三句话读懂一篇 CNS：代糖也有害！影响肠道菌群，改变血糖水平；瘫痪小鼠成功恢复行走

本周学术君继续带来 CNS 最新研究进展，助力大家勇攀科研高峰！

1. Cell Metabolism：解析「产热通道」介导的褐色脂肪产热新机制

肥胖不仅影响外形美观，而且损害身体健康。

2022 年 8 月 16 日，北京大学未来技术学院/北大-清华生命科学中心邱义福团队在 Cell Metabolism 杂志发表研究论文 The mitochondrial calcium uniporter engages UCP1 to form a thermoporter that promotes thermogenesis。

该研究首次发现在肾上腺素能刺激下，褐色脂肪细胞的 MCU 通过 EMRE 与 UCP1 互作，形成产热通道 MCU-EMRE-UCP1 复合物，进而促进 UCP1 介导的解偶联呼吸和适应性产热！

图 1：来源 Cell Metabolism

2. Nature Genetics：揭示 RNA 可变剪接在复杂性状和疾病遗传机制中独特作用

GWAS 信号与表达数量性状基因座（eQTL）存在相当大的联系，但与其他遗传调控机制（例如剪接 QTL——sQTL）的联系，尚未被充分解析。

2022 年 8 月 18 日，西湖大学杨剑教授团队在 Nature Genetics 杂志发表研究论文 Genetic control of RNA splicing and its distinct role in complex trait variation。

该研究介绍了一种 sQTL 映射方法，测试异构体-eQTL 效应 (THISTLE) 之间的异质性，与竞争方法相比具有更高的能力，证明了大多数 sQTL 在转录和复杂性状变异的遗传调控中的独特作用！

图 2：来源 Nature Genetics

3. Nature Biomedical Engineering：可拉伸的神经形态植入物，使瘫痪小鼠重新运动

目前，部分行动不便的瘫痪人士主要依靠神经康复设备来改善运动能力，然而传统的神经假体装置是刚性和耗电的。

2022 年 8 月 15 日，首尔国立大学 Tae-Woo Lee 及斯坦福大学鲍哲南共同通讯在 Nature Biomedical Engineering 杂志发表研究论文 A low-power stretchable neuromorphic nerve with proprioceptive feedback。

该研究报告了一种可拉伸的神经形态植入物 (SNEN)，可助力恢复患有神经运动障碍的小鼠腿部的协调和平滑运动，使动物能够踢球、走路或跑步，使本体获得感受反馈，最终或可能允许运动障碍患者产生自主运动 !

图 3：来源 Nature Biomedical Engineering

4. Hepatology：学历高、饮酒少与非酒精性脂肪肝病风险降低相关

非酒精性脂肪肝病（NAFLD）的早期预防与诊断至关重要，全球患病率约为 25%。

2022 年 8 月 16 日，浙江大学徐承富及徐磊团队共同通讯在 Hepatology 杂志发表研究论文 The associations between modifiable risk factors and nonalcoholic fatty liver disease: A comprehensive Mendelian randomization study。

该研究应用单变量和多变量孟德尔随机化分析发现饮酒频率、血清肝酶升高、身体状况不佳、肥胖特征、T2DM 和高血压与 NAFLD 风险增加相关，而高等教育和高密度脂蛋白胆固醇与 NAFLD 风险降低相关。

图 4：来源 Hepatology

5. Science：提高光合作用效率可使大豆作物产量增加 33%

粮食安全一直是捍卫人类健康的守门员，提高粮食的产量更是重中之重。

2022 年 8 月 18 日，英国兰克斯特大学 Stephen P. Long 团队在 Science 杂志发表研究论文 Soybean photosynthesis and crop yield are improved by accelerating recovery from photoprotection。

该研究通过对大豆进行生物工程改造，发现波动光下的光合效率更高，使大豆种子产量增加了高达 33%，且种子蛋白质和油含量没有改变。证实了提高光合作用效率能够持续增加作物产量，为保障全球粮食安全提供了有效策略！

图 5：来源站酷海洛

6. Science：揭示增强子嵌套多层结构调节基因组

一个基因为何需要多个增强子，及其如何调控和影响病症的发展，其机制一直未明。

2022 年 8 月 11 日，斯坦福大学亓磊团队在 Science 杂志发表研究论文 Epistasis Enhancer Networks for Robust Genome Regulation。

该研究应用 CRISPR 干扰（CRISPRi）高通量多重筛选技术和机器学习方法，揭示了多个增强子形成具有嵌套的多层结构互相作用，增强子上位性相互作用是通过染色体三维相互作用和 BRD4 高浓度聚集来维持的，为高效发现致病基因提供了新的视角！

图 6：来源 Science

7. Cell：代糖类甜味剂通过改变肠道微生物引起血糖升高

现代人为了减肥加控糖，常常会食用代糖类甜味剂以替换饮食中的糖。

2022 年 8 月 19 日，以色列魏茨曼科学研究院的 Eran Elinav 和 Eran Segal 教授团队合作在 Cell 杂志发表研究论文 Personalized microbiome-driven effects of non-nutritive sweeteners on human glucose tolerance。

该研究证明糖精、三氯蔗糖、阿斯巴甜和甜叶菊都显著且明显地改变了人类肠道和口腔微生物组，其中糖精和三氯蔗糖通过改变肠道微生物引起血糖升高，表明通常食用的非营养性甜味剂在人体中并不是惰性的，在日常膳食中需引起注意！

图 7：来源 Cell

8. NSMB：发现孤儿受体 GPR119 内源性配体的分子机制

一些孤儿受体或是治疗糖尿病、脂肪肝和肥胖症等代谢性疾病的重要靶点。

2022 年 8 月 15 日，中科院上海药物研究所徐华强研究员等多个团队在 Natural Structural & Molecular Biology 发表研究论文 Structural identification of lysophosphatidylcholines as activating ligands for orphan receptor GPR119。

该研究首次报道孤儿受体 GPR119 偏好性结合 LPC 的分子机制，GPR119 与内源性配体 LPC 以及临床候选小分子药物 APD668 的结构，为靶向 GPR119 的代谢性疾病药物开发提供了重要的结构基础！

图 8：来源 Natural Structural & Molecular Biology

9. Science Advances：在癌症中发现一种全新的剪接调控模式

RNA 剪接异常与人类癌症密切相关，广泛的剪接失调是癌症的分子标志之一。

2022 年 8 月 17 日，中国科学院上海营养与健康研究所王泽峰和大连医科大学肿瘤干细胞研究院汪洋团队在 Science Advances 杂志发表研究论文 A length dependent Splicing regulation in cancer。

该研究首次发现了一种全新的、在癌症中长度依赖性的选择性剪接异常调控模式，建立了用于癌症诊断和预后预测的机器学习模型，为癌症中可变剪接异常调控研究以及癌症的精准诊断与治疗提供了新方法。

图 9：来源 Science Advances

10. Nature Microbiology：揭示细菌 Retron 系统抵抗噬菌体感染的分子机制

研究新的细菌防御系统可助力挖掘新型基因操作工具。

2022 年 8 月 18 日，华中农业大学农业微生物国家重点实验室邹婷婷等团队在 Nature Microbiology 杂志发表研究论文 Cryo-EM structures of Escherichia coli Ec86 retron complexes reveal architecture and defence mechanism。

该研究发现细菌 Retron 免疫系统的逆转录酶、核酸分子和效应蛋白形成复合物，共同发挥抵御噬菌体感染的作用，提出了 Retron 系统与毒素-抗毒素系统类似的工作模型，为基于 Retron 的基因编辑技术发展提供了分子基础。图 10：来源 Nature Microbiology