三句话读懂一篇 CNS：肠道菌群还会促进癌症生长？在大脑里装个起搏器可治疗重症抑郁
长生不老，青春永驻自古以来是人们美好的夙愿。适宜运动，饮食平衡被科学证明有利于延长寿命，那么背后的机制是什么呢？本周学术君继续为大家带来 CNS 最新科学进展，共赴科学盛宴！
1. Nature Medicine：成功治愈重度抑郁症患者2021 年 10 月 5 日，美国加州大学旧金山分校 Scangos 教授团队在 Nature Medicine 杂志发表研究论文 Closed-loop neuromodulation in an individual with treatment-resistant depression。该研究通过改良传统的深部脑刺激（DBS）治疗抑郁症的设备，在脑中安装起搏器，特异性地识别患者正确的大脑脑回路和神经生物标志物，创建了个性化的治疗方法，治愈了患者的重度抑郁症！
图 1：来源 Nature Medicine
2. Nature Plants：首次在植物中发现巨型 COPII 被膜小泡2021 年 10 月 07 日，香港中文大学姜里文教授团队在 Nature Plants 发表研究论文 A distinct giant coat protein complex II vesicle population in Arabidopsis thaliana。该研究首次鉴定发现了与植物逆境胁迫相关的巨型 COPII 被膜小泡，植物（拟南芥）特有的 COPII 被膜小泡同源小 G 蛋白 AtSar1a，在激素脱落酸（ABA）或干旱环境压力影响下，能产生携带并运输与逆境胁迫相关的功能蛋白的巨型囊泡！
图 2：来源 Nature Plants
3. Nature Aging：干细胞逃逸引起衰老的背后机制2021 年 10 月 4 日，美国西北大学和科罗拉多大学博尔德分校易睿团队在 Nature Aging 杂志发表了研究论文 Escape of hair follicle stem cells causes stem cell exhaustion during aging。该研究通过单细胞基因组学分析发现年长小鼠的毛囊干细胞外间质和基底膜相关基因的表达随着衰老而降低，体内实验跟踪毛囊干细胞命运，首次向人们展示了组织干细胞在衰老过程中的行为，提出了干细胞逃逸作为衰老的新机制！
图 3：来源 Nature Aging
了解人体内细胞类型，对于战胜疾病和保卫健康具有重要意义。2021 年 9 月 29 日，纽卡斯尔大学 Muzlifah Haniffa 教授等研究团队在 Nature 杂志发表研究论文 Blood and immune development in human fetal bone marrow and Down syndrome。该研究全面分析了人类胎儿骨髓中血液系统及免疫系统的发育历程，发现多数血细胞和免疫细胞类型源自发育中的骨髓，如阻止细菌感染的关键白细胞。
2021 年 10 月 8 日，南瑞士肿瘤研究所（IOSI）的 Andrea Alimonti 团队在 Science 杂志发表研究论文 Commensal bacteria promote endocrine resistance in prostate cancer through androgen biosynthesis。该研究通过构建小鼠模型和 16S rDNA 测序分析，首次揭示了肠道微生物可以参与雄激素的合成，并可利用该方式影响前列腺癌的发展，有望通过改变肠道菌群的组成，开发新的抗癌方法！
图 5：来源 Science
6. Nature Biotechnology：开发出新一代光遗传学工具遗传学技术改变了人类时间和空间上控制生物过程的能力。2021 年 10 月 4 日，华东师范大学生命学院叶海峰教授研究团队在 Nature Biotechnology 杂志上发表研究论文 A small and highly sensitive red/far-red light-mediated optogenetic switch for multiple applications in mammals。该研究历时五年，开发一种 REDMAP 的检测工具。在 660 nm 光照射下，能够快速结合穿梭蛋白-远红细长下胚轴 1，并在 730 nm 处发生解离。该工具对于精确控制动物的生物活动具有重要意义。
图 6：来源 Nature Biotechnology
看恐怖电影时听到配乐，往往令人毛骨悚然，想躲到被子里去。2021 年 10 月 4 日，霍华德·休斯医学研究所 Bernardo L. Sabatini 教授团队在 Cell 杂志上发表研究论文 Bombesin-like peptide recruits disinhibitory cortical circuits and enhances fear memories。该研究揭示 VIP（vasoactive-intestinal peptide）细胞密切参与皮层对声音和电击刺激的应答，发现 GRP-GRPR 通路能够增强听觉恐惧记忆，揭示了调节恐惧记忆的机制为选择性抑制皮层微环路的神经肽招募。
图 7：来源 Cell
2021 年 9 月 29 日，美国哥伦比亚大学欧文医学中心 Mimi Shirasu-Hiza 教授团队在 Nature 杂志上发表研究论文 Circadian autophagy drives iTRF-mediated longevity。该研究以果蝇作为样本发现，间歇性禁食能够延长寿命。夜晚禁食有助于细胞启动自我清理系统，去除体内垃圾。同时，禁食时间点至关重要，白天禁食，晚上却不戒夜宵则无意义！
