2021年3月26日Science期刊精华，我国科学家同期发表三篇Science论文

2021年3月28日讯/生物谷BIOON/---本周又有一期新的Science期刊（2021年3月26日）发布，它有哪些精彩研究呢？让小编一一道来。

图片来自Science期刊。

1.Science：重大进展！我国科学家揭示肝脏ILC1细胞产生机制
doi:10.1126/science.aba4177

在哺乳动物的发育过程中，造血的主要部位会发生变化。长期以来，骨髓（BM）造血一直被认为是成年时期成熟血细胞的主要来源，但是在某些情况下，其他成体器官中的骨髓外造血（extramedullary hematopoiesis）也可发生，当骨髓功能不全时，骨髓外造血的贡献 尤为重要。特别地，成体肝脏环境仍与造血相兼容，并含有少量具有长期造血重建能力的造血干细胞（HSC）。

导致组织驻留淋巴细胞（包括肝脏1型先天淋巴细胞（ILC1））发育的途径仍不清楚。成年小鼠肝脏ILC包括CD49a-CD49b+常规自然杀伤（cNK）细胞和CD49a+CD49b-ILC1。鉴于CD49a+CD49b-ILC1在肝脏中的组织驻留状态，以及它们在接受骨髓移植的小鼠中的重组受损，来 自中国科学技术大学和中国医学科学院等研究机构的研究人员在一项新的研究中探究了肝脏ILC1是否可以在成年期间由局部造血祖细胞发育而来。相关研究结果发表在2021年3月26日的Science期刊上，论文标题为“Liver type 1 innate lymphoid cells develop locally via an interferon-γ–dependent loop”。

2.Science：逮住元凶！揭示一种蓝细菌神经毒素导致空泡性髓鞘病
doi:10.1126/science.aax9050

空泡性髓鞘病（vacuolar myelinopathy, VM）是一种以脑白质广泛空泡化为特征的神经系统疾病。1994年，它首次在秃鹰身上确诊，此后在美国东南部蔓延。除了水鸟和飞禽等鸟类外，VM还被发现影响两栖动物、爬行动物和鱼类。尽管研究工作十分深入，但这种神秘疾 病的原因一直难以捉摸。在死亡的动物身上既没有检测到传染性病原体，也没有检测到外来物质，但现场和实验室研究表明，VM可以通过食物链从草食性鱼类和野生动物转移到食肉鸟。

VM的发生与人造水体中的入侵植物轮叶黑藻（Hydrilla verticillata）上生长的蓝细菌（Aetokthonos hydrillicola，下称AH蓝细菌）有关。众所周知，蓝细菌会产生强效毒素，因此，来自德国、美国和捷克的研究人员在一项新的研究中推测由这种附生性蓝细菌产生的 神经毒素会导致VM。相关研究结果发表在2021年3月26日的Science期刊上，论文标题为“Hunting the eagle killer: A cyanobacterial neurotoxin causes vacuolar myelinopathy”。

3.Science：我国科学家发现一些新设计的主蛋白酶抑制剂可在体外和转基因小鼠模型中抑制新冠病毒感染
doi:10.1126/science.abf1611

新型冠状病毒SARS-CoV-2导致2019年冠状病毒病（COVID-19），如今正在全球肆虐。疫苗是控制大流行迫切需要的必要对策。到目前为止，还没有针对任何冠状病毒的预防性治疗方法获得批准，而且虽然有几款针对SARS-CoV-2的有效且广泛可用的疫苗上市，但是随着病 毒变种的不断出现以及疫苗分配的混乱和疫苗产量的限制，疫苗是否真正起到抑制SARS-CoV-2进一步传播还是一个未知数。因此，开发新的治疗和预防方法仍然是至关重要的。

在一项新的研究中，来自中国四川大学华西医院和中国科学院昆明动物研究所的研究人员发现基于已批准的药物设计用于破坏SARS-CoV-2病毒主蛋白酶（main protease, Mpro）的抑制剂在体外和转基因小鼠模型中都显示出强大的抗SARS-CoV-2病毒活性。相关研究结果于 2021年2月18日在线发表在Science期刊上，论文标题为“SARS-CoV-2 Mpro inhibitors with antiviral activity in a transgenic mouse model”。论文通讯作者为四川大学华西医院的杨胜勇（Shengyong Yang）教授、雷剑（Jian Lei）研究员和中国科学院昆明动物 研究所的郑永唐（Yong-Tang Zheng）研究员。

