2019年10月11日Science期刊精华
来源：本站原创 2019-10-27 19:54
2019年10月27日讯/生物谷BIOON/---本周又有一期新的Science期刊（2019年10月11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！揭示基因Shisa7控制着苯二氮平类药物的镇定神经作用doi:10.1126/science.aax5719; doi:10.1126/science.aaz3176在1999年至2017年
2019年10月27日讯/生物谷BIOON/---本周又有一期新的Science期刊（2019年10月11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！揭示基因Shisa7控制着苯二氮平类药物的镇定神经作用
doi:10.1126/science.aax5719; doi:10.1126/science.aaz3176
在1999年至2017年之间，在美国因过量服用安定（Valium，又称为苯甲二氮，或地西泮）和其他苯二氮平类药物死亡的人数增加了10倍。多年以来，科学家们一直认为，这些用于治疗焦虑症、肌肉痉挛和睡眠障碍的强效镇静剂独自地起着镇定神经的作用。如今，在一项新的研究中，来自美国国家卫生研究院（NIH）的研究人员发现这种对这类药物及其影响的神经回路的看法可能必须改变。通过研究小鼠，他们发现这可能需要一个“粘性”基因的帮助，这个基因被命名为Shisa7。相关研究结果发表在2019年10月11日的Science期刊上，论文标题为“Shisa7 is a GABAA receptor auxiliary subunit controlling benzodiazepine actions”。
论文通讯作者、美国国家卫生研究院国家神经疾病与卒中研究所（NINDS）研究员Wei Lu博士说：“我们发现Shisa7在对抑制性神经回路的调节和某些苯二氮卓类药物对神经回路活性的镇静作用中起着关键作用。我们希望这些结果将帮助科学家们设计出更有效的治疗方法，以治疗由这些神经回路出现问题而引起的各种神经系统疾病和神经精神疾病。”
2.厉害！同一课题组背靠背两篇Science：揭示睡眠和突触节律之间的关系
doi:10.1126/science.aav3617; doi:10.1126/science.aav2642; doi:10.1126/science.aay5304
德国慕尼黑大学(Ludwig-Maximilians-Universitaet，LMU)的时间生物学家在《Science》杂志的两篇文章中指出，睡眠-觉醒周期对突触中调节其活动的的蛋白质和磷酸化动力学至关重要。
生物钟控制着人体几乎所有的生理过程，预测着昼夜等日常循环的环境变化。昼夜节律和睡眠如何影响大脑细胞水平的分子机制尚不完全清楚。LMU医学心理学研究小组组长Maria Robles教授在最近发表在《Science》杂志上的两篇文章揭示了睡眠和清醒周期（而不是生物钟）如何驱动大脑中蛋白质丰度以及突触蛋白磷酸化过程的循环来组织突触活动。"我们的研究表明，睡眠-觉醒周期在突触功能的许多方面的时间调控中起着核心作用，"Maria Robles说。
LMU的时间生物学家Maria Robles和她的研究小组使用基于质谱的定量蛋白质组学来描绘小鼠前脑分离突触中蛋白质和磷酸化的每日动态。在这些研究中，研究小组调查了突触蛋白组和磷酸蛋白组在一天中是如何动态形成的，以及睡眠不足对它们的影响。
在一项研究中，研究小组发现，在正常的一天中，8000个关键突触蛋白磷酸化中的四分之一会出现两个主要的峰值：一个是在小鼠醒来时，另一个是在小鼠入睡前。Maria Robles说："这表明突触磷酸化在调节突触功能中起着关键作用，特别是在睡眠-觉醒-睡眠的过渡阶段。"这一特点的磷酸化模式似乎反映了睡眠和醒来压力的积累和消散，因为睡眠剥夺几乎完全消除了突触磷酸化节律。Maria Robles说："我们的研究表明，关键突触过程是在睡眠和醒来的压力下，通过磷酸化来临时调节的。"
