三句话读懂一篇 CNS,剪接体靶向疗法诱导癌细胞「自杀」,皮炎瘙痒突然加重的机制,免疫调节因子 STING 感知疼痛机制​...

植物自诞生以来,距今数十亿年,在残酷大自然演化过程里,不会说话、不会跑的植物是如何自保的?好奇的人们从未停止过探索大自然奥秘的脚步

 

本周学术君继续为大家带来 CNS 一系列有趣的研究,感知科学之美。

 

1. Nature: 揭示固有免疫系统调节因子 STING 感知疼痛机制

 

STING 是固有免疫系统调节因子,机体发生瘙痒、红肿和疼痛等现象时,启动 I 型干扰素信号系统。然而,STING 与感知疼痛的神经元间关系尚不明确。

 

2021 年 1 月 13 日,美国杜克大学的纪如荣团队 Nature 杂志上发表研究论文 STING controls nociception via type I interferon signalling in sensory neurons 该工作证实 STING--I 型信号通路是调节机体感知疼痛的关键因素,或可是缓解及治疗慢性疼痛的靶点之一

首先,研究者向小鼠脊椎内注射 STING 激动剂,结果表明小鼠的运动性能不变,感知疼痛的阈值显著提高。排除机体激活成瘾机制,证明 STING 激动剂能够减弱疼痛感知。

 

该研究进一步揭开了免疫系统和疼痛关系的神秘面纱,或是深陷疼痛漩涡患者的福音!

 

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图 1:来源 Nature

 

2. Cell:首次揭示特应性皮炎瘙痒突然加重机制

 

全球数亿人饱受特应性皮炎折磨,许多患者会突然出现难以忍受的瘙痒,严重干扰正常学习生活。

 

2021 年 1 月 14 日,美国华盛顿大学 Brian Kim 教授团队在 Cell 杂志上发表研究论文 A basophil-neuronal axis promotes itch 该工作发现在特应性皮炎患者体内,血液中的嗜碱性粒细胞受到外界过敏源刺激时会浸润至皮肤,同时改变自身性状变得异常活跃,急速与感觉神经末梢接触进而诱发急性剧烈瘙痒。

 

该工作首次揭示特应性皮炎瘙痒突然加重背后的分子机制,为研发治疗瘙痒的药物奠定了理论基础,具有里程碑意义。期待该研究成果早日转化至临床应用,造福数以亿计的特应性皮炎患者!

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 图 2:来源 Cell

 

 

3. Nature: 解密恐狼灭绝原因

 

大型犬科动物之一的恐狼曾活跃在冰雪覆盖的美洲,如今已经灭绝,然而其灭绝原因成谜。

 

2021 年 1 月 13 日,英国杜伦大学 Laurent A. F. Frantz 团队 Nature 上发表研究论文 Dire wolves were the last of an ancient New World canid lineage。该工作通过对年限在 5 万到 1.29 万年间的 5 个恐狼化石进行 DNA 测序, 发现恐狼与其他狼犬科动物无基因交流,进而导致生殖隔离,在冰川纪后期恶劣的环境变化中走向灭绝道路

 

曾经威风一时的恐狼因演化隔离无法获取适应生存的性状,最终消失匿迹,令人唏嘘不已,独自美丽可能并非好事!

 

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图 3:来源 Nature

 

4. Nature: 吃完饭肠胃不舒服,可能是病

 

全球约 20% 的人在吃完饭后肚子常有不适,然而肠胃检查并未异常,这究竟是心理作用还是得病了呢?

 

2021 年 1 月 13 日,来自比利时 Guy E. Boeckxstaens 团队在 Nature 上发表研究论文 Local immune response to food antigens drives meal-induced abdominal pain 该工作证实人体的免疫系统将食物残渣误认作病毒或细菌等病原体,导致进食后肚子疼痛。同时,研究人员提出当肠道被感染时,机体免疫系统将此时期摄入的食物识别为异物,当下次摄入同样食物时仍旧会诱发免疫反应,进而引起不适。

 

所以当你周围的小伙伴说自己吃完东西不舒服时,那真的不是矫情,TA 很有可能在经历一种真实的疾病!

 

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图 4:来源 Nature

 

 

5. Nature: m6A RNA 甲基化调节内源逆转录病毒命运

 

2021 年 1 月 13 日,法国居里研究所 Deborah Bourc' his 团队 Nature 上发表研究论文 m6A RNA methylation regulates the fate of endogenous retroviruses。该工作通过对小鼠胚胎干细胞 CRISPR 筛选以及关键酶敲除验证,发现细胞内源逆转录病毒表达的 RNA 能够发生 m6A 甲基化修饰,进而快速被降解

 

该研究创新性地阐释了一种新型细胞抑制内源逆转录病毒元件表达机制,对人类揭开逆转录病毒神秘面纱具有重大意义。

 

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图 5:来源 Nature

 

6. Nature: 揭示小鼠祖 B 细胞抗体重链的基因位点收缩等机制

 

