2020年1月24日Science期刊精华，我国科学家同期发表三篇Science论文
来源：本站原创 2020-01-30 15:33
2020年1月30日讯/生物谷BIOON/---本周又有一期新的Science期刊（2020年1月24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！RNA疫苗让claudin-CAR-T细胞更有效地抵抗实体瘤doi:10.1126/science.aay5967利用经过基因改造后表达嵌合抗原受体（CAR）的T细胞（CAR-T）进
2020年1月30日讯/生物谷BIOON/---本周又有一期新的Science期刊（2020年1月24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！RNA疫苗让claudin-CAR-T细胞更有效地抵抗实体瘤
doi:10.1126/science.aay5967
利用经过基因改造后表达嵌合抗原受体（CAR）的T细胞（CAR-T）进行过继性T细胞治疗已在B细胞恶性肿瘤中取得了临床成功。然而，在实体瘤患者中，CAR-T细胞疗法遭遇挑战，并不那么有 效。一个关键的障碍是允许高效根除肿瘤的癌症特异性高表达和较低脱靶毒性（off-tumor/on-target toxicity ）风险的细胞表面靶标在数量上的有限性。
科学家们近期已报道了紧密连接蛋白6（claudin 6, CLDN6）的癌症相关表达。CLDN6是一种参与紧密连接（tight junction）形成的四跨膜蛋白。 在一项新的研究中，为了评估CLDN6是否可 作为CAR-T细胞疗法的靶标，来自德国生物制药新技术公司（Biopharmaceutical New Technologies Corporation, BioNTech）的研究人员在一套完整的人类和小鼠组织中分析了它的表达。分 析结果表明在人类中，CLDN6转录本水平在胎儿胃部、肺部和肾脏组织中较高，但在正常的成年人组织样本中检测不到。此外，与之前相一致的是，CLDN6转录本水平在诸如睾丸癌、卵巢癌、 宫颈腺癌和肺腺癌之类的多种人类癌症中通常较高。而在小鼠中，CLDN6在胎儿器官中广泛表达，但在产前发生下调，从而导致它在成年小鼠的大多数器官中缺乏表达。这就表明CLDN6是一种 严格意义上的癌胚细胞表面抗原，具有适合于CAR-T细胞靶向的理想表达谱。相关研究结果近期发表在Science期刊上，论文标题为“An RNA vaccine drives expansion and efficacy of claudin-CAR-T cells against solid tumors”。
当CLDN6-CAR-T细胞与CLDN6阳性人肿瘤细胞系共同培养时，他们观察到干扰素γ（IFNγ）分泌和T细胞活化标志物上调，但是当与CLDN6阴性肿瘤细胞共同培养时，这种情形不会发生。CLDN6 -CAR-T细胞也能够高效地清除CLDN6阳性PA-1卵巢癌球状体。通过CRISPR/Cas9敲除CLDN6可完全废除CLDN6-CAR-T细胞对PA-1卵巢癌球状体的识别，这就证实了CLDN6-CAR-T细胞的高效力和靶标 特异性。
近年来，这些研究人员通过静脉注射携带抗原编码RNA的脂质体（liposomal antigen-encoding RNA, RNA-LPX）来刺激癌症患者的天然细胞库中的肿瘤相关T细胞。这种纳米颗粒疫苗将抗原递 送到脾脏、淋巴结和骨髓中的抗原呈递细胞（APC），同时启动依赖于Toll样受体（TLR）的I型IFN驱动的免疫激活程序，从而促进抗原特异性T细胞的活化和强劲增殖。
