各地寒潮來襲,不知小夥伴們是否冷得瑟瑟發抖呢?天氣寒冷,科研不能停。
本週學術君繼續為大家帶來 CNS 的最新一週科研進展,助力大家勇攀科研高峰!
1. Nature Neuroscience:生化武器炭疽竟然能止痛
戰爭時期,炭疽毒素曾被某些無良國家作為生化武器,極大地傷害了世界和平。
2021 年 12 月 20 日,哈佛醫學院 Isaac M 教授團隊在 Nature Neuroscience 雜誌上發表研究論文 Anthrax toxins regulate pain signaling and can deliver molecular cargoes into Antxr2+ DRG sensory neurons。
該研究結果表明,炭疽毒素具有雙刃劍之效,能夠改變動物痛覺神經元的信號,使動物的多種疼痛消失,緩解生理痛苦,為研發新型鎮痛藥物提供了新思路!

圖 1:來源 Nature Neuroscience
2.
Nature Communications
:靶向鐵死亡改善肝癌治療效果的新策略
肝臟是人體重要的解毒代謝器官,維持人體內環境穩態。
2021 年 12 月 17 日,華中農業大學生物醫學與健康學院姚帆教授聯合美國得州大學 MD Anderson Cancer Center 的馬莉教授研究團隊在 Nature Communications 雜誌發表研究論文 A targetable LIFR—NF-κB—LCN2 axis controls liver tumorigenesis and vulnerability to ferroptosis。
該研究通過構建和分析多種類型的小鼠肝癌模型,首次發現肝癌中白血病抑制因子受體(leukemia inhibitory factor receptor,LIFR)的缺失激活 NF-κB 信號,可上調鐵螯合細胞因子 LCN2,促進了腫瘤的發生發展,引起腫瘤對鐵死亡誘導藥物的耐藥性!

圖 2:來源 Nature Communications
3.
Cell Research
:精神分裂症靶點 GPR139 的信號轉導機制
精神分裂症給患者及其家人帶來了沉重的經濟和心理負擔。
2021 年 12 月 17 日,上海科技大學 iHuman 研究所劉志傑/華甜團隊在 Cell Research 雜誌上線發表了研究論文 Molecular insights into ligand recognition and G protein coupling of the neuromodulatory orphan receptor GPR139。
該研究解析了 GPR139 與小分子激動劑和下游不同信號轉導蛋白 Gq 和 Gi 複合物的三維結構,並闡述了 G 蛋白對 GPCR 的調控機理,為基於結構的靶向藥物設計和最佳化提供了良好的理論基礎!

圖 3:來源 Cell Research
4.
Science
:
解析植物中獨特的雙鏈 RNA 合成機制
2021 年 12 月 24 日,中國科學院分子植物科學卓越創新中心張餘研究團隊、王佳偉研究團隊聯合浙江大學馮鈺團隊聯合在 Science 雜誌發表研究論文 Pol IV and RDR2: A two-RNA-polymerase machine that produces double-stranded RNA。
該研究解析了 Pol IV-RDR2 蛋白複合物的三維結構,揭示了 Pol IV- RDR2 複合物以雙鏈 DNA 為模板,在蛋白機器內部傳遞單鏈 RNA 中間產物,能夠連續高效地合成雙鏈 RNA 的獨特分子機制!

圖 4:來源 Science
5.
Nature
:評估 191 個物種的不同哺乳動物癌症死亡率
癌症令人談虎色變。
2021 年 12 月 22 日,法國蒙彼利埃大學的 Orsolya Vincze 團隊在 Nature 雜誌上發表研究論文 Cancer risk across mammals。
該研究通過分析 Zoological Information Management System 資料庫中 191 個物種 110,148 個非馴化的成年哺乳動物的資訊,展示了不同哺乳動物的癌症死亡率,並揭示癌症死亡率高低與飲食的相關性更大,發現吃肉的哺乳動物癌症死亡率明顯高於吃素的!

圖 5:來源 Nature
6.
Neuron
:揭示重複刻板行為的閉環神經機制
刻板行為過度會引起強迫症和自閉症。
2021 年 12 月 20 日,北京生命科學研究所的曹鵬實驗室在 Neuron 雜誌發表了研究論文 A brain-to-spinal sensorimotor loop for repetitive self-grooming。
該研究發現,在三叉神經脊髓核的尾側部(caudal part of the spinal trigeminal nucleus,Sp5C),表達小腦素-2 (Cerebellin-2, Cbln2) 的神經元形成一條向脊髓投射的下行神經通路,激活小鼠的 Cbln2+ Sp5C 神經元在維持自我梳理的重複刻板行為中扮演了至關重要的角色!

