生科大事件 | 2022上半年Cell/Nature/Science封面故事（下）

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上一期T仔为大家展示了十篇 2022 上半年里生命科学领域的重大突破，下面一起看看下半部分的十篇精选封面故事吧~ 从微生物与人体健康的关系，到局部热疗激活米色脂肪治疗肥胖，惊喜多多奥

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添加图片注释，不超过 140 字（可选）

（以下封面故事以时间顺序排列）

01·Cell：减肥新策略：局部热疗激活米色脂肪

人体内有三种脂肪——白色、棕色和米色脂肪。米色脂肪是其他两种脂肪间的一个“中间态”，平时与白色脂肪一起储存能量，在一定条件下可以被激活而变成棕色脂肪，促进产热和能量消耗。




其中具体的基因靶标与安全有效的米色脂肪激活方法仍然不明确。本研究[1]发现，针对米色脂肪的局部热疗通过 HSF1-A2B1 转录轴促进其在人和小鼠中的激活。




封面图片的灵感来自希腊神话中的凤凰。热疗（火）下的米色脂肪细胞产生热量和能量（凤凰），为人体健康带来有益的影响。

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图片作者：Xinran Ma, Lingyan Xu 和 Qing Zhang

02·Nature：不同物种的细胞突变率

细胞在整个生命过程中都会发生突变，这一过程会导致癌症，并被认为会导致衰老。然而，关于突变在人类以外的物种中积累的速度，以及这种速度是否受寿命或体型等生物学特征的影响，我们知之甚少。




本文[2]研究了 16 种哺乳动物在一生中突变积累的速度，发现突变的数量每年以大致恒定的数量增加。他们还观察到，导致突变的分子过程在不同物种之间大体相似。




尤其重要的是，该团队确定了寿命和突变率之间的强烈反相关性：寿命较长的物种产生突变的速度比寿命较短的物种要慢，因此不同物种在各自寿命结束时具有大致相同数量的突变。

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图片作者：Alex Cagan

03·Science：肿瘤细胞抵抗免疫细胞的新机制

在这张高分辨率电子显微照片的数字重建图中，一个杀伤 T 细胞（红色）正在攻击一个卵巢癌细胞（白色）。癌细胞会通过激活一种机制来封闭其质膜上的穿孔来抵抗这种攻击。

通过将高分辨率成像数据与功能分析相结合，本研究[3]揭示了肿瘤细胞通过 ESCRT 家族的蛋白复合物抵抗免疫细胞杀伤的机制。ESCRT 蛋白在穿孔素释放后被精确招募参与膜伤口的修复，从而延迟或阻止 T 细胞诱导的杀伤。这无疑为我们提供了一种反制癌细胞免疫逃逸的策略。

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图片作者：Alex Ritter, Genentech, Inc.; Gleb Shtengel and C. Shan Xu, Janelia Research Campus; Sebastian Spaar, ariadne.ai




04·Cell：微生物特化代谢物的生物合成途径

经过数十亿年的进化，自然界的微生物已经进化出了构建多样化和复杂化学结构的途径。微生物特化代谢物在微生物组相互作用中起关键作用，但它们的生物合成途径难以表征。




在这个问题上， 本研究[4]开发了用于基因簇的计算机辅助重新设计的新技术，以促进不同宿主之间的异源表达，并通过识别一类新的微生物组衍生的核苷酸代谢物展示了它们的效用。

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图片作者：Michael S. Helfenbein, Jaymin Patel




05·Cell：空间增强分辨率组学测序

由于各种技术限制，整个胚胎的空间转录组的生成在规模和分辨率上受到限制。本研究[5] 将 DNA 纳米球图案阵列和原位 RNA 捕获相结合，以创建空间增强分辨率组学测序 (Stereo-seq)。该方法用于生成在单细胞分辨率下具有高灵敏度的小鼠器官发生时空转录组学图谱 (MOSTA)。




此封面取自发育中的 E16.5 小鼠胚胎切片中的一个代表性单细胞分割结果，每种颜色代表一种细胞类型。

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图片作者：Mengnan Cheng, Liang Wu,Yiwei Lai,Longqi Liu(BGI-Shenzhen)




06·Science：跨越人体组织的细胞类型

我们对细胞如何形成不同的组织和器官以及相互作用的理解是有限的。最近的单细胞 RNA 测序分析已经描述了在稳态和疾病条件下单个细胞类型的景观，以及它们的丰度和相互作用，但这些研究往往限于单个器官。需要对不同组织的细胞类型进行系统的比较，以了解共享的和可变的转录特征，以及这些特化对器官功能的重要性。

本期的四篇研究[6]分别报告了超过 100 万个细胞的泛组织单细胞转录组图谱，包括 500 种细胞类型，来自 68 个供体的 30 多个人体组织。这四项研究应用了严格的本体来一致地注释和比较器官间的单个细胞。

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图片作者: N. Fuller & C. Agosti of SayoStudio