为了验证这种方法经改进后是否可作为CAR-T细胞增强性RNA疫苗（CAR-T cell Amplifying RNA Vaccine, 简称CARVac）发挥作用，这些研究人员开展了一系列实验。首先，他们测试了CLDN6 是否在树突细胞表面上展示以便在体外刺激CLDN6-CAR-T细胞。他们检测到经过不同剂量的编码CLDN6 的RNA-LPX（简称CLDN6-LPX）处理的树突细胞表面上CLDN6的剂量依赖性表达。由此导致 的树突细胞表面上的CLDN6表达以一种剂量依赖性的方式诱导了与树突细胞共同培养的CLDN6-CAR-T细胞的激活、细胞因子分泌和增殖。在给BALB/c小鼠静脉注射CLDN6-LPX后，CLDN6表达可在 脾脏树突细胞和巨噬细胞表面上检测到，但在淋巴细胞表面上并未检测到，这就证实CLDN6在体内唯一地递送给抗原呈递细胞（比如树突细胞和巨噬细胞）。抗原呈递细胞经历成熟，而且在静 脉注射CLDN6-LPX的小鼠的脾脏和淋巴结中检测到自然杀伤细胞（NK细胞）、B细胞和T细胞受到较强的激活。
鉴于CAR-T细胞疗法的最突出的严重不良事件是细胞因子释放综合征（CRS），这些研究人员探索了CLDN6-CAR-T细胞与CARVac策略联合使用时全身性细胞因子释放发生增加的可能性。他们分析 了在接受CLDN6-CAR-T细胞移植的小鼠在接种CLDN6-LPX后的血清IFNγ、IL6和NFα水平。除了IFNγ在早期发生轻度的短暂升高之外，并未观察到受测的促炎性细胞因子经历较大的上升。此外 ，单次接种或重复接种CLDN6-LPX的小鼠的脾脏在结构上并未显示出任何明显的病理变化；在小鼠接受CLDN6-LPX重复接种后的不同时间点上，它们的脾脏的细胞组成在CD11c+树突细胞和 F4/80+巨噬细胞群体方面发生轻度的暂时性下降，而在T细胞、B细胞和NK细胞群体方面并未发生数量变化。
这些发现表明CARVac可用于改善CAR-T细胞的抗肿瘤作用。这就为利用CAR-T细胞治疗难以治疗的实体瘤提供了一种新的策略。然而，这些结果是在临床前模型中实现的，它们是否在人体中也 是如此，还有待开展进一步的研究加以验证。
2.Science：首次构建出人类前脑的三维类器官
doi:10.1126/science.aay1645
在一项新的研究中，来自美国斯坦福大学的研究人员首次构建出人类前脑的类器官。相关研究结果发表在2020年1月24日的Science期刊上，论文标题为“Single-cell transcriptional diversity is a hallmark of developmental potential”。在这篇论文中，他们描述了对这种类器官的培育及其用途。
在生物科学的大部分历史中，人们不得不使用实验动物来研究发挥功能的活大脑---出于伦理原因，无法对人脑以这种方式进行研究。但是近年来，科学家们已找到了一种方法来培养成团的细 胞作为人体器官的替代品，从而提供了更好的选择。它们被称为类器官，是使用多能性干细胞培养出的，这些干细胞可以分化为任何类型的人类细胞。人们使用药物和生长因子来指导它们生 长为他们想要研究的器官类型。在其他的研究中，人们已培养出大脑或其他神经组织---在这项新研究中，这些研究人员取得进一步进展：诱导干细胞生长为前脑类器官，而且它们的寿命更长 ，这就允许更多地了解大脑发育。
作为球状结构，人类前脑类器官可以自组装成前脑的不同部分。前脑包括上丘脑（epithalamus）、丘脑（thalamus）、底丘脑（subthalamus）和下丘脑（hypothalamus）等器官。这些真实 的器官在认知、感觉加工和运动功能中起关键作用。
作为这项研究的一部分，这些研究人员还找到了一种方法来极大地延长人类前脑类器官的寿命（长达300天），这足以观察到它们发展成更复杂的结构。他们希望，如此长的生长时间将允许研 究脑部疾病产生，并可能找到阻止疾病发生的方法。
3.Science：新技术有助于找到最危险的癌细胞
doi:10.1126/science.aax0249
在一项新的研究中，来自美国斯坦福大学、中国西湖大学和荷兰莱顿大学医疗中心的研究人员发现找出一个数字可以帮助他们发现最危险的癌细胞。他们还发现细胞用来制造RNA的基因数量是 是一种可靠地指示细胞发育状况的指标，这一发现可能使得靶向致癌基因更加容易。相关研究结果发表在2020年1月24日的Science期刊上，论文标题为“Single-cell transcriptional diversity is a hallmark of developmental potential”。
