2020年7月17日Science期刊精华
来源：本站原创 2020-07-27 00:24
2020年7月27日讯/生物谷BIOON/---本周又有一期新的Science期刊（2020年7月17日）发布，它有哪些精彩研究呢？让小编一一道来。1.Science：重大进展！揭示肿瘤起始细胞通过IL-33/TGF-β壁龛信号循环促进肿瘤进展doi:10.1126/science.aay1813一小部分具有长期致瘤能力的肿瘤细胞，即肿瘤起始细胞（tumor
2020年7月27日讯/生物谷BIOON/---本周又有一期新的Science期刊（2020年7月17日）发布，它有哪些精彩研究呢？让小编一一道来。
1.Science：重大进展！揭示肿瘤起始细胞通过IL-33/TGF-β壁龛信号循环促进肿瘤进展
doi:10.1126/science.aay1813
一小部分具有长期致瘤能力的肿瘤细胞，即肿瘤起始细胞（tumor-initiating cell, TIC），在癌症的发展和治疗抵抗性中起着关键作用。然而，由于缺乏对TIC脆弱性的识别，有效的TIC靶向疗法的开发进展受限。正如正常干细胞受到来自特定微环境（即干细胞壁龛）的外部线索调控一样，TIC的干细胞样状态及其后代的恶性表型（malignant phenotype）受到来自TIC相关肿瘤微环境（即所谓的TIC壁龛）的各种因素控制。因此，从机制上理解TIC和TIC壁龛（TIC niche）之间的相互作用，可以加速持久性癌症治疗药物的开发。
利用鳞状细胞癌（SCC）的小鼠模型，来自美国俄勒冈健康与科学大学的研究人员之前已发现转化生长因子β（TGF-β）可诱导一部分耐药的TIC出现，从而产生浸润性、分化不良的后代。他们观察到，这些TGF-β反应性的肿瘤细胞在空间上与邻近基质中的局部TGF-β表达相关。因此，导致“富含TGF-β”的肿瘤微环境的机制可能是TIC-TIC壁龛相互作用出现的基础，并有可能被用来作为破坏TIC稳定的新靶点。
鉴于正常干细胞通过发送短距离信号来协调它们的壁龛，这些研究人员假设TIC可能会向邻近基质发送特定的信号分子，以诱导TIC支持性壁龛。在一项新的研究中，通过着重关注TGF-β反应性TIC附近的细胞因子环境（cytokine milieu）和免疫细胞，这些研究人员确定了TIC如何产生一种空间上独特的壁龛微环境，这是SCC的浸润性进展和耐药性所必需的。相关研究结果发表在2020年7月17日的Science期刊上，论文标题为“Tumor-initiating cells establish an IL-33–TGF-β niche signaling loop to promote cancer progression”。
在寻找邻近肿瘤微环境的潜在旁分泌调节剂时，他们发现白细胞介素-33（IL-33）是TGF-β反应性TIC中上调最高的细胞因子。鉴于IL-33在正常情况下储存在细胞核中，他们发现它在NRF2介导的抗氧化反应中被释放到细胞外空间，这是TGF-β反应性TIC的标志。这种源自TIC的IL-33是SCC的浸润性进展和耐药性所必需的。
从机制上讲，IL-33诱导一部分表达IL-33受体ST2和高亲和力IgE受体(FcεRIα)的肿瘤相关巨噬细胞亚群在接近TIC的地方（即半径50μm内）堆积。这些以前未被重视的FcεRIα+巨噬细胞从骨髓源细胞中分化并交替激活，通过IL-33-ST2-NF-κB通路构建出一种富含TGF-β的壁龛微环境，从而诱导TGF-β信号旁分泌到TIC，并进一步上调IL-33的表达。阻断该通路或清除FcεRIα+巨噬细胞，都可减少TGF-β反应性TIC数量，降低浸润性肿瘤进展速度和化疗耐药性。
治疗抵抗性的TIC被认为是癌症治疗失败的主要元凶。通过研究小鼠模型，这些研究人员揭示了TIC壁龛形成的细胞和分子基础，其中TIC壁龛促进SCC恶性进展和出现耐药性。他们发现TIC和FcεRIα+巨噬细胞之间存在IL-33-TGF-β壁龛信号循环，这为自我强化TIC-TIC壁龛相互作用提供了机制上的新见解。这种相互作用可能是破坏TIC稳定以提高癌症治疗效果的潜在靶标。
2.Science：从基因组角度预测珊瑚的白化反应
doi:10.1126/science.aba4674; doi:10.1126/science.abc9342
