發生。這一發現為開發阻止該過程的新靶向治療鋪平道路。
當幹細胞突變導致它們產生過多的血細胞時，就會發生諸如白血病之類的血液癌症。對此，來自約克大學的研究人員揭示了這些突變如何使細胞偏離其正常的相互通訊軌道，從而促使血細胞的發育失控。
在這一研究中，科學家使用超解析度螢光顯微鏡來研究血液幹細胞彼此之間實時對話的方式。他們觀察了細胞是如何從「信號蛋白」接收指令。該信號蛋白會與另一細胞表面的受體結合，然後傳遞信號告知細胞如何響應。進一步，研究人員發現與某些類型血液癌症相關的突變會導致血液幹細胞變得「無賴」，即在沒有細胞因子的情況下仍能夠進行交流。
約克大學生物醫學研究所和約克大學生物系的伊恩·希區柯克教授說：「我們的身體每天通過相互之間的信號傳遞產生數十億個血細胞。細胞因子的作用就像工廠的監督員一樣，調節這一過程並控制不同血細胞類型的發育和增殖。我們的研究揭示了一個以前未知的機制，即細胞發生突變後如何導致其在不受細胞因子的調控下發生信號傳導，從而導致白血病等血液癌症的發生。了解這種機制有助於新藥的開發。」
4.Science：關鍵酶分子調控NASH中的肝損傷在美國，多達12％的成年人患有非酒精性脂肪性肝炎（NASH），這是一種惡性疾病，可能導致肝硬化或肝癌。在最近一項研究中，加利福尼亞大學聖地牙哥分校醫學院的研究人員揭示了NASH發病過程中肝細胞死亡的分子途徑，並有效抑制了NASH小鼠模型中的肝損傷嚴重性。相關結果發表在最近的《Science》雜誌上。
加州大學聖地牙哥分校糖尿病與代謝健康研究所所長Alan Saltiel博士說：「我們知道脂肪肝會引起器官炎症和瘢痕形成，並會發展為肝硬化，肝癌和肝功能衰竭。」
研究人員報告說，這種轉變來自抑制AMPK酶（一種主要的能量消耗調節劑）以及caspase-6活性的增加，該酶參與細胞凋亡（程序性細胞死亡的一種）信號調控。當AMPK活性低時，細胞燃燒卡路裡的能力降低，從而導致脂肪存儲。研究小組給小鼠餵了高脂飲食，並阻斷了AMPK的活性，以為它們的脂肪肝狀況會惡化，但事實並非如此，小鼠出現了NASH和肝衰竭的症狀。
Saltiel說：「我們發現，AMPK並沒有像我們想像的那樣能夠顯著調節新陳代謝，而是調節了從脂肪肝到NASH以及從NASH到肝細胞死亡的過程。在這種情況下，AMPK充當傳感器，可控制細胞死亡。當失去AMPK活性時，細胞死亡會持續性地受到抑制。事實證明，AMPK會阻斷caspase-6的活性，因此當AMPK活性下降時，caspase-6活性得到釋放，引發肝細胞的死亡。」
在對AMPK和caspase-6的作用有了新的了解之後，研究小組使用AMPK激活劑降低caspase-6的活性。儘管該作用並未阻止脂肪肝，但確實阻止了從脂肪肝向NASH的進展以及隨後的肝細胞死亡的發生。當團隊使用caspase-6抑制劑時，發生了相同的結果。
5.Science：重大突破！揭示γδ T細胞檢測癌症和感染新機制γδ T細胞對保護性免疫反應至關重要。γδ T細胞如何被激活這個問題困擾了科學家們25年。在一項新的研究中，來自澳大利亞墨爾本大學和奧利維亞牛頓-約翰癌症研究所等研究機構的研究人員針對這個問題取得了突破性發現。相關研究結果於2020年1月9日在線發表在Science期刊上，論文標題為「Butyrophilin 2A1 is essential for phosphoantigen reactivity by γδT cells」。論文通訊作者為奧利維亞牛頓-約翰癌症研究所的Andreas Behren博士、墨爾本大學彼得-多爾蒂感染與免疫研究所的Dale Godfrey教授和彼得-多爾蒂感染與免疫研究所的AdamUldrich博士。論文第一作者為彼得-多爾蒂感染與免疫研究所博士研究生Marc Rigau。
Uldrich博士解釋道，已知γδ T細胞對細菌和癌細胞產生的稱為磷酸抗原（phosphoantigen）的小分子作出反應。這導致這些γδ T細胞激活，並且經常根除了患病細胞。
這些研究人員發現位於γδ T細胞表面上的T細胞受體（TCR）分子與另一種稱為嗜乳脂蛋白2A1（butyrophilin 2A1, BTN2A1）的分子結合，其中BTN2A1存在於全身許多不同細胞類型的表面上。
6.Science：我國科學家發現NGR5水平增加可促進水稻產量增加對於作為農作物的水稻，需要更多的分櫱（tiller），即帶有穀粒的分枝，對氮肥的需求也更少。 不幸的是，對於許多水稻品種來說，分櫱的數量取決於氮肥的施用量。來自中國科學院的研究人員如今顯示氮狀態通過組蛋白的修飾影響染色質功能，在該過程中轉錄因子NGR5將多梳抑制複合物2招募到靶基因。這些靶基因中的一些調節分櫱，以至於隨著氮含量的增加，植物將產生更多的分櫱。NGR5受蛋白酶體破壞調節並介導激素信號轉導。 NGR5水平的增加可以促進水稻分櫱和產量的增加，而無需增加富氮肥料。
7.Science：氣候變化導致大黃蜂廣泛下降氣候變化的一方面是極端高溫的天數在增加。Soroye等人分析了整個北美和歐洲大黃蜂出現的數據集，發現異常炎熱天氣的頻率增加正在增加局部滅絕率，減少定居和位點佔據，並降低區域內物種的豐富度，而與土地利用變化或條件無關。 隨著平均溫度的持續升高，大黃蜂的極端溫度頻率可能會出現不可持續的增長。
8.Science：芳香胺基酸殘基的數量和分布決定著朊病毒樣結構域的相行為越來越多的證據表明，液-液相分離（liquid-liquid phase separation）在許多細胞過程中起作用。許多經歷液-液相分離的蛋白都包含朊病毒樣結構域，這些結構域富含極性胺基酸，並經常散布著芳香胺基酸殘基。Martin等人將實驗數據與模擬相結合在一起，定量分析了共存的稀相和濃相中朊病毒樣結構域的濃度隨溫度的變化，發現這種相行為由芳香胺基酸殘基的數量及其分布決定，而芳香胺基酸殘基的均勻分布可促進液-液相分離和抑制聚集。他們開發了一種粘貼-間隔模型，該模型可以根據朊病毒樣結構域的序列預測它們的相行為。
後生動物細胞中三種主要類型的RNA聚合酶II轉錄本---聚腺苷酸化信使RNA（mRNA）、組蛋白mRNA和小核RNA（snRNA）---的3'末端加工需要三種具有共同特徵的獨特複合物。 Sun等人重建了活性的人組蛋白pre-mRNA 3'末端加工複合物，並通過低溫電子顯微鏡在近原子解析度下解析出它的結構。這種結構為了解組蛋白pre-mRNA與典型pre-mRNA和snRNA 3'末端加工複合物之間共有的催化反應機理提供了基礎。（生物谷 Bioon.com）