三句話讀懂一篇 CNS:睡眠太多或太少,都會增加中風風險;篩選高質量精子,科學家開發了新方法

轉眼間,夏天的氣息已經遍佈大地的每一個角落。新時節、新氣象,科研人開啟探索新徵程。

本週學術君繼續帶來 CNS 最新進展,助力大家勇攀科研高峰!

1.Nature:NKp46 識別內質網應激細胞上的外鈣網蛋白

阻斷 NK 細胞受體 NKp46 能夠抑制 NK 細胞對許多癌症靶點的殺傷作用。

2023 年 4 月 5 日,美國哈佛大學醫學院Judy Lieberman教授團隊在Nature雜誌發表研究論文The NK cell receptor NKp46 recognizes ecto-calreticulin on ER-stressed cells

該研究發現 NKp46 能夠識別外化鈣網蛋白 (ecto-CRT),在內質網應激時從內質網 (ER) 轉移到細胞膜。其中,ecto-CRT 對 NKp46 的識別能夠有效地控制小鼠 B16 黑色素瘤和肺癌,並增強腫瘤浸潤 NK 細胞的細胞因子分泌。

圖 1:來源

圖 1:來源Nature

2.Nature:PM2.5 促進肺癌發生的機制

PM 小於 2.5 的細顆粒可以進入肺部深處,引起多種疾病。

2023 年 4 月 5 日,英國倫敦大學學院和弗朗西斯·克里克研究所的Charles Swanton團隊在Nature雜誌發表研究論文Lung adenocarcinoma promotion by air pollutants

該研究用氣管內遞送腺病毒來誘導 EFGR 突變分析了 EGFR 突變的非吸菸患者罹患肺腺癌的幾率與空氣汙染物存在相關性,在 EGFR 突變誘導前後給與 PM 暴露都足夠促進腫瘤產生。

圖 2:來源

圖 2:來源Nature

3.Science:一次治療,終生有效,脊髓型肌萎縮症患者福音

脊髓型肌萎縮症(SMA)是一種嚴重的遺傳性神經肌肉疾病,生存期不超過 2 週歲。

2023 年 3 月 30 日,鹼基編輯技術開創者劉如謙(David Liu)教授團隊在Science雜誌發表研究論文Base editing rescue of spinal muscular atrophy in cells and in mice

該研究使用雙 AAV 載體遞送的腺嘌呤鹼基編輯器(ABE),經過一次性治療,將脊髓型肌萎縮症(SMA)小鼠模型的運動能力恢復到接近正常的水平,並顯著地延長了其壽命,且安全有效,無需重複給藥。

圖 3:來源

圖 3:來源Science

4.Nature Aging:揭示調控靈長類器官衰老的表觀轉錄組機制

衰老進程中,m6A 對於器官穩態維持的調控作用以及關鍵分子機制不明。

2023 年 4 月 6 日,中國科學院動物研究所劉光慧研究組等多個團隊在Nature Aging雜誌發表研究論文m6A epitranscriptomic regulation of tissue homeostasis during primate aging

該研究利用非人靈長類動物(食蟹猴)生理性衰老的多器官研究模型,通過系統繪製器官和細胞衰老過程中 RNA m6A 修飾的動態圖譜,深入闡釋了 METTL3–m6A–NPNT 通路調控骨骼肌衰老的新型機制,為延緩骨骼肌衰老或防治與年齡相關的骨骼肌退行疾病提供新的靶標。

圖 4:來源

圖 4:來源Nature Aging

5.Cell Stem Cell:發現改善阿茲海默症認知情感損害新策略

我國約有 1000 萬阿茲海默症(AD)患者,給家庭和社會帶來了沉重的負擔。

2023 年 4 月 6 日,北卡羅來納大學教堂山分校宋娟課題組博士後李亞東、羅豔佳等在Cell Stem Cell雜誌發表研究論文Activation of hypothalamic-enhanced adult-born neurons restores cognitive and affective function in Alzheimer’s disease

