T 细胞向肿瘤迁移和浸润对于抗肿瘤免疫反应有着关键作用，然而许多肿瘤（例如乳腺癌）中浸润的淋巴细胞很少，导致这类癌症对免疫治疗不敏感 。哪些因素影响着 T 细胞向肿瘤迁移的能力目前尚不清楚。因此，寻找促进 T 细胞向肿瘤迁移的策略，使「冷肿瘤」转变为「热肿瘤」，对于增强肿瘤免疫治疗效果具有重要意义。2021 年 6 月 17 日，中山大学中山医学院宋尔卫院士、苏士成教授团队在 Nature Immunology 上在线发表了题为 Targeting regulator of G protein signaling 1 in tumor-specific T cells enhances their trafficking to breast cancer 的研究成果 。该研究发现 G 蛋白信号调节因子 RGS1 可抑制 T 细胞向肿瘤迁移，从而在肿瘤免疫逃逸中发挥重要作用，靶向 RGS1 可能为肿瘤免疫治疗提供一种新策略。图片来源：Nature Immunology研究内容T 细胞向肿瘤迁移受什么调控？作者发现在肿瘤微环境中，CD4+ 1 型辅助 T 细胞（Th1）和 CD8+ 细胞毒

人类基因组大约有 3 G，如果将如此多的 DNA 线性排列，其长度可达 2 米，而细胞直径是微米级别，因此 DNA 在细胞核内是处于高度折叠的状态。结构决定功能，细胞核内的空间结构势必会对生命体复杂的功能起到重要的影响。随着基因组学研究的进步，人们对染色质空间结构的研究不断深入。然而，在整个染色体规模上，控制细胞核结构的机制仍是未知的。2021 年 5 月 28 日，荷兰癌症研究所 Benjamin D. Rowland 团队和美国贝勒医学院 Erez Lieberman Aiden 团队在 Science 上合作发表题为 3D genomics across the tree of life reveals condensin II as a determinant of architecture type 的研究论文，揭示了一种新的细胞核分类系统，并发现了两种细胞核类型之间相互转换的机制。图片来源：Science研究内容为了探究基因组折叠的原理，研究人员对 24 个物种（代表脊索动物的所有亚门，所有现存的 7 个脊椎动物纲，9 个主要动物门中的 7 个，以及植物和真菌）进行了原位

二月不减肥，七月徒伤悲。本周学术君将为大家展示肥胖背后的机制，让各位仙男仙女们帅气美貌！1. Nature Biotechnology：全球首个体内降解心脏起搏器诞生2021 年 6 月 28 号，美国西北大学和乔治·华盛顿大学 John A. Rogers 团队在 Nature Biotechnology 发表论文 Fully implantable and bioresorbable cardiac pacemakers without leads or batteries。研究开发了一种完全无线、无电池操控，外加 5-7 周内无害降解的心脏起搏器，即采用无线能量传输技术，以天线接收体外射频传输的能量，无需拔除，对周围正常心肌组织的影响可以忽略不计。图 1：来源 Nature Biotechnology2. Nature Neuroscience：发现导致强迫症的罕见基因突变2021 年 6 月 28 日，哥伦比亚大学、约翰·霍普金斯大学、北卡罗来纳大学教堂山分校、哈佛医学院等单位的研究人员在 Nature Neuroscience 发表论文 Exome sequencing in

研究背景在信息高速传播的当今时代，大脑无时无刻不面临海量信息冲击，这种情况下，人类和动物的大脑如何维持神经网络稳定呢？近日，美国贝勒医学院的李诺博士与斯坦福大学的 Shaul Druckmann 博士作为共同通讯作者，合作在 Cell 杂志发表了名为 Modularity and robustness of frontal cortical networks 的文章，通过建立动物短期记忆研究系统，揭示了大脑维持鲁棒性的神经机制。图片来源：Cell什么是鲁棒性（robustness）？鲁棒性用于衡量网络可承受扰动影响的程度。对大脑神经网络来说，鲁棒性用于衡量大脑在受到多种信息影响或损伤时，大脑 1 个或 2 个区域之间的联系情况。人或者动物具备的「短期记忆」功能就是大脑鲁棒性的体现。研究思路稳定的神经活性是构建认知功能的基础，因此研究团队首先对小鼠实行不同的触觉刺激（刺激不同胡须位置）并通过让小鼠定向地舔左/右方向延迟获得奖励（水），从而让小鼠必须通过短期记忆才能够成功获取奖励。图片来源：Cell随后，研究团队对执行短期记忆实验小鼠的两侧额叶皮质进行神经电活性记录，并通过光遗传学抑制该部