由于人类活动引起的气候变化，全世界的珊瑚礁正在以惊人的速度遭受损失。海水温度的升高，哪怕只是略微高于长期最高温度，都会诱发白化（bleaching）---珊瑚宿主与它们的细胞内的光合双鞭毛虫（photosynthetic dinoflagellate）之间的共生关系受到破坏。由于这些共生物种（指的是光合双鞭毛虫）提供了珊瑚宿主所需的大部分能量，长时间的白化最终会导致珊瑚群的死亡。面对迅速上升的气温，迫切需要新的保护策略来防止未来珊瑚覆盖率的大规模损失，而这些都得益于对白化的遗传基础的了解。
珊瑚的白化反应在不同种类的珊瑚中是不同的；在印度洋-太平洋地区普遍分布的造礁珊瑚鹿角大珊瑚（Acropora millepora）中，这些差异已被证明至少部分是可遗传的。因此，原则上，个体间的白化差异应该可以从基因组数据中加以预测。
在一项新的研究中，来自美国哥伦比亚大学、普林斯顿大学、德克萨斯大学奥斯汀分校、加州大学尔湾分校、Gencove公司、澳大利亚海洋科学研究所和詹姆士库克大学的研究人员展示了使用基于基因组学的方法来预测个体白化反应的可行性，并针对珊瑚保护提供新的策略。相关研究结果发表在2020年7月17日的Science期刊上，论文标题为“Population genetics of the coral Acropora millepora: Toward genomic prediction of bleaching”。
这些研究人员首先为2017年白化高峰期在澳大利亚大堡礁中部12个珊瑚礁那里收集的237个样本进行了染色体尺度的基因组组装，并获得它们的全基因组序列。他们发现他们可以用规模适中的参考单倍型panel（reference haplotype panel）可靠地推算低覆盖率测序数据中的基因型，从而为未来大规模的全基因组测序工作提供了一种具有成本效益的方法。
3.Science：人类胎儿早期不完全的B细胞耐受性有利于多反应性B细胞的积累
doi:10.1126/science.aay9733
广泛的免疫球蛋白基因重排使得人类能够识别多种潜在病原体。这种抗体库（antibody repertoire，也译为抗体谱）在早期生命期间受到更多的限制，以防止自体反应性B细胞的产生，毕竟耐受性似乎并不完全。此外，新生儿血清中含有丰富的自身抗体，这也提示着妊娠期B细胞耐受性尚未完全建立。
B细胞是我们适应性免疫系统的主要支柱。它们在骨髓中发育，随后在血液中循环。B细胞负责产生针对侵入性病原体（所谓的抗原）的抗体。每个B细胞对一种抗原具有高度特异性。抗体是较大的称为免疫球蛋白的蛋白分子，分泌到血液中。它们也以膜结合的形式产生，存在于B细胞表面上，因此被称为B细胞受体（BCR）。
在一项新的研究中，来自美国耶鲁大学和罗彻斯特大学的研究人员评估了从人类胎儿肝脏、骨髓和脾脏的B细胞中克隆的450多种抗体的反应性。相关研究结果发表在2020年7月17日的Science期刊上，论文标题为“Autoreactivity in naïve human fetal B cells is associated with commensal bacteria recognition”。
他们发现人类胎儿早期不完全的B细胞耐受性有利于多反应性B细胞的积累，在没有任何体细胞高频突变（somatic hypermutation）的情况下，这些B细胞可结合来自健康成年人的凋亡细胞和共生菌。这些反应性B细胞在接触细菌之前就已产生，这可能会促进以后有益的共生菌-宿主相互作用和/或在生命的第一周增强宿主的防御。
因此，受限的胎儿免疫前抗体库含有潜在有益的自反应性先天性B细胞特异性，可能有利于在发育过程中清除凋亡细胞，并在出生后促进肠道微生物群的形成。
4.Science：大脑成像揭示衰老的奥秘
doi:10.1126/science.aba3163; doi:10.1126/science.abc9555
在最近一项研究中，科学家们首次拍摄得到了不同年龄小鼠的大脑整体彩色图片，这对于理解个体行为迈出了重要的一步。研究结果发表在《Science》杂志上，对于揭示学习障碍和痴呆症的发生机制，以及记忆如何受到年龄的影响十分关键。
突触是大脑细胞之间传递电和化学信息的重要连接。突触损伤与130多种脑部疾病有关。在这项研究中，爱丁堡大学的研究人员对不同类型的分子进行了颜色编码，以突出从出生到老年的不同年龄段小鼠大脑中突触的范围。
他们发现，在大脑的不同部位，突触的数量和分子组成随年龄而变化。这发生在三个主要阶段，即儿童，中年和老年阶段。
5.Science：揭秘转移性癌症如何在不利的蛛网膜下腔环境中不断进展？
doi:10.1126/science.aaz2193; doi:10.1126/science.abb7041
