昼夜节律紊乱,如熬夜不睡、夜班工作,可能会对健康产生多种不良影响。其中,也与心脏疾病的发生有关,目前尚不清楚心脏分子时钟功能障碍是否与自然发生的人类心脏病进展有关。核受体 Rev-erbα/β 是生物钟的关键组成部分,已成为心脏病的药物靶点,但心脏 Rev-erb 的功能在体内尚未得到研究。 2022 年 1 月 17 日,美国德克萨斯州贝勒医学院孙正,中国医学科学院宋江平,和中国温州医科大学附属第二医院等多家单位合作,在 Circulation 上发表了题为 Myocardial Rev-erb-Mediated Diurnal Metabolic Rhythm and Obesity Paradox 的研究性论文,发现心肌细胞中的 Rev-erbα/β 介导正常的代谢节律,使心肌细胞在小鼠休息时间(白天)更喜欢脂质作为能量来源,去除 Rev-erbα/β 会破坏这种节律,降低心肌细胞在休息时间使用脂质的能力,并导致进行性扩张型心肌病和致命的心力衰竭。图片来源:Circulation研究内容 Rev-CKO 小鼠出现进行性收缩功能障碍和致死性心力衰竭 Rev-erbα 和 Rev-e
导读 镁,作为哺乳动物细胞内最重要的微量营养素之一,参与数百种的化学反应和生物学过程,例如,协助肌肉收缩,调控心脏正常的节律等。最新的研究还表明,镁在免疫系统发挥功能的过程中扮演着重要的角色,但其具体的分子机制尚未明确。 此外,低镁饮食或低镁血症与各种疾病的病理生理学相关,包括感染和癌症。当小鼠接受低镁饮食时,癌细胞在小鼠体内的扩散速度更快,而且它们对流感病毒的防御能力也受损。然而,到目前为止,关于这种矿物质究竟如何影响免疫系统的研究还很少。 2022 年 1 月 20 日,来自瑞士巴塞尔大学等单位的研究团队在 Cell 发表了题为 Magnesium sensing via LFA-1 regulates CD8+ T cell-effector function 的研究性文章,他们发现共刺激细胞表面分子 LFA-1 需要镁来改变其构象,从而促进其活化 CD8+ T 细胞的能力,最终增强 CD8+ T 的细胞毒性。同时,镁的参与也可显著提高病原体和肿瘤特异性 T 细胞的效能,增强了双特异性 T 细胞抗体的效力,并改善了 CAR-T 细胞的功能等。 总的来说,这项研究拓宽了领域内对镁在
经典型瞬时受体电势通道 TRPC 是一类通透钙离子的非选择性阳离子通道1,与最早在果蝇感光系统中发现的 TRP 通道的序列相似性最高2,3,并且可以被第二信使 DAG 所激活。根据序列相似性以及通道的电生理特性,TRPC3/6/7 形成了一个亚类4。TRPC3/6/7 通道参与多种神经活动,例如 TRPC3 在中枢神经系统高表达,参与神经生长因子 BDNF 信号转导5,同时 TRPC3 还与神经突触信号传递以及运动协调有关6,7。TRPC6 通道可以促进神经元存活以及兴奋性突触的形成等8,9。除此之外,TRPC3/6/7 通道也参与肌源性血管收缩,血压调节等过程,并且和多种疾病的发生有关,比如病理性心肌肥大,癌症发生,糖尿病等10。其中人源 TRPC6 基因功能获得性突变(GOF)会引发局灶节段性肾小球硬化症(FSGS)11,12。因此,TRPC6 通道的抑制剂有望用于治疗该类疾病。2007 年有低分辨率冷冻电镜研究表明 TRPC3 的胞质区可能存在一个空腔13,但由于分辨率所限,以及重构所得电子密度存在较多噪音,该空腔的具体结构细节并不清楚。2017 年陈雷课题组和吕伟/杜鹃课题组分
