6. 脑内新型谷氨酸合成通路参与学习记忆 2018年6月，一项刊登在国际杂志Cell上的研究报告中，来自中国科学技术大学生命科学学院熊伟教授研究组与中科大化学学院黄光明教授研究组合作。 通过利用单细胞质谱、光遗传、分子生物学、电生理及动物行为学等技术方法，揭示了一条脑内谷氨酸合成新通路及其参与日光照射改善学习记忆的分子及神经环路机制。 我们都知道，适度的阳光照射对人体有很多好处，包括维生素D的合成以及多种皮肤疾病的治疗等。 此外，人们还发现阳光照射对神经系统也有一定程度的影响，例如适度的日光照射可以改善人们的情绪和认知。 然而，由于研究手段的局限，对日光照射引起与神经系统相关的行为变化的深层机制目前并不清楚。 而日光照射皮肤最终如何影响脑内神经细胞的代谢以及神经环路的功能也一直是个未解之谜。 研究人员发现，日光照射动物皮肤后会使得血液里一种称之为UCA的化学物质含量大幅度增加，增加的UCA能透过血脑屏障进入大脑神经细胞，在细胞内UCA会通过一系列生物代谢酶最终转化成为谷氨酸。 细胞内的谷氨酸在运动皮层以及海马的神经末梢释放，进而激活运动学习以及记忆相关的脑内神经回路，从而增强动物的运动学习能力以及物体识别记忆能力。 这项研究是自70-80年代之后科学家们再度发现新的脑内谷氨酸生物合成通路。 由于谷氨酸在大脑内具有参与细胞内蛋白合成、能量代谢以及兴奋性神经信号传递等多种重要的生理功能，因此该通路的发现对于后期科学家们理解大脑的工作机理及探索相关疾病发生的机制都将具有非常重要的意义。 Zhu H， Wang N， Yao L，et al. Moderate UV Exposure Enhances Learning and Memory by Promoting a Novel Glutamate Biosynthetic Pathway in the Brain. Cell. 2018 Jun 14；173(7)：1716-1727.e17. doi：10.1016/j.cell.2018.04.014 https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29779945
图片来源：Zhang W, et al.
7. 新型可遗传编码神经递质荧光探针的开发 2018年7月12日，一项刊登在国际杂志Cell上的一篇研究报告中，来自北京大学生命科学学院、北大-清华生命科学联合中心、PKU-IDG/麦戈文脑科学研究所李毓龙研究团队通过研究开发出了一种新型可基因编码的多巴胺荧光探针。 这种新型探针能帮助监测果蝇、斑马鱼和小鼠中内源多巴胺的动态变化，该探针将成为研究多巴胺相关神经环路的重要工具。 文章中，研究者将荧光蛋白与特异性的人源神经递质受体巧妙地进行分子水平的融合和改造，开发出了新型可遗传编码的乙酰胆碱和多巴胺荧光探针，具有高灵敏度、分子特异性、精确的空间分辨率和亚秒级响应速度。 此外，研究人员还积极地开发出了更多新的神经递质和调质的荧光探针，目前已在去甲肾上腺素、五羟色胺、腺苷、三磷酸腺苷和神经肽的探针开发工作中取得了重要进展，这项研究未来将为研究大脑的功能提供重要的工具。 Fangmiao Sun，Jianzhi Zeng，Miao Jing， et al. A Genetically Encoded Fluorescent Sensor Enables Rapid and Specific Detection of Dopamine in Flies，Fish，and Mice，Cell， 12 July 2018，doi：10.1016/j.cell.2018.06.042 https：//www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867418308456