圖 6:來源 Neuron
7.
Nature Communications
:揭示 FGF4 調節二型糖尿病
二型糖尿病是一種慢性代謝病,對人體健康有嚴重的負面影響。
2021 年 12 月 14 日,溫州醫科大學黃志鋒教授、中國醫學科學院北京協和醫學院李平平和復旦大學附屬中山醫院任駿聯合在 Nature Communications 雜誌上發表了研究論文 Paracrine FGFs target skeletal muscle to exert potent anti-hyperglycemic effects。
該研究揭示了旁分泌蛋白 FGF4 通過上調骨骼肌葡萄糖轉運體 4 的表達和細胞膜轉位,全面的闡釋了旁分泌 FGF 調控血糖和改善胰島素抵抗的藥理機制,為 2 型糖尿病及相關代謝性疾病的治療提供了一種全新的候選藥物分子!

圖 7:來源 Nature Communications
8.
Environmental Science & Technology Letters
:微塑膠加劇腸道炎症
塑膠會進入人體內,危害腸道健康。
2021 年 12 月 23 日,南京大學環境學院汙染控制與資源化利用國家重點實驗室的研究團隊在 Environmental Science & Technology 雜誌上發表研究論文 Analysis of Microplastics in Human Feces Reveals a Correlation between Fecal Microplastics and Inflammatory Bowel Disease Status。
該研究通過招募 50 名健康志願者和 52 名被診斷為炎症性腸病的參與者,發現患者糞便中的微塑膠顆粒數量顯著高於健康志願者,且患者體內微塑膠含量的升高還可能會加劇腸道炎症!

圖 8:來源 Environmental Science & Technology Letters
9.
FDA
批准
首款可以預防愛滋病感染的長效注射藥物
2021 年 12 月 20 日,美國食品和藥物管理局(FDA)批准了由 ViiV Healthcare 公司研發第一款用於愛滋病毒(HIV)暴露前預防的長效注射藥物。
該藥物名為 Aprepreude(cabotegravir 緩釋注射懸浮液),一經注射,能夠長期有效地降低性行為感染愛滋病的風險!

圖 9:來源 FDA
10.
Nature Cancer
:揭示 anti-PD-1 免疫治療在肺癌中的作用機制
每年全世界因肺癌失去生命的人不計其數。
2021 年 12 月 23 日,北京大學生物醫學前沿創新中心(BIOPIC)張澤民課題組聯合 301 醫院韓為東課題組在 Nature Cancer 雜誌上發表研究論文 Temporal single-cell tracing reveals clonal revival and expansion of precursor exhausted T cells during anti-PD-1 therapy in lung cancer。
該研究針對 anti-PD-1 治療前後的肺癌患者的腫瘤樣本,利用單細胞測序技術深層次地追蹤了 T 細胞在治療前後的動態變化,首次提出了克隆復興(clonal revival)的概念,並揭示了 PD-1 抗體治療在肺癌中的作用機制!

圖 10:來源 Nature Cancer
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題圖來源:站酷海洛
參考文獻:
1. Nicole J Yang et al. Anthrax toxins regulate pain signaling and can deliver molecular cargoes into ANTXR2+ DRG sensory neurons. Nat Neurosci. 2021 Dec 20. doi: 10.1038/s41593-021-00973-8.
2. Yao, F., Deng, Y., Zhao, Y. et al. A targetable LIFR−NF-κB−LCN2 axis controls liver tumorigenesis and vulnerability to ferroptosis. Nat Commun 12, 7333 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-27452-9
3. Zhou, Y., Daver, H., Trapkov, B. et al. Molecular insights into ligand recognition and G protein coupling of the neuromodulatory orphan receptor GPR139. Cell Res (2021). https://doi.org/10.1038/s41422-021-00591-w
4. KUN HUANG et al. Pol IV and RDR2: A two-RNA-polymerase machine that produces double-stranded RNA. Science (2021). DOI: 10.1126/science.abj9184
5. Vincze, O., Colchero, F., Lemaître, JF. et al. Cancer risk across mammals. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04224-5
6. ZhiyongXie et al. A brain-to-spinal sensorimotor loop for repetitive self-grooming. Neuron (2022). https://doi.org/10.1016/j.neuron.2021.11.028
7. Ying, L., Wang, L., Guo, K. et al. Paracrine FGFs target skeletal muscle to exert potent anti-hyperglycemic effects. Nat Commun 12, 7256 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-27584-y
8. Zehua Yan et al. Analysis of Microplastics in Human Feces Reveals a Correlation between Fecal Microplastics and Inflammatory Bowel Disease Status. Environmental Science & Technology (2021). https://doi.org/10.1021/acs.est.1c03924
9. FDA Approves First Injectable Treatment for HIV Pre-Exposure Prevention | FDA
10. Liu, B., Hu, X., Feng, K. et al. Temporal single-cell tracing reveals clonal revival and expansion of precursor exhausted T cells during anti-PD-1 therapy in lung cancer. Nat Cancer (2021). https://doi.org/10.1038/s43018-021-00292-8