抑郁症已成为困扰现代人的一大疾病，最近科学家发现某药物有奇效。1. Neuron：单剂裸盖菇素有助于长久抵御抑郁症全球约有 3.5 亿人深受抑郁症困扰，目前市面上疗效稳定、副作用小的药物不多。2021 年 7 月 6 日，美国耶鲁大学医学院 Alex C.Kwan 团队在 Neuron 杂志发表论文 Psilocybin induces rapid and persistent growth of dendritic spines in frontal cortex in vivo。该研究以小鼠作为研究模型，发现对其注射单剂裸盖菇素就能立即且持久地引起小鼠内侧额叶皮层中树突棘的形成，增加并增强了神经元的连接，与最常用的抗抑郁药物选择性 5-羟色胺再摄取抑制剂（SSRI）拥有同样疗效！愿人类早日攻克抑郁症！图 1：来源站酷海洛Plus2. Nature: 结构生物学解析齐考诺肽止痛的秘密2021 年 7 月 7 日，美国普林斯顿大学教授颜宁团队在 Nature 杂志发表论文 Structure of human Cav2.2 channel blocked by the painkill

背景介绍当前，尽管联合抗逆转录病毒疗法（combined antiretroviral therapy，cART）在治疗艾滋病毒感染方面取得了巨大进展，但经治疗感染者的非艾滋病发病率和死亡率仍然高于未受感染的人，这提示了某些感染者免疫系统的重建可能是不完全的。前期研究也表明，CD4 T 细胞重建不良提示着较差的长期临床预后。虽然说炎症和 CD4 T 细胞重建明显相关，比如说，从长远来看，炎症和 CD4 T 细胞重建之间的关系显然是负的，但炎症仍然被认为是临床预后的独立预测因素。HIV 感染者中，微生物易位是引起炎症的原因之一。此外，与未受感染的人相比，接受 cART 治疗的艾滋病毒感染者的肠道菌群的组成也发生变化，也有一些研究报告了微生物生态失调与 HIV 疾病进展之间的关系。所以说，在黏膜屏障上对微生物的控制对于减轻不同细菌种类的易位及其对全身炎症的影响至关重要，同时，对宿主微生物群和代谢因子的综合评估也对理解 cART 启动后炎症在重建免疫系统中的作用有重要指导意义。2021 年 7 月 7 日，美国国立卫生研究院国家过敏和传染病研究所等单位的科学家在国际顶级杂志 Cell 在线发

导读肥胖，已经成为威胁人类健康的全球性公共卫生问题，肥胖者容易出现包括 2 型糖尿病（T2D）、心脏病和中风在内的一系列代谢相关的疾病，其中，脂肪组织的慢性、低度炎症，是肥胖相关代谢紊乱的主要驱动因素。瘦人的内脏脂肪组织（Visceral Adipose Tissue, VAT）富含各类免疫细胞，如抗炎巨噬细胞，2 型先天性淋巴样细胞和调节性 T 细胞（Treg），这些细胞可以抑制炎症，以维持组织稳态。但是在肥胖状态下，这种抗炎状态就会被扰乱，导致某些促炎免疫细胞的积累。然而，肥胖是如何使免疫系统的抗炎部分无法适当控制炎症和维持脂肪组织稳态的呢？2021 年 7 月 12 日，哈佛医学院免疫学系等单位的科学家们在 Cell Metabolism 在线发表了题为 Interferon-a-producing plasmacytoid dendritic cells drive the loss of adipose tissue regulatory T cells during obesity 的文章。该研究借助小鼠模型，探索了肥胖过程中，Treg 细胞的动态变化，并在分子层面揭示了驱

