5.8 丁香实验科研午间快讯 （每日更新）

①《PNAS》六大热点文章

《PNAS》（美国国家科学院院刊）是与Nature、Science齐名，被引用次数最多的综合学科文献之一，PNAS收录的文献涵盖生物、物理和社 科学，主要内容包括具有高水平的前沿研究报告、学术评论、学科回顾及前瞻、学术论文以及美国国家科学学会学术动态的报道和出版。近期其最受关注的文章（生物类）如下：

Residential green space in childhood is associated with lower risk of psychiatric disorders from adolescence into adulthood

直到工业革命之前，人类的大部分生活都与自然密切相关。但在工业革命后的两个世纪里，人类的生活方式发生了翻天覆地的变化，现代社会的生活方式逐渐减少人们接触自然的机会。

发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的一项研究指出，儿童时期小区绿化越少，成年后的精神健康状况越不好，如抑郁症倾向增加，而这一切和家里有没有钱无关。

A CRISPR/Cas9-based central processing unit to program complex logic computation in human cells

被称作“基因刀”的 CRISPR 基因编辑技术，已经被许多科学家用于遗传疾病的治疗研究。但是瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）的一支研究团队，却将它应用到了全新的领域 —— 在人体细胞内插入一台具有功能性的“生物计算机”。据悉，这种细胞可以扮演“逻辑门”的角色，从外界获取信息、处理并响应某些代谢过程。

首席研究员 Martin Fussenegger 表示，人体本身就是一台大型计算机：“从古至今，其新陈代谢已经吸收了数万亿个细胞的计算能力。但与超算相比，它只需要一片面包的能量，就可以开展工作”。

利用这些自然过程来构建逻辑电路，是合成生物学的关键目标。为此，ETH Zurich 的研究团队，决定借助 CRISPR 这款基因编辑工具，找到了将‘双核处理器’插入人体细胞的方法。

Energetic regulation of coordinated leader-follower dynamics during collective invasion of breast cancer cells

近期的研究发现转移性的癌细胞离开肿瘤时并不是一个个单个离开，而是成群结队的离开，在此基础上，来自美国范德堡大学的研究人员进一步发现这个过程其实是有领导者的，也就是说前部细胞消耗更多的能量，通过组织前进，建立一个新的肿瘤部位，如果它感觉累了，就会退后到细胞群的后方，后面的细胞再顶上，继续前行。

文章作者，Cynthia Reinhart-King教授说，这一发现为癌症代谢组学研究提出了新观点 ，未来也许可以成为抗击癌症的下一个重要因素。这种方法可以补充免疫疗法，即利用身体的天然防御来杀死癌细胞。到目前为止，研究人员已利用这种方法减缓肿瘤生长，但Reinhart-King研究组这一新发现的机制可以进一步将其对抗癌症转移。

Infection by the parasitic helminth Trichinella spiralis activates a Tas2r-mediated signaling pathway in intestinal tuft cells

簇细胞是一类顶端有一簇微绒毛的细胞，通常单个地分布在体内各组织器官中。虽然它们被发现已经有半个世纪了，但对于它们的功能一直不清楚。

浙江大学生命科学学院黄力全实验室发表了题为“Infection by the parasitic helminth Trichinella spiralis activates a Tas2r-mediated signaling pathway in intestinal tuft cells”的文章，揭示了肠道簇细胞（tuft cell）表达的苦味受体（Tas2rs）及其信号通路在检测线虫寄生虫旋毛虫感染及引发的II 型免疫反应中的重要作用。

Triggering of a Dll4–Notch1 loop impairs wound healing in diabetes

卡罗琳斯卡研究所的研究人员发现了一种机制，可以解释糖尿病患者伤口愈合受损，从而导致糖尿病足溃疡这种疾病。在糖尿病小鼠中，当确定的信号通路被阻断时，伤口愈合会得到改善。

被鉴定出来的信号通路称为Notch，由Notch受体（Notch1-4）与其邻近细胞上的靶分子之间的相互作用激活。这种信号通路以前已知参与细胞分化、细胞迁移和新血管的形成。

Uniquely human CHRFAM7A gene increases the hematopoietic stem cell reservoir in mice and amplifies their inflammatory response

人类基因组中有一个子集是唯一的、不存在于其他任何物种的。目前已经发现300多个，数量还在逐渐增加。这类基因往往与仅发生在人类身上的疾病有关，如神经/精神障碍、自身免疫性疾病以及部分癌症。