4.Science论文解读！揭示细胞分裂素调节植物干细胞分裂机制
doi:10.1126/science.abe2305

在一项新的研究中，来自英国剑桥大学和美国加州理工学院的研究人员发现了一种称为细胞分裂素（cytokinin）的植物激素控制细胞分裂的机制，这一突破性发现极大地提高了我们对植物生长方式的认识。相关研究结果于2021年2月25日在线发表在Science期刊上，论文 标题为“Molecular mechanism of cytokinin-activated cell division in Arabidopsis”。

细胞分裂是所有生命形式的基础：所有多细胞生物，包括植物和动物，都是由单个细胞分裂数十亿次而形成一个复杂的有机体。植物中的未分化干细胞作为新细胞的储备库起作用，植物可以从中生长并发育出特殊的组织。新的茎、新的叶、新的根和新的花都来源于称为 顶端分生组织（apical meristem）的生长区域中的一小群干细胞。

5.Science论文解读！通过鼻腔喷雾给送脂肽有望预防新冠病毒感染
doi:10.1126/science.abf4896

在一项新的研究中，来自美国哥伦比亚大学、康奈尔大学、荷兰鹿特丹大学医学院和意大利坎帕尼亚大学等研究机构的研究人员开发的一种鼻腔抗病毒剂阻断了新型冠状病毒SARS-CoV-2在雪貂中的传播，这表明这种鼻腔喷雾剂也可能预防暴露于这种病毒（包括近期的病毒变种）的人受到感染。相关研究结果于2021年2月17日在线发表在Science期刊上，论文标题为“Intranasal fusion inhibitory lipopeptide prevents direct-contact SARS-CoV-2 transmission in ferrets”。论文通讯作者为哥伦比亚大学欧文医学中心儿科系教授 Matteo Porotto博士、Anne Moscona博士，以及康奈尔大学的Christopher A. Alabi博士和哥伦比亚大学欧文医学中心的Rik L. de Swart博士。

这种鼻腔喷雾剂中的化合物---一种由Porotto和Moscona开发的脂肽（lipopeptide ）---旨在防止SARS-CoV-2进入宿主细胞。这种抗病毒脂肽生产成本低，保质期长，而且不需要冷藏。这些特点使得它从其他正在开发的包括许多单克隆抗体在内的抗病毒试剂中脱颖而出 。这种新的通过鼻腔给送的脂肽可能是阻止COVID-19在美国和全球蔓延的理想选择；这种可运输的稳定的化合物在农村、低收入和难以接触到的人群中可能特别关键。

6.Science：新研究揭示截至2020年10月，20至49岁的人群是美国唯一维持COVID-19传播的群体
doi:10.1126/science.abe8372

在一项新的研究中，来自英国帝国理工学院等研究机构的一个研究团队报道，截至2020年10月，20~49岁的人群是美国唯一维持COVID-19传播的群体，再生数（reproduction number）远高于1。相关研究结果于2021年2月2日在线发表在Science期刊上，论文标题为“Age groups that sustain resurging COVID-19 epidemics in the United States”。

在最初的下降之后，美国和欧洲的COVID-19病例数量在2020年中期开始再次上升。2020年9月，该团队利用全美各州按年龄划分的流动数据，并将这些数据与按年龄划分的COVID-19死亡率联系起来，发表了第32号报告。他们的研究结果指出，针对20~49岁的美国成年人进 行干预可以促进学校和幼儿园的安全重新开放。

如今在Science期刊上发表的这篇同行评审论文包括截至2020年10月的新数据。对来自美国1000多万人的汇总的不同年龄组移动数据的更新分析显示，在美国，100个COVID-19感染者中仍有65人来自20-49岁的人群。

