三句话读懂一篇 CNS：昼夜颠倒的睡眠，容易加速肥胖；为什么思考会让人感到疲惫？

本周学术君继续带来 CNS 最新进展，助力大家勇攀科研高峰！

1. Cell：揭示光感知促进脑发育的神经机制

发育早期视觉（光）感知能促进多脑区的协同发育和高级脑功能的形成，但其具体机制不明。

2022 年 8 月 8 日，中国科学技术大学生命科学与医学部薛天教授、鲍进研究员团队在 Cell 杂志发表研究论文 Melanopsin retinal ganglion cells mediate light-promoted brain development。

该研究通过使用离体电生理记录、神经元形态标记、质谱、脑和视网膜神经调控和示踪、Go/No-go 行为学等方法，发现幼年期 ipRGCs 光感受的缺失，会导致小鼠成年后的学习速度显著下降，深入揭示了光感知促进哺乳动物幼年多脑区协同发育的神经机制及对成年后学习能力的影响。

图 1：来源 Cell

2. Nature Biotechnology：开发出特异性更高、安全性更好的 Cas13 系统

大量证据表明 Cas13a、Cas13b、Cas13d 在哺乳动物细胞中普遍存在着旁切活性，会造成严重的基因编辑脱靶效应。

2022 年 8 月 11 日，中科院神经所杨辉课题组与辉大（上海）生物科技有限公司研发团队联合在 Nature Biotechnology 杂志发表研究论文 High-fidelity Cas13 variants for targeted RNA degradation with minimal collateral effects。

该研究对 Cas13（包括 Cas13d 和 Cas13X）进行蛋白工程化改造、筛选及验证，开发出了具有高效编辑活性、极低旁切活性的高保真 Cas13 蛋白变体，对基于 RNA 编辑的基因治疗策略研发及后续的临床转化具有重要意义！

图 2：来源 Nature Biotechnology

3. Current Biology：为何脑力工作让人疲惫？

长时间持续的脑力劳动不仅令人头秃，而且使人感觉十分疲惫。

2022 年 8 月 11 日，巴黎 Pitié-Salpêtrière 医院、巴黎大脑研究所的 Antonius Wiehler 等人在 Current Biology 杂志发表研究论文 A neuro-metabolic account of why daylong cognitive work alters the control of economic decisions。

该研究以 40 名参与者为样本，使用磁共振波谱（MRS）来量化神经组织中的代谢物，研究结果表明高强度认知工作持续数小时后，会导致代谢产物谷氨酸在大脑前额叶皮层的突触中累积，引起精神疲劳，并降低了对决策的控制能力，建议人们避免在疲劳时做出重要决定。已有充分的证据表明，谷氨酸在睡眠期间可以从突触中被消除。

图片来源：Current Biology

4. PNAS：晚上不睡觉，白天补觉，加速肥胖

俗话说一胖毁所有，对身体健康造成了极大的负面影响。

2022 年 8 月 8 日，美国康奈尔大学 Teruel 教授团队在 PNAS 杂志发表研究论文 The circadian clock mediates daily bursts of cell differentiation by periodically restricting cell-differentiation commitment。

该研究发现脂肪前体细胞朝脂肪细胞的变化与昼夜节律有关，细胞内部的节律基因 PPARG 与脂肪生成存在同步，即节律紊乱，如上午睡懒觉，中午又补个午觉会造成代谢过程紊乱，造成脂肪过多累积！

图 4：来源站酷海洛

5. Science：揭示精子发育过程重要机制

精子发育过程中 mRNA 的翻译激活机制尚未得到破解。

2022 年 8 月 12 日，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心刘默芳团队等多个单位联合在 Science 杂志发表研究论文 LLPS of FXR1 drives spermiogenesis by activating translation of stored mRNAs。

该研究发现 RNA 结合蛋白 FXR1 是介导 mRNA 翻译激活的关键蛋白，可通过液液相分离激活小鼠后期精子细胞中 mRNA 的翻译，保障精子形成过程的正常进行！

