三句话读懂一篇 CNS：代糖也有害，增加焦虑风险 | 每天运动仅 3 分钟，死亡风险降低 40%

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. Alzheimer's & Dementia：大脑中维生素 D 水平越高，认知功能越好

老年痴呆症给无数个人和家庭带来了沉重的精神和经济负担。

2022 年 12 月 7 日，美国波士顿塔夫茨大学 Kyla Shea 团队在 Alzheimer's & Dementia 杂志发表研究论文 Cognitive Decline and Neuropathology in Community-dwelling Older Adults。

该研究者分析了一项起始于 1997 年的记忆与衰老研究项目，包括 209 名志愿者的脑组织样本，在大脑的 4 个区域分析和确认维生素 D 是否存在以及水平的高低，发现往往脑组织维生素 D 水平高的志愿者，他们认知能力测试的统计表现也是更好的。

图 1：来源 Alzheimer's & Dementia

2. Nature Communications：揭示豆科植物共生结瘤平衡的调节机制

对于豆科植物而言，共生结瘤在氮限制条件下的生存和生产力是必不可少的。

2022 年 12 月 10 日，华中农业大学李霞/刘斌团队在 Nature Communications 杂志发表了研究论文 The B-type response regulator GmRR11d mediates systemic inhibition of symbiotic nodulation。

该研究发现 GmRR11d 可以抑制 GmNSP1 对 GmNIN1a 的转录活性，从而抑制大豆的结瘤，控制着一个与结瘤衰减和细胞分裂素反应激活有关的转录程序，揭示了光感应途径调节大豆共生结瘤的机制。

图 2：来源 Nature Communications

3. Nature Immunology：揭示记忆 T 细胞通过解毒氨促进记忆的机制

氨基酸代谢对维持细胞生存至关重要，然而随之产生的副产品氨是有毒的，会损害细胞寿命。

2022 年 12 月 5 日，华中科技大学黄波课题组在 Nature Immunology 杂志上发表研究论文 Ammonia detoxification promotes CD8+ T cell memory development by urea and citrulline cycles。

该研究证明 CD8⁺ 记忆 T(Memory T, TM) 细胞通过动员氨甲酰磷酸 (carbamoyl phosphate, CP) 途径启动解毒氨的过程以维持其长期生存，即 CD8⁺ TM 细胞通过表达尿素循环和瓜氨酸循环的酶，可以高效地清除氨，从而通过避免氨介导的细胞毒性来维持寿命，这种氨清除机制可能被用于改善基于 T 细胞的癌症免疫疗法。

图 3：来源 Nature Immunology

4. Nature：揭示体细胞遗传对小鼠睡眠量的调节机制

目前，调节哺乳动物睡眠时间的核心分子途径和效应机制尚不清楚。

2022 年 12 月 7 日，北京生命科学研究所（NIBS）刘清华研究组在 Nature 杂志发表研究论文 A signalling pathway for transcriptional regulation of sleep amount in mice。

该研究利用腺相关病毒介导的体细胞遗传学分析，揭示了调控小鼠睡眠时间的核心分子通路——LKB1-SIK3-HDAC4/5-CREB，并提出了转录调控睡眠的新机制。发现 AMPK 相关蛋白 LKB1-SIK3 激酶以及组蛋白脱乙酰化酶 HDAC4 和 HDAC5 对于睡眠持续时间的调节，HDAC4 和 HDAC5 的磷酸化与睡眠需求增加有关，证明了体细胞遗传操纵对于小鼠睡眠研究的重要性。

图 4：来源 Nature

5. STTT：发现具有广谱抗癌活性的强效 USP25/28 抑制剂

每年因癌症失去生命的人不计其数，因此如何攻克癌症成为了科学家们最关注的问题。

2022 年 12 月 8 日，浙江大学张普民、梁廷波及中国科学院上海药物研究所谭昌恒共同通讯在 Signal Transduction and Targeted Therapy 杂志发表研究论文 Identification of a class of potent USP25/28 inhibitors with broad-spectrum anti-cancer activity。

该研究筛选了 10 万个合成化合物库，鉴定了一类具有广谱抗癌活性的强效 USP25/28 抑制剂，CT1073 和 CT1113 对于 USP25 和 USP28 具有相似的 KDs，即 CT1073 和 CT1113 能有效抑制多种肿瘤细胞，并且 CT1113 的抗增殖作用在很大程度上是一种靶向效应，利用体内实验证实了 USP25/28 抑制剂 CT1113 是一种强抗肿瘤药物。