这些研究人员发现随着干细胞的分化程度越来越高，它们越来越像成年细胞，它们表达的基因越来越少。在此之前，其他人已注意到这种关联性，并认为这可能是一个有趣的巧合。但是， Newman和他的同事们是首次对公共数据库中的数千项单细胞基因测试进行分类，并且证实这种模式是一致的和可靠的。
Newman和论文共同第一作者Gunsagar Gulati将细胞中表达的基因数量的测量结果与每个基因产生的RNA拷贝数的测量结果相结合，以此作为开发计算机算法CytoTRACE的基础。这种算法旨在确 定细胞的发育程度。
在这篇论文中，这些研究人员描述了使用CytoTRACE查询三阴性乳腺癌的单细胞RNA数据。三阴性乳腺癌较为罕见但更加危险，这是因为这种肿瘤的生长并不依赖于医生们治疗乳腺癌时通常靶 向的生化途径。CytoTRACE不仅可以鉴别癌症干细胞的已知标志物，还可以发现以前认为不重要的标志物。
4.Science：揭示相分离降低细胞中蛋白浓度噪声机制
doi:10.1126/science.aav6691; doi:10.1126/science.aba0446
由于基因表达的随机性和细胞微环境的变化，细胞中的蛋白浓度波动很大。当精度很重要时，细胞如何应对蛋白浓度波动尚不清楚。Klosin等人运用理论和实验工作的结合来证实相分离的区 室可以有效降低细胞中的蛋白浓度噪声。这些结果表明，相分离提供了一种增强生物系统稳健性的机制。
5.Science：揭示双环小分子tryptorubin A存在非典型的旋转对映异构现象
doi:10.1126/science.aay9981
有些分子很容易在纸上绘制，而另一些分子包含需要人们在三维角度上进行思考的环和扭曲。Reisberg等人着手合成双环小分子tryptorubin A，结果发现他们最初的尝试产生了具有正确键但 分子形状错误的分子，这是一种非经典的旋转对映异构现象（atropisomerism）。 随后，这些作者设计了一种合成方法，在这种方法中，在形成第二个环之前，它们被锁定在正确的异构体上 ，从而形成了与真正的天然产物无法区分的产物。当在旋转受限的情况下使用复杂的小分子时，此类结构异构体可能会潜藏着。
6.Science：揭示收缩环塑造原肠胚形成期间的羊膜胚机制
doi:10.1126/science.aaw1965
原肠胚形成是人体内部组织分离开的发育中的一个必不可少的步骤。 在鸟类和哺乳动物中，已知一系列类似的分子事件可以确定胚胎的区域，但是在物理上如何重塑它们仍然是未知的。 Saadaoui等人研究了禽类胚胎，鉴定出环绕胚胎的电缆（即收缩环）作为原肠胚形成的引擎发挥作用，并将这种细胞集体运动描述为类似于液体的运动。这种收缩环的一侧比另一侧拉力更大 ，这会带动了大规模的组织运动，从而形成了早期的体平面（body plan）。以前已知在分子调节中起作用的胚胎边缘是发育的双重机械和分子组织者。
7.Science：揭示黑质中的中间神经元控制大脑唤醒状态
doi:10.1126/science.aaz0956; doi:10.1126/science.aba4485
协调大脑唤醒和运动活动的内在回路机制了解甚少。来自中国科学院、美国加州大学伯克利分校和韩国科学技术院的研究人员发现在称为黑质的大脑部分中，表达谷氨酸脱羧酶2（GAD2）但不 表达小白蛋白（parvalbumin）的中间神经元可促进睡眠。小白蛋白能中间神经元在高运动活动状态下以较高的速率放电，它们的激活增加了运动终止，这与黑质在动作选择过程中抑制不需要 运动的功能相一致。相反，GAD2中间神经元在低运动活动状态下优先活跃。除了抑制运动外，它们的激活还极大地促进了从安静不眠到睡眠的过渡，这主要是在唤醒水平而不是运动行为上的 不同。因此，GAD2中间神经元可同时抑制运动活动和大脑唤醒，从而促进静止状态。
8.Science：4个神经胶质细胞调节秀丽隐杆线虫中的内质网应激抵抗力和寿命