2021 年 1 月 13 日,哈佛大学医学院 / 波士顿儿童医院的 Frederick W. Alt 团队 Nature 杂志发表研究论文 Loop Extrusion Mediates Physiological Igh Locus Contraction for RAG Scanning。该工作构建超长 VH 区域翻转小鼠模型, 证实生理条件下小鼠祖 B 细胞中黏连蛋白控制的染色质与免疫球蛋白重链基因(Igh)位点收缩有关,为小鼠原代 pro-B 细胞 IgH 位点收缩和 V (D) J 重组的调控机理在生理层面提供了清晰而全面的认识。

 

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图 6:来源 Nature

 

7. Science: 颜宁 / 闫创业联合揭示胆固醇调节蛋白相互作用的分子机制

 

2021 年 1 月 14 日,普林斯顿大学颜宁团队、清华大学闫创业团队联合在 Science 杂志在线发表论文 A structure of human Scap bound to Insig-2 suggests how their interaction is regulated by sterols,研究使用冷冻电镜技术解析了 25HC 存在下人 Scap 和 Insig-2 复合物结构,以平均分辨率为 3.7Å 确定了跨膜(TM)域,Scap 的 SSD(固醇感受器结构域)和 Insig-2 的所有跨膜区结构都被解析,其中 25HC 分子像三明治一样夹在 Scap 的 S4-S6 部分和 Insig-2 的 TM3/4 之间,揭示 胆固醇调节蛋白相互作用的分子机制。颜宁教授和闫创业教授博士期间均师从于施一公教授,果真是名师出高徒!

 

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 图 7:来源 Science

 

8. Science: 首次发现植物自我保护机制

 

2021 年 1 月 15 日,德国马普研究所 Ian T. Baldwin 课题组 Science 杂志发表论文 Controlled hydroxylations of diterpenoids allow for plant chemical defense without autotoxicity,研究表明植物通过调节新陈代谢,避免了代谢分子如尼古丁、香叶基芳樟醇的自身毒性,同时又获得了草食动物防御能力。 该研究首次揭示了植物的代谢分子被其食草动物消化后,能产生对食草动物有毒的产物,做到了「杀敌一千,不损自身」。别看植物不能说话、不能跑,它们可是很聪明的呢,在残酷的自然竞争力有效做到自我保护。

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 图 8:来源 Science

 

9.Cell: 机体使用「迷惑战术」令癌细胞自杀

 

2021 年 1 月 13 日,美国休斯敦贝勒医学院 Thomas F. Westbrook 团队 Cell 杂志发表论文 Spliceosome-targeted therapies trigger an antiviral immune response in triple-negative breast cancer利用一种新颖的剪接体靶向疗法(spliceosome-targeted therapies)令异常的 RNA 长链堆积在细胞质,通过激活人体抗病毒免疫信号,触发细胞凋亡,使肿瘤自我毁灭

此项研究结果为人类抗癌提供了新思路,以其人之道还治其人之身,消灭癌细胞!

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 图 9:来源 Cell

 

10. Science: 一氧化氮能影响阿尔茨海默氏病(AD)进程

 

2021 年 1 月 15 日,美国斯克里普斯研究所 Stuart A. Lipton 团队 Science 杂志上发表论文 Noncanonical transnitrosylation network contributes to synapse loss in Alzheimer’s disease 研究揭示了一氧化氮在阿尔茨海默氏病(AD)中的作用机制,在人和小鼠大脑中检测到伴随着一氧化氮的产生,动力蛋白相关蛋白 1(Drp1)之类的蛋白质中硫醇会被亚硝基化,进而导致大脑中神经突触的丧失,破坏大脑的正常功能。

在老龄化现象越来越严重的情况下,阿尔茨海默氏病等老年人的健康问题亟需重视解决!

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 图 10:来源 Science

 

 

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参考文献:
1. Donnelly, C.R., Jiang, C., Andriessen, A.S. et al. STING controls nociception via type I interferon signalling in sensory neurons. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-020-03151-1
2. Fang Wang. et al. A basophil-neuronal axis promotes itch. Cell (2021). https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.12.033
3. Perri, A.R., Mitchell, K.J., Mouton, A. et al. Dire wolves were the last of an ancient New World canid lineage. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-020-03082-x
4. Aguilera-Lizarraga, J., Florens, M.V., Viola, M.F. et al. Local immune response to food antigens drives meal-induced abdominal pain. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-020-03118-2
5. Chelmicki, T., Roger, E., Teissandier, A. et al. m6A RNA methylation regulates the fate of endogenous retroviruses. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-020-03135-1
6. Dai, HQ., Hu, H., Lou, J. et al  Loop extrusion mediates physiological Igh locus contraction for RAG scanning. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-020-03121-7
7. Renhong Yan et al. A structure of human Scap bound to Insig-2 suggests how their interaction is regulated by sterols. Science (2021) . https://doi.org/10.1126/science.abb2224
8. Jiancai Li et al. Controlled hydroxylations of diterpenoids allow for plant chemical defense without autotoxicity.Science(2021) .
https://science.sciencemag.org/content/371/6526/255
9. Bowling EA et al. Spliceosome-targeted therapies trigger an antiviral immune response in triple-negative breast cancer. Cell (2021). https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.12.031. 
10. Tomohiro Nakamura et al. Noncanonical transnitrosylation network contributes to synapse loss in Alzheimer’s disease. Science (2021) . https://doi.org/10.1126/science.aaw0843.

题图来源:站酷海洛 Plus

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