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导读每年，全世界有数百万人感染登革热和寨卡病毒，这些致命疾病传播的主要罪魁祸首是通过蚊虫媒介——埃及伊蚊。换句话说，蚊子是世界上最致命的动物，在地球上杀死的人比其他任何动物都多。目前，控制这些毁灭性疾病的主要策略是使用杀虫剂，但是随着蚊子的进化以及逐步获得的杀虫剂抗性，使得这些传统方法收效甚微。因此，迫切需要有效、可持续和安全的蚊子控制技术。除了传统的控制措施外，一些基于基因的技术也正在被用来对付蚊子，其中包括针对群体抑制的多个雄蚊释放计划，如经典的基于辐射的不育昆虫技术或释放携带显性致死基因的蚊子等。此外，新兴的基于 CRISPR 技术的基因改造也正在开发中，目的是在确保安全的前提下实施。2021 年 9 月 10 日，美国加州大学圣地亚哥分校的研究团队在 Nature Communications 在线发表了题为 Suppressing mosquito populations with precision guided sterile males 的研究性文章，他们开发了一种被称为 precision-guided sterile insect technique（pgSIT）的

图片来源：PNAS困境与禁忌 对器官衰竭患者来说，器官移植依然是延续生命的唯一希望。受限于移植器官的来源供应有限，患者家属苦苦等待，患者忍受着与死神搏斗的煎熬。我国每年等待器官移植的患者超过 30 万人，但器官移植手术仅为１万余例。我国器官捐献数量和捐献率虽逐年增长，但与国内患者的巨大需求相比相距甚远。拓宽器官捐献来源满足移植需求是医生和患者需要共同面对的问题。 此外，在所有的器官移植中，必须使用免疫抑制剂以减少机体排斥移植器官的可能性。因此，器官移植无法回避感染风险和威胁。从医学伦理角度出发，将患有传染病的捐赠者器官移植给器官接受者一直以来是被禁止的，在一定程度上也限制了器官捐献来源。 图片来源：PNAS 2021 年 2 月 23 日，Jyoti Madhusoodanan 在 PNAS 杂志发表了题为 Advances in infectious disease treatment promise to expand the pool of donor organs 的文章，总结和讨论了医学和生命科学技术发展带来的传染病治疗进步有望提供更多的移植器官来源。 图片来源：CD

p53 基因是人体内最重要的抑癌基因之一，扮演着人体基因组守护者的角色。 p53 缺失会使得表达致癌基因的细胞无限增殖，从而直接导致癌症发生；p53 缺失还会导致存活的子代细胞中基因突变负荷增加，间接地促进癌症的发生。编码 p53 的 TP53 基因也是人类癌症中最常出现突变的抑癌基因。因此，一般认为，TP53 基因的突变常常与癌症的发生和患者的不良预后相关 [1]。 关于 TP53 基因的研究一直是肿瘤治疗领域的热点，科学家们也一直在苦苦探寻靶向 TP53 的肿瘤治疗药物，但是至今还没有针对突变型 p53 的药物被批准用于治疗含有这些突变的肿瘤患者。 2021 年 3 月 1 日，来自美国的 Bert Vogelstein, Sandra B. Gabelli 和 Shibin Zhou 团队研制出了一种靶向 TP53 突变基因的双特异性单链抗体（bispecific single-chain diabody，scDb）。这种双特异性抗体在体外和小鼠体内都能有效识别呈递新抗原的癌细胞，并激活 T 细胞，发挥抗肿瘤效应。 从理论上讲，这种双特异性抗体可以用来针对含有传统方法难以瞄准的突

