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腸道菌群參與介導睡眠剝奪引起的認知受損

北京大學第六醫院陸林院士團隊從“微生物-腸-腦軸”角度揭示了睡眠剝奪導致認知受損的機制。相關成果發表于Molecular Psychiatry。睡眠是一個復雜的節律性生理過程，對人類健康至關重要，長期睡眠不足還會使得人們罹患各種疾病的概率大幅增加。腸道菌群作為“微生物-腸-腦軸”功能的關鍵調節者之一，在神經精神類疾病、神經發育等領域逐漸受到重視。研究發現，接受睡眠剝奪后糞便菌群的受體小鼠出現外周及中樞炎癥水平的增高，以及認知功能的顯著受損，并且神經炎癥和菌群代謝物水平均與小鼠的認知受損程度顯著相關，提示腸道菌群紊亂可能參與介導睡眠剝奪引起的認知受損，而炎癥反應在這個過程中起到了非常關鍵的中介作用。

腫瘤缺氧微環境研究進展

西安交通大學第一附屬醫院肝膽外科劉青光教授研究團隊與合作者發現，在乳腺癌和肝癌細胞中肽基精氨酸脫亞胺酶4（PADI4）以HIF依賴性方式由缺氧誘導表達，PADI4反過來被HIFs募集到HREs，從而參與HIF靶基因轉錄。相關成果發表于Science Advances。在缺氧條件下，缺氧誘導因子α（HIFα）的羥基化和泛素蛋白酶體降解減弱，因此HIFα穩定并轉移到細胞核中，其與HIFβ形成異二聚體復合物，進而結合靶基因啟動子中的缺氧反應元件（HREs）激活轉錄。該研究表明靶向HIF和/或PADI4活性的小分子抑制劑研發可能是乳腺癌和肝癌患者的一種新治療策略。

睡眠、生物鐘、腸道菌群與阿爾茨海默病的關系

上海交通大學平勇課題組總結了睡眠障礙、生物鐘紊亂和阿爾茨海默病（AD）對腸道菌群的影響，并重點分析這些因素對腸道菌群影響的一致性。相關成果發表于Gut Microbes。睡眠和生物鐘紊亂（SCRD）對腸道菌群的影響不夠明確且可能較為間接，比如睡眠障礙或通過影響飲食等行為進而改變腸道菌群，但是早期睡眠和生物鐘紊亂與腸道菌群的交互作用可能促進了AD病發。文章強調了睡眠/生物鐘紊亂對腸道菌群的影響，比如一些腸道致病菌群上升和有益菌群的下降會導致腸道壁膜的損傷，促進系統炎癥發生，破壞血腦屏障（BBB）引起腦局部炎癥等，最終導致AD。

肝再生增強因子減輕肝移植缺血/再灌注損傷新機制

首都醫科大學基礎醫學院安威教授團隊發現肝再生增強因子（Augmenter of liver regeneration， ALR）可通過促進Parkin途徑的線粒體自噬，保護肝臟免于缺血/再灌注（I/R）損傷。相關成果發表于American Journal of Transplantation。研究發現，在大鼠原位肝移植手術所致的冷缺血/再灌注（cold I/R）模型中，腺病毒過表達ALR可顯著增強肝細胞線粒體自噬，減輕肝臟損傷;熱缺血/再灌注（warm I/R）損傷模型和細胞缺氧-復氧（hypoxia-reoxygenation， H/R）模型上，敲減Alr可顯著降低自噬相關蛋白PINK1/Parkin介導的線粒體自噬，導致肝細胞線粒體功能障礙和細胞損傷。ALR促進線粒體自噬的作用與線粒體外膜融合蛋白Mitofusin-2（Mfn2）表達密切相關。

新冠病毒流行變種具有逃逸人體細胞免疫的普遍特點

清華大學藥學院譚旭、中國科學技術大學生命科學學院金騰川等人合作，鑒定新冠肺炎康復者的細胞免疫表位發現新冠病毒變種的細胞免疫減弱的現象。相關成果發表于Cell Reports。新冠病毒的變種為什么能夠具有這么強的傳染能力？該研究解釋了這個原因。文章通過T-Scan技術篩選并鑒定了4條新冠病毒特異性CD8+T細胞識別的關鍵性抗原表位，而新冠病毒關注變種（阿爾法、貝塔、伽馬和德爾塔）至少突變了其中一條關鍵性抗原表位，揭示了逃逸人體細胞免疫是新冠流行變種的普遍特點。除此之外，作者篩選到的冠狀病毒保守性抗原表位，也為后續的冠狀病毒的通用疫苗設計提供了理論基礎。