該研究發現無論是激活受損的新生神經元還是單純增加新生神經元數量均不足以改善 AD 小鼠記憶情感功能,提示激活下丘腦乳頭上核環路修飾的新生神經元可能通過改變海馬突觸可塑性、神經元活性改善 AD 認知情感功能,同時促進小膠質細胞吞噬澱粉樣斑塊的作用。

圖 5:來源

圖 5:來源Cell Stem Cell

6.Neurology:有睡眠障礙的人可能更容易中風

睡眠不好對人的身心健康都會產生影響。

2023 年 4 月 5 日,愛爾蘭國立大學Martin O’Donnell團隊在Neurology雜誌發表研究論文Sleep Patterns and the Risk of Acute Stroke: Results from the INTERSTROKE International Case-Control Study

該研究招募了 4496 參與者,其中 2243 名中風患者和 2253 名未患中風的正常人,發現與7小時睡眠相比,睡眠時間超過九小時的人或睡眠時間少於五小時的人更容易中風。睡眠期間的呼吸問題,包括打鼾、打鼾和睡眠呼吸暫停,也與中風顯著相關。打鼾的人患中風的可能性是不打鼾的人的兩倍,患有睡眠呼吸暫停症的人中風可能性是沒有睡眠呼吸暫停症的人的近三倍。

圖 6:來源

圖 6:來源Neurology

7.Cell:口服益生菌能抑制腫瘤生長,延長患者生存期

越來越多癌症患者在治療中使用益生菌幫助治療,但機制不明。

2023 年 4 月 6 日,匹茲堡大學Marlies Meisel團隊在Cell雜誌發表研究論文Dietary tryptophan metabolite released by intratumoral Lactobacillus reuteri facilitates immune checkpoint inhibitor treatment

該研究闡明瞭在腫瘤微環境中,一種名為羅伊氏乳桿菌的益生菌可通過分泌釋放吲哚-3-甲醛(I3A)局部促進抗腫瘤 Tc1 免疫。I3A 的產生需要色氨酸的參與,當給小鼠餵食富含色氨酸的食物時,能夠提高癌症免疫治療效果,抑制腫瘤大小、延長生存期。

圖 7:來源

圖 7:來源Cell

8.Science Advances:母系來源的表觀遺傳修飾對胚胎發育至關重要

大量證據表明種間雜交對物種形成至關重要。

2023 年 4 月 7 日,香港中文大學趙暉及中國科學院昆明動物研究所呂雪梅共同通訊在Science Advances雜誌發表研究論文Modification of maternally defined H3K4me3 regulates the inviability of interspecific Xenopus hybrids

該研究發現母系定義的 H3K4me3 在非洲爪蟾 (Xenopus laevis ) 和熱帶爪蟾 (Xenopus tropicalis ) 雜交種中的修飾決定了這兩種類型雜交種的不同命運,雜交中 P53 信號通路的激活在建立生殖隔離中起著關鍵作用,闡明瞭母親定義的表觀遺傳修飾對胚胎發育的影響。

圖 8:來源

圖 8:來源Science Advances

9.Microsystems & Nanoengineering:新技術助力篩選更健康的精子

目前,不孕不育的人群數量暴增,開始選擇輔助生殖治療(ART),選擇高質量的精子是所有 ART 的重要組成部分。

2023 年 3 月 28 日,雪梨理工大學Majid Ebrahimi Warkiani團隊在 Nature 子刊Microsystems & nanoengineering雜誌發表研究論文Sperm quality metrics were improved by a biomimetic microfluidic selection platform compared to swim-up methods

該研究為篩選健康精子開發了一項新的設備,通過一種 3D 列印的、受生物學啟發的微流體精子選擇裝置(MSSP),複製了女性生殖道和自然精子選擇過程。與傳統方法相比,新方法使精子 DNA 完整性提高了 85% 以上,精子凋亡平均減少了 90%,在冷凍後也顯示出比傳統方法更好的恢復。

