三句话读懂一篇 CNS，鸟类迁移的秘密揭晓​，绿色中药助力肥胖治疗，突破血脑屏障的递送技术...

春姑娘已经来临，相信小伙伴们的科研工作已经走上正轨。本周学术君继续带来 CNS 最新学术进展，助力大家在春暖花开时节科研顺利！

1. Science: 构建人红细胞生长发育成熟的人源化小鼠模型

红细胞疾病对人类健康产生了巨大威胁，然而现有的人源化小鼠模型无法完全支持人红细胞完整发育，缺乏完整人红细胞体内生长发育模型。

2021 年 3 月 5 日，耶鲁大学 Richard Flavell 教授等团队在 Science 上发表研究论文 Combined liver-cytokine humanization comes to the rescue of circulating human red blood cells。该工作将小鼠肝脏替换为人肝脏，发现人的红细胞在人源化小鼠体内正常生长发育，成熟的红细胞能够在小鼠体内循环，进而使得人的血液流淌。

该新型人源化小鼠研究工具可用于造血干细胞疾病、红细胞和肝脏生理学联系研究，为临床药物的筛选鉴定开辟新途径。

图 1：来源 Science

2. Cell Metabolism: 高纤维膳食预防肥胖孕妇对后代认知及行为的伤害

动物和人体研究数据表明，孕妇肥胖将会导致后代面临高血压、糖尿病和行为改变的病理高风险。

2021 年 3 月 1 日，西北农林科技大学刘学波教授等团队在 Cell Metabolism 发表研究论文 High-fiber diet mitigates maternal obesity-induced cognitive and social dysfunction in the offspring via gut-brain axis。该工作首次揭示了高膳食纤维饮食干预母亲孕期肥胖过程中，肠道微生态、代谢物和脑发育在后代认知和社交缺陷的新机制。

研究表明为孕妇或后代补充膳食纤维，能够改善因孕妇肥胖带给后代的这些缺陷。该成果为制定人体早期神经发育的营养干预策略提供重要参考！

 图 2：来源 Cell Metabolism

3. Nature: 揭示 m6A 阅读蛋白 YTHDC1 调控细胞命运机制

RNA 上的 m6A（N6 - 腺苷酸甲基化）是 mRNA 上最为丰富的 RNA 修饰，通过识别该修饰的阅读器蛋白发挥生物学功能。

2021 年 3 月 3 日，中国科学院广州生物医药与健康研究院陈捷凯教授团队在 Nature 上发表研究论文 The RNA m6A reader YTHDC1 silences retrotransposons and guards ES cell identity。该工作发现在小鼠胚胎干细胞中，RNA m6A 通过其核内阅读器 YTHDC1 蛋白进而调控 H3K9me3 和异染色质形成，最后沉默逆转录转座子元件同时限制该细胞转化为 2C-like 细胞。

研究发现了 RNA m6A 调控染色质沉默的新功能，对于理解决定细胞命运的决定事件提供了新思路！

图 3：来源 Nature

4. Nature Reviews Drug Discovery：递送技术有望穿越血脑屏障

血脑屏障在维持大脑微环境发挥重要作用，同时阻碍大多数药物到达大脑，对于开发治疗中枢神经系统的药物产生了一定的阻碍。

2021 年 3 月 1 日，寒武纪生物制药公司的 Georg C. Terstappen 等人在 Nature Reviews Drug Discovery 上发表研究论文 Strategies for delivering therapeutics across the blood-brain barrier。 研究者对向中枢神经递送生物制品的最新技术进展进行报道。

涉及到的相关技术包括有创及无创技术，如受体介导的胞吞作用、噬神经病毒、外泌体和纳米颗粒等传代药物的载体方法，为人类战胜中枢神经系统疾病带来重大福音！

图 4：来源 Nature Reviews Drug Discovery

5. Science: 揭示酶适应不同温度机制

生物体的生存环境迥异，从 - 15 至 122 摄氏度均有生物生长繁殖。

2021 年 3 月 5 日，斯坦福 Daniel Herschiag 教授团队在 Science 上发表研究论文 Parallel molecular mechanisms for enzyme temperature adaptation。本研究通过对 5,864 种细菌 2,194 家族的酶进行，发现这些酶部分位置的氨基酸随着细菌生长环境温度不同发生改变。并且 随温度变化的氨基酸往往集中于单个或者结构上互作位点，在不同演化分支反复出现，这表明其受蛋白序列背景影响相对较小。

该项工作对于深入理解酶随温度的演化机制具有重要参考价值，同时为开发工具酶提供了新思路！

图 5：来源 Science

6. Nature：揭晓鸟类迁移的秘密

小燕子穿花衣，年年春天来这里。鸟类的迁移是令人着迷的自然现象。

2021 年 3 月 3 日，中国科学院动物研究所詹祥江实验室在 Nature 杂志在线发表了论文 Climate-driven flyway changes and memory-based long-distance migration，在这项关于鸟类迁移的研究中，团队历时六年，通过整合多年卫星追踪数据和种群基因组信息，建立了一套北极游隼迁徙系统， 揭秘了其迁徙路线的主要形成原因和长距离迁徙、与记忆力相关的关键基因 ADCY8。