在同一期《Science》杂志上发表的第二项研究中，同一个小组与苏黎世大学的一个小组(Steve Brown)合作，表明突触蛋白的丰度也由睡眠-觉醒周期有节奏地控制。特别是，他们证明了突触活动触发了信使分子蛋白质的循环生成，这些信使分子在一天中有节奏地聚集在突触上。虽然蛋白质的产生完全依赖于清醒-睡眠周期，但信使分子在突触中旅行和积累主要是对昼夜节律机制的反应。
3.Science重大发现！迁徙性树突状细胞激活TGF-β来调节CD8 T细胞
doi:10.1126/science.aav5728; doi:10.1126/science.aaz3289
来自美国和英国的一组研究人员发现迁移性树突状细胞(dendritic cells，DCs)在调节未致敏的CD8 + T细胞之前可以激活转化生长因子-β(TGF-β)，使T细胞转换为定植在皮肤的组织驻留T细胞(tissue-resident T cells，TRM)。在他们发表在《Science》杂志上的论文中，该小组描述了他们对这些细胞的研究，以及它们在进入表皮之前是如何进行预处理的。哥伦比亚大学欧文医学中心的Donna Farber在同一期杂志上发表了一篇关于该团队工作的展望文章。
先前的研究发现，有一种记忆T细胞存在于组织中，而不是在体内循环。这种TRM是在人体成功战胜某种入侵因子(如病毒)时产生的，它们是人体在下次遇到相同病毒时记住如何与之战斗的重要介导者。其中一种TRM是存在于皮肤中的CD8+上皮TRM (eTRM)细胞。先前的研究还表明，在骨髓中生成T细胞后，它们会进入淋巴结，在那里它们被训练成人体所需的T细胞，以支持正常的免疫反应。这些专门的T细胞依赖TGF-β正常地走向成熟。但这一过程的具体细节仍在研究中。在这个新的工作，研究人员观察了表达αV 整合素的DCs在转换的过程扮演的角色。
这项工作涉及在小鼠模型种敲除CD11c + DCs的αV 整合素，以检测未致敏的CD8 + T细胞的成熟过程。这导致了皮肤中CD8+ T细胞的显着减少，但对淋巴结中的T细胞没有影响。这表明迁徙DCs在激活TGF-β预处理未致敏CD8 + T细胞的过程中扮演重要作用。此外，这表明免疫前的T细胞在组织中的分布可能没有之前想象的那么均匀。
4.Science：解析出人RagA/RagC异二聚体的三维结构
doi:10.1126/science.aax3939
雷帕霉素复合物1 (mTORC1)的作用靶标被称为主激酶（master kinase），它在整合多种信号以调节细胞生长方面起着关键作用。当营养丰富时，作为一类小鸟苷三磷酸酶，Rag的异二聚体结合mTORC1并将它招募到溶酶体中。在这里，其他信号转导通路汇集在mTORC1复合物上。Anandapadamanaban等人解析出RagA/RagC异二聚体的低温电镜结构和晶体结构。这些结构和动态研究解释了与mTORC1结合所需的核苷酸状态，并支持这种异二聚体中RagA和RagC亚基之间构象通信的机制。RagA/RagC结合不会引起mTORC1的构象变化，这与mTORC1必须在受到激活前检测其他生长调节因子的观点是一致的。
5.Science：降低内侧缰核中的GluN3A受体亚基水平可阻止条件性位置厌恶
doi:10.1126/science.aax1522
甘氨酸被认为主要是一种抑制性神经递质。但是，它也可作为兴奋性N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受体的协同激动剂（coagonist）。Otsu等人研究了NMDA受体亚基组合GluN1/GluN3A在成年小鼠内侧缰核（medial habenula, MHb）中的功能。MHb神经元中的这种NMDA受体亚基组合被星形胶质细胞释放的甘氨酸激活。GluN1/GluN3A NMDA受体的激活导致MHb神经元的去极化和尖峰增加。降低MHb中的GluN3A受体亚基水平可阻止条件性位置厌恶（conditioned place aversion）。
6.Science：构建出探究自然对人类的贡献的全球模型
doi:10.1126/science.aaw3372; doi:10.1126/science.aaz1433