8. 灵长类动物发育和寿命调控关键通路获揭示 2018年8月23日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自中科院动物所和生物物理所的研究人员首次结合非人灵长类动物模型、人类干细胞模型及基因编辑技术，揭示了灵长类动物发育和寿命调控关键通路。 研究人员经过3年努力，首次实现了“长寿蛋白”SIRT6在非人灵长类动物中的全身敲除，由此获得了世界上首例特定长寿基因敲除的食蟹猴模型。 与SIRT6敲除小鼠所表现的加速衰老表型明显不同，SIRT6敲除的食蟹猴在出生数小时内即死亡。 研究者发现，SIRT6敲除的食蟹猴未见加速衰老表型，却表现出严重的全身发育迟缓。新生SIRT6敲除猴的脑、肌肉及多种其他器官组织中，均表现出明显的胚胎期未成熟的细胞和分子特征。 这项研究首次揭示了可调控灵长类动物出生前发育程序的关键分子开关，为研究人类出生前发育迟缓综合征提供了重要的模型体系。 研究者还首次发现灵长类和啮齿类动物在衰老调节通路方面的巨大差异，为开展人类发育和衰老的机制研究，以及相关疾病的干预奠定了重要基础。 Zhang W， Wan H， Feng G，et al. SIRT6 deficiency results in developmental retardation in cynomolgus monkeys. Nature. 2018 Aug；560(7720)：661-665. doi：10.1038/s41586-018-0437-z https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30135584
图片来源：Hu H，et al.
9. 疱疹病毒的组装和致病机理 2018年4月，一项刊登在国际杂志Science上的研究报告中，来自中国科学院生物物理研究所饶子和院士研究团队的首席研究员王祥喜等科学家通过研究首次报道了疱疹病毒α家族的2型单纯疱疹病毒核衣壳的3.1A的原子分辨率结构，阐明了核衣壳蛋白复杂的相互作用方式和精细的结构信息。 并提出了疱疹病毒核衣壳的组装机制。这项研究为科学家们后期进一步研究病毒核衣壳与包膜蛋白的组装及为疱疹病毒的抗病毒治疗奠定了基础。 同时或许也能够帮助研究者们以结构为基础将疱疹病毒设计成溶瘤病毒，为治疗肿瘤提供了广阔的应用前景。 Shuai Yuan， Jialing Wang， Dongjie Zhu， et al. Cryo-EM structure of a herpesvirus capsid at 3.1 A，Science 06 Apr 2018，doi：10.1126/science.aao7283 http：//science.sciencemag.org/content/360/6384/eaao7283
10. 多维基因组学大数据指导下的继发胶质母细胞瘤精准治疗 2018年11月，刊登在国际杂志Cell上的一篇研究报告中，来自首都医科大学北京市神经外科研究所、首都医科大学附属北京天坛医院的江涛教授等科学家通过研究，描绘了188例继发胶质母细胞瘤的基因突变全景图。 发现MET扩增、PTPRZ1-MET融合基因及MET第14外显子跳跃（METex14）这三种MET基因相关的分子事件均集中发生在继发胶质母细胞瘤中，提示其可能促进低级别胶质瘤向继发胶质母细胞瘤进展。 文章中，研究人员首次证实MET基因系列变异是驱动脑胶质瘤恶性进展的关键机制，同时研究者从基因变异全景图的广度提出继发性胶质母细胞瘤克隆进化的模型。 文章中，研究者提出的PTPRZ1-MET和METex14这两种MET突变是两种特异性较高的MET通路异常的生物学标识，易于建立可推广的临床诊断方法。 而且这项研究中的MET单靶点抑制剂所展现出的疗效也令人振奋，进一步的临床试验结果将非常值得期待。 如果这一研究成果能够成功的话，将能在临床上为大约14%的继发性胶质母细胞瘤提供有效的靶向治疗手段。 Hu H， Mu Q， Bao Z， et al. Mutational Landscape of Secondary Glioblastoma Guides MET-Targeted Trial in Brain Tumor. Cell. 2018 Nov 29；175(6)：1665-1678.e18. doi：10.1016/j.cell.2018.09.038 https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30343896
|
/3 
浙公网安备33010802005999号 