近日，一项刊登在国际杂志Science上的研究报告中，来自纪念斯隆凯特琳癌症中心等机构的科学家们通过研究揭示了转移性癌症如何在不利的蛛网膜下腔（subarachnoid space）环境中生存，文章中，研究人员描述了如何利用RNA测序研究对柔脑膜转移（LS，leptomeningeal metastases）患者进行研究，LS是一种涉及脊髓膜和脑膜的癌症类型。
这项研究中，研究人员重点对中枢神经系统中一种名为柔脑膜转移（LS）的特殊类型癌症进行研究，他们想要阐明为何特定类型的癌症不仅会出现在蛛网膜下腔中，而且还能在这种不利的环境中生存并发生转移，蛛网膜下腔是充满脑脊液的中枢神经系统中分离的部位。
研究者首先从5名柔脑膜转移患者的机体中收集脑脊髓液样本，随后对这些样本进行单细胞RNA测序分析，结果发现，癌细胞或许拥有一种高亲和力的铁收集系统，其能帮助癌细胞利用脑脊髓液中发现的铁离子，研究者表示，脑脊液中几乎没有铁离子，这就使其能够成为对于DNA合成和细胞代谢非常重要的珍贵“商品”；而利用这种铁离子收集系统就能帮助癌细胞比巨噬细胞表现得更好，从而就能癌细胞占据上风，最终这种铁离子捕获不仅会促进癌细胞存活，而且还能帮助癌症不断进展。后期研究人员还将继续深入研究基于本文研究结果开发出更多治疗转移性癌症的新型靶向性疗法。
6.Science：揭示纽约市首批确诊的COVID-19病例主要来源于欧洲和美国其他地方，而并非中国
doi:10.1126/science.abc1917
在一项新的研究中，来自美国西奈山伊坎医学院的研究人员首次对SARS-CoV-2进行分子流行病学研究，发现美国纽约市首批确诊的COVID-19病例主要来源于欧洲和美国其他地方。相关研究结果于2020年5月29日在线发表在Science期刊上，论文标题为“Introductions and early spread of SARS-CoV-2 in the New York City area”。
这项研究首次追踪了这些病例的来源，并表明纽约市的SARS-CoV-2疫情主要是通过美国和欧洲之间未经追踪的传播引起的，而支持从中国或亚洲其他地方直接引入的证据并不充分。这些研究人员还记录了在此期间SARS-CoV-2在纽约市的早期社区传播。
纽约市已经成为美国SARS-CoV-2感染的主要疫情中心之一，在这个大都市地区有近17000人死亡。了解这种病毒何时来到纽约，以及它的传播路线，对于评估和设计遏制策略至关重要。
7.Science：气候的局部变化不太可能导致早期的COVID-19大流行
doi:10.1126/science.abc2535
在一项新的研究中，来自美国普林斯顿大学的研究人员发现气候的局部变化不太可能主导COVID-19的第一波疫情。他们发现大量的人仍然容易受到导致COVID-19疫情的新型冠状病毒SARS-CoV-2毒株的影响，而且这种病原体的传播速度意味着气候条件只可能对目前的感染率产生影响。相关研究结果于2020年5月18日在线发表在Science期刊上，论文标题为“Susceptible supply limits the role of climate in the early SARS-CoV-2 pandemic”。
论文第一作者兼论文通讯作者、普林斯顿大学普林斯顿环境研究所博士后研究助理Rachel Baker说，“我们预测更温暖或更潮湿的气候不会在COVID-19疫情的早期阶段减缓这种病毒的传播速度。我们确实观察到气候对COVID-19疫情的规模和时间有一定的影响，但是总地来说，由于人群中有如此多人存在易感性，无论气候条件如何，这种病毒都会迅速传播。”
Baker说，这种病毒在巴西、厄瓜多尔、澳大利亚和其他热带和南半球国家的迅速传播---这种病毒在夏季开始流行的地方---表明较暖的环境确实无助于阻止COVID-19疫情。
8.Science：科学家发现机体衰老的两种途径 并为有效促进机体长寿提供了新见解
doi:10.1126/science.aax9552
日前，一项刊登在国际杂志Science上题为“A programmable fate decision landscape underlies single-cell aging in yeast”的研究报告中，来自加利福尼亚大学等机构的科学家们通过研究解开了机体衰老之谜背后的关键机制，文章中，研究人员发现了在衰老过程细胞游历的两种不同路径，同时设计出了一种新方法来对这些过程进行遗传编程从而延长机体的寿命。
