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2019年3月1日Science期刊精华

来源:本站原创 2019-03-12 23:29
2019年3月12日讯/生物谷BIOON/---本周又有一期新的Science期刊(2019年3月1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:首次揭示大脑中的耦合波纹是记忆回忆所必需的
doi:10.1126/science.aau8956; doi:10.1126/science.aaw6767


如今,在一项新的研究中,来自美国国家卫生研究院(NIH)和杜克大学的研究人员发现大脑的某些区域经历耦合波纹的高频震荡,这是回忆记忆过程的一部分。相关研究结果发表在2019年3月1日的Science期刊上,论文标题为“Coupled ripple oscillations between the medial temporal lobe and neocortex retrieve human memory”。在这篇论文中,他们描述了他们对癫痫患者开展的实验以及他们取得的发现。在同期的Science期刊上,美国哥伦比亚大学欧文医学中心的Jennifer Gelinas针对这项研究发表了一篇评论类型的文章 。

Gelinas指出,针对记忆在大脑中储存的方式,医学科学家已经了解很多---但是对于复杂得多的记忆提取,人们了解得较少。在这项新的研究中,这些研究人员试图通过研究癫痫患者来了解更多信息,这些癫痫患者已被安排接受电生理标测(electrophysiological mapping)以便为开展减少癫痫发作的手术做准备。电生理标测涉及将电极直接应用于大脑表面并测量电活动。

每名志愿者都会看到一系列单词,然后在每对单次之间创建关联,以帮助他们在之后记住它们。然后给这些志愿者看其中的一个单词,并要求他们回忆起与它配对的单词。14名志愿者进行了相同的测试,这些研究人员能够比较他们之间的大脑电活动。这些研究人员报道 在这些志愿者成功地回忆起配对单词的过程中,在两个大脑区域---内侧颞叶(medial temporal lobe)和颞叶联合皮质(temporal association cortex)之间出现了“耦合波纹(coupled ripple)”。实际上,这些耦合的波纹以几乎同步的线条出现在波纹图上,同时 形成了相同的波峰和波谷。

2.Science:脂肪细胞释放的含脂质外泌体竟能调节巨噬细胞
doi:10.1126/science.aaw2586; doi:10.1126/science.aaw6765


在一项针对小鼠的新研究中,来自美国哥伦比亚大学和罗格斯大学的研究人员发现脂肪组织释放出一种充满脂质的颗粒,这种颗粒在免疫功能和代谢中起作用。相关研究结果发表在2019年3月1日的Science期刊上,论文标题为“A lipase-independent pathway of lipid release and immune modulation by adipocytes”。论文通讯作者为哥伦比亚大学瓦格洛斯内科与外科医学院预防医学教授Anthony Ferrante Jr.博士。

这些研究人员发现脂肪细胞不仅释放出甘油三酯中的脂肪酸成分,它们还释放出包装成小颗粒的完整甘油三酯。这些称为脂肪细胞外泌体(adipocyte exosome, AdExo)的填充着脂质的颗粒被脂肪组织中的巨噬细胞摄取。巨噬细胞快速地降解AdExo中的甘油三酯并释放出 脂肪酸。Ferrante猜测释放出的脂肪酸被脂肪细胞在脂质循环中摄取,从而为脂肪细胞重新供应新的脂质。Ferrante指出,“在骨骼中存在一种类似的机制:破骨细胞(osteoclast)---另一种类型的巨噬细胞---将骨骼降解成钙和磷酸盐,用于制造新的骨骼。这种循环 对骨骼健康至关重要。我们如今想知道一种类似的循环是否存在于脂肪组织中以维持它的健康。”

此外,这些研究人员发现AdExo似乎控制着免疫细胞的发育。科学家们对巨噬细胞如何产生组织特异性功能没有一个清晰的认识。但是,Ferrante和他的团队发现AdExo可能在“教育”免疫细胞方面发挥核心作用,诱导骨髓细胞发育成巨噬细胞,所产生的巨噬细胞经指导 后消化和循环利用脂质。

3.Science:始新世时的青藏高原海拔比现在低1000米左右
doi:10.1126/science.aaq1436; doi:10.1126/science.aaw7705


青藏高原的海拔对气候产生重大影响,影响着季风和区域气候格局。尽管一些同位素指标已提出早在始新世(大约4000万年前),青藏高原的高度就大致相当,但是其他证据表明在遥远的过去,青藏高原的海拔较低。Svetlana Botsyun等人通过使用一种模型证实几个先前被忽视的因素促成了始新世的同位素记录。这些结果使得同位素记录与其他指标相一致,并支持那时的青藏高原要比现在低1000米左右。