大脑是人体最神奇的器官之一。思维、记忆的产生一直以来都是神经科学研究的重要方向，随着科学的发展，人们对大脑的认识也逐渐清晰。据悉，人脑的感知和产生思维的能力极为惊人，记忆能力庞大，预计可以储存 2,500,000 千兆的信息。同时人脑的信息处理能力更是媲美超级计算机，它每秒都以比计算机更快的速度处理大量信息，可达每秒高达 10 到 16 次幂。然而，这一切的物质基础是什么？很多时候研究更多的集中在神经回路上，具体到大脑是如何承载这些信息、执行这些能力的在很大程度上仍是未知。2021 年 2 月 25 日，来自英国肯特大学的 Benjamin T. Goult 在开放获取期刊系列 Frontiers 旗下 Frontiers in Molecular Neuroscience（Front. Mol. Neurosci.）杂志在线发表了题为 The Mechanical Basis of Memory – the MeshCODE Theory 的观点文章（HYPOTHESIS AND THEORY ARTICLE）。图片来源：Frontiers 网站截图Dr. Goult 以综述观点的形

春姑娘已经来临，相信小伙伴们的科研工作已经走上正轨。本周学术君继续带来 CNS 最新学术进展，助力大家在春暖花开时节科研顺利！ 1. Science: 构建人红细胞生长发育成熟的人源化小鼠模型 红细胞疾病对人类健康产生了巨大威胁，然而现有的人源化小鼠模型无法完全支持人红细胞完整发育，缺乏完整人红细胞体内生长发育模型。 2021 年 3 月 5 日，耶鲁大学 Richard Flavell 教授等团队在 Science 上发表研究论文 Combined liver-cytokine humanization comes to the rescue of circulating human red blood cells。该工作将小鼠肝脏替换为人肝脏，发现人的红细胞在人源化小鼠体内正常生长发育，成熟的红细胞能够在小鼠体内循环，进而使得人的血液流淌。该新型人源化小鼠研究工具可用于造血干细胞疾病、红细胞和肝脏生理学联系研究，为临床药物的筛选鉴定开辟新途径。 图 1：来源 Science 2. Cell Metabolism: 高纤维膳食预防肥胖孕妇对后代认知及行为的伤害 动物和人体研究数据表明

二十世纪以来，癌症早已成为了让人闻风丧胆的恶魔。绝大多数的癌症由都是体内基因突变的积累、遗传因素的遗传以及接触致癌物质等因素导致的。但有这样一种罕见的患癌方式，能让所有父母都为之担忧，那就是癌症的「母婴传播」。 图片来源：NEJM 2021 年 1 月 7 号，来自日本国立癌症中心的 Chitose Ogawa 带领团队在 NEJM 上发表了题为 Vaginal Transmission of Cancer from Mothers with Cervical Cancer to Infants 的论文 [1]，报道了 两例罕见的癌症母婴传播的情况，为这种鲜为人知的癌症传播方式提供了珍贵的数据。研究内容： 「母婴传播」是一种极其罕见的患癌方式，每 50 万患癌母亲中，才会出现一例这样的情况，而每 1000 位孕妇中，只有 1 位母亲患癌，所以这种情况发生的概率极低。 在这项研究之前，世界上仅报道过 18 例癌症母婴传播的病例。研究团队在这篇论文中进行了详细的梳理。 图片来源：NEJM 此前报道的母婴传播癌症 ，以母亲患黑色素瘤出现的次数最多，白血病及淋巴瘤次之。这些癌症大部分是因为肿瘤

生物体的自切（autotomy）反射早为人熟知，其中最常见的莫过于壁虎断尾。一些动物在遇到外界刺激或捕食者时，为了生存，他们可能会「断臂求生」，切除尾巴、附体等肢体末端。随后，在合适的环境条件下，被舍弃的部分会肢体再生，完好如初。然而，令人惊奇（惊恐）的是，对某些动物来说，断尾都太过小意思了，他们断头玩儿... 在失去包括心脏的大多数身体器官后，还可以在一定时间内重新长出，再获新生。 2021 年 3 月 8 日，日本奈良女子大学的 Sayaka Mitoh（通讯作者）与 Yoichi Yusa 合作在 Cell 旗下子刊 Current Biology（IF：9.6）发表题为 Extreme autotomy and whole-body regeneration in photosynthetic sea slugs 的研究论文。 她们发现两种海蛞蝓（ Elysia cf. marginata 和 Elysia atroviridis，有翻译为缘边海天牛和缘深海天牛）能在自行断头后重新长出心脏及其他身体器官。 图片来源：Current Biology 这种神奇的生物也引起了 Na

