重磅学术期刊封面论文一周盘点（5.7）
2018/5/7 7:59:34 学术经纬

    

     药明康德/报道

     《科学》：谷氨酸受体样通道的细胞内运输对植物钙离子信号通路的影响

    

     植物虽然缺少很多在哺乳动物中调节细胞内钙离子浓度的机制，但是它们仍然利用钙离子信号来帮助完成多种生理功能。而编码谷氨酸受体样通道(glutamate receptor-like channels, GLRs)的基因家族对雄性配子功能，气孔关闭，免疫，伤口愈合等多种生理过程下的钙离子运输有重要作用。拟南芥(Arabidopsis thaliana)植物中的GLR基因家族(AtGLR)包含20个不同的GLR基因。马里兰大学(University of Maryland)的研究人员通过生成多种AtGLR突变体的方法对这些不同基因在钙离子信号通路中的作用进行了研究。他们的研究发现，AtGLR对钙离子信号通路的影响跟它们的亚细胞定位密切相关。名为CNIH的蛋白在动物细胞中媒介离子型谷氨酸受体(ionotropic glutamate receptors)的运送。拟南芥中的CNIH(AtCNIH)能够通过与AtGLR相结合，指定AtGLR在细胞内的亚细胞定位。而且，AtCNIH能够在不需要配体的情况下在哺乳动物细胞中激活AtGLR。这些研究表明，AtCNIHs通过激活AtGLRs和对AtGLRs蛋白的分选，能够对钙离子动态平衡进行调节。

     CORNICHON sorting and regulation of GLR channels underlie pollen tube Ca2+ homeostasis

     http://science.sciencemag.org/content/360/6388/533

     《Science Translational Medicine》：IgA对肠道细菌的影响

    

     免疫球蛋白A(immunoglobulin A, IgA)是最丰富的粘膜抗体。在动物模型中的实验表明它可能在加强肠道屏障，防止有害细菌伤害宿主方面有重要作用。但是，IgA缺失的人类患者并不会出现严重感染，患者通常的症状是轻度呼吸道感染，遗传性过敏症(atopy)和自身免疫疾病。法国索邦大学(Sorbonne Université)的研究人员对健康人和IgA缺失患者的肠道菌群进行了研究。宏基因组学分析(metagenomic analysis)发现，IgA患者肠道中某些有害细菌群落出现扩增，但是有益共生菌群落的减少幅度低于预期值。IgM能够部分弥补IgA的功能，但是有些IgA靶点无法与IgM有效结合。他们的研究表明IgA在免疫/微生物界面起到控制致病菌群，调节系统炎症和维护菌群多样性等重要作用，但是它对维护肠道屏障没有显著作用。

     Microbial ecology perturbation in human IgA deficiency

     http://stm.sciencemag.org/content/10/439/eaan1217

     《Science Signaling》：抑制脓血症引发炎症反应的分子机制

    

     脓血症(sepsis)引发的全身炎症反应综合症(systemic inflammatory response syndrome, SIRS)是导致器官损伤和患者死亡的首要原因。因此，发现抑制炎症产生的分子刹车有重大的医疗意义。印第安纳大学医学院(Indiana University Medical School)的研究人员对PTEN蛋白在抑制SIRS，促进细菌清除和防止肺部损伤方面的功能进行了研究。他们发现在小鼠脓血症模型中白细胞的PTEN表达量显著升高。激活PTEN能够引发靶向Myd88 mRNA的微RNA的生成。因为MyD88蛋白对由TLR受体媒介的细胞因子生成至关重要。因此利用微RNA降低Myd88 mRNA的数量可以帮助减少炎性细胞因子的产生，从而控制脓血症导致的器官损伤。这项研究表明PTEN调节的靶向MyD88的微RNA是一种限制脓血症危害的信号通路。

     Nuclear PTEN enhances the maturation of a microRNA regulon to limit MyD88-dependent susceptibility to sepsis

     http://stke.sciencemag.org/content/11/528/eaai9085

     《自然》：常温保存对肝脏移植的影响

    

