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重磅学术期刊封面论文一周盘点(9.4)

学术经纬  · 公众号  · 医学  · 2017-09-04 07:30

正文


药明康德/报道


《自然》:组织水平上细胞生成与死亡的平衡



大多数成年器官处于一种持续更新的状态,衰老死亡的细胞会被干细胞生成的新细胞取代。为了保证器官维持同样的大小,细胞生成和细胞死亡之间需要一个严格的平衡。那么是什么机制来控制这个平衡的呢?斯坦福大学(Stanford University)的研究人员通过对果蝇肠道的研究发现了控制器官大小的机制依靠的是细胞之间的局部信息交流。在健康的肠上皮细胞(enterocytes)中,E-钙粘蛋白(E-cadherin)通过抑制名为rhomboid的EGF活化蛋白酶,能够防止EGF的分泌。而当肠上皮细胞进入自然死亡时,E-钙粘蛋白的丢失触发rhomboid的表达,从而激活附近干细胞表面的EGF受体,激发新细胞生成来取代死亡细胞。这一机制可以控制细胞更新只在需要的时间和地点发生,从而维持组织水平上细胞数量的平衡。


Feedback regulation of steady-state epithelial turnover and organ size

http://www.nature.com/nature/journal/v548/n7669/full/nature23678.html




《PNAS》:激发上皮肿瘤生长的新机制 



上皮肿瘤(epithelial tumors)很多时候需要依靠肿瘤微环境中提供的信号分子和生长因子来促进它们的生长。但是肿瘤微环境的存在并不是促进上皮肿瘤增长的必要条件。西班牙巴塞罗那科学技术研究所(The Barcelona Institute of Science and Technology)的研究人员利用果蝇肿瘤模型,发现由于染色体不稳定(chromosomal instability)或细胞极性受损导致的上皮肿瘤中两种不同功能的肿瘤细胞之间的相互作用可以形成一个正反馈环路,从而促进肿瘤在不依赖微环境因子的情况下不断生长。值得一提的是这两种肿瘤细胞虽然功能不同,但是从遗传学角度上讲却不见得不同。这一研究揭示了一种促进上皮肿瘤无限生长的肿瘤内在机制(tumor-intrinsic mechanism)。


Feedback amplification loop drives malignant growth in epithelial tissues

http://www.pnas.org/content/114/35/E7291




《科学》:为什么热带的植物都有很大的叶子? 


随着纬度的降低,植物叶子的大小也随之扩展。在湿热的热带雨林里很多植物拥有非常大的叶子。虽然19世纪的植物地理学家就发现纬度和植物叶子的大小有一定的联系,但是到底是什么气候因素决定叶子的大小仍然没有得到完全澄清。澳大利亚麦考瑞大学(Macquarie University)学者率领的研究团队对世界各地682个地点7670种植物的叶子数据和当地的天气数据进行了综合分析。他们发现拥有大叶子的植物大多出现在湿热而且阳光充足的环境,而小叶子的植物通常出现在干燥、炎热并且阳光充足的环境。小叶子植物也出现在高纬度和高海拔地区。通过对叶子的能量输入和输出进行模型推衍,研究人员发现日间和夜间叶子与周围空气之间的温差地理梯度(geographic gradient)决定叶子大小的关键。这项研究结果对植物生态学、生理学、植被建模(vegetation modeling)和古植物学(paleobotany)都有重要意义。


Global climatic drivers of leaf size

http://science.sciencemag.org/content/357/6354/917




《Science Signaling》:调控骨吸收过程的信号通路



破骨细胞(osteoclasts)需要改变它的细胞骨架形成肌动蛋白环(actin rings)才能够附着在骨骼上并且重吸收骨基质。因此,了解调控破骨细胞中肌动蛋白环生成的信号通路有可能发现治疗骨质疏松(osteoporosis)等疾病的潜在靶点。日本松本牙科大学(Matsumoto Dental University)的研究人员利用转基因小鼠模型和从小鼠模型中提取的破骨细胞,发现了一条刺激破骨细胞重吸收活性的信号通路。在这条信号通路中Wnt5a蛋白与Ror2受体相结合会激活小GTP酶Rho的活性。Rho是控制细胞骨架重组的小GTP酶,它的下游效应子Pkn3会与c-Src蛋白激酶相结合并且提高它的活性。c-Src对肌动蛋白环的形成至关重要。这项研究表明,Wnt5a-Ror2-Rho信号通路下游的Pkn3能够促进骨质再吸收。这条信号通路可能成为治疗骨质疏松、类风湿关节炎(rheumatoid arthritis)、和牙周疾病(periodontal disease)等骨科疾病的治疗靶点。


Protein kinase N3 promotes bone resorption by osteoclasts in response to Wnt5a-Ror2 signaling

http://stke.sciencemag.org/content/10/494/eaan0023




《Science Translational Medicine》:登革热病毒引发的适应性免疫反应



登革热病毒(dengue virus, DENV)感染是由节肢动物传染的最常见的病毒类疾病。登革热的临床症状因人而异,可能表现为经典的登革热低烧,也可能表现为危及生命的登革热综合症。然而,大多数DENV感染的症状非常轻微,甚至不会造成任何症状。这些没有症状的DENV感染患者给研究人员一个机会在不影响患者健康的情况下分析人体免疫系统对病毒入侵的反应,以及免疫系统最终消灭病毒的过程。法国巴斯德研究所(Institut Pasteur)的研究人员对受到I型血清型DENV感染但没有表现出任何症状的柬埔寨儿童的血清和免疫基因表达进行了详细的分析,并且将结果与表现出临床症状的DENV感染患者进行了比较。他们发现没有症状的患病儿童在抗原呈现以及T细胞激活方面更为活跃,而且对免疫系统的反馈调节也更为精准。这些因素导致免疫系统在消除病毒的同时不会过度激活。这项研究的成果可能为病毒疫苗的研发带来新的策略。


Increased adaptive immune responses and proper feedback regulation protect against clinical dengue

http://stm.sciencemag.org/content/9/404/eaan0972