代谢紊乱相关的疾病包括肥胖症，二型糖尿病（T2DM），非酒精脂肪肝（NAFLD），冠心病（CVD）和中风。近些年来随着其流行比例的增高，已经成为了临床和转化研究的关键领域。然而由于个体间的高度可变性，目前尚未找到明确的可运用于早期检测和鉴别诊断这些代谢性疾病的通用生物标志物。因此，能够在早期发现这些高危人群对于预防和控制这些代谢疾病就变得尤为关键。 近日上海交通大学附属第六人民医院贾伟教授，贾伟平教授和香港浸会大学吕爱平教授团队合作在 Nature Communications 发表了题为 Hyocholic acid species as novel biomarkers for metabolic disorder 的研究论文，揭示了猪胆酸在预测代谢紊乱相关疾病中发挥的重要作用。 图片来源：Nature Communications 猪作为一种独特的哺乳动物，却对一些代谢疾病（T2DM，NAFLD 和 CVD）具有异常的抵抗力。最近报道发现猪与人类的胆汁酸（BAs）有着明显的不同，猪体内有大量的猪胆酸（HCA）的存在（>75%）而人类体内只有仅仅 3% 左右。胆汁酸的功能主

背景介绍 近期，癌症神经科学以及神经营养配体促进肿瘤恶性进展的相关研究越来越多，也逐渐成为领域内的热点之一。其中，一种神经营养因子 —— Artemin (ARTN)，被发现能够促进肿瘤进展，而 ARTN 主要是由肿瘤诱导产生的 CD45−Ter119+CD71+ 红系祖细胞分泌的，CD45−Ter119+CD71+ 细胞又被称为「Ter 细胞」，为晚期实体瘤动物脾细胞的主要组成部分。 放射治疗，简称放疗，广泛应用于各种癌症的治疗，最近的研究表明，免疫系统在介导放疗的抗肿瘤作用中扮演着重要的角色。放疗可通过诱导树突状细胞的成熟和增强 T 细胞活化来介导抗肿瘤免疫。此外，免疫检查点抑制剂的研究，如程序性死亡 - 1 (PD-1) 抑制剂，也是肿瘤治疗领域内的热门研究，其主要目的在于增强 T 细胞的功能，也有是通过增加 II 型干扰素的产生而发挥抗肿瘤作用。 由于 Ter 细胞是由肿瘤细胞诱导产生的，而放疗和免疫疗法的目的又是消灭肿瘤细胞，那么 Ter 细胞、放疗和免疫疗法三者在肿瘤发生发展以及治疗中有着怎样的关联呢？目前仍未有明确的答案。 2021 年 2 月 24 日，来自中国西安交通

春暖花开好时节，周末阳光明媚，坐在樱花树下了解最新学术进展，不失为一种粉色的浪漫！ 本周学术君继续为大家带来 CNS 文章，助力科研顺利！ 1. Science Translational Medicine：小细胞外囊泡促进血管生成 血管生成在胚胎发育和体内平衡中起着至关重要的作用，干细胞衍生的小细胞外囊泡（sEVs）被证明能促进心肌梗死（MI）后的血管生成。 2021 年 3 月 10 日，浙江大学医学院附属第二医院胡新央、王建安团队与阿拉巴马大学伯明翰分校张建一团队合作在 Science Translational Medicine 杂志上发表论文 Small extracellular vesicles containing miR-486-5p promote angiogenesis after myocardial infarction in mice and nonhuman primates，报道了 间充质干细胞（MSC）分泌的小细胞外囊泡通过 miR-486-5p 促进小鼠和非人类灵长类动物心肌梗死后的血管生成，从而保护梗死心脏的心功能。小小的身体，大大的能量，小细