doi:10.1126/science.aaz6896; doi:10.1126/science.aba4474
在模式生物秀丽隐杆线虫中，人们已发现神经元可以将蛋白稳态（proteostasis）传递到周围，从而影响衰老。Frakes等人如今鉴定出星形胶质细胞样神经胶质细胞（astrocyte-like glial cell）也在系统蛋白稳态和衰老起着至关重要的调节作用。他们发现秀丽隐杆线虫的寿命可通过表达转录因子XBP-1s的组成型活性形式来延长，其中在一部分特定的神经胶质细胞中，它介导 内质网中的未折叠蛋白反应。神经胶质细胞XBP-1s在远端肠细胞中启动了内质网未折叠蛋白反应，这使得这些线虫对慢性内质网应激更具抵抗力。神经肽信号转导是神经胶质介导的寿命和周 围的内质网未折叠蛋白反应诱导所必需的，这提示着与神经元XBP-1s启动的机制不同。因此，在这种衰老动物模型中，仅4个神经胶质细胞细胞就可以控制机体生理和衰老。
9.Science：胚胎和胚乳的双向交谈是种子发育所必需的
doi:10.1126/science.aaz4131
在植物种子中，胚胎处于休眠状态，并被营养性胚乳包围，同时等待合适的条件进行发芽。 胚胎周围的疏水性角质层（hydrophobic cuticle）可保护它在生长初期不会发生灾难性的水分流 失。Doll等鉴定出确保角质层完整的双向信号通路。一种硫酸化肽的前体在胚胎中产生，并被转移到胚乳，它在胚乳中被加工成活性形式。这种活化的硫酸化肽扩散回胚胎，从而激活驱动角 质层发育的受体样激酶。就这样来回转移直到角质层中的所有渗漏都被填充，这种肽不再能够越过这种屏障。
10.Science：我国科学家成功地对活性的表面水进行成像观察
doi:10.1126/science.aay2474
透射电子显微镜（TEM）的最进展已使对单个原子进行成像成为可能，但由于缺乏足够的图像对比度，吸附的气体分子更具挑战性。来自中国科学院和浙江大学的研究人员在重建的纳米晶锐钛 矿型二氧化钛（TiO2）表面上吸附水和一氧化碳，其中这种表面每四个晶胞就具有突出的三氧化钛（TiO3）脊，从而提供了显著对比度的区域。在环境TEM实验期间，这种表面上的水吸附导致 孪生突起的形成。当水与共暴露的一氧化碳反应形成氢气和二氧化碳时，这些结构呈现出动态的对比度。（生物谷 Bioon.com）
图片来自Science期刊。
1.Science：重大进展！RNA疫苗让claudin-CAR-T细胞更有效地抵抗实体瘤
doi:10.1126/science.aay5967
利用经过基因改造后表达嵌合抗原受体（CAR）的T细胞（CAR-T）进行过继性T细胞治疗已在B细胞恶性肿瘤中取得了临床成功。然而，在实体瘤患者中，CAR-T细胞疗法遭遇挑战，并不那么有 效。一个关键的障碍是允许高效根除肿瘤的癌症特异性高表达和较低脱靶毒性（off-tumor/on-target toxicity ）风险的细胞表面靶标在数量上的有限性。
科学家们近期已报道了紧密连接蛋白6（claudin 6, CLDN6）的癌症相关表达。CLDN6是一种参与紧密连接（tight junction）形成的四跨膜蛋白。 在一项新的研究中，为了评估CLDN6是否可 作为CAR-T细胞疗法的靶标，来自德国生物制药新技术公司（Biopharmaceutical New Technologies Corporation, BioNTech）的研究人员在一套完整的人类和小鼠组织中分析了它的表达。分 析结果表明在人类中，CLDN6转录本水平在胎儿胃部、肺部和肾脏组织中较高，但在正常的成年人组织样本中检测不到。此外，与之前相一致的是，CLDN6转录本水平在诸如睾丸癌、卵巢癌、 宫颈腺癌和肺腺癌之类的多种人类癌症中通常较高。而在小鼠中，CLDN6在胎儿器官中广泛表达，但在产前发生下调，从而导致它在成年小鼠的大多数器官中缺乏表达。这就表明CLDN6是一种 严格意义上的癌胚细胞表面抗原，具有适合于CAR-T细胞靶向的理想表达谱。相关研究结果近期发表在Science期刊上，论文标题为“An RNA vaccine drives expansion and efficacy of claudin-CAR-T cells against solid tumors”。
