三句话读懂一篇 CNS：寒冷时食欲大增之谜；吸电子烟会增加多

丁香学术2021-09-08

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一层秋雨一层凉，立秋后早晚温度随之降低。寒冷之时总是会忍不住大快朵颐，控制人体主动贴秋膘的神经机制是什么呢？本周学术君继续为大家带来 CNS 科研最新动态！

1. Nature：首次揭示超高分辨率全长四膜虫核酶冷冻电镜结构

2021 年 8 月 11 日，四川大学华西医院苏昭铭团队、中国科学技术大学张凯铭团队及美国斯坦福大学 Wah Chiu 和 Rhiju Das 团队，联合在 Nature 杂志上发表论文 Cryo-EM Structures of Full-Length Tetrahymena Ribozyme at 3.1 Å Resolution。

利用单颗粒冷冻电镜技术首次解析了全长四膜虫核酶在无底物结合状态（apo）和底物结合状态（holo）的高分辨结构，是目前分辨率最高的纯 RNA 冷冻电镜结构，为四膜虫核酶剪接反应的研究提供了结构和机制解析支持！

图 1：来源 Nature

2. Nature Metabolism：开辟了攻克寨卡病毒新思路

孕妇感染寨卡病毒（ZIKV）会使腹中胎儿发育异常，引起小头症！

2021 年 8 月 12 日，清华大学药学院胡泽平团队在 Nature Metabolism 杂志发表研究论文 Aberrant NAD+ metabolism underlies Zika virus-induced microcephaly。

以多组学研究策略，揭示 ZIKV 感染导致小头症脑组织引起显著的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）代谢重编程机制，以小鼠为动物模型，发现靶向干预 NAD+ 代谢路径可有效改善 ZIKV 感染所致的小头症！

该研究为人类攻克寨卡病毒提供了新思路，愿该病毒早日从地球消失！

图 2：来源站酷海洛

3. Nature Genetics：揭示慢性肾脏病的致病基因及机制

2021 年 8 月 12 日，美国宾夕法尼亚大学 Katalin Susztak 团队在 Nature Genetics 杂志上发表论文 Mapping the genetic architecture of human traits to cell types in the kidney identifies mechanisms of disease and potential treatments。

以经显微切割的 356 个肾小管和 303 个肾小球样本作为研究模型，揭示了慢性肾脏病及其并发症的大量致病基因及其致病机制，解析了肾脏单细胞水平的调控机制，为开发药物攻克慢性肾脏病提供了基础！

图 3. 来源 Nature Genetics

4. Science：中年发福并非由代谢低引起

常言道：上年纪了，喝凉水都变胖。

2021 年 8 月 13 日，中国科学院深圳先进技术研究院 John Speakman 教授团队等在 Science 杂志上发表研究论文 Daily energy expenditure through the human life course。

该研究首次阐释了机体生命周期的代谢规律，发现婴儿的代谢最高，60 岁后老年人群代谢才开始下降，中年发福并非代谢缓慢引起。

图 4：来源站酷海洛

5. Molecular Cell：精准治疗 KRAS 突变肿瘤的新策略

KRAS 是胰腺癌、结直肠癌和肺癌的致癌基因之一。

2021 年 8 月 9 日，中国科学院上海药物研究所谭敏佳研究员等团队在 Molecular Cell 杂志上发表研究论文 A proteomic and phosphoproteomic landscape of KRAS mutant cancers identifies combination therapies。

该研究构建了多组学 KRAS 突变肿瘤的分子分型，为开发精准治疗 KRAS 突变肿瘤的策略提供了参考。

图 5：来源 Molecular Cell

6. JAMA Pediatrics：电子烟增加多种疾病风险

越来越多的研究表明，电子烟对人体健康产生不良影响。

2021 年 8 月 9 日，加州大学 Holly R. Middlekauff 教授团队在 JAMA Pediatrics 发表研究论文 Association of 1 Vaping Session With Cellular Oxidative Stress in Otherwise Healthy Young People With No History of Smoking or Vaping: A Randomized Clinical Crossover Trial。

该研究表明健康的年轻人吸食电子烟约 30 min，也能够导致体内自由基及抗氧化剂的失衡。长此以往将增加罹患肺病、心血管疾病和神经系统疾病的风险。

图 6：来源站酷海洛

7. Nature Biomedical Engineering：新型聚合物涂层降低排异反应

器官移植后产生的排异反应严重地影响患者的生活。

2021 年 8 月 9 日，加拿大不列颠哥伦比亚大学 Kizhakkedathu 教授团队在 Nature Biomedical Engineering 杂志上发表研究论文 Prevention of vascular-allograft rejection by protecting the endothelial glycocalyx with immunosuppressive polymers。