肥胖及胰島素抵抗發生的新機制

南方科技大學醫學院生物化學系教授肖國芝團隊揭示了Pinch蛋白在脂肪組織代謝過程中的重要作用。相關成果發表于Diabetes。研究發現，在肥胖小鼠和肥胖癥患者的脂肪組織中Pinch蛋白的表達較高。在正常飲食狀態下，脂肪細胞敲除Pinch基因后并沒有觀察到健康小鼠明顯代謝改變，但下調Pinch表達可有效緩解由高脂飲食造成的肥胖小鼠脂肪異常積累及胰島素抵抗。此外，Pinch基因敲除會促進肥胖小鼠脂肪細胞凋亡，而敲除脂肪細胞中凋亡相關蛋白分子Caspase8后，則可以有效逆轉Pinch基因敲除所造成的體重減輕、胰島素抵抗緩解等。因此，Pinch蛋白可能作為預防和治療肥胖及II型糖尿病的新靶點。

鼻咽癌新的潛在治療靶點

中南大學熊煒、曾朝陽等發現circRNF13通過與SUMO2結合介導鼻咽癌（NPC）糖酵解。相關成果發表于Molecular Cancer。鼻咽癌是鼻咽部上皮起源的惡性腫瘤，在中國南方和東南亞的發病率高達千分之一。這項研究鑒定了一種新的circRNA分子circRNF13（circBase ID：has_circ_0001346），它在NPC中低水平表達。通過體外和體內實驗評估了NPC細胞中circRNF13的增殖和轉移。進一步研究表明，circRNF13直接結合并穩定SUMO2 mRNA，通過SUMO化和泛素化的方式上調SUMO2的蛋白水平并促進GLUT1降解，從而抑制NPC的糖酵解過程和增殖、遷移和侵襲。

老人降壓可顯著降低心血管事件

中國醫學科學院/北京協和醫學院張偉麗、蔡軍團隊發現在老年高血壓患者中，收縮壓目標為110至低于130mmHg的強化治療導致心血管事件的發生率低于目標為130至150mmHg的標準治療。相關成果發表于The New England Journal of Medicine。當前指南基于對老年患者收縮壓目標的建議不一致。美國醫師學會/美國家庭醫師學會指南中的目標低于150mmHg，歐洲指南中的目標為130至139mmHg，美國心臟病學會/美國心臟協會指南低于130mmHg。該研究進行了STEP試驗，對我國60至80歲高血壓患者中強化治療（收縮壓目標，110至低于130mmHg）是否比標準治療（目標，130至低于150mmHg）更能降低心血管風險進行了評估。

雌核生殖銀鯽雄性特異微小染色體研究進展

中國科學院水生生物研究所桂建芳院士團隊發現雄性特異微小染色體積累了豐富的重復序列及性別特異或偏向表達基因，具有與性染色體類似的特征，可能是雌核生殖銀鯽雄性發生的主要驅動力。相關成果發表于PLoS Genetics。雌核生殖銀鯽為研究單性類群的進化及其雄性發生提供了理想模型。研究發現雄性特異微小染色體含有常染色體同源序列和大量重復元件;通過與基因組和性腺轉錄組聯合分析，篩選到一些具有轉錄活性的潛在雄性特異基因，其中9個基因在性別決定時期的性腺中展示出雄性特異或者雄性偏向表達。研究者進一步分析了額外微小染色體的組成及其驅動雄性發生的機制。

羔羊早期補飼可通過上皮微生物調控瘤胃發育

中國農業科學院飼料研究所張乃鋒研究員等人發現羔羊的瘤胃不同部位的微生物存在差異，證實瘤胃上皮微生物對瘤胃發育有著更重要的影響。該研究促進了對羔羊瘤胃發育特性的深入了解，并有助于完善培育策略、促進幼畜健康生長。相關成果發表于Environmental Microbiology。該研究以山羊羔羊為研究模型，通過主成分和加權基因共表達網絡分析等生物信息學算法對多維數據集分析，證實相對于瘤胃內容物微生物，瘤胃上皮微生物對瘤胃上皮組織基因表達和形態發育有著更重要的影響;固體飼料成分（尤其是中性洗滌纖維）和瘤胃丁酸共同影響瘤胃上皮微生物，進而促進瘤胃上皮組織基因表達，改善羔羊生長性能。

乙酰輔酶A酰基轉移酶1基因突變破壞溶酶體功能參與阿爾茨海默病的發生

中國科學院昆明動物研究所姚永剛、羅榮燦等人與中南大學、上海交通大學、昆明醫科大學等合作者發現乙酰轉移酶ACAA1基因的稀有錯義突變rs117916664（p.N299S）可顯著提高我國漢族人群早發性阿爾茨海默病（AD）的發病風險。相關成果發表于Signal Transduction and Targeted Therapy。在動物模型層面，ACAA1 p.N299S過表達可加速AD小鼠模型的學習記憶功能的衰退，并加速Aβ病理生理學特征，以及海馬區域神經元的丟失。研究發現了我國AD患者的一個新的重要致病突變，還證實了自噬-溶酶體系統清除Aβ，對于維持神經元功能非常重要。