背景介绍此前已有多项研究充分揭示了肠道微生物对人类健康的重要性，而影响微生物群落组成和功能的因素仍有待了解。饮食被认为是驱动微生物群组成和功能变化的重要因素之一，其与人类微生物群之间的联系已通过多种方式得到证明。例如，长期特定饮食模式与微生物群多样性、分类学组成和微生物组基因特征之间存在深刻联系；前瞻性饮食干预研究中的短期饮食变化也被证明会迅速改变人类肠道微生物群。肠道微生物群与人类生物学特征相关的交叉研究表明，调节肠道微生物可能有助于提升人类整体的健康水平。然而，目前仍存在的一个关键问题：是否存在一种广泛且通用的饮食建议，可以通过调节微生物群-宿主相互作用来改善人群的健康。长期研究已经表明，饮食具有调节肠道微生物群，进而影响免疫系统的作用。最近发表于 Cell 杂志上的一项研究中，来自斯坦福大学医学院，人类微生物组研究中心的 Justin L. Sonnenburg 教授团队探究了两种针对微生物群的饮食干预措施：即「植物性纤维饮食」和「发酵食品饮食」，如何影响健康成年人的肠道微生物群以及免疫系统反应。图片来源：Cell在这项为期 17 周的随机、前瞻性研究中，作者结合微生物组和人体多

癌症令无数个幸福家庭顷刻坍塌，近日科学家新发现恶魔般的它竟是元凶！它究竟是什么？本周学术君继续为大家带来前沿科学进展！1. Nature Chemical Biology：揭示寨卡病毒利用结状 RNA 对抗细胞防御的机制寨卡病毒属于黄病毒科，亦是婴儿小头症的元凶。Exoribonuclease-resistant RNA，简称 xrRNA，普遍存在于黄病毒（Flavivirus）的 3' 端非编码区内。2021 年 7 月 12 日，加拿大阿尔伯塔大学的 Michael T. Woodside 课题组在 Nature Chemical Biology 杂志上发表研究论文 Mechanical strength of RNA knot in Zika virus protects against cellular defenses。发现寨卡病毒 xrRNA 的机械强度是决定其 Xrn1 抗性水平的关键要素，并首次揭开了结状 RNA 折叠过程中经历的一系列中间体形态。图 1：来源 Nature Chemical Biology2. Nature Cell Biology：发现新型 RNA

研究背景饮食男女，不光是人生大事，也是所有动物的头等大事。近日，Nature 杂志在线发表了一篇关于果蝇求偶的研究论文。热衷于窥探大脑秘密的神经科学家以果蝇为模型，向我们揭示了雄性果蝇求偶行为时，大脑里发生了些什么。在果蝇群体中，雄性果蝇会通过一个复杂隆重的仪式进行求偶，在这期间雄性果蝇会忠实地跟随雌性果蝇并且一直「唱歌」进行求偶。然而，如何通过神经调控影响视觉信号并调节行为，目前仍尚不明确。近日，美国洛克菲勒大学 Vanessa Ruta 研究团队通过记录雄性果蝇向虚拟雌性果蝇的求爱进程，深入探索视觉信号经雄性果蝇内部唤醒状态转换成持续求偶的作用和机制，并揭示了雄性内部状态如何经由高保真视觉运动通路调节视觉信号，从而指导每时每刻的求偶表现。图片来源：Nature 官网Vanessa Ruta（图片来源：洛克菲勒大学官网）研究思路与多种动物相似，果蝇是通过信息素信号识别求偶对象的。但 Ruta 团队发现仅通过视觉信号就可以激活雄性果蝇的求偶行为。研究团队首选建立了一个虚拟-模拟现实的视觉系统，用于探索雄性果蝇内部唤醒状态如何调节行为。该系统将雄性果蝇拴住，并将高对比度的点投影到锥形屏幕