当CLDN6-CAR-T细胞与CLDN6阳性人肿瘤细胞系共同培养时，他们观察到干扰素γ（IFNγ）分泌和T细胞活化标志物上调，但是当与CLDN6阴性肿瘤细胞共同培养时，这种情形不会发生。CLDN6 -CAR-T细胞也能够高效地清除CLDN6阳性PA-1卵巢癌球状体。通过CRISPR/Cas9敲除CLDN6可完全废除CLDN6-CAR-T细胞对PA-1卵巢癌球状体的识别，这就证实了CLDN6-CAR-T细胞的高效力和靶标 特异性。
近年来，这些研究人员通过静脉注射携带抗原编码RNA的脂质体（liposomal antigen-encoding RNA, RNA-LPX）来刺激癌症患者的天然细胞库中的肿瘤相关T细胞。这种纳米颗粒疫苗将抗原递 送到脾脏、淋巴结和骨髓中的抗原呈递细胞（APC），同时启动依赖于Toll样受体（TLR）的I型IFN驱动的免疫激活程序，从而促进抗原特异性T细胞的活化和强劲增殖。
为了验证这种方法经改进后是否可作为CAR-T细胞增强性RNA疫苗（CAR-T cell Amplifying RNA Vaccine, 简称CARVac）发挥作用，这些研究人员开展了一系列实验。首先，他们测试了CLDN6 是否在树突细胞表面上展示以便在体外刺激CLDN6-CAR-T细胞。他们检测到经过不同剂量的编码CLDN6 的RNA-LPX（简称CLDN6-LPX）处理的树突细胞表面上CLDN6的剂量依赖性表达。由此导致 的树突细胞表面上的CLDN6表达以一种剂量依赖性的方式诱导了与树突细胞共同培养的CLDN6-CAR-T细胞的激活、细胞因子分泌和增殖。在给BALB/c小鼠静脉注射CLDN6-LPX后，CLDN6表达可在 脾脏树突细胞和巨噬细胞表面上检测到，但在淋巴细胞表面上并未检测到，这就证实CLDN6在体内唯一地递送给抗原呈递细胞（比如树突细胞和巨噬细胞）。抗原呈递细胞经历成熟，而且在静 脉注射CLDN6-LPX的小鼠的脾脏和淋巴结中检测到自然杀伤细胞（NK细胞）、B细胞和T细胞受到较强的激活。
鉴于CAR-T细胞疗法的最突出的严重不良事件是细胞因子释放综合征（CRS），这些研究人员探索了CLDN6-CAR-T细胞与CARVac策略联合使用时全身性细胞因子释放发生增加的可能性。他们分析 了在接受CLDN6-CAR-T细胞移植的小鼠在接种CLDN6-LPX后的血清IFNγ、IL6和NFα水平。除了IFNγ在早期发生轻度的短暂升高之外，并未观察到受测的促炎性细胞因子经历较大的上升。此外 ，单次接种或重复接种CLDN6-LPX的小鼠的脾脏在结构上并未显示出任何明显的病理变化；在小鼠接受CLDN6-LPX重复接种后的不同时间点上，它们的脾脏的细胞组成在CD11c+树突细胞和 F4/80+巨噬细胞群体方面发生轻度的暂时性下降，而在T细胞、B细胞和NK细胞群体方面并未发生数量变化。
这些发现表明CARVac可用于改善CAR-T细胞的抗肿瘤作用。这就为利用CAR-T细胞治疗难以治疗的实体瘤提供了一种新的策略。然而，这些结果是在临床前模型中实现的，它们是否在人体中也 是如此，还有待开展进一步的研究加以验证。
2.Science：首次构建出人类前脑的三维类器官
doi:10.1126/science.aay1645
在一项新的研究中，来自美国斯坦福大学的研究人员首次构建出人类前脑的类器官。相关研究结果发表在2020年1月24日的Science期刊上，论文标题为“Single-cell transcriptional diversity is a hallmark of developmental potential”。在这篇论文中，他们描述了对这种类器官的培育及其用途。
