2019年8月16日Science期刊精華

　　本周又有一期新的Science期刊（2019年8月16日）發布，它有哪些精彩研究呢？讓小編一一道來。

　　1.Science：對再生醫學監管的放松會在國際上引起連鎖反應

　　doi:10.1126/science.aax6184

　　在一項新的研究中，來自日本和英國的研究人員指出放松再生醫學監管的國家可能會導致國際標準的螺旋式下降。他們提醒道，如果只有一個國家決定放松這個領域的監管，那么高度的競爭意識可以激勵其他國家做同樣的事情。目前尚不清楚這種監管放松是否最有利于競爭、科學或患者。相關研究結果發表在2019年8月16日的Science期刊上，論文標題為“Downgrading of regulation in regenerative medicine”。

　　再生醫學專注于開發再生或替換受損的、患病的或有缺陷的細胞的療法，比如干細胞療法。由于活細胞的使用，可能難以以與其他藥物相同的方式制定規則，所以規則會存在差異。但是，根據英國蘇塞克斯大學的Margaret Sleeboom-Faulkner教授和日本理化學研究所發育生物學中心的Douglas Sipp的說法，有一點應該始終保持的是療效---可靠地產生某種治療結果的能力。

　　Sleeboom-Faulkner說：“再生醫學蘊含著巨大的經濟前景，而且已經有了大量的投資。盡管這有利于集中精力開發新的創新療法來改善醫療服務，但是這也讓這個領域特別容易受到監管機構的影響。當一個國家放松監管時，其他國家也會效仿以‘跟上形勢’。就促進醫學進步而言，競爭是我們最不希望的方式。”

　　2.Science：南開大學曹雪濤團隊揭示hnRNPA2B1識別病毒DNA并促進IFN-α/β產生

　　doi:10.1126/science.aav0758

　　通過模式識別受體（pattern recognition receptor, PRR）識別病毒核酸可觸發宿主對病毒的先天免疫應答。這導致促炎細胞因子和I型干擾素的產生，其中NF-κB信號轉導調節促炎細胞因子的產生，干擾素調節因子（interferon regulatory factor, IRF）信號轉導介導I型干擾素（IFN-I）的產生。通常而言，一旦DNA病毒進入宿主細胞，它們就會在宿主細胞核內釋放并復制它們的基因組DNA。然而，在細胞核內識別源自病原體的DNA的過程仍然是個謎。

　　迄今為止，人們僅提出一種稱為γ-干擾素誘導蛋白16（IFI16）的蛋白可識別細胞核內的DNA病毒并激活IFN-I的產生和炎癥反應。鑒于宿主細胞在細胞核中經常遇到源自病原體的DNA，因此科學家們想要鑒定出細胞核中其他未被描述的促進IFN-1產生的起始因子。

　　在一項新的研究中，中國南開大學曹雪濤（Xuetao Cao）院士及其團隊研究了與單純皰疹病毒-1（HSV-1）的基因組DNA結合的核蛋白，以及與在病毒感染后遷移到細胞質中的核蛋白。相關研究結果于2019年7月18日在線發表在Science期刊上，論文標題為“Nuclear hnRNPA2B1 initiates and amplifies the innate immune response to DNA viruses”。

　　曹雪濤團隊發現hnRNPA2B1（heterogeneous nuclear ribonucleoprotein A2B1, 異質核核糖核蛋白A2B1）是限制DNA病毒感染的IFN-I產生的核起始因子。在細胞核中直接識別源自病原體的DNA后，hnRNPA2B1轉移到細胞質中，從而引發先天性免疫反應。hnRNPA2B1隨后同時促進諸如CGAS、IFI16和STING mRNA之類的mRNA進行核-質轉移（nucleo-cytoplasmic translocation，即從細胞核轉移到細胞質）并在細胞質中表達，這能夠擴大抗病毒先天免疫信號轉導。

　　這些研究人員報道hnRNPA2B1識別致病性DNA并擴大IFN-α/β產生。一旦遭受DNA病毒感染，位于細胞核中的hnRNPA2B1感知病毒DNA，發生同源二聚化，然后在精氨酸脫甲基酶JMJD6的作用下在Arg226位點發生去甲基化。這導致hnRNPA2B1從細胞核轉移到細胞質中，在細胞質中，它激活TBK1-IRF3通路，從而導致IFN-α/β產生。