导读血红蛋白，红细胞中含铁的金属蛋白，也是氧气的主要载体。人体内血红蛋白的水平受基因和环境的双重调节，并会因性别、种族、年龄和海拔高度等因素的不同而存在差异。血红蛋白水平可直接影响动脉氧浓度，从而影响组织氧合。因此，一般来说，在正常范围内，较高水平的血红蛋白被认为对健康有益。当组织缺氧时，缺氧诱导因子（Hypoxia-Inducible Factor, HIF）变得稳定，并可调节红细胞生成和氧化代谢等相关基因。HIF-α 亚基的稳定性受三种 HIF 脯氨酰 4-羟化酶的控制。前期研究表明，抑制脯氨酰 4-羟化酶可激活 HIF 相关的通路，并已被证明可以保护小鼠免于肥胖、代谢功能障碍和相关的疾病。但是在人体内是否同样存在这种现象，在很大程度上是缺乏证据的。2021 年 7 月 4 日，来自芬兰奥卢大学等单位的研究人员在 Science Advances 在线发表了题为 Systematic evaluation of the association between hemoglobin levels and metabolic profile implicates beneficial

导读头发生长是一个活跃的过程，发生在皮肤毛囊内，同时需要大量的能量，由细胞内的线粒体提供。而头发变白则是衰老的一个标志，通常被认为是不可逆转的。前期的研究表明，头发变白的时间因人而异，这是由于其受遗传和其他生物行为影响，比如毛囊状态、所处环境等。虽然说小鼠的相关研究表明压力可能会加速毛发变白，但在人类身上还没有明确的结论。这是因为目前仍没有工具可以精确地记录压力和头发颜色随时间而变化的规律。如上所述，头发变白通常被认为是一个渐进的和不可逆的且与年龄相关的过程，虽然说药物的使用可以在一定程度上使变白的头发恢复，但在未用药的个体中仅凭自然发生仍然是罕见的，仅在少数病例研究中有所报道。尽管说心理压力被认为与头发颜色相关，但目前仍存有争议，这主要是由于缺乏有力的证据。2021 年 6 月 22 日，来自美国哥伦比亚大学的研究团队在 eLife 杂志在线发表了题为 Quantitative mapping of human hair greying and reversal in relation to life stress 的研究论文。通过精细的检测工具，他们发现压力的确会导致头发变白，更有

肥胖对于爱美的人类而言，是一种劣势，然而将肥胖基因转移到植物身上，却是增产、增收的一大法宝！本周学术君继续为大家带来 CNS 前沿进展，遨游科研之海！1. Nature: AlphaFold 预测 98.5% 的人类蛋白结构2021 年 7 月 22 日，英国 DeepMind 团队在 Nature 杂志发表了重磅文章 Highly accurate protein structure prediction for the human proteome。该文章描述了 AlphaFold 对人类蛋白质组（人类基因组编码的所有蛋白质的集合）的准确结构预测，能对人类蛋白质组 58% 的氨基酸的结构位置给出可信预测。大规模的准确蛋白质结构预测，不得不说对结构生物学专业是项巨大的冲击与考验！图 1：来源 Nature2. Nature Biotechnology: 植物体内引入肥胖基因增产 50%2021 年 7 月 22 日，北京大学贾桂芳课题组、美国芝加哥大学何川课题组、贵州大学宋宝安课题组合作在 Nature Biotechnology 杂志发表了论文 RNA demethylation