政府间生物多样性与生态系统服务科学政策平台（Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services）最近进行的一项全球评估强调，迫切需要确定大自然的贡献在哪里以及如何对人类最重要。Chaplin-Kramer等人开发出全球范围的生态系统服务模型，重点关注水质调节、海岸保护和作物授粉。到2050年，多达50亿人可能面临生态系统服务减少的风险，尤其是在非洲和南亚。（生物谷 Bioon.com）
图片来自Science期刊。
1.Science：重大进展！揭示基因Shisa7控制着苯二氮平类药物的镇定神经作用
doi:10.1126/science.aax5719; doi:10.1126/science.aaz3176
在1999年至2017年之间，在美国因过量服用安定（Valium，又称为苯甲二氮，或地西泮）和其他苯二氮平类药物死亡的人数增加了10倍。多年以来，科学家们一直认为，这些用于治疗焦虑症、肌肉痉挛和睡眠障碍的强效镇静剂独自地起着镇定神经的作用。如今，在一项新的研究中，来自美国国家卫生研究院（NIH）的研究人员发现这种对这类药物及其影响的神经回路的看法可能必须改变。通过研究小鼠，他们发现这可能需要一个“粘性”基因的帮助，这个基因被命名为Shisa7。相关研究结果发表在2019年10月11日的Science期刊上，论文标题为“Shisa7 is a GABAA receptor auxiliary subunit controlling benzodiazepine actions”。
论文通讯作者、美国国家卫生研究院国家神经疾病与卒中研究所（NINDS）研究员Wei Lu博士说：“我们发现Shisa7在对抑制性神经回路的调节和某些苯二氮卓类药物对神经回路活性的镇静作用中起着关键作用。我们希望这些结果将帮助科学家们设计出更有效的治疗方法，以治疗由这些神经回路出现问题而引起的各种神经系统疾病和神经精神疾病。”
2.厉害！同一课题组背靠背两篇Science：揭示睡眠和突触节律之间的关系
doi:10.1126/science.aav3617; doi:10.1126/science.aav2642; doi:10.1126/science.aay5304
德国慕尼黑大学(Ludwig-Maximilians-Universitaet，LMU)的时间生物学家在《Science》杂志的两篇文章中指出，睡眠-觉醒周期对突触中调节其活动的的蛋白质和磷酸化动力学至关重要。
生物钟控制着人体几乎所有的生理过程，预测着昼夜等日常循环的环境变化。昼夜节律和睡眠如何影响大脑细胞水平的分子机制尚不完全清楚。LMU医学心理学研究小组组长Maria Robles教授在最近发表在《Science》杂志上的两篇文章揭示了睡眠和清醒周期（而不是生物钟）如何驱动大脑中蛋白质丰度以及突触蛋白磷酸化过程的循环来组织突触活动。"我们的研究表明，睡眠-觉醒周期在突触功能的许多方面的时间调控中起着核心作用，"Maria Robles说。
LMU的时间生物学家Maria Robles和她的研究小组使用基于质谱的定量蛋白质组学来描绘小鼠前脑分离突触中蛋白质和磷酸化的每日动态。在这些研究中，研究小组调查了突触蛋白组和磷酸蛋白组在一天中是如何动态形成的，以及睡眠不足对它们的影响。
在一项研究中，研究小组发现，在正常的一天中，8000个关键突触蛋白磷酸化中的四分之一会出现两个主要的峰值：一个是在小鼠醒来时，另一个是在小鼠入睡前。Maria Robles说："这表明突触磷酸化在调节突触功能中起着关键作用，特别是在睡眠-觉醒-睡眠的过渡阶段。"这一特点的磷酸化模式似乎反映了睡眠和醒来压力的积累和消散，因为睡眠剥夺几乎完全消除了突触磷酸化节律。Maria Robles说："我们的研究表明，关键突触过程是在睡眠和醒来的压力下，通过磷酸化来临时调节的。"
在同一期《Science》杂志上发表的第二项研究中，同一个小组与苏黎世大学的一个小组(Steve Brown)合作，表明突触蛋白的丰度也由睡眠-觉醒周期有节奏地控制。特别是，他们证明了突触活动触发了信使分子蛋白质的循环生成，这些信使分子在一天中有节奏地聚集在突触上。虽然蛋白质的产生完全依赖于清醒-睡眠周期，但信使分子在突触中旅行和积累主要是对昼夜节律机制的反应。
3.Science重大发现！迁徙性树突状细胞激活TGF-β来调节CD8 T细胞
doi:10.1126/science.aav5728; doi:10.1126/science.aaz3289