鸟类的迁移之谜正在被好奇的人类一点点知晓，让我们拭目以待！

图 6：来源 Nature

7. Cell Metabolism：绿色中药助力肥胖治疗

肥胖已经成为了全世界的公共卫生问题，威胁着人类的生命健康。

2021 年 3 月 2 日，上海交通大学附属第六人民医院糖尿病研究所刘军力团队等在 Cell 子刊 Cell Metabolism 杂志在线发表了论文 The Phytochemical Hyperforin Triggers Thermogenesis in Adipose Tissue via a Dlat-AMPK Signaling Axis to Curb Obesity ，该研究发现从传统中药贯叶连翘中提取的化合物 —— 天然小分子贯叶金丝桃素（HPF），以小鼠为研究模型，发现 HPF 能够促进脂肪组织产热，从而有效减肥并改善代谢，为肥胖治疗开辟了全新方向。

看来绿色中药减肥不是梦，不过肥胖的仙男仙女们减肥的第一步就是管住嘴、迈开腿哦！

图 7：来源 Cell Metabolism

8. Circulation：蔬菜水果按比例搭配吃，让人更长寿

每天一苹果，医生远离我。水果蔬菜能使人体获取足量维生素，从而维持身体健康。

2021 年 3 月 1 日，哈佛大学公共卫生学院院长胡炳长教授团队在国际顶尖学术期刊 Circulation 杂志发表论文 Fruit and Vegetable Intake and Mortality：Results From 2 Prospective Cohort Studies of US Men and Women and a Meta-Analysis of 26 Cohort Studies ，这项对近 200 万美国成年人长达 30 年的研究表明， 水果和蔬菜的高摄入量与较低的死亡风险相关。

同时，该研究还指出，每天食用 2 份水果 + 3 份蔬菜（每份为 80 克），可能是延长寿命的最佳用量和组合。绿叶蔬菜以及富含 β- 胡萝卜素和维生素 C 的水果和蔬菜均能降低疾病和死亡风险。

所以，水果蔬菜吃起来，奶茶烧烤放下去！

图 8：来源 Circulation

9. Nature: 发现新型肠道间质细胞及其损伤修复机制

2021 年 3 月 4 日，上海交通大学医学院上海市免疫学研究所苏冰教授课题组在 Nature 杂志上发表论文 MAP3K2-regulated intestinal stromal cells define a distinct stem cell niche，该研究首次发现肠道干细胞底部存在一类带有 CD90+CD81+CD34+CD138 - 特征、被称为 MRISC 的新型肠道间质细胞。

研究系统揭示了 MRISC 细胞在肠道炎症和损伤过程中通过特异调控肠道干细胞微环境的 Rspo1-WNT 信号参与肠道上皮组织损伤修复的作用和机理，极大推动间质细胞在生物学各领域功能的阐释。

图 9：来源 Nature

10. Cell: 揭示植物同源异型基因 WOX 的保守多效性

WUSCHEL  HOMEOBOX (WOX) 基因是一类非常重要的同源异型基因家族，通过调控分生组织干细胞的产生和成熟来控制植物生长和发育。

2021 年 3 月 4 日，冷泉港实验室 Zachary Lippman 教授课题组联合多个单位，在 Cell 杂志发表论文 Conserved pleiotropy of an ancient plant homeobox gene uncovered by cis-regulatory dissection，该研究采用 CRISPR-Cas9 多通道突变驱动系统，获得了大量的番茄 WOX8/9 启动子区域等位变异株系，结合染色质可及性及大量遗传实验 揭示了该基因的功能多效性是进化上高度保守的，而非经过功能分化产生，达到对植物不良性状的有效控制。

利用基因组编辑技术助力农业发展是大势所趋，利国利民的有效手段！

图 10：来源 Cell

本周推荐：

参考文献：1. Yuanbin Song et al. Combined liver–cytokine humanization comes to the rescue of circulating human red blood cells. Science (2021). DOI: 10.1126/science.abe2485.2. Xiaoning Liu et al. High-fiber diet mitigates maternal obesity-induced cognitive and social dysfunction in the offspring via gut-brain axis. Cell Metabolism (2021). https://doi.org/10.1016/j.cmet.2021.02.002.3. Liu, J., Gao, M., He, J. et al. The RNA m6A reader YTHDC1 silences retrotransposons and guards ES cell identity. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03313-94. Terstappen, G.C., Meyer, A.H., Bell, R.D. et al. Strategies for delivering therapeutics across the blood–brain barrier. Nat Rev Drug Discov (2021). https://doi.org/10.1038/s41573-021-00139-y.5. Margaux M. Pinney et al. Parallel molecular mechanisms for enzyme temperature adaptation. Science. (2021). DOI: 10.1126/science.aay2784.6. Gu, Z., Pan, S., Lin, Z. et al. Climate-driven flyway changes and memory-based long-distance migration. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03265-0.7. Suzhen Chen et al. The phytochemical hyperforin triggers thermogenesis in adipose tissue via a Dlat-AMPK signaling axis to curb obesity. Cell Metabolism(2021). https://doi.org/10.1016/j.cmet.2021.02.0078. Dong D. Wang et al. Fruit and Vegetable Intake and Mortality: Results From 2 Prospective Cohort Studies of US Men and Women and a Meta-Analysis of 26 Cohort Studies. Circulation(2021). https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.120.0489969. Wu, N., Sun, H., Zhao, X. et al. MAP3K2-regulated intestinal stromal cells define a distinct stem cell niche. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03283-y.10. Anat Hendelman et al. Conserved pleiotropy of an ancient plant homeobox gene uncovered by cis-regulatory dissection. Cell (2021). https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.02.001.

题图来源：站酷海洛 Plus

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