导读嗅觉是动物的一种重要的感觉，它负责感受外界环境中的气味信号，包括成千上万种挥发性化学分子。在果蝇中，气味是由头部、触角和上颌触须的嗅觉感受器神经元感知的，果蝇与哺乳动物嗅觉系统有相似的组织结构，但与之相比又更简约，因此常被作为研究嗅觉的理想模型。前期研究显示，随着年龄的增长，果蝇的嗅觉会逐渐丧失。此外，嗅觉能力的丧失也可能是神经退化的早期迹象。与此同时，衰老的果蝇亦会经历炎症的急剧增加。比如说，肠道中的细菌失调导致了肠上皮细胞损伤的积累，进而促进了炎症细胞因子的释放，而这些炎症因子的过度激活也可能与神经退行性病变相关。尽管科学家们已经证实果蝇的嗅觉会随着年龄的增长而下降，但这种下降的机制仍不清楚。另外，这种嗅觉的下降与果蝇所经历的炎症加剧是否以及存在怎样的关联仍是未知的。2021 年 7 月 21 日，美国加州基因泰克公司 & 诺瓦托巴克老年研究所等单位的研究团队在国际顶级期刊 Nature 在线发表了题为 Gut cytokines modulate olfaction through metabolic reprogramming of glia 的文章。图片来源：Na

要问本世纪最热门的生命科学研究领域是什么？ RNA 甲基化修饰必定榜上有名。在不同 RNA 上的多种修饰中，最被广泛研究的正是 mRNA 上大名鼎鼎的 m6A（N6-甲基腺嘌呤）修饰。尽管早在二十世纪七十年代，m6A 的存在就已经被报道，却是 2011 年，著名华人学者何川教授团队发表的一篇论文，让 m6A 再次进入了人们的视野，并快速成为了席卷学术界的新浪潮。对 m6A 修饰在生理学与病理学中作用的报道，近年来成为了各大顶刊的常客。 今天，我们要介绍的，正是 m6A 在性别代谢差异中的作用。图片来源： Nature Metabolism近日，来自美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）的 Tamer Sallam 教授带领团队，在 Nature 子刊 Nature Metabolism 上刊登了题为 Transcriptional regulation of N6-methyladenosine orchestrates sex-dimorphic metabolic traits 的研究 [1]，首次报道了 m6A 修饰如何在转录后层面，调节不同性别中的肝脏代谢表型。研究内容在肝脏中，转

非神经元细胞在阿尔茨海默症（Alzheimer's Disease, AD）病理进展中的作用尚未完全阐明。在一项美国麻省理工学院和哈佛大学广泛研究所合作的研究中，研究人员通过单核 RNA 测序（single-nucleus RNA sequencing）技术，鉴定出了 AD 小鼠模型中与疾病相关的新型星形胶质细胞，为阿尔茨海默症的病理进展提供了细胞基础。该研究发现，与疾病相关的星形胶质细胞出现在阿尔茨海默症的早期阶段，并随着疾病的发展而增加。同时发现类似的星形胶质细胞也在衰老的野生型小鼠和衰老的人脑中出现，表明它们与遗传和年龄相关因素有关。许多研究发现，AD 发生后星形胶质细胞在神经胶质细胞病变过程中发挥着重要的作用。但是疾病状态下可能存在不同的星形胶质细胞表型，并且对于疾病的进展作用可能有所不同。因此，星形胶质细胞和其他非神经元细胞的高分辨率表征可以帮助鉴定参与 AD 发病机理的新型细胞成分。1. 利用单核 RNA 测序发现与 AD 相关的新型星形胶质细胞（Disease Associate Astrocyte, DAA）该研究利用 sNuc-seq 技术建立海马区的细胞分子图谱，使

氯胺酮（Ketamine），化学名为 2-邻氯苯基-2-甲氨基环己酮，其最早是由美国药剂师 CalvinStevens 合成的，起初作为麻醉使用，氯胺酮作为麻醉药使用的特点是麻醉作用快，但作用时间很短，在越南战争中被广泛应用于创伤外科。但在氯胺酮发明 9 年之后，氯胺酮就被滥用，成为了一类毒品。70 mg 的氯胺酮会引发中毒反应，200 mg 就会让人产生幻觉，如果一次性使用过多可能会导致呼吸停止甚至死亡。氯胺酮还有一个大家更熟悉的名字就是「K 粉」，之所以叫这个名字是因为氯胺酮英文的第一个字母是 K。图片来源：图虫创意随着氯胺酮的机制研究不断深入，其抗炎，神经保护等作用陆续被发现。近年来，临床研究发现氯胺酮可快速有效地缓解抑郁，使其成为目前抑郁症治疗领域的热点。2021 年 7 月 28 日，中国科学院上海药物研究所罗成课题组与中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）竺淑佳课题组合作，于 Nature 杂志在线发表了一篇题为 Structural basis of ketamine action on human NMDA receptors 的文章。图片来源：Nat