我们人类的寿命是由机体细胞的衰老所决定的，为了理解是否不同的细胞是否会以相同的速度和相同的原因老化，研究人员对酿酒酵母的老化进行了研究，酿酒酵母是一种用于研究衰老（包括皮肤和干细胞的衰老途径）机制的可操控的模型。研究者发现，携带相同遗传物质并处于相同环境中中的细胞会以截然不同的方式来衰老，而其命运也会通过不同的分子和细胞轨迹进行展开，利用微流体、计算机模型和其它技术进行研究后，研究者发现，大约一半的细胞会随着细胞核核仁的稳定性下降而衰老，核仁是细胞核DNA的一个特殊区域，在其中会合成产生蛋白质工厂的关键组分，相比之下，另外一半的细胞老化则是由于线粒体的功能障碍所致。
在机体生命早期，细胞便踏上了核仁或线粒体的途径，并能在整个生命周期中通过衰老和死亡来遵循这一机体衰老的途径，在控制中心中，研究人员发现了一种引导这些衰老过程的主要回路，研究者Nan Hao说道，为了理解细胞是如何做出决定的，研究人员识别出了机体每种衰老途径背后的分子过程以及这些衰老途径之间的关联，最终揭示了一种控制细胞衰老的分子回路，这就类似于控制家用电器的电路一样。
随后研究人员通过联合研究开发出了一种新的衰老景观模型，这样他们就能操控并最终优化这种老化模型，计算机模拟技术则能够帮助研究者通过修复DNA的方式来重编程主要的分子回路，并能开发出一种以显著延长机体寿命为主要特征的老化途径。本文研究中，研究人员提出了合理设计基因或基于化学的疗法来重编程人类细胞衰老的可能性，其目标在于选择性地减缓人类的衰老并延长人类的寿命。
9.Science：对SARS-CoV-2 S刺突蛋白进行位点特异性的聚糖分析
doi:10.1126/science.abb9983
β冠状病毒成员SARS-CoV-2---一种导致COVID-19的病原体---的出现对全球人类健康构成了重大威胁。疫苗开发的重点是体液免疫反应的主要靶点--介导细胞进入和膜融合的刺突（S）糖蛋白。SARS-CoV-2 S基因编码每个原体上的22个N连接聚糖序列子（N-linked glycan sequon），这些聚糖序列子可能在蛋白质折叠和免疫逃避中发挥作用。在一项新的研究中，通过使用一种位点特异性的质谱方法，Yasunori Watanabe等人揭示了重组SARS-CoV-2 S免疫原上的聚糖结构。这种分析使得能够绘制这种病毒的三聚体S蛋白的聚糖加工状态图。这些作者展示了SARS-CoV-2 S聚糖与典型的宿主聚糖加工的不同，这可能对病毒病理生物学和疫苗设计有影响。
10.Science新发现！巨大噬菌体或拥有一种能进行理想基因编辑操作的迷你Cas蛋白—CasΦ蛋白！
doi:10.1126/science.abb1400
近日，一篇刊登在国际杂志Science上题为“CRISPR-CasΦ from huge phages is a hypercompact genome editor”的研究报告中，来自加利福尼亚大学等机构的科学家们通过研究发现，巨大噬菌体（megaphages）或许拥有进行理想基因编辑的mini-Cas蛋白。
CRISPR-Cas9和其相关的基因编辑工具的核心DNA切割蛋白最初来自于细菌，但最新发现的多种Cas蛋白显然是在感染细菌的病毒中进化而来的；新的Cas蛋白是在已知最大的感染细菌的病毒（噬菌体）中发现的，同时其也是迄今为止发现的最紧凑的工作Cas突变体，其只有Cas9蛋白尺寸的一半左右。更小、更为紧凑的Cas蛋白往往更容易被运送到细胞中进行基因编辑，因为其能被装入较小的运输载体中，目前最流行的一种运输载体就是腺相关病毒（AAV），超级紧凑的Cas蛋白也能在AAV内部为其它额外的“货物”留出空间，作为目前已知的最小的Cas蛋白，研究者新发现的CasΦ（Cas-phi）在被运输到细胞中来操纵作物基因或治疗人类疾病时，其要比当前的基因编辑工具更加具有优势。
研究者Patrick Pausch说道，腺病毒是运输基因载体完美的特洛伊木马，其能非常容易地对病毒进行编程并使其到达身体几乎任何部位，但你智能将一个很小的Cas9装入这样的病毒中来对其进行运输，如果有另外一种相比Cas9而言更为紧凑的CRISPR-Cas系统，那么就有足够的空间来容纳其它额外的元件，不同的蛋白质就会融合到Cas蛋白、DNA修复模板或其它能调节Cas蛋白并控制基因编辑结果的因子中。很显然，这些巨大噬菌体能利用CasΦ蛋白来诱骗细菌去抵御病毒，而不是自己。
11.Science：我国科学家利用古DNA探究中国北方和南方的人口迁移和杂居
doi:10.1126/science.aba0909
人类进入中国和在中国境内流动的历史，仅凭考古调查或对当代人的基因研究很难确定。Yang等人对9500年前至300年前中国境内的26个人进行了DNA测序。对这些人以及之前测序的古代人和代表全球人口的现今基因组的分析表明，中国北方和南方的古人类出现了分裂。新石器时代的中国北方古人类与现代东亚人最为接近，而来自中国南方的古人类与现代东南亚人的关系最为密切，并表现出与现代南岛语族人的亲缘关系。这些结果表明，在新石器时代曾有过一次民族的南迁和杂居，从而形成了现代东亚的人口。（生物谷 Bioon.com）