电压门控钠离子通道（Nav）位于细胞膜上，选择性地将 Na + 渗透到整个细胞膜上，通过引发和传导动作电位参与肌肉收缩，神经信号传递等重要生理过程。目前已经发现人类 Nav 有 9 个亚型（Nav 1.1 至 Nav 1.9），这些离子通道的功能异常与癫痫、疼痛综合征、心脏相关疾病等多种疾病相关。颜宁团队多年来始终致力于 Nav 通道的结构生物学研究，取得了一系列研究成果，多篇文章发表在 Nature、Science、PNAS 等期刊上。然而以往的研究多是在细菌的钠离子通道晶体结构解析，少有哺乳动物及人源钠离子通道的研究，此次 PNAS 背靠背两篇文章则打破了此前的局限，在人源钠离子通道结构上取得重大突破。2021 年 3 月 12 日，普林斯顿大学颜宁团队与清华大学潘孝敬团队合作在 PNAS 上发表题为 Structure of human Nav1.5 reveals the fast inactivation-related segments as a mutational hotspot for the long QT syndrome 的研究论文。 图片来源：PNAS研究报道

背景介绍 人类免疫缺陷病毒 1 型 (HIV-1) 的感染会导致体内 CD4+ T 细胞的进行性丢失，这是因为 HIV-1 主要感染 CD4+ T 细胞，而 CD4+ T 细胞的耗竭则反映了一种细胞感染病毒的病变效应。长期以来，这一现象也被认为是 HIV-1 发病机制的核心，但其详细的分子机制仍待完全阐明。 不过，越来越多的研究表明，那些未被病毒感染的 CD4+ T 细胞也会发生广泛而严重的损耗，这一现象被称为「旁观者效应」。然而，在 HIV-1 感染期间，旁观者 CD4+ T 细胞耗损的机制仍然是领域内尚未解决的科学问题。 2021 年 3 月 15 日，中国人民解放军总医院第五医学中心感染性疾病科 & 国家传染病临床研究中心王福生院士团队在 JCI 发表了题为 NLRP3 inflammasome induces CD4+ T cell loss in chronically HIV-1–infected patients 的研究性论文，该研究揭示了 NLRP3 依赖的细胞焦亡在 HIV-1 感染患者的 CD4+ T 细胞损耗中扮演着重要角色，并提示细胞焦亡信号可作为 HI

连日来北方的沙尘暴天气刷遍全网，中央气象台接连发布大范围的沙尘暴预警，环境对人类健康的影响再次引起人们的广泛关注！图片来源：中央气象台截图事实上，环境损伤对人体的影响是全面的、复杂的、长期的，也不仅仅止于即时可见的沙尘暴，还包括日常接触到的各种外来刺激，吸烟、紫外线...对于如何开启这类研究，探讨环境暴露在人的一生中的破坏性影响，其实很多学者可能并没有清晰的概念。2021 年 3 月 2 日，来自德国的 Annette Peters、比利时的 Tim S. Nawrot 和美国的 Andrea A. Baccarelli 三位教授在 Cell 上共同发表了一篇重磅综述：Hallmarks of environmental insults[1]。他们提出了环境损伤的八大特征：氧化应激和炎症、基因组改变和突变、表观遗传改变、线粒体功能障碍、内分泌紊乱、细胞间通讯改变、微生物群落改变和神经系统功能受损。这些特征共同支持了环境暴露在人的一生中的破坏性影响。这篇综述有助于我们进一步理解：环境损伤从哪些方面影响人体健康或导致疾病；为什么复杂的环境暴露混合物即使在相对适度的浓度下也会导致严重的健康影

癌症的早筛早检有着重大的临床应用价值，相应的科研领域对于癌症早检相关的生物标志物、检测方法的探索也一直是最热门的方向之一。此前，我们丁香学术曾关注了一度火遍全球的「滴血验癌」（详见文末推荐阅读），然而最近却不经意间发现一种打着「尿液验癌」「已入医保」、「远程云医」等等闪瞎眼睛标签的产品。小编第一反应觉得自己的智商受到了侮辱，这是骗鬼呢吧？本着科研认真负责的态度，特地对所谓「尿液验癌」领域进行了一番探查，结果却令人大吃一惊，原来这种异想天开的无创早检方式已经接近成功！兜售梦想，原始版「尿液验癌」这个所谓的癌症尿液检测试剂的原理很简单，通过检测尿液中的羟基苯丙氨酸（酪氨酸）以提示恶性疾病的发生。但事实上，对羟基苯丙氨酸从来就不是什么肿瘤标志物。另外，即使发现肿瘤标志物的升高，也并不代表已经患有恶性肿瘤，许多良性疾病和生理活动也引起某些肿瘤标志物高于正常参考值。图片来源：网络截图然而宣传却称只需要取 5 毫升尿液，滴入玻璃管，五分钟后溶液的颜色就会发生变化，然后对照色卡，大红色为乳腺癌、蓝色为肝癌、绿色为肠癌、紫红色为胃癌，出现尿液本身的淡黄色，则表示正常。看来不是试剂盒有效，而是人人都是「