07·Science：微生物特刊

人体内有许多不同的、相互联系的微生物种群，它们对整个身体产生系统性影响。了解这些群落相互作用的方式有助于深入了解集体微生物群如何塑造健康和疾病。

本期微生物特刊[7]刊登了一系列观点与综述，例如口腔菌群形成复杂的生物膜，可影响局部和全身健康；利用微生物群调节脑功能；微生物-脑轴:背景和因果关系；维持菌群与皮肤屏障功能；生命早期免疫-微生物相互作用：长期健康和疾病的决定因素；本地屏障配置宿主和微生物间的系统通讯。

了解生态学以及宿主和其微生物群之间相互作用的机制，将为人类健康提供一个更全面的观点，有助于预防和治疗一系列人类疾病。

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图片作者：Hannah Agosta




08·Science：人类核孔复合体结构

封面展示了人类核孔复合体（NPC）的横切面。新解析的组分包括对称的核心（橙色）和胞质丝（黄色）。

NPC 是真核细胞中最大的组装体之一，是大分子运输的双向通道。本期特刊[8]展示了三篇论文，将这个巨大的人类 NPC 拼在一起，揭示了一个近乎原子的图像；另外两项研究提高了单颗粒冷冻电子显微镜的分辨率，使脊椎动物 NPC 的二级结构元素和残基水平细节进行了可视化。

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图片作者: V. Altounian/Science; PDB data: André Hoelz和Martin Beck




09·Cell：基于动员的无化疗的基因编辑的人类造血干细胞移植

在基因治疗的背景下，动员方案允许血液干细胞（黄色）从骨髓进入循环（左上）。本研究[9]利用耗尽的生态位实现了后动员，注入了校正后的细胞（绿色），并允许在生态位内交换（右下），而不使用毒性调节方案。

造血干/祖细胞基因疗法 (HSPC-GT) 被证明可以成功治疗多种遗传疾病。在施用毒性清髓性调理以消耗修饰细胞的骨髓后，HSPC 被动员、收获、离体基因校正和注入。本研究表明，动员者为外源细胞的无缝植入创造了机会，这些细胞有效地超过了那些被动员的细胞，以重新填充耗尽的骨髓。

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图片作者：Claudia Stocker, Vividbiology.com




10·Nature：染色体不稳定性特征

封面艺术化地展示了各种癌细胞。癌症的典型特征是在染色体不稳定性中看到的大规模 DNA 获得、损失和重排——但没有全面的框架来解码这种基因组变异的原因及其与疾病的可能联系。




一研究[10]通过检查代表 33 种癌症的 7,880 个肿瘤提出了包含 17 个染色体不稳定性特征概要的框架，可用于预测肿瘤对药物的反应，并有助于确定未来的治疗靶点。




在另一篇研究[11]中，Nischalan Pillay 和同事研究了 9,873 种癌症，得出了 21 种类似的染色体不稳定性特征。

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图片作者：Julian Aubrey Smith

▎陶术生物内容团队编辑

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参考文献：

[1] DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.02.004. https://www.cell.com/cell/issue?pii=S0092-8674(21)X0007-4

[2] Cagan, A., Baez-Ortega, A., Brzozowska, N. et al. Somatic mutation rates scale with lifespan across mammals. Nature 604, 517–524 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04618-z

https://www.nature.com/nature/volumes/604/issues/7906

[3] Ritter AT, Shtengel G, Xu CS, et al. ESCRT-mediated membrane repair protects tumor-derived cells against T cell attack. Science. 2022;376(6591):377-382. doi:10.1126/science.abl3855

https://www.science.org/toc/science/376/6591

[4] Augustijn HE, Medema MH. Freedom of expression: A synthetic route to metabolites. Cell. 2022;185(9):1449-1451. doi:10.1016/j.cell.2022.04.007

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)00445-7

[5] https://www.cell.com/cell/issue?pii=S0092-8674(21)X0011-6#

DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.04.026

[6] https://www.science.org/toc/science/376/6594

[7] https://www.science.org/toc/science/376/6596

[8] https://www.science.org/toc/science/376/6598

[9] Omer-Javed A, Pedrazzani G, Albano L, et al. Mobilization-based chemotherapy-free engraftment of gene-edited human hematopoietic stem cells. Cell. 2022;185(13):2248-2264.e21. doi:10.1016/j.cell.2022.04.039https://www.cell.com/cell/issue?pii=S0092-8674(21)X0014-1

[10] https://www.nature.com/nature/volumes/606/issues/7916

Drews, R.M., Hernando, B., Tarabichi, M. et al. A pan-cancer compendium of chromosomal instability. Nature 606, 976–983 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04789-9

[11] Steele, C.D., Abbasi, A., Islam, S.M.A. et al. Signatures of copy number alterations in human cancer. Nature 606, 984–991 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04738-6

白sxl6dzng

谢谢分享  没想到封面还有这些说到

17321231762

白sxl6dzng 发表于 2022-8-12 14:48
谢谢分享  没想到封面还有这些说到

是的哟，每个封面作者都花费了大量心血的