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生物谷推荐：11月必看的重磅级研究Top10！

生物谷 · 公众号 · · 2022-11-28 19:58

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转眼间11月份已经接近尾声了，这个月又有哪些亮点研究值得我们深入学习一下呢？小编根据本月新闻的类型、热度和研究领域筛选出了本月的重磅级研究Top10，与大家一起学习！

【1】Science：发现人类基因组中的古老病毒DNA可以防止现代病毒的感染

doi：10.1126/science.abq7871

根据一项新的研究，人类基因组中的病毒DNA是在古代感染病毒时嵌入的，可以作为抗病毒剂，保护人类细胞免受某些现代病毒的侵害。相关研究结果发表在2022年10月28日的Science期刊上。

以前的研究已表明，小鼠、鸡、猫和羊的基因组中的古老病毒DNA片段---内源性逆转录病毒---通过阻止源自体外的现代病毒进入宿主细胞而对它们产生免疫力。尽管这项新的研究是在实验室中利用体外培养的人类细胞开展的，但它表明内源性逆转录病毒的抗病毒作用很可能对人类也存在。这项新的研究很重要，因为进一步的研究可能会发现一系列天然抗病毒蛋白，导致没有自身免疫副作用的治疗。它揭示了可能存在一种基因组防御系统，这种防御系统尚未被鉴定，但可能相当广泛。

ASCT2和Suppressyn在人胎盘中的表达图片来源： Science, 2022, doi:10.1126/science.abq7871。

研究者Cedric Feschotte说，“这一结果显示，在人类基因组中，我们有一个蛋白库，有潜力阻止广泛的病毒。”内源性逆转录病毒约占人类基因组的8%---至少是构成蛋白编码基因的DNA数量的四倍。为了让逆转录病毒进入宿主细胞，病毒包膜蛋白与宿主细胞表面的受体结合，就像一把钥匙插入一把锁。逆转录病毒将它们的RNA引入宿主细胞，然后它们的RNA经逆转录后转化为DNA并整合到宿主的基因组中。宿主细胞遵循它们的基因指令，制造更多的病毒。

通过这种方式，病毒劫持了细胞的转录复合物来进行自我复制。通常情况下，逆转录病毒感染的细胞不会代代相传，但有些逆转录病毒感染生殖细胞，如卵子或精子，这就为逆转录病毒DNA从亲代传给后代并最终在宿主基因组中持续存在打开了大门。

【2】Nucleic Acids Res：新发现！维生素C或能帮助改善树突状细胞所衍生的新型抗癌细胞疗法的疗效！

doi：10.1093/nar/gkac941

树突状细胞（DCs）是最有潜力的抗原呈递细胞，其对于机体原始T细胞的有效激活非常必要，树突状细胞的免疫特性会被调节从而响应多种刺激，而激活的DNA去甲基化对于树突状细胞的分化和功能非常重要；作为一种已知的十一易位酶（TET酶）的辅因子，维生素C能够驱动活性的去甲基化过程，最近研究人员发现维生素C或许能作为一种非常有前途的佐剂来帮助治疗多种癌症，然而，其对于人类机体免疫细胞的效应目前研究人员知之甚少。

近日，一篇发表在国际杂志 Nucleic Acids Research 上题为“ Vitamin C enhances NF-κB-driven epigenomic reprogramming and boosts the immunogenic properties of dendritic cells ”的研究报告中，来自西班牙的科学家们通过研究揭示，维生素C或能在体外改善树突状细胞的免疫原性特性。相关研究结果表明，利用维生素C来治疗这些细胞或能主要通过DNA的去甲基化过程（一类表观遗传学重编程过程），导致参与机体免疫反应的基因发生更为一致的激活，这一研究发现或有望未来帮助科学家们开发更具潜能的基于树突状细胞的新型疗法。

自从利用活体细胞来寻找并消除肿瘤的抗癌细胞疗法问世以来，研究人员已经使用了多种类型免疫细胞来进行相关研究，其中最著名的细胞疗法就是利用淋巴细胞，比如非常成功的CAR-T细胞疗法。最近，树突状细胞吸引了科学家们的注意力，因为其能够摄入并将抗原呈递给T淋巴细胞，同时还能诱导一种抗原特异性的潜在免疫激活作用；在这一点上，利用特定抗原来装载的树突状细胞就能创造出免疫记忆，从而就会构成所谓的树突状细胞疫苗（DC vaccines）。

为了在实验室中研究树突状细胞，研究人员利用一种特殊类型的分子信号来促使单核细胞分化为树突状细胞，这种分化过程是通过细胞核中一系列复杂的基因激活过程来完成的，主要由于染色质重塑机器的活性，而该机制是由去甲基化酶类的TET家族来带头的，而这些酶类能对DNA表观遗传学标记发挥作用。目前研究人员已知维生素C能与多种TET蛋白相互作用从而增强其活性，但在人类细胞中其背后的特定机制研究人员却并不清楚；这篇研究报告中，研究人员推测，在树突状细胞分化过程中，在体外处理单核细胞或许就能帮助所产生的细胞变得更加成熟和活跃。研究者指出，相比未处理过的细胞而言，维生素C疗法能诱发NF- kB/p65结合位点发生广泛的去甲基化过程，从而就会促进参与抗原程度和免疫反应激活的基因发生激活；此外，维生素C还能增加所产生的树突状细胞与免疫系统的其它组分之间进行交流沟通，并会刺激抗原特异性T细胞的增殖。