近日,中南大学湘雅二医院麻醉科戴茹萍教授团队在自然指数期刊、Science 子刊Science Advances(IF = 14.1)发表了题为 Upregulation of proBDNF/p75NTR signaling in antibody-secreting cells drives systemic lupus erythematosus 的原创研究,揭示了 proBDNF 在自身免疫性疾病系统性红斑狼疮(Systemic lupus erythematosus, SLE)中的重要致病以及干预靶点作用。戴茹萍教授课题组一直致力于脑源性神经营养因子前体(Bain-derived neurotrophic factor precursor, proBDNF)的免疫功能研究。以往 proBDNF 被认为在神经系统中发挥作用,课题组前期研究开拓性地发现 proBDNF 介导多种免疫炎症性疾病发生发展,包括脓毒症相关脑病 (Journal of Neuroinflammmation, 2020)、主动脉夹层疾病 (FASEB J, 2020) 和多发性硬化症 (Therano
自然界的蚊媒病毒有数百种之多,可由蚊虫携带并传播给人类及动物宿主,引起病毒性脑炎、脑膜炎及出血热等严重疾病。近二十年来,以登革病毒、寨卡病毒、基孔肯亚病毒、西尼罗病毒为代表的新发及再发蚊媒病毒在全世界流行,每年可导致数十亿人感染、数十万人死亡。 以登革病毒为例,全世界大约有 25 亿人口生活在登革病毒流行地区,每年约有 3.9 亿人被登革病毒感染或重复感染,并导致 50~100 万人入院治疗,全世界范围内已有 100 多个国家及地区出现登革热的感染流行。据报道,登革热 2022 年度再次在巴西、新加坡、马来西亚等国家大规模暴发流行,目前已导致超 65 万人感染入院治疗(截止 2022 年 5 月份)。 由于登革病毒等重要蚊媒病毒的致病机制特殊,其感染或免疫后产生的抗体具有增强感染的作用(抗体依赖增强效应,ADE 效应),使得传统的传染病预防(疫苗)及治疗(药物)策略研发受阻。到目前为止,多数烈性蚊媒病毒均无有效疫苗和针对性治疗药物,科学界亟需深入研究蚊媒病毒在自然界中流行传播的基本原理,并研发新型防控策略阻断病毒在世界范围内的大规模传播。 2022 年 6 月 30 日,清华大学医学院
人体是丰富多样的微生物的寄主,彼此之间形成了复杂的关系网络。数万亿种微生物排列在人类胃肠道中,直接影响宿主的健康。已有研究表明,肠道菌群在肥胖、心血管疾病和糖尿病的病理生理中十分重要。当人体中存在更多类型的肠道菌群时,患这些疾病的风险往往会较低。 发酵食品,如酸奶、白干酪、泡菜和康普茶等,被认为具有增强肠道菌群多样性以及减少炎症标志物的潜力。啤酒也是一种发酵产物,含有多酚等化合物以及发酵过程中的微生物,这些物质可能会影响人类肠道中微生物的种类。 近日,美国化学学会(ACS)旗下期刊 Journal of Agricultural and Food Chemistry 上发表了一篇题为 Impact of Beer and Nonalcoholic Beer Consumption on the Gut Microbiota: A Randomized, Double-Blind, Controlled Trial 的研究论文。该研究结果表明,在持续 4 周的试验期间,每天喝含酒精啤酒或无酒精啤酒的男性,他们的肠道微生物多样性都比试验前更高,肠道健康有所改善,这可能可以降低某些疾病的患病
导读 当今社会,由于电子产品的普及、久坐职业的增加,以及交通方式的改变,「久坐不动」已成为许多人的日常写照。 已有不少研究表明,久坐对身体有着多种危害,增加慢性疾病风险、升高患癌风险和死亡风险等。2020 年,世界卫生组织发布的《关于身体活动和久坐行为指南》(WHO guidelines on physical activity and sedentary behaviour)建议每个人都限制久坐时间,参加高水平的身体活动,以减少久坐的有害影响。 