图片来自Science期刊。
1.Science：重大进展！揭示肿瘤起始细胞通过IL-33/TGF-β壁龛信号循环促进肿瘤进展
doi:10.1126/science.aay1813
一小部分具有长期致瘤能力的肿瘤细胞，即肿瘤起始细胞（tumor-initiating cell, TIC），在癌症的发展和治疗抵抗性中起着关键作用。然而，由于缺乏对TIC脆弱性的识别，有效的TIC靶向疗法的开发进展受限。正如正常干细胞受到来自特定微环境（即干细胞壁龛）的外部线索调控一样，TIC的干细胞样状态及其后代的恶性表型（malignant phenotype）受到来自TIC相关肿瘤微环境（即所谓的TIC壁龛）的各种因素控制。因此，从机制上理解TIC和TIC壁龛（TIC niche）之间的相互作用，可以加速持久性癌症治疗药物的开发。
利用鳞状细胞癌（SCC）的小鼠模型，来自美国俄勒冈健康与科学大学的研究人员之前已发现转化生长因子β（TGF-β）可诱导一部分耐药的TIC出现，从而产生浸润性、分化不良的后代。他们观察到，这些TGF-β反应性的肿瘤细胞在空间上与邻近基质中的局部TGF-β表达相关。因此，导致“富含TGF-β”的肿瘤微环境的机制可能是TIC-TIC壁龛相互作用出现的基础，并有可能被用来作为破坏TIC稳定的新靶点。
鉴于正常干细胞通过发送短距离信号来协调它们的壁龛，这些研究人员假设TIC可能会向邻近基质发送特定的信号分子，以诱导TIC支持性壁龛。在一项新的研究中，通过着重关注TGF-β反应性TIC附近的细胞因子环境（cytokine milieu）和免疫细胞，这些研究人员确定了TIC如何产生一种空间上独特的壁龛微环境，这是SCC的浸润性进展和耐药性所必需的。相关研究结果发表在2020年7月17日的Science期刊上，论文标题为“Tumor-initiating cells establish an IL-33–TGF-β niche signaling loop to promote cancer progression”。
在寻找邻近肿瘤微环境的潜在旁分泌调节剂时，他们发现白细胞介素-33（IL-33）是TGF-β反应性TIC中上调最高的细胞因子。鉴于IL-33在正常情况下储存在细胞核中，他们发现它在NRF2介导的抗氧化反应中被释放到细胞外空间，这是TGF-β反应性TIC的标志。这种源自TIC的IL-33是SCC的浸润性进展和耐药性所必需的。
从机制上讲，IL-33诱导一部分表达IL-33受体ST2和高亲和力IgE受体(FcεRIα)的肿瘤相关巨噬细胞亚群在接近TIC的地方（即半径50μm内）堆积。这些以前未被重视的FcεRIα+巨噬细胞从骨髓源细胞中分化并交替激活，通过IL-33-ST2-NF-κB通路构建出一种富含TGF-β的壁龛微环境，从而诱导TGF-β信号旁分泌到TIC，并进一步上调IL-33的表达。阻断该通路或清除FcεRIα+巨噬细胞，都可减少TGF-β反应性TIC数量，降低浸润性肿瘤进展速度和化疗耐药性。
治疗抵抗性的TIC被认为是癌症治疗失败的主要元凶。通过研究小鼠模型，这些研究人员揭示了TIC壁龛形成的细胞和分子基础，其中TIC壁龛促进SCC恶性进展和出现耐药性。他们发现TIC和FcεRIα+巨噬细胞之间存在IL-33-TGF-β壁龛信号循环，这为自我强化TIC-TIC壁龛相互作用提供了机制上的新见解。这种相互作用可能是破坏TIC稳定以提高癌症治疗效果的潜在靶标。
2.Science：从基因组角度预测珊瑚的白化反应
doi:10.1126/science.aba4674; doi:10.1126/science.abc9342
由于人类活动引起的气候变化，全世界的珊瑚礁正在以惊人的速度遭受损失。海水温度的升高，哪怕只是略微高于长期最高温度，都会诱发白化（bleaching）---珊瑚宿主与它们的细胞内的光合双鞭毛虫（photosynthetic dinoflagellate）之间的共生关系受到破坏。由于这些共生物种（指的是光合双鞭毛虫）提供了珊瑚宿主所需的大部分能量，长时间的白化最终会导致珊瑚群的死亡。面对迅速上升的气温，迫切需要新的保护策略来防止未来珊瑚覆盖率的大规模损失，而这些都得益于对白化的遗传基础的了解。
