2021-7-16|一周科研精选|首次发现人体“清洁剂”

1.Nature发现另一种在肠道健康中至关重要的微生物——真菌

7月14日发表在Nature杂志上的一项新研究指出，真菌在健康的肠道中茁壮成长，但它们也会导致肠道损伤，可能引发炎症性肠病 (IBD)。 小鼠实验表明，通常情况下，免疫系统会控制真菌，当微生物进入可能造成伤害的状态时，将其作为靶标，但是当系统失衡时，会更容易发生疾病。

这些新见解为开发改善肠道健康的疗法开辟了新途径。该研究表明，有朝一日，疫苗可以通过增强自然免疫反应来抑制胃肠道疾病，从而促进真菌和其他肠道微生物群的健康平衡。

Adaptive immunity induces mutualism between commensal eukaryotes 

2.Nature哈佛大学发现有助预防老年痴呆症的信号分子

在人类和小鼠身上进行的一项新研究发现了一种特殊的信号分子，它可以帮助调节炎症和免疫系统，从而预防老年痴呆症。一旦神经元开始越来越多地死亡，小胶质细胞和星形胶质细胞变得活跃，以引起神经炎症，试图保护大脑。7月14日《Nature》杂志上的这项新研究表明，一部分星形胶质细胞实际上试图通过释放白细胞介素-3（IL-3）来灭火，然后白细胞介素-3将杀伤性小胶质细胞转化回滋养和保护性细胞，不再消灭神经元，而是专注于清除淀粉样β沉积和tau缠结。

Astrocytic interleukin-3 programs microglia and limits Alzheimer’s disease

3.Nature节食为什么这么难，因为神经元说“这令我不高兴！”

在过去十年中，贝斯以色列女执事医疗中心 (BIDMC) 的研究人员一直希望能找到大脑深处，引发饥饿的那一类少量神经元，但迄今为止，这些细胞和细胞引发的令人不愉快的饥饿感如何精确驱动动物寻找和吃食物，其原理依然未知。

现如今，这一研究组终于为这个长期存在的问题找到了新的线索。BIDMC 内分泌科的 Bradford B. Lowell博士等人利用他们开发的基因工程小鼠模型，揭示了控制饥饿、行为和学习的神经元之间复杂的相互作用。

相关成果发表在7月14日的Nature杂志上。

Food cue regulation of AGRP hunger neurons guides learning

4.Science现在所有人都能准确预测蛋白质结构了

自从DeepMind在2020年的结构预测关键评估(CASP14)会议上展示了这一领域的显著进展以来，科学家们为获得高精度的蛋白质结构预测已经等待了数月。等待现在结束了。

西雅图华盛顿大学医学院(University of Washington School of Medicine)蛋白质设计研究所(Institute for Protein Design)的研究人员在很大程度上重现了DeepMind在这项重要任务上的表现。这些研究结果于7月15日周四发表在《Science》杂志的在线版上。

与DeepMind不同，华盛顿大学医学团队的方法被称为RoseTTAFold，可以免费获得。来自世界各地的科学家现在用它来建立蛋白质模型，以加速他们自己的研究。

Protein structure prediction now easier, faster

5.Science意外发现微生物群、代谢物和疾病之间的联系

Eran Blacher发现了关于“肠道-大脑轴”的新见解，并证明利用微生物群及其相关代谢途径可以为治疗这些以及潜在的其他毁灭性神经疾病提供有价值的方法。他在2021年获得了NOSTER & 科学微生物组奖。

关于神经退行性疾病的根源仍不清楚。越来越多的研究一致表明，人类大脑与肠道微生物群有着不可分割的联系，并以多种方式影响大脑活动。例如，共生细菌产生的小分子代谢产物可以被血液吸收并到达大脑，在那里它们可以调节大脑细胞的活动，包括神经元、星形胶质细胞和小胶质细胞。

7月9日发表文章，在一个小鼠模型中，Blacher和他的同事研究了微生物组及其代谢物在肌萎缩性脊髓侧索硬化症中的作用。通过广谱抗生素治疗耗尽了易患ALS的sod1-转基因(Sod1-Tg)小鼠的微生物组，发现了临床ALS运动症状前的代谢产物结构的失调和微生物组驱动的改变，以及与疾病严重程度相关的11种不同的微生物菌株。

用肠道微生物艾克曼菌（Akkermansia muciniphila）或其相关代谢物烟酰胺对Sod1-Tg小鼠进行益生菌治疗，可以显著改善运动功能和恢复中断的脊髓基因表达模式来改善ALS症状。更重要的是，在一项对人类的初步观察研究中，研究人员发现，ALS患者的微生物组组成和功能发生了类似的重大变化，与血清和脑脊液中烟酰胺水平降低有关。

Can microbes combat neurodegeneration?

6.Science意外发现人体细胞“清洁剂”

细胞，像我们许多人一样，用清洁产品来抵御细菌。

研究人员发现，一种遍布身体大部分部位的分子会像清洁剂一样清除细菌。

来自霍华德休斯医学研究所研究员 John MacMicking领导的研究小组7月16日报告称，这种杀手清洁剂就是一种称为 APOL3的蛋白质，通过溶解细菌膜来阻止感染。他的团队在食物中毒细菌沙门氏菌上测试了这种蛋白质和其他类似的微生物。

A human apolipoprotein L with detergent-like activity kills intracellular pathogens