     肝脏移植是一种非常成功的医疗手段，但是供体器官的短缺显著限制了它的用途。问题在于很多潜在供体器官因为状态不够理想，导致它们无法经受传统的冷藏保存方式，而且器官的活性无法在移植手术之前进行评估，使得这些供体器官无法被用于器官移植。常温保存设备能够通过对肝脏进行灌流将它们维持在生理环境下，避免冷藏而且可以允许肝脏功能检测。英国牛津大学(University of Oxford)的研究人员通过一项包括220次肝脏移植的随机临床试验对常温保存和传统冷藏保存方式的效果进行了比较。他们发现常温保存的肝脏出现移植损伤的几率与冷藏保存相比下降了50%。而且常温保存将器官保存时间延长了54%，将器官丢弃的几率减少了50%。这项研究表明如果常温保存能够在临床上得到广泛应用，它能够对肝脏移植手术结果和等候器官患者的死亡率产生重大影响。

     A randomized trial of normothermic preservation in liver transplantation

     https://www.nature.com/articles/s41586-018-0047-9

     《Cell》：冬眠动物诱导多能干细胞作为冷适应的研究平台及其医疗应用

    

     冬眠动物通常能够忍受10摄氏度以下的低温而不会受到伤害，它们维护细胞功能的机制在医疗应用上有很重要的意义。美国NIH的研究人员第一次从会冬眠的十三条纹地松鼠(13-lined ground squirrel)中获得了诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs)。通过比较人类和地松鼠的iPSC分化形成的神经元，他们发现地松鼠iPSC分化形成的神经元对冷刺激的线粒体和溶酶体反应与人类大不相同。调节这些信号通路能够在人类iPSC分化的神经元中增强微管在低温下的稳定性。而且这些手段能够显著提高冷藏保存的肾脏中的微管完整性，这意味着它们可能用来延长移植器官的保存期。这项研究表明，地松鼠iPSC为将冬眠动物冷适应机制转化到人类临床应用提供了一个独特的平台。

     iPSCs from a Hibernator Provide a Platform for Studying Cold Adaptation and Its Potential Medical Applications

     https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(18)30290-3

    

     相关阅读：华人研究再登Cell封面!有望挽救全世界数百万患者生命(图片来源：Bryan William Jones；CC BY-NC 3.0；http://prometheus.med.utah.edu/~bwjones/)

     《PNAS》：昆虫进化史上出现的大规模基因和基因组重复

    

     多倍体(polyploidy)或全基因组重复(whole genome duplication, WGD)对基因组进化和多样性有重要作用。虽然多倍体被认为是植物进化的重要一环，但是在动物进化中它通常被认为只起到次要作用。亚利桑那大学(University of Arizona)的研究人员通过对150多种不同昆虫的基因组和转录组数据的分析，发现在昆虫进化的历史中出现过18次WGDs和6次大规模的基因重复事件。这项研究表明基因组重复对植物和昆虫这两类世界上多样性最强的真核生物的进化非常重要。

     Multiple large-scale gene and genome duplications during the evolution of hexapods

     http://www.pnas.org/content/115/18/4713?iss=18

     《Science Immunology》：微RNA对T细胞功能的调控

    

     γδ T细胞是T细胞中一个独特的亚群。它们是分泌促炎症细胞因子的主要细胞之一。在胸腺中它们就被预先分化成分泌IL-17的CD27- γδ T细胞或分泌干扰素-γ (interferon-γ, IFN-γ)的CD27+ 细胞。但是外周系统存在的CD27- γδ T细胞在炎症环境下能够被诱发同时分泌IL-17和IFN-γ，调控这一功能可塑性的机制还未得到澄清。里斯本大学(Universidade de Lisboa)的研究人员通过分析不同γδ T细胞亚群的微RNA表达图谱，发现在CD27- γδ T细胞中名为miR-146a的微RNA过度表达。而这种微RNA能够通过靶向NOD1来抑制IFN-γ的表达。NOD蛋白是一种识别细菌肽聚糖的模式识别受体(pattern recognizing receptor, PRR)。这项研究表明miR-146a/NOD1信号通路是决定γδ T细胞功能和可塑性的重要因素，同时它显示出PRR在感知细菌入侵以外的非经典功能。

     MicroRNA-146a controls functional plasticity in γδ T cells by targeting NOD1

     http://immunology.sciencemag.org/content/3/23/eaao1392

     往期一周封面内容回顾

     4.30 | 4.23 | 4.16 | 4.9 | 4.2

     3.26 | 3.19 | 3.12 | 3.5

     2.26 | 2.19 | 2.12 | 2.5

     1.29 | 1.22 | 1.15 | 1.8

    

    

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