【3】Cell Host & Microbe：揭示肠道菌群影响小鼠机体对可卡因产生反应的分子机制

doi：10.1016/j.chom.2022.09.014

肠道菌群成员与机体多种神经心理学结果直接相关，其中就包括物质使用障碍（SUDs，substance use disorders）。近日，一篇发表在国际杂志 Cell Host & Microbe 上题为“ Gut colonization by Proteobacteria alters host metabolism and modulates cocaine neurobehavioral responses ”的研究报告中，来自威斯康星大学医学院等机构的科学家们通过研究发现，常见的肠道菌群或会增强小鼠机体中可靠因所产生的效应，相关研究结果揭示了可卡因的使用如何支持细菌的生长，从而帮助细菌摄入促进正常大脑功能的甘氨酸，随着机体甘氨酸水平的耗尽，小鼠就会表现出对药物的较高反应，以及出现行为异常，比如明显增加药物所诱导的运动和寻求行为等。

此外，通过系统性地补充甘氨酸或利用无法使用甘氨酸的遗传修饰细菌，小鼠对可卡因的反应就会回落到正常水平，这就表明，这种氨基酸实际上能在动物模型中充当成瘾样行为的调节剂。研究者Santiago Cuesta说道，我对肠脑轴非常感兴趣，其是一项非常新颖和令人兴奋的研究领域，当可卡因进入到小鼠肠道中后，其就会诱发QseC蛋白的激活，从而帮助促进诸如大肠杆菌等γ-变形菌门细菌的生长，这些细菌能在甘氨酸的驱动下超过已经存在于消化道中的正常肠道菌群，并占据大部分的空间和资源。

研究者表示，肠道菌群正在消耗所有的甘氨酸，并且甘氨酸的水平在系统中和大脑中都会下降，因此从整理上来看，改变甘氨酸的水平正在影响谷氨酸能突触（glutamatergic synapses）的功能，从而就会使得小鼠更易于发展成为成瘾性。通常情况下，对于神经科学行为而言，人们往往并不会考虑如何控制微生物群罗，而微生物的研究通常也并不会测定机体行为的改变，这项研究中，研究人员阐明了其二者之间的关联。我们机体的微生物组实际上会调节机体的精神或大脑相关的行为。

【4】Science：我国科学家开发出一种能在短短两小时内在小鼠体内产生抗抑郁效果的新药物

doi：10.1126/science.abo3566

在一项新的研究中，来自中国南京医科大学的研究人员开发出一种新的抗抑郁药物，在短短两个小时内就能在小鼠体内产生抗抑郁效果。相关研究结果发表在2022年10月28日的 Science 期刊上，论文标题为“ Design of fast-onset antidepressant by dissociating SERT from nNOS in the DRN ”。在这篇论文中，他们描述了他们治疗抑郁症的新方法。

慢性抑郁症是最常见的精神疾病形式之一，医学家们一直在努力寻找一种治愈它的方法。大多数用于治疗这种疾病的药物是血清素再摄取抑制剂（serotonin reuptake inhibitor），它们通过靶向血清素转运体（serotonin transporter， SERT）来减少抑郁症---它们一般被称为SERT靶向药物。它们通过提高大脑中血清素的水平而发挥作用。不幸的是，这类药物可能需要许多星期才能产生影响，而且它们还可能产生严重的副作用，例如增加自杀的风险。在这项新的研究中，这些作者采取了一种新的方法---将SERT和一种叫做神经元一氧化氮合酶（neuronal nitric oxide synthase， nNOS）的酶分离。

图片来源：Science, 2022, doi:10.1126/science.abo3566。

这些作者想知道，如果小鼠大脑中的血清素与nNOS脱离关系会发生什么。他们认为，这可能会导致大脑的一个部分---中缝背核（dorsal raphe nucleus， DRN ）中---的血清素含量减少，而另一个部分---内侧前额叶皮层（medial prefrontal cortex）---中的血清素含量增加。他们推测，所产生的结果应该是抑郁症的症状迅速改善。

【5】Cell Rep：揭示HIV-1逃避宿主机体免疫系统攻击的新机制

doi：10.1016/j.celrep.2022.111624

近日，一篇发表在国际杂志Cell Reports上题为“HIV-1 Vpu restricts Fc-mediated effector functions in vivo”的研究报告中，来自蒙特利尔大学等机构的科学家们通过研究发现，用来研究非中和性抗体抵御HIV功效的病毒类型或许具有关键的作用。文章中，研究人员通过对人源化小鼠进行研究首次发现，病毒蛋白Vpu的表达对于促进受感染细胞躲避机体名为抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（ADCC，antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity）的消除机制至关重要。

这一机制在科学文献中已经得到了很好的记录，其能被非中和性抗体用来摆脱被病毒所感染的细胞；为了开发一种能抵御HIV-1的新型疫苗，全球很多实验室都研究产生了相同类型的抗体来预防机体感染HIV。如今，全球有数百万人都感染了HIV-1，而且其机体中拥有非中和性抗体，尽管如此，这一疾病仍然未能被有效消除，如果这些抗体能变得有效的话，为何其没有正常发挥作用呢？

研究者Finzi表示，我们观察到，在某些实验室的实验中所修饰的HIV-1并不会表达Vpu蛋白，然而，在自然发生的病毒中，该蛋白实际上在感染细胞中扮演着保镖的角色，一旦其表达的话就会允许自我复制，并通过躲避宿主机体免疫系统的监视来更好地保护自己。事实上，研究者发现，通过在受感染的细胞中表达Vpu蛋白，非中和性抗体或许就在体内很难识别这些细胞，因此，这些细胞就选择了躲避ADCC的反应。

【6】Cell：新研究揭示人类5000多个必需基因表型图谱

生物谷推荐：11月必看的重磅级研究Top10！

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