图 5：来源 STTT

6. Nature Medicine：每天运动仅 3 分钟，死亡风险降低 40%，心血管死亡降低 49%

生命的意义在于运动，不仅使得身材苗条美观，而且能够预防疾病。

2022 年 12 月 8 日，澳大利亚悉尼大学、英国牛津大学、伦敦大学的研究人员在 Nature Medicine 杂志发表研究论文 Association of wearable device-measured vigorous intermittent lifestyle physical activity with mortality。

该研究分析了 UK Biobank 数据库中的平均年龄为 61.8 岁的 25241 名成年人，结果发现每天 3 次间歇性剧烈运动（每次持续 1～2 分钟）的参与者，全因死亡风险和癌症死亡风险降低 38%～40%，心血管疾病死亡风险降低 48%～49%；每天间歇性剧烈运动 11 次，全因死亡风险降低 48%，心血管和癌症死亡风险分别降低 65% 和 49%。

图 6：来源 Nature Medicine

7. Cell Metabolism：揭示肺部间充质细胞代谢性调控乳腺癌肺转移的机制

远端器官内的代谢微环境如何变化及其如何影响肿瘤转移，其机制不明。

2022 年 12 月 6 日，美国杰克森实验室任光文课题组在 Cell Metabolism 杂志上发表研究论文 Lipid-laden lung mesenchymal cells foster breast cancer metastasis via metabolic reprogramming of tumor cells and natural killer cells。

该研究发现在不同的小鼠乳腺癌模型的转移前阶段，肺部的间充质细胞内会积累大量的中性脂 TG（甘油三酯），并将其传递给肿瘤细胞和自然杀伤（NK）细胞，进而以代谢调控的方式促进肿瘤细胞的生长以及抑制 NK 细胞的功能，最终促进肺转移的发生，为临床治疗乳腺癌转移提供了进一步的理论基础。

图 7：来源 Cell Metabolism

8. Nature：揭示调控大脑新皮层神经元空间精细结构排布和环路组装的新机制

哺乳动物数量庞大、种类繁多的神经元是如何相互识别和分布的，目前不明。

2022 年 12 月 7 日，清华大学生命科学学院时松海教授团队在 Nature 杂志发表研究论文 Patterned cPCDH expression regulates the fine organization of the neocortex。

该研究利用遗传学、神经细胞发育谱系荧光标记示踪、单细胞表达深度测序、全脑三维重构以及神经细胞嵌合式的功能性分析，首次揭示了细胞表面分子（clustered protocadherins (cPCDHs），集簇性原钙粘蛋白）在大脑新皮层兴奋性神经元中的组合表达呈现规律性，这种规律性表达调控新皮层神经元的单细胞水平精细空间结构排布和功能神经环路组装，为深入理解大脑结构和功能提供了全新基础。

图 8：来源 Nature

9. Nature：发现基因异常推动癌症发生的秘密

大量研究显示，不受控制生长的癌细胞有许多都是基因突变导致的。

2022 年 12 月 7 日，美国索尔克生物研究所 Jesse R Dixon 团队在 Nature 杂志发表研究论文 Structural variants drive context-dependent oncogene activation in cancer。

该研究发现部分基因结构性变异（Structural Variants，SV）可能在染色体分离和重连时让增强子与某个基因的启动子结构连接，改变基因表达水平。借助 CRISPR 基因编辑技术，在细胞基因组的特定区域引入了基因突变，发现有一些突变可以对邻侧基因表达有很大的影响，同时导致癌症的发生。

图 9：来源 Nature

10. PNAS：人造甜味剂增加焦虑风险，甚至会遗传给后代

人造甜味剂被广泛用作糖的无热量替代品，对于健康的影响不明。

2022 年 12 月 6 日，美国佛罗里达州立大学的研究人员在 PNAS 杂志上发表研究论文 Transgenerational transmission of aspartame-induced anxiety and changes in glutamate-GABA signaling and gene expression in the amygdala。

该研究给小鼠饮用含有阿斯巴甜的饮用水（相当于人类每天约 6～8 瓶 235 mL 的无糖汽水）或普通水，结果表明人造甜味剂阿斯巴甜会增加焦虑风险，甚至会遗传给后代，接触过阿斯巴甜的小鼠后代和后代的后代也表现出类似焦虑的行为。

图 10：来源 PNAS