2022 年 6 月 15 日,中国医学科学院 & 北京协和医学院阜外医院联合加拿大西蒙弗雷泽大学等单位的研究人员在 JAMA Cardiology 发表了题为 Association of Sitting Time With Mortality and Cardiovascular Events in High-Income, Middle-Income, and Low-Income Countries 的文章。 通过对来自 21 个国家的 100,000 多人进行了平均 11 年的调查研究发现,与每天静坐时间少于 4 小时的人相
真核生物细胞中,基因编码区(exon)由内含子(intron)隔断,在转录翻译过程中,内含子需要经过 pre-mRNA 剪接来去除。RNA 剪接是真核生物「中心法则」的关键步骤之一,是蛋白质多样性、复杂性的分子基础。RNA 剪接体缺陷是导致人类疾病的重要原因之一,据估计可能超过 60% 的疾病与 Pre-mRNA 剪接有关。[1,2] 西湖大学施一公课题组十多年来聚焦酵母及人源剪接体结构解析及分子机制研究,取得了丰硕的成果。其中包括 10 篇 Science、4 篇 Cell、1 篇 Nature、3 篇 Cell Research 等超过 18 篇研究论文,构建了剪接体研究领域的一个闭环,对于人们认识真核生物剪接体的组成和它与相应内含子的识别机制有着重要意义,对于药物靶点设计应用具有不可估量的作用。图片来源:Molecular Cell 2022 年 6 月 14 日,西湖大学施一公团队在 Molecular Cell 在线发表研究论文 Mechanism of exon ligation by human spliceosome,利用冷冻电镜技术解析了人类剪接体复合物两种中间体
外周血样本采集完毕后,我们需要对其中的待测单细胞进行提取。针对外周血样本,最常使用的样本制备方法有两种: 一. 裂红法利用红细胞裂解液,去除红细胞 二. Ficoll 法利用不同细胞的沉降系数差异,进行梯度密度离心,提取 PBMC 两种方法分别在什么场景下应用?接着往下看。 裂红法裂红法,即裂解样本中的红细胞。血液中的红细胞比白细胞多 10-100 倍,红细胞数量过多,会影响细胞群体的分析。因此,我们在做血液样本检测时,经常需要裂解红细胞。裂红前 裂红后01 原理红细胞表面有专属的表面抗原,当裂解液中含有可以攻击特定红细胞表面抗原的酶,就只会造成红细胞的变形、膨胀、裂解。02 优点⊙ 各类型白细胞(淋巴细胞、单核细胞、粒细胞等)保存完整⊙ 得率高⊙ 步骤简单,10min 即可03 缺点⊙ 对裂红时间要求较高,过长或过短均会影响结果⊙ 细胞活性低于 Ficoll 法04 使用注意事项⊙ 裂解时间过长,也会对其它细胞造成损伤,所以要把握好裂解的时间;⊙ 做流式检测时,并非所有的血液样本都需要裂红。倘若需要检测的是白细胞(如淋巴、单核、粒细胞等),需要裂解红细胞;倘若检测的是红细胞,不需要裂
粘连体,是指两个或更多个细胞粘在一起(大多数是两个)的现象。理想状态下,细胞是一个一个通过流式细胞仪激光照射区的。细胞通过激光照射区所产生的荧光信号被 PMT 接收,转化成电脉冲信号,如图所示:从细胞进入激光照射区到离开,电脉冲信号由 0 到达峰值,再降回 0,被记录为一个峰值。H是脉冲高度,代表脉冲信号的峰值,W 是脉冲宽度,是指细胞通过激光照射区域的时间,A 是脉冲信号的面积。现实情况下,由于各种原因,细胞与细胞会粘在一起,连续通过激光照射区,被仪器认定为一次信号。当两个细胞挤在一起通过仪器,与单个细胞相比,测量高度不变,宽度和面积变为两倍,即出现 FSC-Height 不变,FSC-Area 和 Width 增大的现象,如图所示:分析数据时,如果没有排除粘连体,就可能对结果的判断造成误导。举个例子:如果样本中一部分细胞带有 GFP 绿色荧光,一部分细胞不带荧光,需要分选出带有 GFP 信号的细胞,细胞在缓冲液中的状态,可能会出现以下 5 种情况:单细胞粘连体一个带 GFP 和一个不带 GFP 的细胞形成的粘连体(红框),在没有被排除的情况下,会被默认为是带 GFP 的细胞,从而被