盐作为日常食物的重要组成部分，对身体的内环境平衡有非常重要作用。摄入过量的盐往往会导致许多的心血管系统和肾脏相关疾病。2019 年著名医学杂志 Lancet 发表 2017 年全球疾病研究系列报告，指出全球不良饮食相关的死亡中，有三大因素分别为高盐饮食，全谷类摄入不足和水果摄入不足。在我国因不良饮食而导致的心血管疾病死亡率高居世界前列。于是，人们普遍认为减少盐的摄入量是一种合乎逻辑的治疗心血管健康的方式。高盐饮食除了引起心血管相关疾病，同样也会诱导自身免疫性疾病的发生，如近年来发病率激增的多发性硬化症（MS）。有研究表明高盐饮食通过改变肠道菌群和增强 TH17 细胞分化，从而加剧了人工诱导的中枢神经系统自身免疫疾病。然而目前并没有证据表明盐的摄入与自发性自身免疫疾病相关。 2021 年 3 月 15 日，德国马克思普朗克生化研究所 Gurumoorthy Krishnamoorthy 团队在 PNAS 上在线发表题为 High-salt diet suppresses autoimmune demyelination by regulating the blood–brain barr

一年之计在于春，春天是提升自我、充实大脑的最好时节。本周学术君继续为大家带来最新的 CNS 论文解读，助力小伙伴们科研顺利！ 1. Cell：揭示女性容易患自身免疫性疾病机制 哺乳动物在进化过程中会发生 X 染色体失活 (XCI) 现象，学界认为逃避 XCI 能够助长性别差异。 2021 年 3 月 17 日，斯坦福大学张元豪教授团队在 Cell 发表研究论文 B cell-specific XIST complex enforces X-inactivation and restrains atypical B cells。该工作通过 CRISPRi 筛选技术和 XIST RNA 导向的蛋白质组学， 发现了体细胞类型特异性的 XIST 复合物，同时鉴定出暂停 B 细胞中 X 连锁基因启动子的 TRIM28 分子。分析新冠肺炎或系统性红斑狼疮的女性患者的转录组数据，发现 CD11c + 非典型记忆 B 细胞的 XIST 失调表征了 XIST 依赖性基因的逃逸情况。 该研究从全新的角度揭示了女性更易患自身免疫疾病的原因，为临床上制定个性化治疗方案具有指导意义！ 图 1：来源 Cell

手机、平板电脑等移动设备使用正在改变人们的日常工作学习方式，甚至有的实验室已经在尝试无纸化记录...平时阅读文献的时候，许多人可能有把文献打印出来阅读的习惯。明明电子产品也有高亮、备注这些工具，为什么有的人还是喜欢纸上阅读记录呢？今天介绍的这篇研究从神经科学与行为学的角度对此进行了研究！背景介绍 目前，关于人类记忆的特征，已经通过多种方法进行了研究，其中包括临床、心理和神经影像学等方面的研究。然而，在回忆的过程中，大脑是如何被不同的「程序」调节的，迄今为止仍不清晰。其中，关于使用纸质笔记本和进行手写笔记是否可以增强记忆及随后的回忆过程仍待更加深入的研究，同时这些不同的信息输入方式会在大脑水平上造成怎样的差别仍然是未知的。揭开这些问题的答案将极大的影响现代人的工作生活理念！图片来源：站酷海洛 Plus 2021 年 3 月 19 日，来自日本东京大学的研究团队在 Frontiers in Behavioral Neuroscience 杂志上发表了题为「Paper Notebooks vs. Mobile Devices: Brain Activation Differences Dur