7.Science：揭秘！没有信号受体簇的信号转导或能指挥细胞的运动！
doi:10.1126/science.abb7657

近日，一项刊登在国际杂志Science上的研究报告中，来自法兰克福大学等机构的科学家们通过研究表示，没有信号受体簇的信号转导或能指挥细胞的运动。机体中的细胞会彼此交流，并接受来自外界的信号且能对其作出反应；在这个通信网络中能发挥中心作用的是受体 蛋白，其固定在细胞膜上，在细胞膜上，受体蛋白能接收信号并将信号传递到细胞内部，从而触发细胞反应。

在人类中，G蛋白偶联受体（GPCR，G-protein-coupled receptors）就代表了一类大型的受体分子家族，其大约有700种不同的类型；这项研究中，研究人员重点对能充当细胞中神经肽Y受体的GPCR进行研究，即Y2受体；神经肽Y是一种信使物质，其主要会介导神经细胞间 的信号传递，这也就是为何Y2受体主要存在于神经细胞中，而且还存在于能诱发新型细胞连接形成的其它活动中。

8.Science：WAVE2蛋白对于免疫应答的正常运转至关重要
doi:10.1126/science.aaz4544; doi:10.1126/science.abg8077

Sinai Health的科学家称，他们发现了一种新的途径，可以控制人体免疫系统中危险的过度反应，包括致命的过度炎症。Lunenfeld-Tanenbaum研究所（LTRI）的研究人员在今天发表在《Science》杂志上的新发现中，详述了一种被称为WAVE2的蛋白质（在所有免疫细胞中 表达）如何在维持免疫系统平衡中起关键作用。

作为研究的一部分，科学家敲除小鼠免疫细胞亚群中的WAVE2，进而导致小鼠产生严重的自身免疫和炎症，以及无法对病毒感染产生正常免疫反应。这项研究的资深作者Kathy Siminovitch博士说，他们还发现，在没有WAVE2的情况下，另一种称为mTOR的蛋白质变得过度活 跃，使免疫系统过度运转，导致免疫细胞衰竭。

9.Science：挑剔的雌性鸟类会促进物种隔离
doi:10.1126/science.abc0256; doi:10.1126/science.abg5454

近期分歧开的物种的快速辐射为探索物种形成的驱动因素提供了一个极好的机会。一组称为卡普奇诺食籽雀（capuchino seedeater）的南美鸟类包括一些在野外往往只能通过雄性羽毛和歌声来辨别的物种。Turbek等人利用基因组和行为实验鉴定出这组南美鸟类的两个成员中的潜在隔离因素，发现虽然完全是同域生长的，但雌鸟只与同种雄鸟交配，而且物种之间只有少数基因不同。因此，基因的小规模重组和通过配偶选择的强化，促使这些重叠和非常相似的物种出现了分歧。

10.Science：长程有序性的超分子手性电浆组装体的增强光学不对称性
doi:10.1126/science.abd8576; doi: 10.1126/science.abg9901

电浆纳米粒子手性纳米组合的高极化率会导致较强的手性二色性，但是正如g因子测量的那样，强烈的光散射使其产生的极化光子的比例远低于手性液晶。来自中国、美国和巴西的研究人员利用金纳米棒与人胰岛淀粉样肽的超分子相互作用，组装出具有异常高胆固醇长程有序性的金属超结构。长而直的螺旋结构使g因子增加了4600倍，这一效应被用来筛选与淀粉样蛋白结合的小分子。

11.Science：在非真兽类动物中，发现第三种类型的T细胞
doi:10.1126/science.abe7070; doi:10.1126/science.abg7639

在颌类脊椎动物中发现的两种已建立的T细胞谱系使用αβ或γδT细胞受体（TCR）来检测抗原。最近，在有袋类动物和单孔目动物中发现了另一种类型的TCR链（TCRμ）。Morrissey等人分析了来自灰短尾负鼠的T细胞，发现了驻留在脾脏中的第三种T细胞谱系，它使用γμ TCR。然后，这些作者表征了两种不同的γμ TCR的晶体结构，它们表现出不同于αβTCR或γδ TCR的结构，其中一个高度多样化的、非配对的免疫球蛋白样可变区被预测为主要的抗原识别决定因素。就像骆驼VHH和鲨鱼IgNAR抗体一样，γμ TCR有可能为未来的纳米抗体开发提供信息。（生物谷 Bioon.com）