4.Science:从结构上揭示寒冷激活TRPM8通道机制
doi:10.1126/science.aav9334


在人类中,寒冷主要通过一种称为瞬时受体电位通道家族M8型(TRPM8)的钙离子通道来感知。Ying Yin等人呈现出TRPM8于冷却剂、膜脂质分子磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP2)和钙离子结合在一起时的低温电镜结构。结构和功能分析显示TRPM8中的PIP2结合位点与其他TRP通道中的PIP2位点完全不同。PIP2和冷却剂的结合变构地相互增强并激活这个钙离子通道的开口。因此,TRPM8的激活机制不同于其他TRP通道所使用的激活机制。

5.Science:揭示cytoneme突触中的谷氨酸信号传导
doi:10.1126/science.aat5053


在果蝇中的某些组织发育期间,从一个组织到另一个组织的信号传递似乎通过称为cytoneme的特化丝状伪足发生。cytoneme含有受体并接近产生信号的细胞。Hai Huang等人报道神经元在突触处的信号的组成部分也在cytoneme排列和信号的正确形成中起作用。对钙离子信号传导的各种操纵,显性阴性谷氨酸受体蛋白的表达,或剔除囊泡转运蛋白或电压门控钙通道的组分,都会影响cytoneme和信号传导的存在。

6.Science:探究海洋变暖对鱼类资源的影响
doi:10.1126/science.aau1758; doi:10.1126/science.aaw5824


渔场为世界各地的人们提供食物和生计。它们也面临着极大的压力,鱼类资源被过度捕捞,存在管理不善。气候变化将增加鱼类资源所承受的负担,但是这种影响仍然很大程度上是未知的。Christopher M. Free等人使用温度特异性的模型和对鱼类物种的后报预测来确定变暖对鱼类的影响程度。他们发现,在过去的80年里,总产量已经下降。此外,尽管预计某些鱼类物种会对变暖的水域产生积极反应,但大多数鱼类物种将会经过对它们的增长的负面影响。随着我们的世界变暖,对渔场收成的负责任和积极管理将变得更加重要。

7.Science:运动皮层控制热带唱歌小鼠的发声相互作用
doi:10.1126/science.aau9480; doi:10.1126/science.aaw5562


轮流的能力是动物之间社会互动的标志。它发生在许多不同的物种中,从鸟类到青蛙,它是人类言语的一个重要组成部分。这种快速反应需要一系列难以表征的复杂的感觉和运动行为。 Daniel E. Okobi等人探究了热带唱歌小鼠的轮流:雄性小鼠暂停下来并改变彼此的歌曲。他们描述了一种面部运动皮层,这种面部运动皮层介导从运动皮层到声带运动装置的快速过渡,并促进快速的发声相互作用。

8.Science:利用无线表皮电子系统分析新生儿重症监护
doi:10.1126/science.aau0780; doi:10.1126/science.aaw2085


新生儿的护理,特别是早产儿,由于婴儿的脆弱性以及需要将大量绳系传感器(tethered sensor)连接到这些婴儿的微小身体而变得复杂。Ha Uk Chung等人开发了一对传感器,它们仅需要水就可粘附在皮肤上,并允许对关键的生命体征进行不受限制的监测。板载数据处理允许使用标准协议进行有效的无线近场通信。不适用电缆使得婴儿更容易处理,并允许婴儿与其父母或看护人之间的皮肤与皮肤接触。

9.Science:揭示上皮内质网应激协调保护性的IgA反应机制
doi:10.1126/science.aat7186


免疫球蛋白A(IgA)是表达最丰富的抗体类型,可以在体内的各种粘膜表面(包括胃肠道)上发现。IgA具有多反应性,可以包覆和抑制共生细菌和肠道病原体。Joep Grootjans等人发现小鼠肠上皮细胞中的内质网应激诱导了分泌IgA的腹膜B1b细胞进行不依赖于T细胞和肠道菌群的增殖。类似地,已知引起内质网应激的自噬基因(ATG16L1)变体纯合的人类受试者与对照者相比显示出增加的胃肠道IgA+细胞数量。因此,上皮内质网应激充当有利的“良性应激(eustress)”反应,从而可在功能上拮抗它在促进炎症中的已得到充分表征的作用。(生物谷 Bioon.com)

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