珊瑚的白化反应在不同种类的珊瑚中是不同的；在印度洋-太平洋地区普遍分布的造礁珊瑚鹿角大珊瑚（Acropora millepora）中，这些差异已被证明至少部分是可遗传的。因此，原则上，个体间的白化差异应该可以从基因组数据中加以预测。
在一项新的研究中，来自美国哥伦比亚大学、普林斯顿大学、德克萨斯大学奥斯汀分校、加州大学尔湾分校、Gencove公司、澳大利亚海洋科学研究所和詹姆士库克大学的研究人员展示了使用基于基因组学的方法来预测个体白化反应的可行性，并针对珊瑚保护提供新的策略。相关研究结果发表在2020年7月17日的Science期刊上，论文标题为“Population genetics of the coral Acropora millepora: Toward genomic prediction of bleaching”。
这些研究人员首先为2017年白化高峰期在澳大利亚大堡礁中部12个珊瑚礁那里收集的237个样本进行了染色体尺度的基因组组装，并获得它们的全基因组序列。他们发现他们可以用规模适中的参考单倍型panel（reference haplotype panel）可靠地推算低覆盖率测序数据中的基因型，从而为未来大规模的全基因组测序工作提供了一种具有成本效益的方法。
3.Science：人类胎儿早期不完全的B细胞耐受性有利于多反应性B细胞的积累
doi:10.1126/science.aay9733
广泛的免疫球蛋白基因重排使得人类能够识别多种潜在病原体。这种抗体库（antibody repertoire，也译为抗体谱）在早期生命期间受到更多的限制，以防止自体反应性B细胞的产生，毕竟耐受性似乎并不完全。此外，新生儿血清中含有丰富的自身抗体，这也提示着妊娠期B细胞耐受性尚未完全建立。
B细胞是我们适应性免疫系统的主要支柱。它们在骨髓中发育，随后在血液中循环。B细胞负责产生针对侵入性病原体（所谓的抗原）的抗体。每个B细胞对一种抗原具有高度特异性。抗体是较大的称为免疫球蛋白的蛋白分子，分泌到血液中。它们也以膜结合的形式产生，存在于B细胞表面上，因此被称为B细胞受体（BCR）。
在一项新的研究中，来自美国耶鲁大学和罗彻斯特大学的研究人员评估了从人类胎儿肝脏、骨髓和脾脏的B细胞中克隆的450多种抗体的反应性。相关研究结果发表在2020年7月17日的Science期刊上，论文标题为“Autoreactivity in naïve human fetal B cells is associated with commensal bacteria recognition”。
他们发现人类胎儿早期不完全的B细胞耐受性有利于多反应性B细胞的积累，在没有任何体细胞高频突变（somatic hypermutation）的情况下，这些B细胞可结合来自健康成年人的凋亡细胞和共生菌。这些反应性B细胞在接触细菌之前就已产生，这可能会促进以后有益的共生菌-宿主相互作用和/或在生命的第一周增强宿主的防御。
因此，受限的胎儿免疫前抗体库含有潜在有益的自反应性先天性B细胞特异性，可能有利于在发育过程中清除凋亡细胞，并在出生后促进肠道微生物群的形成。
4.Science：大脑成像揭示衰老的奥秘
doi:10.1126/science.aba3163; doi:10.1126/science.abc9555
在最近一项研究中，科学家们首次拍摄得到了不同年龄小鼠的大脑整体彩色图片，这对于理解个体行为迈出了重要的一步。研究结果发表在《Science》杂志上，对于揭示学习障碍和痴呆症的发生机制，以及记忆如何受到年龄的影响十分关键。
突触是大脑细胞之间传递电和化学信息的重要连接。突触损伤与130多种脑部疾病有关。在这项研究中，爱丁堡大学的研究人员对不同类型的分子进行了颜色编码，以突出从出生到老年的不同年龄段小鼠大脑中突触的范围。
他们发现，在大脑的不同部位，突触的数量和分子组成随年龄而变化。这发生在三个主要阶段，即儿童，中年和老年阶段。
5.Science：揭秘转移性癌症如何在不利的蛛网膜下腔环境中不断进展？
doi:10.1126/science.aaz2193; doi:10.1126/science.abb7041
近日，一项刊登在国际杂志Science上的研究报告中，来自纪念斯隆凯特琳癌症中心等机构的科学家们通过研究揭示了转移性癌症如何在不利的蛛网膜下腔（subarachnoid space）环境中生存，文章中，研究人员描述了如何利用RNA测序研究对柔脑膜转移（LS，leptomeningeal metastases）患者进行研究，LS是一种涉及脊髓膜和脑膜的癌症类型。