图 8：来源 Nature
9. Science Advances：解析 HSPA13 分流 TNFα 信号的新机制2021 年 10 月 6 日，浙江大学生命科学研究院冯新华团队在 Science Advances 杂志发表研究论文 HSPA13 Facilitates NF-κB-mediated Transcription and Attenuates Cell Death Responses in TNFα Signaling。该研究发现位于 TNFα 受体复合体中新成员 HSPA13，通过直接结合 TNFR1 以及 RIP1，形成稳定的 TNFR1-HSPA13-RIP1 复合体，促进下游 NF-κB 介导的转录激活及细胞生存，抑制细胞的程序性死亡！
图 9：来源 Science Advances
10. Cell：发现针对莱姆病病原菌的新型选择性抗生素2021 年 10 月 6 日，美国东北大学 Kim Lewis 团队在 Cell 杂志发表研究论文 A Selective Antibiotic for Lyme Disease。该研究从土壤微生物中分离筛选到一种来源于放线菌、名为 Hygromycin A 的化合物，对包括伯氏疏螺旋体在内的螺旋体门的细菌具有高度选择性和抗菌活性，且不破坏肠道菌群稳态。
图 10：来源 Cell
1.Scangos, K.W., Khambhati, A.N., Daly, P.M. et al. Closed-loop neuromodulation in an individual with treatment-resistant depression. Nat Med (2021). https://doi.org/10.1038/s41591-021-01480-w2.Li, B., Zeng, Y., Cao, W. et al. A distinct giant coat protein complex II vesicle population in Arabidopsis thaliana. Nat. Plants (2021). https://doi.org/10.1038/s41477-021-00997-93.Zhang, C., Wang, D., Wang, J. et al. Escape of hair follicle stem cells causes stem cell exhaustion during aging. Nat Aging 1, 889–903 (2021). https://doi.org/10.1038/s43587-021-00103-w4. Laura Jardine et al. Blood and immune development in human fetal bone marrow and Down syndrome. Nature, 2021, doi:10.1038/s41586-021-03929-x.5. Gut bacteria enable prostate cancer growth, Retrieved October 7, 2021, from https://www.science.org/doi/10.1126/science.abl70706.Zhou, Y., Kong, D., Wang, X. et al. A small and highly sensitive red/far-red optogenetic switch for applications in mammals. Nat Biotechnol (2021). https://doi.org/10.1038/s41587-021-01036-w7.Sarah Melzer et al. Bombesin-like peptide recruits disinhibitory cortical circuits and enhances fear memories.Cell (2021). https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.09.0138.Ulgherait, M., Midoun, A.M., Park, S.J. et al. Circadian autophagy drives iTRF-mediated longevity. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03934-09.Chun Gao et al. HSPA13 facilitates NF-κB–mediated transcription and attenuates cell death responses in TNFα signaling.Science(2021). https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abh1756.10. Nadja Leimer et al. A Selective Antibiotic for Lyme Disease.Cell(2021)https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.09.011
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