该团队研发出一种特殊的聚合物，使其覆盖至待移植器官的血管上，能够显著地减小器官移植的排异反应。

图 7：来源 Nature Biomedical Engineering

8.Nature Communications：开发新型实时变色机器

2021 年 8 月 10 日，韩国首尔国立大学 Seung Hwan Ko 团队和汉阳大学 Sukjoon Hong 团队在 Nature Communications 杂志联合发表论文 Biomimetic chameleon soft robot with artificial crypsis and disruptive coloration skin。

该研究以变色龙为灵感，将热致变色液晶层与纵向堆叠、有图案的银纳米线网络进行功能集成，开发出能根据背景实时变色的软体机器人，为新型可穿戴伪装技术打开了别样思路！

图 8. 来源 Nature Communications

9.Cell reports：揭秘寒冷时食欲大增的神经机制

寒冷时吃得多，并非是嘴馋，而是身体为了维持机体平衡做出的选择。

2021 年 8 月 10 日，上海交通大学医学院基础医学院黄菊课题组在 Cell Reports 杂志发表论文 An mPOA-ARC^AgRPpathway modulates cold-evoked eating behavior。

该研究以小鼠在寒冷环境下的进食行为模型，找出了下丘脑视前区寒冷感知神经元到下丘脑弓状核促摄食神经元之间的连接通路，通过逆行跨单突触追踪技术、化学遗传学等手段证明 mPOA-ARC^AgRP 神经环路是促进食欲大增的终极密码！

图 9. 来源 Cell reports

10.Nature：大规模研究解析与常见疾病相关的罕见基因变异

2021 年 8 月 10 日，英国阿斯利康 Slavé Petrovski 团队在 Nature 杂志发表论文 Rare variant contribution to human disease in 281,104 UK Biobank exomes。

研究团队根据自英国生物样本库（UK Biobank）的 281104 名志愿者的全外显子测序数据，通过全基因组关联研究（GWAS）阐明了数以千计的罕见蛋白质编码遗传变异对疾病的影响。

该成果丰富了罕见基因对于疾病影响的研究，为后续新药开发提供了理论支持！

图 10. 来源 Nature

题图来源：站酷海洛

参考文献：

1. Su, Z., Zhang, K., Kappel, K. et al. Cryo-EM structures of full-length Tetrahymena ribozyme at 3.1 Å resolution. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03803-w

2. Pang, H., Jiang, Y., Li, J. et al. Aberrant NAD+ metabolism underlies Zika virus–induced microcephaly. Nat Metab (2021). https://doi.org/10.1038/s42255-021-00437-0

3. Sheng, X., Guan, Y., Ma, Z. et al. Mapping the genetic architecture of human traits to cell types in the kidney identifies mechanisms of disease and potential treatments. Nat Genet (2021). https://doi.org/10.1038/s41588-021-00909-9

4. Herman Pontzer et al. Daily energy expenditure through the human life course (2021). DOI: 10.1126/science.abe5017

5. Zhiwei Liu et al. A proteomic and phosphoproteomic landscape of KRAS mutant cancers identifies combination therapies, Molecular Cell, 2021, https://doi.org/10.1016/j.molcel.2021.07.021.

6. Kelesidis T et al. Association of 1 Vaping Session With Cellular Oxidative Stress in Otherwise Healthy Young People With No History of Smoking or Vaping: A Randomized Clinical Crossover Trial. JAMA Pediatr. Published online August 09, 2021. doi:10.1001/jamapediatrics.2021.2351

7. Siren, E.M.J., Luo, H.D., Tam, F. et al. Prevention of vascular-allograft rejection by protecting the endothelial glycocalyx with immunosuppressive polymers. Nat Biomed Eng (2021). https://doi.org/10.1038/s41551-021-00777-y

8. Kim, H., Choi, J., Kim, K.K. et al. Biomimetic chameleon soft robot with artificial crypsis and disruptive coloration skin. Nat Commun 12, 4658 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-24916-w

9.ShuoYang et al. An mPOA-ARCAgRPpathway modulates cold-evoked eating behavior.Cell reports(2021).

https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(21)00930-X

10. Wang, Q., Dhindsa, R.S., Carss, K. et al. Rare variant contribution to human disease in 281,104 UK Biobank exomes. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03855-y