CNS一周论文推荐

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《CNS一周论文推荐》，甄选《Cell》《Nature》《Science》三大刊中，与生命科学相关的文章，助您了解各种疾病、动植物、微生物的最新研究进展和技术突破，及时跟踪最新科研动态，期待成为您科研路上的一盏灯。

第25期解读，供您参考~

本期速览：

《Cell》-2018.11.29

1. 寡肽信号通过TbGPR89驱动锥虫群体感应

《Nature》-2018.11.30

2. Stella通过阻止DNMT1介导的从头甲基化来保护卵母细胞表观遗传特性

《Science》-2018.11.28

3. 结肠上皮细胞代谢塑造肠道微生物

4. 人结直肠癌的单细胞多组学测序和分析

5. 病原体对TAK1的阻断，可引起依赖半胱天冬酶-8的D蛋白切割，及细胞凋亡

6. 苍蝇的文化：果蝇的看似因循守旧的社会学习预示着长期的择偶传统

7. 免疫系统限制肿瘤内遗传异质性

《Cell》

1

标题：

• Oligopeptide Signaling through TbGPR89 Drives Trypanosome Quorum Sensing

• 寡肽信号通过TbGPR89驱动锥虫群体感应
  

关键词：

锥体寄生虫、寡肽、群体感应

解读内容：

锥体寄生虫通过群体感应（QS）在宿主血液中产生可传递的“粗短体型”的表型，来控制它们自身的毒性强弱及扩散传播。然而，引起QS信号的粗短体型诱导因子（SIF）及其接收机制还是未知的。虽然锥虫缺乏G蛋白偶联受体信号，但研究者发现一种表面GPR89家族蛋白，它可以控制“粗短体型”个体的形成。TbGPR89在血液中“细长体型”锥虫体中表达，这些蛋白会接收SIF信号。当TbGPR89异位表达时，TbGPR89通过依赖SIF通路，诱导“粗短体型”个体的形成。研究者对TbGPR89的结构模型进行预测，意外地发现它们与寡肽转运蛋白（POT）相似。并且当TbGPR89在细菌中表达时，TbGPR89会转运寡肽。相反，在锥虫中表达大肠杆菌的POT会诱导寄生虫分化，并且体外实验中寡肽会促进形成“粗短体型”的个体。此外，锥虫寡肽酶的分泌表达会产生旁分泌信号，加速群体内“粗短体型”个体的形成。综上，锥虫通过TbGPR89接收SIF——即肽酶产生的寡肽，触发群体感应信号。（解读：傅涛）

刊发时间：

2018.11.29

原文链接：

https://www./cell/fulltext/S0092-8674(18)31397-7

《Nature》

2

标题：

• Stella safeguards the oocyte methylome by preventing de novo methylation mediated by DNMT1

• Stella通过阻止DNMT1介导的从头甲基化来保护卵母细胞表观遗传特性

关键词：

Stella因子、卵母细胞、DNMT3甲基化转移酶

解读内容：

哺乳动卵母细胞产生后，随着它的生长，DNA甲基化也逐渐增加，这个过程主要由DNMT3——一种全新的DNA甲基转移酶介导。与精子和大多数体细胞的基因组不同，卵母细胞的基因组在转录惰性区域是低甲基化的。然而，卵母细胞的这种独特的甲基化特征是如何被决定的，它对早期胚胎发育又有什么贡献，都还无从得知。该项研究展示了Stella因子在小鼠卵母细胞甲基形成过程中的重要作用，这里的Stella因子是女性生殖能力的要素。缺乏Stella因子的卵母细胞，会发生全基因水平的过度甲基化，甲基化甚至会发生在那些不活跃基因的启动子区域。这种超乎寻常的甲基化会被两细胞时期的胚胎部分遗传，损害合子基因组激活。从发生甲基化机制上讲，Stella因子的缺失导致DNA甲基化调节因子UHRF1的移位核积聚，从而导致DNA甲基化转移酶DNMT1的定位错误。遗传分析证明，UHRF1和DNMT1，对于缺失Stella因子的卵母细胞而言，是促成卵母细胞甲基化异常的主要因素。因此可以得出结论：Stella通过抑制DNMT1和UHRF1介导的从头甲基化，保护了卵母细胞，使之拥有一个正常的表观基因组。（解读：赵书华）

刊发时间：

2018.11.28

原文链接：

https://www./articles/s41586-018-0751-5

《Science》

3

标题：

• Colonocyte metabolism shapes the gut microbiota

• 结肠上皮细胞代谢塑造肠道微生物
  

关键词：

结肠上皮细胞、肠道、微生物

解读内容：

肠道微生物群的失衡可能导致多种疾病，但是维持体内平衡的机制尚不明确。了解免疫系统如何维持结肠的内稳态十分重要，因为肠道内富集人体最大的微生物群落。高通量测序的最新进展将这种微生物群落的失衡（失调）与人类的许多慢性疾病联系在一起。然而，如何定义结肠中的平衡微生物群落是一项艰巨的任务，因为结肠中的微生物群落高度多样化，个体之间存在差异，并且随着饮食的变化而变化。反过来，不知道结肠内平衡菌群的特征，便会阻碍我们去了解，是哪些免疫功能和细胞类型在帮助维持结肠内稳态。最新研究表明，结肠细胞代谢充当了控制开关，在体内平衡和肠道菌群之间起着中介作用。在体内平衡过程中，结肠细胞代谢如果被导向氧化磷酸化，就会导致上皮耗氧量高。随之而来的上皮缺氧有助于维持由专性厌氧菌主导的微生物群落，由此将纤维转化为被宿主吸收的发酵产物。如果改变结肠上皮代谢的情况，增加上皮的氧化，就会推动兼性厌氧菌的扩张，这是结肠生物失调的一个标志。肠道病原体破坏结肠道细胞代谢，从而逃避肠道微生物群的生态位保护。反之，一种恢复结肠细胞缺氧状态的新陈代谢重编程，可能成为一种很有希望的新疗法，可以在多种疾病中重新平衡肠道菌群。（解读：彭雪）