大部分老师做流式实验时,会用到空白对照、单阳对照、同型对照、生物学对照等,用到 FMO 对照的比较少。尽管如此,FMO 对照在设置圈门时仍具有重要的参考价值。 一方面,FMO 对照有助于精确地设置阴阳性群体界限。我们在做多色实验时,可能会出现某些通道信号难以区分的情况,主要是因为其他某个荧光对该通道的干扰很大。FMO 对照(Fluorescence Minus One,荧光扣除一)减少了其中一个通道的荧光抗体,能够帮助衡量其它通道的荧光漏溢情况。如下图所示,PerCP/Cyanine5.5 的单阳管有明显的分群,而全染管无法分群,通过 FMO 对照(扣除 PE 的多色结果),PerCP/Cyanine5.5 的通道信号又出现较明显的分群,证明 PE 对 PerCP/Cyanine5.5 通道的干扰较大(不同仪器的滤光片稍有不同,会导致不同通道的干扰有差异,请依据具体仪器通道做分析)。另一方面,FMO 可以作为某些指标的阴性对照,用来排除全染的背景影响,便于更准确地划门。如图所示:如果以空白管来确定阴性细胞群,通常会以灰色线作为 PE 的阴性细胞群划门,可能会导致实验组结果出现偏差。如果
原理 免疫共沉淀(Co-Immunoprecipitation)是利用抗原和抗体的特异性结合以及 Protein A 或 G 特异性地结合到抗体的Fc 片段的现象探测两个蛋白分子间是否存在相互作用的一种方法。在细胞裂解液中加入针对蛋白M的抗体,孵育后再加入Protein A 或 G 预处理的 Sepharose 珠,若细胞中有与蛋白M结合的蛋白 N,就可以形成这样一种复合物:“蛋白 N-蛋白M—抗蛋白 M 抗体—Protein A 或 G—Sepharose 珠”,经 SDS-PAGE 电泳分析检测结果。这种方法得到的目的蛋白 N是在细胞内与蛋白 M 天然结合的,符合体内实际情况,得到的结果可信度高。这种方法常用于测定两种目标蛋白是否在体内结合;也可用于确定一种特定蛋白质的新的作用搭档。 步骤 用预冷的 PBS 溶液洗涤贴壁细胞两次(对于悬浮细胞则用台式离心机以 800-1000 rpm 转速通过离心洗涤)。 加入预冷的 RIPA 液(含蛋白酶抑制剂和磷酸酶抑制剂),RIPA 液的用量:按照 0.5 mL 每 5×106 细胞计算。注:悬浮细胞,收集细胞沉淀后,加入预冷
著名人类学家 Ashley Montagu 认为:「触摸比语言或其它情感交流更强数倍,它几乎影响了我们所做的一切。没有其它感觉能像触摸那样唤起你。我们常常忘记触觉不仅是人类的基本特征,也是人类生存的关键。」 触觉发育先于视觉、听觉、嗅觉等其它感觉,是个体认知世界的最初感官,为运动能力、语言和认知功能的发展打下基础。触觉包含两个维度,即感觉(discriminative touch)和感受(affective touch),前者用来区分各种外界事物,后者用来感受社交互动中的各种情感信息,包括愉悦与厌恶。触觉感觉与感受由皮肤上不同的受体所介导,但触觉感受传入大脑的神经环路尚不清楚。 2022 年 1 月 18 日北京大学于翔课题组在 Neuron 期刊发表了题为 Social touch-like tactile stimulation activates a tachykinin1-oxytocin pathway to promote social interactions 的研究论文,揭示了早期抚摸促进愉悦社交的神经环路机制。中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心于航博士为第一作者。