圖 9:來源

圖 9:來源Microsystems & Nanoengineering

10.Cell Research:揭示異質性造血幹細胞新起源

目前,對於異質性造血幹細胞在胚胎發生過程中的確切起源、分子特徵和調控機制的認識處於表層階段。

2023 年 4 月 4 日,中國科學院動物研究所劉峰團隊和中國醫學科學院血液研究所王璐團隊合作在Cell Research雜誌發表研究論文Activation of lineage competence in hemogenic endothelium precedes the formation of hematopoietic stem cell heterogeneity

該研究建立了斑馬魚胚胎期內皮-造血轉化過程的單細胞轉錄組和染色質可接近性圖譜並發現生血內皮細胞為異質性群體,spi2 通過直接抑制生血內皮細胞中內皮程序和促進關鍵造血譜系程序,控制淋/髓系偏好性造血幹細胞的命運特化的機制。

圖 10:來源

圖 10:來源Cell Research

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參考文獻:

1. Sen Santara, Sumit et al. 「The NK cell receptor NKp46 recognizes ecto-calreticulin on ER-stressed cells.」 Nature, 10.1038/s41586-023-05912-0. 5 Apr. 2023, doi:10.1038/s41586-023-05912-0

2. Hill W, Lim EL, Weeden CE, et al. Lung adenocarcinoma promotion by air pollutants. Nature. 2023;616(7955):159-167. doi:10.1038/s41586-023-05874-3

3. Arbab, Mandana et al. 「Base editing rescue of spinal muscular atrophy in cells and in mice.」 Science (New York, N.Y.), eadg6518. 30 Mar. 2023, doi:10.1126/science.adg6518

4. Wu, Z., Lu, M., Liu, D. et al. m6A epitranscriptomic regulation of tissue homeostasis during primate aging. Nat Aging (2023). https://doi.org/10.1038/s43587-023-00393-2

5. Li YD, Luo YJ, Xie L, et al. Activation of hypothalamic-enhanced adult-born neurons restores cognitive and affective function in Alzheimer’s disease. Cell Stem Cell. 2023;30(4):415-432.e6. doi:10.1016/j.stem.2023.02.006

6. Mc Carthy CE, Yusuf S, Judge C, et al. Sleep Patterns and the Risk of Acute Stroke: Results from the INTERSTROKE International Case-Control Study [published online ahead of print, 2023 Apr 5]. Neurology. 2023;10.1212/WNL.0000000000207249. doi:10.1212/WNL.0000000000207249

7. Bender MJ, McPherson AC, Phelps CM, et al. Dietary tryptophan metabolite released by intratumoral Lactobacillus reuteri facilitates immune checkpoint inhibitor treatment [published online ahead of print, 2023 Apr 4]. Cell. 2023;S0092-8674(23)00271-4. doi:10.1016/j.cell.2023.03.011

8. Long Q, Yan K, Wang C, et al. Modification of maternally defined H3K4me3 regulates the inviability of interspecific Xenopus hybrids. Sci Adv. 2023;9(14):eadd8343. doi:10.1126/sciadv.add8343

9. Vasilescu SA, Ding L, Parast FY, Nosrati R, Warkiani ME. Sperm quality metrics were improved by a biomimetic microfluidic selection platform compared to swim-up methods. Microsyst Nanoeng. 2023;9:37. Published 2023 Mar 28. doi:10.1038/s41378-023-00501-7

10. Xia J, Liu M, Zhu C, et al. Activation of lineage competence in hemogenic endothelium precedes the formation of hematopoietic stem cell heterogeneity [published online ahead of print, 2023 Apr 4]. Cell Res. 2023;10.1038/s41422-023-00797-0. doi:10.1038/s41422-023-00797-0

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