　　3.Science：打破教科書！ 皮膚中發現新的疼痛器官！

　　doi:10.1126/science.aax6452； doi:10.1126/science.aay6144

　　瑞典卡羅林斯卡學院的研究人員發現了一種新的感覺器官，它可以檢測到疼痛的機械損傷，比如刺痛和撞擊。這項發現發表在《Science》雜志上。

　　疼痛造成痛苦，并給社會帶來巨大的經濟損失。幾乎每五個人中就有一個人經歷持續的疼痛，因此很有必要尋找新的止痛藥物。然而，對疼痛的敏感也是生存所必需的，它具有保護功能。它能促進防止損傷組織的反射反應，比如當你感到被尖銳物體刺痛或燒傷時把手抽離。

　　卡羅林斯卡學院的研究人員現在在皮膚上發現了一種新的感覺器官，它對有害的環境刺激很敏感。它由神經膠質細胞組成，有多個長長的突起，共同構成皮膚內網狀的器官。這個器官對刺痛和壓力等痛苦的機械損傷很敏感。

　　這項研究描述了新的痛覺器官的特點--它是如何與皮膚中的痛覺神經組織在一起的，以及該器官的激活如何導致神經系統中的電脈沖，從而導致反射反應和疼痛體驗。組成器官的細胞對機械刺激高度敏感，這就解釋了它們如何參與檢測疼痛的針刺和壓力。在實驗中，研究人員還阻斷了該器官的活動，從而導致機械疼痛的感覺能力下降。

　　4.Science：上皮細胞主動遷移讓腸上皮進行自我更新

　　doi:10.1126/science.aau3429； doi:10.1126/science.aay5861

　　在整個成年期間，上皮組織不斷更新，并且腸上皮是哺乳動物中最快的自我更新組織。在3天左右，上皮細胞從它們出生的隱窩遷移到絨毛的頂端，并在那里死亡。人們普遍認為這種遷移是嚴格被動的，由隱窩中的有絲分裂壓力驅動---隨著細胞進行有絲分裂，它們將它們的鄰居推向上方。Krndija等人如今挑戰了這一概念，并證實細胞在遷移方向上使用富含肌動蛋白的基底突出物主動地遷移。

　　5.Science：新方法在體內可視化觀察神經元活動

　　doi:10.1126/science.aav6416

　　對電壓敏感試劑（voltage-sensitive reagent）的熒光變化進行成像將能夠監測體內神經元的活動。Abdelfattah等人通過設計一種將來自微生物視紫紅質的電壓傳感結構域與捕獲具有超高亮度和光穩定性的染料分子的結構域結合在一起的蛋白而構建出一種電壓指示器。當這種蛋白在小鼠、果蠅或斑馬魚中表達時，他們能夠在數分鐘內同時監測數十個神經元中的單個動作電位。

　　6.Science：中國科學家培育出占用更少空間但產量更高的玉米

　　doi:10.1126/science.aax5482； doi:10.1126/science.aay5299

　　為了滿足日益增長的食物需求，現代農業的種植密度越來越大。在一項新的研究中，中國農業大學的研究人員在玉米的野生祖先teosinte中鑒定了一個基因，并利用它對玉米進行改造，使得這種植物具有較窄的結構，但仍允許陽光進入葉子。只有在現代農業高密度種植的特點下，這種產量優勢才會變得明顯，這或許可以解釋為何在過去幾千年的玉米馴化過程中，這個基因沒有被納入這種作物當中。

　　7.Science：海馬體尖波波紋與人類的視覺情景記憶有關

　　doi:10.1126/science.aax1030

　　什么是負責情景記憶檢索的大腦機制？Norman等人研究了在海馬體和各種皮質區域植入電極的癲癇患者。通過使用視覺學習范例，他們研究了海馬體尖波波紋發生率與回憶之間的時間關系。視覺信息的有效編碼與較高的波紋發生率相關。在成功回憶之前，波紋出現的概率會增加，這也與大腦皮層高級視覺區域激活模式的短暫重現有關。因此，海馬體波紋可能會增加情景記憶檢索期間的回憶。