来自美国和英国的一组研究人员发现迁移性树突状细胞(dendritic cells，DCs)在调节未致敏的CD8 + T细胞之前可以激活转化生长因子-β(TGF-β)，使T细胞转换为定植在皮肤的组织驻留T细胞(tissue-resident T cells，TRM)。在他们发表在《Science》杂志上的论文中，该小组描述了他们对这些细胞的研究，以及它们在进入表皮之前是如何进行预处理的。哥伦比亚大学欧文医学中心的Donna Farber在同一期杂志上发表了一篇关于该团队工作的展望文章。
先前的研究发现，有一种记忆T细胞存在于组织中，而不是在体内循环。这种TRM是在人体成功战胜某种入侵因子(如病毒)时产生的，它们是人体在下次遇到相同病毒时记住如何与之战斗的重要介导者。其中一种TRM是存在于皮肤中的CD8+上皮TRM (eTRM)细胞。先前的研究还表明，在骨髓中生成T细胞后，它们会进入淋巴结，在那里它们被训练成人体所需的T细胞，以支持正常的免疫反应。这些专门的T细胞依赖TGF-β正常地走向成熟。但这一过程的具体细节仍在研究中。在这个新的工作，研究人员观察了表达αV 整合素的DCs在转换的过程扮演的角色。
这项工作涉及在小鼠模型种敲除CD11c + DCs的αV 整合素，以检测未致敏的CD8 + T细胞的成熟过程。这导致了皮肤中CD8+ T细胞的显着减少，但对淋巴结中的T细胞没有影响。这表明迁徙DCs在激活TGF-β预处理未致敏CD8 + T细胞的过程中扮演重要作用。此外，这表明免疫前的T细胞在组织中的分布可能没有之前想象的那么均匀。
4.Science：解析出人RagA/RagC异二聚体的三维结构
doi:10.1126/science.aax3939
雷帕霉素复合物1 (mTORC1)的作用靶标被称为主激酶（master kinase），它在整合多种信号以调节细胞生长方面起着关键作用。当营养丰富时，作为一类小鸟苷三磷酸酶，Rag的异二聚体结合mTORC1并将它招募到溶酶体中。在这里，其他信号转导通路汇集在mTORC1复合物上。Anandapadamanaban等人解析出RagA/RagC异二聚体的低温电镜结构和晶体结构。这些结构和动态研究解释了与mTORC1结合所需的核苷酸状态，并支持这种异二聚体中RagA和RagC亚基之间构象通信的机制。RagA/RagC结合不会引起mTORC1的构象变化，这与mTORC1必须在受到激活前检测其他生长调节因子的观点是一致的。
5.Science：降低内侧缰核中的GluN3A受体亚基水平可阻止条件性位置厌恶
doi:10.1126/science.aax1522
甘氨酸被认为主要是一种抑制性神经递质。但是，它也可作为兴奋性N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受体的协同激动剂（coagonist）。Otsu等人研究了NMDA受体亚基组合GluN1/GluN3A在成年小鼠内侧缰核（medial habenula, MHb）中的功能。MHb神经元中的这种NMDA受体亚基组合被星形胶质细胞释放的甘氨酸激活。GluN1/GluN3A NMDA受体的激活导致MHb神经元的去极化和尖峰增加。降低MHb中的GluN3A受体亚基水平可阻止条件性位置厌恶（conditioned place aversion）。
6.Science：构建出探究自然对人类的贡献的全球模型
doi:10.1126/science.aaw3372; doi:10.1126/science.aaz1433
政府间生物多样性与生态系统服务科学政策平台（Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services）最近进行的一项全球评估强调，迫切需要确定大自然的贡献在哪里以及如何对人类最重要。Chaplin-Kramer等人开发出全球范围的生态系统服务模型，重点关注水质调节、海岸保护和作物授粉。到2050年，多达50亿人可能面临生态系统服务减少的风险，尤其是在非洲和南亚。（生物谷 Bioon.com）
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