在生物科学的大部分历史中，人们不得不使用实验动物来研究发挥功能的活大脑---出于伦理原因，无法对人脑以这种方式进行研究。但是近年来，科学家们已找到了一种方法来培养成团的细 胞作为人体器官的替代品，从而提供了更好的选择。它们被称为类器官，是使用多能性干细胞培养出的，这些干细胞可以分化为任何类型的人类细胞。人们使用药物和生长因子来指导它们生 长为他们想要研究的器官类型。在其他的研究中，人们已培养出大脑或其他神经组织---在这项新研究中，这些研究人员取得进一步进展：诱导干细胞生长为前脑类器官，而且它们的寿命更长 ，这就允许更多地了解大脑发育。
作为球状结构，人类前脑类器官可以自组装成前脑的不同部分。前脑包括上丘脑（epithalamus）、丘脑（thalamus）、底丘脑（subthalamus）和下丘脑（hypothalamus）等器官。这些真实 的器官在认知、感觉加工和运动功能中起关键作用。
作为这项研究的一部分，这些研究人员还找到了一种方法来极大地延长人类前脑类器官的寿命（长达300天），这足以观察到它们发展成更复杂的结构。他们希望，如此长的生长时间将允许研 究脑部疾病产生，并可能找到阻止疾病发生的方法。
3.Science：新技术有助于找到最危险的癌细胞
doi:10.1126/science.aax0249
在一项新的研究中，来自美国斯坦福大学、中国西湖大学和荷兰莱顿大学医疗中心的研究人员发现找出一个数字可以帮助他们发现最危险的癌细胞。他们还发现细胞用来制造RNA的基因数量是 是一种可靠地指示细胞发育状况的指标，这一发现可能使得靶向致癌基因更加容易。相关研究结果发表在2020年1月24日的Science期刊上，论文标题为“Single-cell transcriptional diversity is a hallmark of developmental potential”。
这些研究人员发现随着干细胞的分化程度越来越高，它们越来越像成年细胞，它们表达的基因越来越少。在此之前，其他人已注意到这种关联性，并认为这可能是一个有趣的巧合。但是， Newman和他的同事们是首次对公共数据库中的数千项单细胞基因测试进行分类，并且证实这种模式是一致的和可靠的。
Newman和论文共同第一作者Gunsagar Gulati将细胞中表达的基因数量的测量结果与每个基因产生的RNA拷贝数的测量结果相结合，以此作为开发计算机算法CytoTRACE的基础。这种算法旨在确 定细胞的发育程度。
在这篇论文中，这些研究人员描述了使用CytoTRACE查询三阴性乳腺癌的单细胞RNA数据。三阴性乳腺癌较为罕见但更加危险，这是因为这种肿瘤的生长并不依赖于医生们治疗乳腺癌时通常靶 向的生化途径。CytoTRACE不仅可以鉴别癌症干细胞的已知标志物，还可以发现以前认为不重要的标志物。
4.Science：揭示相分离降低细胞中蛋白浓度噪声机制
doi:10.1126/science.aav6691; doi:10.1126/science.aba0446
由于基因表达的随机性和细胞微环境的变化，细胞中的蛋白浓度波动很大。当精度很重要时，细胞如何应对蛋白浓度波动尚不清楚。Klosin等人运用理论和实验工作的结合来证实相分离的区 室可以有效降低细胞中的蛋白浓度噪声。这些结果表明，相分离提供了一种增强生物系统稳健性的机制。
5.Science：揭示双环小分子tryptorubin A存在非典型的旋转对映异构现象
doi:10.1126/science.aay9981
有些分子很容易在纸上绘制，而另一些分子包含需要人们在三维角度上进行思考的环和扭曲。Reisberg等人着手合成双环小分子tryptorubin A，结果发现他们最初的尝试产生了具有正确键但 分子形状错误的分子，这是一种非经典的旋转对映异构现象（atropisomerism）。 随后，这些作者设计了一种合成方法，在这种方法中，在形成第二个环之前，它们被锁定在正确的异构体上 ，从而形成了与真正的天然产物无法区分的产物。当在旋转受限的情况下使用复杂的小分子时，此类结构异构体可能会潜藏着。
6.Science：揭示收缩环塑造原肠胚形成期间的羊膜胚机制
doi:10.1126/science.aaw1965