导读越来越多的证据表明，肠道菌群在肥胖中起着至关重要的作用，但目前大多数的研究都集中在肠道菌群如何通过代谢物影响宿主基因。比如说，Akkermansia muciniphila（艾克曼菌），一种可以直接改善宿主代谢健康的共生体，被发现可以通过 Toll 样受体调节与肠道屏障功能相关的基因来改善代谢紊乱。尽管有一些研究表明宿主基因可以影响微生物群，但这种效应的潜在机制仍然没有被详细解析，需要进一步的探索。缺氧诱导因子（Hypoxia inducible factor, HIF）是细胞对缺氧反应的关键调节因子，由氧敏感的 a 亚基和固有的 b 亚基组成为异源二聚体。最新的研究也表明，HIF 在调节肥胖中也起着关键作用。比如说，在肥胖过程中，肠道 HIF-2a 信号被激活。另外，也有研究报道肠道微生物可以产生抑制 HIF-2a 的代谢物，导致宿主对肠道铁的吸收减少。然而，肠道菌群是否参与了这些有益的代谢活动。如果参与，通过什么分子机制仍然是未知的。2021 年 7 月 29 号，北京大学医学部基础医学院姜长涛研究团队在 Cell Metabolism 期刊在线发表了题为 Intestinal

1. Nature: 探寻百岁老人长寿之谜长生不老自古以来被人们心向往之，孜孜不倦地探寻长寿之谜。2021 年 7 月 29 日，日本庆应大学 Kenya Honda 教授团队在 Nature 杂志上发表研究论文 Novel bile acid biosynthetic pathways are enriched in the microbiome of centenarians。这项研究以日本的百岁老人、老年人和年轻人为样本，发现 100 岁以上的人和其他两组人相比会富集一组更丰富的肠道菌群，产生独特的胆汁酸，可能通过抑制肠道病原体生长而促进长寿，提出了控制胆汁酸库可能对延年益寿有益处！图 1：来源站酷海洛2. Nature genetics: 解析组蛋白 H3.3-K27M 致瘤活性的分子机制弥漫性中线胶质瘤（Diffuse midline gliomas，DMGs）是致死力极强的儿童脑肿瘤。2021 年 7 月 26 日，爱尔兰达柏林三一学院 Adrian P. Bracken 研究组联合英国爱丁堡大学 Steven M. Pollard 研究组在 Nature genetics

导读血管系统是机体所有器官共享的最大的细胞网络，体内的所有细胞都依赖于血管（Blood Vessels, BVs）提供氧气和其他营养物质，还要借助其清除废物。与其他器官一样，随着衰老，血管也会经历与功能下降相关的生物学过程。因此，与年龄相关的血管功能的丧失很可能会影响其他器官的生物学功能，从而引发「血管衰老论」，即血管老化是衰老的主要驱动因素。尽管有类似的假说，但实验证据仍然有限。「血管衰老论」主要基于血管功能的受损可能会扰乱器官内稳态，从而导致与年龄相关的衰弱和疾病的发生，包括动脉硬化、动脉粥样硬化等心血管疾病，并且其发病率随年龄增长而增加。因此，对抗血管衰老也可能是一种有效的缓解机体衰老的策略。血管内皮生长因子（VEGF）可在许多成人组织中产生，是一种具有血管相关功能和非血管功能的高度多效生长因子，除了血管生成活性，VEGF 还在控制血管通透性、维持新形成血管的存活、维持器官特异性血管特征等方面发挥重要作用。既往研究表明，改善 VEGF 信号通路可影响肝脏再生和骨骼肌的运动能力，但 VEGF 是否参与衰老以及其与衰老相关生物学特征之间的关系仍然是未知的。2021 年 7 月 30