刊发时间：

2018.11.30

原文链接：

http://science./content/362/6418/eaat9076

4

标题：

• Single-cell multiomics sequencing and analyses of human colorectal cancer

• 人结直肠癌的单细胞多组学测序和分析

关键词：

人结直肠癌、单细胞、多组学

解读内容：

虽然基因组不稳定性、表观遗传异常和基因表达失调是结肠直肠癌的标志，但目前尚未在单细胞分辨率下同时对以上标志特征进行分析。运用优化的单细胞多组学测序方法，肿瘤原发、淋巴和转移的多区域采样，研究者深入解析瘤内异质性之外的特性。全基因组DNA甲基化水平在单个遗传亚系内相对一致。在研究者测序的10名患者DNA中，癌细胞的全基因组DNA去甲基化模式是一致的。癌细胞的DNA去甲基化程度明显与两种密度指标相关，其中一个是正常组织的异染色质相关组蛋白修饰H3K9me3的密度，另一个是长的散在核元件1的密度。该项研究阐释，基于单细胞多组学测序，我们有可能重建遗传谱系及追踪其表观基因组和转录组动态。（解读：莫宗超）

刊发时间：

2018.11.30

原文链接：

http://science./content/362/6418/1060

5

标题：

• Pathogen blockade of TAK1 triggers caspase-8–dependent cleavage of gasdermin D and cell death

• 病原体对TAK1的阻断，可引起依赖半胱天冬酶-8的D蛋白切割，及细胞凋亡
  

关键词：

D蛋白限制性水解、半胱天冬酶、细胞毒性控制

解读内容：

D蛋白限制性水解（GSDMD）产生的N端成孔片段，控制巨噬细胞的焦磷酸化（与毒性相关）。GSDMD，是通过炎性小体激活半胱天冬酶-1或-11来进行的。目前还不清楚巨噬细胞GSDMD是否可以通过其他机制进行。该项研究描述一个控制GSDMD的附加途径。耶尔森氏菌效应蛋白——YopJ，对TAK1或 IκB激酶（IKK）的抑制，引起GSDMD过程中的RIPK1-和半胱天冬酶-8依赖性切割,随后导致细胞凋亡。GSDMD也会导致NLRP3炎症小体依赖性白细胞介素-1β的释放。因此，半胱天冬酶-8充当GSDMD驱动细胞凋亡的调节器。此外，该项研究确定了TAK1和IKK活性在控制GSDMD切割和细胞毒性中的重要性。（解读：曾振华）

刊发时间：

2018.11.30

原文链接：

http://www.docin.com/p-2144783847.html

6

标题：

• Cultural flies: Conformist social learning in fruitflies predicts long-lasting mate-choice traditions

• 苍蝇的文化：果蝇看似因循守旧的社会学习反映了长期的择偶传统
  

关键词：

文化认知、果蝇、文化驱动、求偶偏好、交配传统

解读内容：

尽管动物文化的演化已有理论依据，但除哺乳动物（鲸）和鸟类（鹦鹉）之外，我们对其他动物文化传承的过程知之甚少。大多数有文化传承特性的动物具有高水平的认知能力。也有认知水平较低的高级物种，对它们而言，文化很容易通过传递和复制等基本方式来进行。该项研究提出动物文化驱动机制理论，并通过果蝇实验进行验证。实验表明，果蝇有五种认知能力，使它们的求偶偏好可以跨代传递，这种认知可潜在地使求偶偏好变得更加持久（持久的传统是文化的主要标志）。传播链实验验证了局部文化传统出现的模型，表明这种社会传播可能导致最初的中性特征变得具有适应性，因此对复制和从众的文化认知方式构成强选择。这个观点其实在几十年前就已经提出来了，但此前一直没有找到经验证据来支持。（解读：杨战功）

刊发时间：

2018.11.30

原文链接：

http://science./content/362/6418/1025#

7

标题：

• The immune system profoundly restricts intratumor genetic heterogeneity

• 免疫系统限制肿瘤内遗传异质性

关键词：

免疫系统、Tcell PD-1

解读内容：

肿瘤发展过程中会受到免疫系统的选择压力，因此确定免疫系统如何影响肿瘤的克隆异质性至关重要。一般肿瘤细胞在基因和抗原表达方面表现出差异。本研究应用多颜色条带标记策略，来研究MYC驱动的B细胞淋巴瘤的生长，这种淋巴瘤具有高度的肿瘤内遗传多样性。在活体成像技术的支持下，研究人员观察到淋巴瘤亚克隆在骨髓中生长为固着细胞，为肿瘤多样性创造了一个分隔的空间结构。研究人员还利用多色标记和全外链测序证明，免疫反应强烈限制肿瘤内基因组多样性，利于体现克隆优势。这是一个通过选择压力，消除具有更强免疫原特性的细胞，并通过表位扩散进行扩增的过程。抗PD - 1治疗也缩小了肿瘤内的多样性。研究结果直接证明免疫压力影响肿瘤内遗传异质性的水平，并对治疗策略的设计有重要意义。（解读：彭丹）

刊发时间：

2018.11.30

原文链接：

http://immunology./content/3/29/eaat1435

审核：李瑜琪

编辑：市场部