原肠胚形成是人体内部组织分离开的发育中的一个必不可少的步骤。 在鸟类和哺乳动物中，已知一系列类似的分子事件可以确定胚胎的区域，但是在物理上如何重塑它们仍然是未知的。 Saadaoui等人研究了禽类胚胎，鉴定出环绕胚胎的电缆（即收缩环）作为原肠胚形成的引擎发挥作用，并将这种细胞集体运动描述为类似于液体的运动。这种收缩环的一侧比另一侧拉力更大 ，这会带动了大规模的组织运动，从而形成了早期的体平面（body plan）。以前已知在分子调节中起作用的胚胎边缘是发育的双重机械和分子组织者。
7.Science：揭示黑质中的中间神经元控制大脑唤醒状态
doi:10.1126/science.aaz0956; doi:10.1126/science.aba4485
协调大脑唤醒和运动活动的内在回路机制了解甚少。来自中国科学院、美国加州大学伯克利分校和韩国科学技术院的研究人员发现在称为黑质的大脑部分中，表达谷氨酸脱羧酶2（GAD2）但不 表达小白蛋白（parvalbumin）的中间神经元可促进睡眠。小白蛋白能中间神经元在高运动活动状态下以较高的速率放电，它们的激活增加了运动终止，这与黑质在动作选择过程中抑制不需要 运动的功能相一致。相反，GAD2中间神经元在低运动活动状态下优先活跃。除了抑制运动外，它们的激活还极大地促进了从安静不眠到睡眠的过渡，这主要是在唤醒水平而不是运动行为上的 不同。因此，GAD2中间神经元可同时抑制运动活动和大脑唤醒，从而促进静止状态。
8.Science：4个神经胶质细胞调节秀丽隐杆线虫中的内质网应激抵抗力和寿命
doi:10.1126/science.aaz6896; doi:10.1126/science.aba4474
在模式生物秀丽隐杆线虫中，人们已发现神经元可以将蛋白稳态（proteostasis）传递到周围，从而影响衰老。Frakes等人如今鉴定出星形胶质细胞样神经胶质细胞（astrocyte-like glial cell）也在系统蛋白稳态和衰老起着至关重要的调节作用。他们发现秀丽隐杆线虫的寿命可通过表达转录因子XBP-1s的组成型活性形式来延长，其中在一部分特定的神经胶质细胞中，它介导 内质网中的未折叠蛋白反应。神经胶质细胞XBP-1s在远端肠细胞中启动了内质网未折叠蛋白反应，这使得这些线虫对慢性内质网应激更具抵抗力。神经肽信号转导是神经胶质介导的寿命和周 围的内质网未折叠蛋白反应诱导所必需的，这提示着与神经元XBP-1s启动的机制不同。因此，在这种衰老动物模型中，仅4个神经胶质细胞细胞就可以控制机体生理和衰老。
9.Science：胚胎和胚乳的双向交谈是种子发育所必需的
doi:10.1126/science.aaz4131
在植物种子中，胚胎处于休眠状态，并被营养性胚乳包围，同时等待合适的条件进行发芽。 胚胎周围的疏水性角质层（hydrophobic cuticle）可保护它在生长初期不会发生灾难性的水分流 失。Doll等鉴定出确保角质层完整的双向信号通路。一种硫酸化肽的前体在胚胎中产生，并被转移到胚乳，它在胚乳中被加工成活性形式。这种活化的硫酸化肽扩散回胚胎，从而激活驱动角 质层发育的受体样激酶。就这样来回转移直到角质层中的所有渗漏都被填充，这种肽不再能够越过这种屏障。
10.Science：我国科学家成功地对活性的表面水进行成像观察
doi:10.1126/science.aay2474
透射电子显微镜（TEM）的最进展已使对单个原子进行成像成为可能，但由于缺乏足够的图像对比度，吸附的气体分子更具挑战性。来自中国科学院和浙江大学的研究人员在重建的纳米晶锐钛 矿型二氧化钛（TiO2）表面上吸附水和一氧化碳，其中这种表面每四个晶胞就具有突出的三氧化钛（TiO3）脊，从而提供了显著对比度的区域。在环境TEM实验期间，这种表面上的水吸附导致 孪生突起的形成。当水与共暴露的一氧化碳反应形成氢气和二氧化碳时，这些结构呈现出动态的对比度。（生物谷 Bioon.com）
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