在 100 多年前于人类肿瘤中首次发现细菌的存在。微生物定植在人类肿瘤中，则被称为肿瘤微生物，它们可以通过引起炎症或局部免疫抑制等方式影响肿瘤的微环境。这将改变人体免疫系统对肿瘤的响应，并且影响了治疗。 免疫系统是通过一种被称为肿瘤抗原的分子来区分正常细胞和肿瘤细胞的。每一个细胞都含有抗原呈递的机制，通过细胞表面一种人类白细胞抗原（HLAs）的特殊分子将抗原衍生的多肽呈递给免疫系统，而 HLA 呈递的多肽被称为抗原表位。肿瘤抗原主要分为两类：肿瘤相关抗原和肿瘤特异性抗原。肿瘤相关抗原在正常组织和肿瘤中都有表达，如果免疫反应激活，就有可能对表达抗原的正常组织产生有害的自身免疫反应。相比之下，肿瘤特异性抗原仅在肿瘤细胞上表达，因此是对肿瘤进行特异性免疫攻击的理想目标。 目前有研究发现在病毒诱导的肿瘤中，可以从病毒诱导癌症的蛋白中提取抗原表位作为肿瘤特异性抗原。既然肿瘤中有细菌的存在，并且细菌通过导致微环境的改变影响免疫系统，那么免疫系统是否能识别肿瘤内的细菌本身呢？细菌是否可以作为肿瘤的特异性抗原呢？ 2021 年 3 月 17 日，以色列魏茨曼科学研究所 Shelly Kalaora 等

胶质瘤，顾名思义，是一种由神经胶质细胞恶化发展而来的中枢神经系统肿瘤，是目前发病率最高的原发性颅脑肿瘤。据美国脑肿瘤注册中心（Central Brain Tumor Registry of the United States，CBTRUS）统计，胶质瘤约占所有中枢神经系统肿瘤的四分之一，占所有颅脑恶性肿瘤的 80%。胶质瘤具有侵袭性生长的特点，虽然手术治疗仍是首选，但难以根治，很容易复发。手术联合放疗及替莫唑胺为主的化疗是目前临床上主要的治疗方案，但是效果并不理想。 自 2008 年 Parsons DW 教授在胶质母细胞瘤中首次发现异柠檬酸脱氢酶－1（isocitrate dehydrogenase，IDH1）突变以来，IDH1 突变的影响及意义逐渐成为了脑胶质瘤的研究热点。许多科学家以 IDH1 为靶点，通过肿瘤疫苗、细胞疗法等免疫治疗方式，以期在脑胶质瘤的治疗中取得突破 [1]。 2021 年 3 月 24 日，来自德国海德堡的 Michael Platten 团队研制出了一种靶向 IDH1 突变的肿瘤疫苗（IDH-vac）。这种肿瘤疫苗可以在患者体内有效激活抗肿瘤免疫应答反应，

细胞自噬（autophagy）一词来自希腊单词 auto-，意思是「自己的」，以及 phagein，意思是「吃」。所以，细胞自噬的意思就是「吃掉自己」。细胞自噬是真核生物中进化保守的对细胞内物质进行周转的重要过程。近 10 年来，Autophagy 相关研究逐年攀升，在 NCBI 可以检索到将近 6 万条文献记录，年发文量直线上升。然而，面对茫茫多的文献，该如何开展自噬研究，选择哪些参考研究呢？有没有相对统一的标准指南呢？ 数据来源：Pubmed 官网 2021 年 2 月 8 日，Autophagy 杂志 (2019 IF:9.770) 官方网站正式发表题为 Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy (4th edition)[1] 的 综述论文。在该杂志主编 Daniel J. Klionsky 教授以及世界领域内众多自噬研究相关科学家的共同努力下，第四版自噬研究指南在千呼万唤中如约而至。千人同心，则得千人之力，新版自噬研究指南全文近 400 余页，引用文献多达 4000