导读 当 DNA 受损且未得到修复时,就会发生突变,从而产生新的变异。科学界一直认为,基因突变是随机发生的事件,这也是许多生物学和进化理论所依据的基础之一,这一命题对现代生物学发展也产生了深远的影响,并塑造了生物学家在过去一个世纪中思考和研究遗传多样性的方式。 然而,基因组生物学的新发现激发了人们对经典理论的重新思考。根据目前最新的研究结果,科学家们发现核苷酸组成、表观基因组特征和 DNA 修复中的偏倚会影响基因组中不同位置发生突变的可能性;与此同时,特定的基因区域和基因类别,如组成性基因表达和必需的管家基因等,能够以不同的表观基因组状态存在,这也为突变偏倚提供了机会;此外,研究人员也发现了 DNA 修复具有针对特定基因区域和特定基因的证据。 2022 年 1 月 12 日,美国加州大学和德国马克斯普朗克发育生物学研究所的研究团队在国际顶尖期刊 Nature 发表了题为 Mutation bias reflects natural selection in Arabidopsis thaliana 的文章,他们通过对拟南芥的 DNA 进行测序,并对基因突变偏倚的原因、后果和适应价值进行
近期,中山大学附属第五医院黄曦团队报道了 SARS-CoV-2 的 membrane (M) 蛋白通过靶向并抑制胞内 BOK 的泛素化降解,激活肺上皮细胞线粒体凋亡途径而引起肺损伤,该发现为 COVID-19 的靶向治疗提供了潜在靶点。图片来源:Cell death & differentiation SARS-CoV-2 感染已经导致全球数以百万人的死亡,其中大部分死亡患者出现呼吸困难,肺部出现大量凋亡的细胞和渗漏的粘液,已有研究证实 SARS-CoV-2 感染引起肺细胞凋亡参与上述病理发生。然而,SARS-CoV-2 感染引起肺细胞凋亡的机制仍不清楚。 2022 年 1 月 13 日,中山大学附属第五医院黄曦课题组在 Cell death & differentiation 上发表了题为 SARS-CoV-2 membrane protein causes the mitochondrial apoptosis and pulmonary edema via targeting BOK 研究性论文。该研究证实了病毒膜(M)蛋白会通过靶向 BOK 分子,介导肺上皮细胞
生命在于运动。常言道,身体锻炼好,八十不服老。保持运动不仅能维持身体的匀称度,而且能够促进机体代谢,使人精神焕发、强身健康,减少罹患疾病的风险。 运动已被证明可以预防肥胖和与肥胖相关的疾病,其增加的能量需求需要机体燃烧更多的卡路里。然而,关于运动对生理机能和代谢健康的长期益处仍然知之甚少。 2022 年 6 月 15 日,美国贝勒医学院徐勇团队联合斯坦福大学医学院病理学系 Jonathan Z. Long 团队在 Nature 杂志发表研究论文 An exercise-inducible metabolite that suppresses feeding and obesity。 该论文发现运动中产生的一种代谢物能够有效地减少实验小鼠的食物摄入量,抵御肥胖。这种作用显著的血浆代谢物被称作 Lac-Phe,其由机体剧烈运动后产生的乳酸和苯丙氨酸组成,使用 Lac-Phe 连续实验处理肥胖小鼠 10 天,可使其食物摄入量大大减少、体重减轻,葡萄糖耐受改善。这项研究有利于阐释运动对于生理和代谢健康的长期益处。图 1:来源 Nature 血浆代谢物 Lac-Phe 初出茅庐 以往大量的研究表