CHRFAM7A是由位于人类染色体15q13-14上的α7-N乙酰胆碱受体（α7 nicotinic acetylcholine receptor，α7nAChR/CHRNA7）基因。该基因在人类进化过程中通过基因重排形成的人类特异性基因，因此CHRFAM7A是一个与CHRNA7接近的杂交基因，编码一种与α7nAChR结构类似的蛋白质。两个基因都由独立的特异启动子调节表达。最近几项遗传学研究表明，CHRFAM7A/CHRNA7基因座和15号染色体上CHRFAM7A的2bp突变与尼古丁依赖、精神分裂症、认知功能障碍和神经退行性疾病有关。

②武汉大学Nature子刊发现一种新的促肥胖肝分泌因子

根据世界卫生组织统计，2016年，18岁及以上的成年人中逾19亿人超重，其中超过6.5亿人肥胖。肥胖是糖尿病、脂肪肝和心脑血管疾病的重要危险因素，可受遗传和环境等多因素影响。生活中常常会注意到有的人更容易变胖，有的人似乎很难变胖，而有的人一家都偏瘦或肥胖。发现新的“肥胖因子”对于认识和治疗代谢性疾病有重要意义。

来自武汉大学生命科学学院宋保亮教授团队最新发表了题为 “Gpnmb secreted from liver promotes lipogenesis in white adipose tissue and aggravates obesity and insulin resistance”的论文，发现了肝脏分泌的GPNMB蛋白是一个新的“肥胖因子”，它上调脂肪组织的脂质合成基因、抑制机体产热，最终引起肥胖及胰岛素抵抗；而利用抗体中和血液GPNMB对肥胖和糖尿病有良好治疗效果。

这一研究成果公布在Nature Metabolism杂志上，同期杂志发表题为《GPNMB: expanding the code for liver–fat communication》的preview进行专题报道。

原文检索：Gpnmb secreted from liver promotes lipogenesis in white adipose tissue and aggravates obesity and insulin resistance

③《Neuron》雌果蝇有性快感吗？有

科学家早就知道雄性果蝇射出的精液中有一种蛋白质会使雌果蝇对其他异性暂时失去兴趣。2019年5月6日新发表在《Neuron》杂志的一篇报道说，雄蝇利用这一技巧来提高卵细胞与自己的精子而不是其他雄蝇受精的可能性，研究的新颖之处在于，表明无论精子如何，性的感觉也会使雌蝇排斥其他雄蝇。

霍华德休斯医学院Janelia研究院的高级研究员，本文合著者Ulrike Heberlein说，这可能是一只雌蝇决定她是否应该继续尝试交配，或者她是否可以休息一下的快速方法。研究小组发现，当一只雌性果蝇有不间断的性行为时，一对雌性独有的神经元会将腹部感觉神经元发出的“停止交配”信息传送到大脑。

这一被称为“交配效应”的现象可能在野外尤为重要，“在野外交配可能会被打断，”Heberlein实验室的一名研究科学家、文章合著者Lisha Shao说。“一种能让雌蝇快速发现自己已经成功交配的机制将是一种恩惠。”

原文检索：Lisha Shao, Phuong Chung, Allan Wong, Igor Siwanowicz, Clement F. Kent, Xi Long, and Ulrike Heberlein. "A neural circuit encoding the experience of copulation in female Drosophila." Neuron. Published online May 6, 2019.

④Cell：先进技术看清楚菌毛带来的重要感染

一项研究发现，最常见的尿路感染(UTIs)致病菌利用一种奇怪的、弹簧样的减震器在其他细菌无法生存的地方存活下来并大量繁殖。通过更好地了解这些病菌将自身锚定在尿道内壁上的机制，医生们能够设计出一些新药和疫苗来阻止它们。

这一研究成果公布在Cell杂志上。

这一细菌是一种大肠杆菌，导致了高达90%的尿路感染。其极擅长抓握，利用称作为菌毛（pili）的微小触手样的附件将自身捆绑在尿道内壁上。当遭受猛烈的尿流时，卷曲的菌毛弯曲得像一根老式的电话线一样，让细菌能够承受住这场“巨大的飓风”。

原文检索：Structure of a Chaperone-Usher Pilus Reveals the Molecular Basis of Rod Uncoiling