这项研究中，研究人员重点对中枢神经系统中一种名为柔脑膜转移（LS）的特殊类型癌症进行研究，他们想要阐明为何特定类型的癌症不仅会出现在蛛网膜下腔中，而且还能在这种不利的环境中生存并发生转移，蛛网膜下腔是充满脑脊液的中枢神经系统中分离的部位。
研究者首先从5名柔脑膜转移患者的机体中收集脑脊髓液样本，随后对这些样本进行单细胞RNA测序分析，结果发现，癌细胞或许拥有一种高亲和力的铁收集系统，其能帮助癌细胞利用脑脊髓液中发现的铁离子，研究者表示，脑脊液中几乎没有铁离子，这就使其能够成为对于DNA合成和细胞代谢非常重要的珍贵“商品”；而利用这种铁离子收集系统就能帮助癌细胞比巨噬细胞表现得更好，从而就能癌细胞占据上风，最终这种铁离子捕获不仅会促进癌细胞存活，而且还能帮助癌症不断进展。后期研究人员还将继续深入研究基于本文研究结果开发出更多治疗转移性癌症的新型靶向性疗法。
6.Science：揭示纽约市首批确诊的COVID-19病例主要来源于欧洲和美国其他地方，而并非中国
doi:10.1126/science.abc1917
在一项新的研究中，来自美国西奈山伊坎医学院的研究人员首次对SARS-CoV-2进行分子流行病学研究，发现美国纽约市首批确诊的COVID-19病例主要来源于欧洲和美国其他地方。相关研究结果于2020年5月29日在线发表在Science期刊上，论文标题为“Introductions and early spread of SARS-CoV-2 in the New York City area”。
这项研究首次追踪了这些病例的来源，并表明纽约市的SARS-CoV-2疫情主要是通过美国和欧洲之间未经追踪的传播引起的，而支持从中国或亚洲其他地方直接引入的证据并不充分。这些研究人员还记录了在此期间SARS-CoV-2在纽约市的早期社区传播。
纽约市已经成为美国SARS-CoV-2感染的主要疫情中心之一，在这个大都市地区有近17000人死亡。了解这种病毒何时来到纽约，以及它的传播路线，对于评估和设计遏制策略至关重要。
7.Science：气候的局部变化不太可能导致早期的COVID-19大流行
doi:10.1126/science.abc2535
在一项新的研究中，来自美国普林斯顿大学的研究人员发现气候的局部变化不太可能主导COVID-19的第一波疫情。他们发现大量的人仍然容易受到导致COVID-19疫情的新型冠状病毒SARS-CoV-2毒株的影响，而且这种病原体的传播速度意味着气候条件只可能对目前的感染率产生影响。相关研究结果于2020年5月18日在线发表在Science期刊上，论文标题为“Susceptible supply limits the role of climate in the early SARS-CoV-2 pandemic”。
论文第一作者兼论文通讯作者、普林斯顿大学普林斯顿环境研究所博士后研究助理Rachel Baker说，“我们预测更温暖或更潮湿的气候不会在COVID-19疫情的早期阶段减缓这种病毒的传播速度。我们确实观察到气候对COVID-19疫情的规模和时间有一定的影响，但是总地来说，由于人群中有如此多人存在易感性，无论气候条件如何，这种病毒都会迅速传播。”
Baker说，这种病毒在巴西、厄瓜多尔、澳大利亚和其他热带和南半球国家的迅速传播---这种病毒在夏季开始流行的地方---表明较暖的环境确实无助于阻止COVID-19疫情。
8.Science：科学家发现机体衰老的两种途径 并为有效促进机体长寿提供了新见解
doi:10.1126/science.aax9552
日前，一项刊登在国际杂志Science上题为“A programmable fate decision landscape underlies single-cell aging in yeast”的研究报告中，来自加利福尼亚大学等机构的科学家们通过研究解开了机体衰老之谜背后的关键机制，文章中，研究人员发现了在衰老过程细胞游历的两种不同路径，同时设计出了一种新方法来对这些过程进行遗传编程从而延长机体的寿命。
我们人类的寿命是由机体细胞的衰老所决定的，为了理解是否不同的细胞是否会以相同的速度和相同的原因老化，研究人员对酿酒酵母的老化进行了研究，酿酒酵母是一种用于研究衰老（包括皮肤和干细胞的衰老途径）机制的可操控的模型。研究者发现，携带相同遗传物质并处于相同环境中中的细胞会以截然不同的方式来衰老，而其命运也会通过不同的分子和细胞轨迹进行展开，利用微流体、计算机模型和其它技术进行研究后，研究者发现，大约一半的细胞会随着细胞核核仁的稳定性下降而衰老，核仁是细胞核DNA的一个特殊区域，在其中会合成产生蛋白质工厂的关键组分，相比之下，另外一半的细胞老化则是由于线粒体的功能障碍所致。