非洲爪蟾(Xenopus laevis)作为一种经典的脊椎动物模型,其胚胎发育过程与人类器官形成过程相似,被广泛地应用于 DNA 损伤应答、细胞凋亡、免疫和炎症反应以及再生和可塑性的研究。 真核生物的细胞核由双层的核膜(NE)包裹,核孔复合物(NPC)在核膜中形成一个通道,用于在细胞质和细胞核之间选择性交换大分子。NPC 是具有 8 倍对称性的圆柱形组件,其组成部分与许多人类疾病有关,包括癌症、病毒感染等。NPC 是真核细胞中最庞大,最复杂的分子机器之一,将 NPC 中的许多蛋白质组装成正确的三维分子结构一直是一个巨大的挑战。 2022 年 6 月 10 日,西湖大学施一公团队在 Science 杂志发表研究论文 Structure of the cytoplasmic ring of the Xenopus laevis nuclear pore complex。 该研究聚焦于非洲爪蟾核孔复合物(NPC)结构,首次扩展了脊椎动物细胞质环(CR)亚单位复合体模型的分子量,获得高分辨率的单粒子冷冻电镜显微结构。除了解析 Y 复合物,同时发现 5 个核孔蛋白 Nup358、2 个 Nup2
眼睛是感受光的重要器官,通过眼睛,我们欣赏日升月落,感受昼夜转变。同时,眼睛中的许多重要过程也会受到昼夜节律的调节。以前已有研究表明,眼睛的健康与全身的健康状况存在关联。 饮食限制是目前在多种模式动物中验证过的最为有效的改善健康状况和延长寿命的方法之一,并且限制饮食会影响昼夜节律。但饮食、眼睛健康、昼夜节律与寿命之间的联系尚未被揭示。 2022 年 6 月 7 日,来自美国巴克衰老研究所 Pankaj Kapahi 团队,在 Nature Communications 上发表了题为 Dietary restriction and the transcription factor clock delay eye aging to extend lifespan in Drosophila Melanogaster 的研究性论文,首次证明了果蝇的饮食、昼夜节律、眼睛健康和寿命之间的联系,意外地发现眼睛在影响寿命方面也起着重要作用,揭示了眼睛功能如何适应饮食限制以延长寿命。 改变核心生物钟基因 CLK,会加速视觉衰老,诱导全身免疫反应,并缩短寿命,而受到饮食限制的果蝇可以免受光感受器激活的寿
胰腺癌(PDAC)素有「癌王」之称, 据神刊 CA:A Cancer Journal for Clinicians 发布的数据显示,胰腺癌发病率低而死亡率却高居所有肿瘤中第三,一直以来科学家都对它束手无策。然而,最新发表在 Cancer Cell 上的文章却发现,简单的有氧运动就能提高机体对胰腺癌细胞的免疫杀伤!图 1:小鼠运动模型(图片来源:Cancer Cell) 2022 年 6 月 3 日,来自美国纽约大学、MD 安德森医学中心的研究工作者在 Cancer Cell 在线发表题为 Exercise-induced engagement of the IL-15/IL15-Rα axis promotes anti-tumor immunity in pancreatic cancer 的文章,研究发现本是针对细菌性侵入的哺乳动物免疫系统竟可以识别癌症细胞,而运动诱导的肾上腺素分泌上升调节对白介素 15(IL-15)有响应的免疫细胞,从而延缓胰腺癌在小鼠上的增殖。IL-15 超级激动剂 NIZ985 可模拟运动产生的有益效果,使「癌王」对免疫治疗敏感。图片来源:Cancer Ce
今天和小编一起关注更具独特性的抗体制备方法和抗体应用方向。泛素和泛素化泛素(ubiquitin,Ub)是一种小分子多肽,由76个氨基酸组成并广泛分布于真核细胞中。其主要功能是非底物特异性的标记需要降解的蛋白质,主要存在形式包括:游离的泛素、多泛素链、泛素化蛋白;不同形式存在的泛素含量反映了细胞的不同生理状态。不同类型的泛素化泛素化是指泛素分子在一系列特殊酶(如泛素激活酶、结合酶、连结酶、降解酶等)的作用下,将细胞内 ...