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Science：为了抑制细菌的生长，揭示中性粒细胞自我限制自身的集群反应
doi:10.1126/science.abe7729; doi:10.1126/science.abj3065；中性粒细胞是我们免疫系统的第一批反应者。它们在我们体内循环，在感染的组织中寻找、杀死和消化有害病原体。为了在炎症组织的复杂情况下成为如此有效的杀手，他们一起工作。它们释放化学信号，吸引其他细胞形成细胞群，并作为群体攻击。
德国马克斯-普朗克免疫生物学与表观遗传学研究所的研究人员在一项新的研究中破译了中性粒细胞群（neutrophil swarming）这些细胞的基本生物并发现这些细胞也从自我限制其群集活性的内部分子程序中进化出来。研究阐明了中性粒细胞是如何对其分泌的信号不敏感的，正是这些信号最初使中性粒细胞聚集在一起。这一过程对有效消除组织中的细菌至关重要。2021年6月18日发表了相关研究结果Science在期刊上，论文的标题是Neutrophils self-limit swarming to contain bacterial growth in vivo”。
在炎症和感染研究领域，中性粒细胞群仍然是一个相对新颖的话题，其基本机制刚刚开始被探索。Lämmermann实验室的新研究现在揭示了中性粒细胞如何在细菌感染的组织中限制其集群行为，从而平衡发现阶段和破坏阶段，有效消除病原体。 实时可视化观察活鼠组织中的免疫细胞动态，采用专用显微镜，Lämmermann团队证实，集群中的中性粒细胞被称为一种GPCR脱敏（GPCR desensitization）这个过程对他们最初分泌的群集行为的信号并不敏感。Lämmermann）我们在中性粒细胞中发现了一种分子终止（molecular break）机制：一旦感觉到大中性粒细胞群中积累的高浓度群吸引力（swarm attractant，即吸引细胞群的化学物质：LTB4和CXCL2)停止他们的运动。令人惊讶的是，从组织环境中释放的外部信号对于停止中性粒细胞的活动至关重要。”
图片来自中性粒细胞群的自组织过程Science, 2021, doi:10.1126/science.abe7729。
具体而言，Lämmermann中性粒细胞缺乏培养团队GPCR激酶（GRK）小鼠系，其中GRK是介导GPCR脱敏关键酶。四种测试GRK体外实验在异构体中确定GRK22高浓度群吸引诱因GPCR防止中性粒细胞迁移所需的激酶脱敏。当中性粒细胞在体外感知高浓度的集群吸引物时，GRK2.诱导迁移停止引起相应的受体脱敏。
Korbinian Kienle et al. Neutrophils self-limit swarming to contain bacterial growth in vivo. Science, 2021, doi:10.1126/science.abe7729.
Briana L. Rocha-Gregg et al. Swarming motility in host defense. Science, 2021,doi:10.1126/science.abj3065.
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Science：新研究发现，151个基因组区域影响人类白质微结构
doi:10.1126/science.abf3736; doi:10.1126/science.abj1881；人脑中的白质在组装分布式神经网络中起着关键作用。磁共振弥散成像（diffusion magnetic resonance imaging, dMRI）发现白质微结构是可能研究体内白质的（white matter microstructure）个体差异与各种临床结果有关。虽然已知一般人群中的白质差异是可遗传的，但很少发现影响白质微结构的常见遗传变异。
在一项新的研究中，来自美国和丹麦的研究人员对5个数据资源中的43802人进行了评估，以确定影响白质微结构的遗传变异dMRI全基因组关联数据研究（GWAS）。沿着21个脑白质纤维束分析了五种主要的弥散张量成像（diffusion tensor imaging, DTI）模型衍生参数。2021年6月18日发表了相关研究结果Science在期刊上，论文的标题是Common genetic variation influencing human white matter microstructure”。
34024名英国血统的个体GWAS这些作者复制了以前最大的GWAS44个基因组中发现的42个，与白质微结构相关的109个额外区域（P < 2.3×根据研究的表型数量调整10-10)。这些结果表明，白质微结构受到多基因的强烈影响。在151个基因组数据集的分析中，151个基因组区域中有52个已经实现Bonferroni显着性水平（P <5×10-5)，其中4个是非欧洲血统受试者的独立验证数据集。平均而言，常见的遗传变异解释了白质微结构变异的41%(标准误差=2%）。151个确定的基因组区域可以解释白质微结构32.3%的遗传性，而之前确定的44个基因组区域只能解释11.7%的遗传性。作为对这些GWAS这些作者生物学验证中，这些作者观察到了少突胶质细胞和其他胶质细胞中活跃调节元素中的遗传丰富，但在神经元中没有。这些结果表明，遗传变异导致白质微结构变化，影响胶质细胞的基因调节。
图片来自影响人脑白质微结构的遗传变异Science, 2021, doi:10.1126/science.abf3736。
这些作者观察到了白质微结构与一系列大脑相关的复杂特征和疾病的遗传相关性（如认知功能、心血管风险因素和各种神经疾病和精神疾病）（colocalization）。例如，在报告的25个胶质瘤遗传风险区域中，有11个也与白质微结构有关，这表明了胶质瘤与白质完整性之间的密切遗传关系。此外，他们还发现了14个与白质微结构相关的基因（P <1.2 ×10-8)是79种常用神经系统药物(如抗精神病药物、抗抑郁药、抗惊厥药物和治疗帕金森病和痴呆症的药物)的靶点。
Bingxin Zhao et al. Common genetic variation influencing human white matter microstructure. Science, 2021, doi:10.1126/science.abf3736.