蠕蟲免疫逃避的新機制

中國農業科學院蘭州獸醫研究所家畜寄生蟲病創新團隊王帥等人發現了扁形動物蠕蟲免疫逃避新機制。相關成果發表于Communications Biology。蠕蟲是一類分布廣泛的寄生蟲，影響深遠，全球至少三分之一的人群感染（過）蠕蟲。該研究利用具有廣泛宿主適應性（可感染90種以上動物宿主）的寄生蟲——細頸囊尾蚴（俗稱“水鈴鐺”）作為研究對象，通過高質量全基因組、轉錄組等解析，系統比較了其他絳蟲、血吸蟲等免疫調節相關基因的遺傳進化機制，揭示絳蟲以內含子保留型的基因可變剪接作為主要免疫逃避策略，而吸蟲卻以基因家族擴增為主要免疫逃避策略。對于理解蠕蟲的免疫調節能力、理解寄生蟲的適應性進化等具有重要意義。

鳥類眼色多樣性的遺傳與演化

北京大學生命科學學院、蛋白質與植物基因研究國家重點實驗室、北大-清華生命科學聯合中心羅述金課題組與中國科學院動物所鄒征廷課題組分析鑒定出決定家鴿眼色多樣性的基因SLC2A11B，其功能缺失突變導致虹膜缺乏黃色形成白眼性狀，并在家鴿馴化過程中長期受到人工選擇。相關成果發表于PLoS Genetics。家鴿眼色主要分為3種：黃眼（虹膜含類黃色素細胞及蝶啶和嘌呤兩類色素成分）、白眼（虹膜含類白色素細胞，缺蝶啶只含嘌呤類色素成分）、牛眼（虹膜不含色素細胞）。該研究證明SLC2A11B對于黃眼性狀可能的保守功能及其在鳥類眼色多樣性形成的作用。

蜜蜂腸道微生物群落構建的生態機制

中國農業科學院蜜蜂研究所蜜蜂病蟲害生物學團隊劉永軍研究員等與中國科學院生態環境研究中心研究人員合作，揭示了宿主和地理改變在群落構建過程中的相對作用，為理解蜜蜂腸道菌群的形成、發展和進化提供了理論依據。相關成果發表于mBio。該研究對我國1000公里范圍內兩種蜜蜂（中蜂、意蜂）的腸道菌群進行了16S rRNA基因測序分析，探究了蜜蜂腸道菌群的宿主格局和地理格局，區分了不同生態過程在塑造這種格局上的相對作用。中蜂和意蜂的腸道菌群顯著不同，這是由宿主與腸道菌群長期共進化形成的種間擴散限制導致。均質選擇作用在意蜂腸道菌群構建上起主導作用，使意蜂具有了比中蜂更多樣且更穩定的腸道菌群。

飲食誘導產熱的關鍵蛋白及其作用機制

中國科學院動物研究所金萬洙研究員等人與復旦大學附屬華山醫院內分泌科張朝云合作，通過對飲食誘導的肝臟分泌蛋白的篩選鑒定，驗證了妊娠區帶蛋白（Pregnancy zone protein， PZP）有助于小鼠抵抗高脂飲食引起的肥胖。相關成果發表于Advanced Science。研究闡明了在飲食誘導下，肝臟分泌的PZP蛋白可與棕色脂肪組織上的GRP78受體相結合，激活p38 MAPK-ATF2-UCP1信號通路而促進棕色脂肪產熱，改善肥胖以及相關代謝紊亂，揭示了間歇性飲食條件下肝臟與棕色脂肪之間相互作用的分子機制，為以調控產熱為靶點而防治肥胖提供了重要的依據，有望實現臨床轉化，為治療減重提供新策略。

雞胸肌肉木質化活體檢測標志物

中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所劉冉冉、文杰等人以我國自主培育的白羽肉雞新品系為素材，通過對多日齡、多批次肉雞表型和血清指標的系統測定分析，發現胸肉壓縮力可作為評估木質化程度的量化指標，而血清肌酸激酶活力與胸肉壓縮力呈較強的正相關。相關成果發表于Frontiers in physiology。通過遺傳選擇，白羽肉雞胸肌占比已經達到肉雞活重的1/4。然而，伴隨高胸肉率而來的是木質化肉（Wooden Breast，WB）等異質肉的高發。WB是一種以區域硬化為特征的異質肉，嚴重影響了雞胸肉的外觀、營養品質及加工特性。該研究建立了依據活體血清指標測定評估木質肉雞的回歸公式，并研發出白羽肉雞品系選育新方法。