图 5：来源 Science

6. Nature：非经典维生素 K 循环可有效抑制铁死亡

铁死亡作为一种非凋亡性细胞死亡形式，在器官损伤、退行性疾病和耐药性癌症的易感性中起关键作用。

2022 年 8 月 3 日，德国代谢和细胞死亡研究所 Marcus Conrad 团队在 Nature 杂志发表研究论文 A non-canonical vitamin K cycle is a potent ferroptosis suppressor。

该研究发现铁死亡抑制蛋白 1（Ferroptosis suppressor protein 1, FSP1）可有效地将维生素 K 还原为其对苯二酚， FSP1 依赖的非经典维生素 K 循环可以保护细胞免受有害的脂质过氧化和铁死亡。

图 6：来源 Nature

7. Science Immunology：发现限制耗竭 T 细胞的潜在功能的新机制

理解 T 细胞如何发展到耗竭的过程，设计出针对这些细胞并恢复免疫功能的抗癌策略至关重要。

2022 年 8 月 5 日，美国加州大学圣地亚哥分校的 Greg M. Delgoffe 和 Amanda C. Poholek 课题组合作在 Science Immunology 杂志发表了研究论文 Tumor microenvironmental signals reshape chromatin landscapes to limit the functional potential of exhausted T cells。

该研究确定了肿瘤浸润 T 细胞进展到最终衰竭的表观遗传学景观，阐明了 Tox 与表观遗传景观和转录组的关系，发现肿瘤微环境中受损的共刺激信号和缺氧状态有助于改变基因调控！

图 7：来源 Science Immunology

8. Cell Metabolism：揭示天然免疫检查点 CD24-Siglec 通路的作用机制

肥胖、糖尿病、心血管疾病和非酒精性脂肪肝等代谢性疾病带来了严重的公共健康危机。

2022 年 8 月 2 日，马里兰大学医学院刘阳 / 郑盼团队在 Cell Metabolism 杂志发表了研究论文 CD24-Siglec axis is an innate immune checkpoint against metaflammation and metabolic disorder。

该研究揭示了作为天然免疫检查点、依赖于唾液酸修饰的 CD24-Siglec-E 相互作用抑制代谢性炎症，从而抵抗肥胖及相关代谢综合征，为临床药物治疗代谢性疾病提供了新的靶点和思路。

图 8：来源 Cell Metabolism

9. Neurology：休闲活动有助于降低痴呆症风险

痴呆症是老年人致残和致死的主要原因之一，但仍然缺乏有效的治疗和预防手段。

2022 年 8 月 10 日，北京大学第六医院院长陆林院士在 Neurology 杂志发表研究论文 Leisure Activities and the Risk of Dementia: A Systematic Review and Meta-Analysis。

该研究基于 Cochrane、PubMed、Embase 和 Web of Science 等数据库检索并收集 16126 篇关于休闲活动与痴呆症的队列研究和巢式病例对照文章，发现休闲活动（如阅读、多种常见运动、与家人或朋友共度时光等）可能有助于降低痴呆症，包括阿尔茨海默病以及血管性痴呆的发病风险！

图 9：来源 Neurology

10. Science：发现细菌新型抗病毒系统

细菌是否也进化出类似于真核生物先天免疫系统的防御机制, 这是一个谜题。

2022 年 8 月 12 日，麻省理工学院和哈佛大学博德研究所张锋教授团队在 Science 杂志发表研究论文 Prokaryotic innate immunity through pattern recognition of conserved viral proteins。

该研究首次发现了细菌和古菌能够通过直接检测入侵病毒的关键蛋白并导致「自杀」，从而抑制病毒在微生物群落中的传播，发现了涵盖了细菌、古菌和真核生物这三域的所有生命都在使用的病原体特异性识别模式。图 10：来源 Science