Christopher M. Filley. White matter and human behavior. Science, 2021, doi:10.1126/science.abj1881.03
Science：揭示单细胞分辨率SARS-CoV-2.T细胞反应发生在感染期间
doi:10.1126/science.abg8985
导致COVID-19的冠状病毒SARS-CoV-2在世界各地肆虐。根据霍普金斯大学的最新统计数据（https://coronavirus.jhu.edu/map.html），超过1.69亿人遭受了1.69亿人的痛苦SARS-CoV-2感染。SARS-CoV-对所有感染者的影响不同。瑞士、意大利和澳大利亚的研究人员在单细胞分辨率下破译了一项新的研究COVID-T细胞反应发生在感染期间。最近发表了相关研究结果Science在期刊上，论文的标题是Clonal analysis of immunodominance and cross-reactivity of the CD4 T cell response to SARS-CoV-2”。
在CD4+记忆T细胞亚群，T细胞对SARS-CoV-S蛋白和N蛋白的强烈反应。图片来自Science, 2021, doi:10.1126/science.abg8985。
SARS-CoV-病毒含有刺突糖蛋白（S几种蛋白质，包括蛋白质。S蛋白质含有一个能抓住宿主细胞感染的结构域，称为受体结合域（RBD）。这些作者在这项新研究中想知道什么？SARS-CoV-2蛋白是CD4+T细胞高度靶向。作为T细胞亚型，CD4+T细胞有助于对感染性病原体产生免疫反应。通过对从34名SARS-CoV-近3000个暴露的捐赠者被分开了CD4+T细胞分析，他们发现CD4+T细胞对RBD靶向性高。令人惊讶的是，RBD长20个氨基酸片段(称为S几乎所有捐赠者都有346-365)CD4+T细胞识别。这一免疫显性区域的发现突出了所有暴露在外的区域SARS-CoV-2感染或接种疫苗的个体免疫识别的共同分子基础。
每个T细胞表面都有T细胞受体（TCR），用于识别病原体。通过对来自从COVID-19中康复的捐赠者SARS-CoV-特异性T细胞TCR这些作者发现了测序SARS-CoV-感染有所不同CD4+T对免疫保护非常重要的细胞亚群具有不同的功能特征。令人欣慰的是，这些多样化SARS-CoV-感染后12个月内可检测到特异性T细胞。这些T细胞的寿命对长期保护性免疫至关重要。
一些冠状病毒株普遍存在，并在人类群体中循环，如导致普通感冒的冠状病毒。为了了解这些普通感冒冠状病毒的免疫力是否可以提高SARS-CoV-作者对2的免疫反应进行了深入研究SARS-CoV-2从捐赠者身上收集的血样。他们能找到一些SARS-CoV-反应性T细胞在SARS-CoV-爆发多年前就存在了，其中一些T细胞可以识别所有普通感冒冠状病毒。
Sun Siong Low et al.Clonal analysis of immunodominance and cross-reactivity of the CD4 T cell response to SARS-CoV-2. Science, 2021, doi:10.1126/science.abg8985.
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Science：中国科学家透露，软毛树鼠含有多种回声定位器
doi:10.1126/science.aay1513在蝙蝠和牙鲸中，回声定位是一种很好的趋同感知模式。这两种物种之间的亲密关系并不密切，这种感觉可能比我们意识到的更广泛。He等人用一套方法表明软毛树鼠（Typhlomys属)产品系列含有多种回声定位器。在完全黑暗的条件下，与其他回声定位哺乳动物耳骨形态和听力相关基因的趋同支持了回声定位行为的明确证据。
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Science：揭示结构SARS-CoV-2 RNA核糖体移码机制在基因组翻译过程中
doi:10.1126/science.abf3546SARS-CoV-病毒严重依赖其基因组RNA核糖体移码发生在两个大型开放阅读框之间，表示病毒复制酶，即RNA依赖性RNA聚合酶（RdRp）。在翻译过程中，当核糖遇到刺激性假结时RNA程序化移码会在折叠时发生。Bhatt其他人使用低温电子显微镜和生物化学的结合来发现病毒RNA采用假结点结构，停留在核糖体中mRNA通道入口。这导致核糖体mRNA产生张力并向后滑动，导致用于蛋白质翻译的阅读框向后退一步。部分折叠的新病毒多聚蛋白（polyprotein）在核糖体通道中形成特定的相互作用会影响移码的效率。
SARS-CoV-假结点与核糖体相互作用，并暂停滑脱位点上游的翻译。图片来自Science, 2021, doi:10.1126/science.abf3546。
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Science：女性申请的专利更注重女性的健康
doi:10.1126/science.aba6990; doi:10.1126/science.abh3178;社会群体的成员更有可能根据自身群体的需要和利益申请专利。Koning其他人研究了美国的生物医学专利，发现虽然从事商业专利申请的女性比男性少，但她们的专利更有可能关注女性的健康。在对生物医学文章的评价中，这些作者发现女性更有可能申请女性健康专利。这些结果表明，在发明者中缺乏代表性意味着发明的广度不足。
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Science：NF-κB动力学决定了巨噬细胞表观基因组重编程的刺激特异性
doi:10.1126/science.abc0269; doi:10.1126/science.abj2040;转录因子NF-κB不同时间动态的激活会影响巨噬细胞的炎症反应。Cheng等人报告了一种振荡和持续的表现NF-κB信号传输可能会产生不同的转录反应机制。在小鼠巨噬细胞中，NF-κB振荡激活将激活准备好的增强子，以转录炎性基因。然而，其他刺激物在细胞中激活NF-κB表观基因组持续激活。这些刺激物消除了增强子的染色沉默，调节了更多的基因。
来源：CellMax公众号