在机体生命早期，细胞便踏上了核仁或线粒体的途径，并能在整个生命周期中通过衰老和死亡来遵循这一机体衰老的途径，在控制中心中，研究人员发现了一种引导这些衰老过程的主要回路，研究者Nan Hao说道，为了理解细胞是如何做出决定的，研究人员识别出了机体每种衰老途径背后的分子过程以及这些衰老途径之间的关联，最终揭示了一种控制细胞衰老的分子回路，这就类似于控制家用电器的电路一样。
随后研究人员通过联合研究开发出了一种新的衰老景观模型，这样他们就能操控并最终优化这种老化模型，计算机模拟技术则能够帮助研究者通过修复DNA的方式来重编程主要的分子回路，并能开发出一种以显著延长机体寿命为主要特征的老化途径。本文研究中，研究人员提出了合理设计基因或基于化学的疗法来重编程人类细胞衰老的可能性，其目标在于选择性地减缓人类的衰老并延长人类的寿命。
9.Science：对SARS-CoV-2 S刺突蛋白进行位点特异性的聚糖分析
doi:10.1126/science.abb9983
β冠状病毒成员SARS-CoV-2---一种导致COVID-19的病原体---的出现对全球人类健康构成了重大威胁。疫苗开发的重点是体液免疫反应的主要靶点--介导细胞进入和膜融合的刺突（S）糖蛋白。SARS-CoV-2 S基因编码每个原体上的22个N连接聚糖序列子（N-linked glycan sequon），这些聚糖序列子可能在蛋白质折叠和免疫逃避中发挥作用。在一项新的研究中，通过使用一种位点特异性的质谱方法，Yasunori Watanabe等人揭示了重组SARS-CoV-2 S免疫原上的聚糖结构。这种分析使得能够绘制这种病毒的三聚体S蛋白的聚糖加工状态图。这些作者展示了SARS-CoV-2 S聚糖与典型的宿主聚糖加工的不同，这可能对病毒病理生物学和疫苗设计有影响。
10.Science新发现！巨大噬菌体或拥有一种能进行理想基因编辑操作的迷你Cas蛋白—CasΦ蛋白！
doi:10.1126/science.abb1400
近日，一篇刊登在国际杂志Science上题为“CRISPR-CasΦ from huge phages is a hypercompact genome editor”的研究报告中，来自加利福尼亚大学等机构的科学家们通过研究发现，巨大噬菌体（megaphages）或许拥有进行理想基因编辑的mini-Cas蛋白。
CRISPR-Cas9和其相关的基因编辑工具的核心DNA切割蛋白最初来自于细菌，但最新发现的多种Cas蛋白显然是在感染细菌的病毒中进化而来的；新的Cas蛋白是在已知最大的感染细菌的病毒（噬菌体）中发现的，同时其也是迄今为止发现的最紧凑的工作Cas突变体，其只有Cas9蛋白尺寸的一半左右。更小、更为紧凑的Cas蛋白往往更容易被运送到细胞中进行基因编辑，因为其能被装入较小的运输载体中，目前最流行的一种运输载体就是腺相关病毒（AAV），超级紧凑的Cas蛋白也能在AAV内部为其它额外的“货物”留出空间，作为目前已知的最小的Cas蛋白，研究者新发现的CasΦ（Cas-phi）在被运输到细胞中来操纵作物基因或治疗人类疾病时，其要比当前的基因编辑工具更加具有优势。
研究者Patrick Pausch说道，腺病毒是运输基因载体完美的特洛伊木马，其能非常容易地对病毒进行编程并使其到达身体几乎任何部位，但你智能将一个很小的Cas9装入这样的病毒中来对其进行运输，如果有另外一种相比Cas9而言更为紧凑的CRISPR-Cas系统，那么就有足够的空间来容纳其它额外的元件，不同的蛋白质就会融合到Cas蛋白、DNA修复模板或其它能调节Cas蛋白并控制基因编辑结果的因子中。很显然，这些巨大噬菌体能利用CasΦ蛋白来诱骗细菌去抵御病毒，而不是自己。
11.Science：我国科学家利用古DNA探究中国北方和南方的人口迁移和杂居
doi:10.1126/science.aba0909
人类进入中国和在中国境内流动的历史，仅凭考古调查或对当代人的基因研究很难确定。Yang等人对9500年前至300年前中国境内的26个人进行了DNA测序。对这些人以及之前测序的古代人和代表全球人口的现今基因组的分析表明，中国北方和南方的古人类出现了分裂。新石器时代的中国北方古人类与现代东亚人最为接近，而来自中国南方的古人类与现代东南亚人的关系最为密切，并表现出与现代南岛语族人的亲缘关系。这些结果表明，在新石器时代曾有过一次民族的南迁和杂居，从而形成了现代东亚的人口。（生物谷 Bioon.com）
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