三句话读懂一篇 CNS：宝玉拒绝黛玉的生物学原因；压力导致脱发的机制...

本周学术君继续陪伴大家了解 CNS 杂志的最新研究进展，一起探寻科学的奥秘！

1. Nature: 揭示雄鼠不愿与病态雌鼠交配原因

交配行为是延续种族基因、繁衍后代的重要社会活动，错误的社交活动或导致潜在的健康风险。

2021 年 3 月 31 日，麻省理工学院 Gloria B. Choi 教授团队在 Nature 杂志上发表研究论文 An amygdala circuit that suppresses social engagement。研究表明小鼠能够通过辅助嗅觉系统判断同伴的健康状态，其与病态雌鼠的首次骑跨行为的时间和次数均减少，这与名为 COApm 的神经元大量激活有关。另外，研究人员将病态雌鼠的粪便和尿液涂在健康成年雌鼠身上后， 雄鼠对带有病态气味的雌鼠产生了抗拒，即雄鼠更偏向于和健康雌鼠进行交配。

该研究从新的角度阐释了雄性择偶的偏好性，对人类的社会活动行为提供了参考。

宝玉跟黛玉没走到一起，莫非还是因为黛玉体弱多病...[doge][doge]

 图 1：来源 Nature

2. Nature：10 万年前现代人行为的证据

目前，学界主流观点认为智人（现代人）的复杂行为最先出现在非洲海岸地区。

2021 年 3 月 31 日，澳大利亚格里菲斯大学 Alexander F. Blackwood 教授等研究团队在 Nature 发表研究论文 Innovative Homo sapiens behaviours at 105,000 years ago in a wetter Kalahari。该团队在卡拉哈里沙漠南部地区的遗迹发现了约 10.5 万年前的考古资料，进而挖掘出早期现代人复杂行为的证据， 该成果挑战了以往认定智人复杂行为最先出现在海岸环境的主流观点。

该研究颠覆性揭示了我们从哪里来的科学问题，对人类溯源具有重要意义。

 图 2：来源 Nature

3. Nature：揭示植物双受精分子机理

有性生殖生物建立了卵子防止多精子受精机制，植物卵细胞调节该机制尚不清楚。

2021 年 3 月 31 日，武汉大学孙蒙祥联合德国雷根斯堡大学 Thomas Dresselhaus 教授团队在 Nature 在线发表研究论文 Fertilized egg cells secrete endopeptidases to avoid polytubey。该研究揭示了在拟南芥卵细胞中，天冬氨酸内肽酶 ECS1 和 ECS2 从位于其顶端结构域的皮层网络分泌至细胞外空间，该反应仅在成功受精后才被触发，从而防止卵细胞多受精。

该研究揭示了植物卵细胞成功受精的过程，划时代地解决了该领域难题！

 图 3：来源 Nature

4. Nature Genetics：首次发现极早发型炎症性肠病致病新基因 SYK

目前，幼童极早发型炎症性肠病病因未明，学界认为遗传因素在病程发展中起着关键作用。

2021 年 3 月 29 日，复旦大学黄瑛和华东师范大学李大力教授团队在 Nature Genetics 发表研究论文 Gain-of-function variants in SYK cause immune dysregulation and systemic inflammation in humans and mice。该研究对 6 名患有多器官炎性疾病、免疫缺陷和弥漫性大 B 细胞淋巴瘤的患者病情进行分析，鉴定出具有破坏性的单等位基因脾酪氨酸激酶（SYK）变体。SYK 变体增加了磷酸化及下游信号传导，其功能获得变异能够引发潜在的炎症性疾病。

该研究首次报道导致慢性肠炎、皮肤炎症和关节炎等免疫性疾病的新型致病基因 SYK，对推动极早发型炎症性肠病研究进程具有重要的指导意义。

图 4：来源 Nature Genetics

5. Science: 神经细胞修复机制

人类神经细胞的再生能力及其有限，难以通过细胞分裂活动来修复 DNA 损伤。

2021 年 4 月 2 日，美国索尔克生物研究所 Fred H Gage 教授团队在 Science 上发表研究论文 Incorporation of a nucleoside analog maps genome repair sites in postmitotic human neurons。研究表明随着年龄的增长，人体神经细胞的修复能力下降，其优先修复涉及功能和基因组部分。而年纪的增长可能影响被修复区域的完整性， 这一机制揭示了衰老和阿尔茨海默病、帕金森病等痴呆症的关联。 

该研究颠覆了大众对于神经元的认知，对于研发治疗神经系统相关疾病疗法具有重要意义。

 图 5：来源 Science

6. Nature: 揭秘压力影响毛发生长的机制

笑一笑，十年少；愁一愁，变白头。人在背负巨大的压力时，难免白头丛生，头发脱离脑袋变得稀疏。

2021 年 3 月 31 日，美国哈佛大学许雅捷研究组再次于 Nature 杂志发表论文 Corticosterone inhibits GAS6 to govern hair follicle stem-cell quiescence，以毛囊干细胞为研究对象，系统地揭开了长期的、慢性的压力影响毛囊干细胞行为和抑制毛发生长的具体分子机制。即人体在长期的精神压力下，皮质酮的水平升高，延长了毛囊休止期的长度，使得毛囊干细胞长期处于静息状态。但是减缓精神压力、移除皮质酮后，毛囊干细胞会进入到再生周期之中。

所以，仙男仙女们，想要头发多，一定要把自己从压力中释放出来，心情愉悦，笑一笑，十年少！

图 6：来源 Nature

7. Cell: 成功合成能分裂增殖的人工细胞

小小的身体，大大的能量，别看细胞个头小，却有着复杂的结构和功能。

2021 年 3 月 29 日，来自美国 J. Craig Venter 研究所（JCVI）、美国国家标准与技术研究院（NIST）以及麻省理工学院（MIT）的研究团队联合在 Cell 杂志发表论文 Gentic requirements for cell division in a genomically minimal cell，科学家们以人类生命基因组信息为基础，历时十年的奋战找到可以帮助调节细胞的增殖和生长的重要基因，加入到实验细胞中，最终创造出 仅含 473 个基因、基因组最小最简单的人工合成细胞，为人类更全面、更深入地理解生命与基因的奥秘提供了一把利剑！

图 7：来源 Cell

8. Nature Communications: 节食搭配禁食模式有助于减肥和降低血压

高血压、高血脂、高血糖困扰着不少肥胖人士，并给其健康带来了严重威胁。

2021 年 3 月 30 日，来自德国柏林大学医学院领导的国际研究团队在 Nature Communications 杂志上发表论文 Fasting alters the gut microbiome reducing blood pressure and body weight in metabolic syndrome patients，以 71 名患有代谢综合征和收缩压升高的志愿者为研究对象，首次利用结合肠道微生物组分析和深度免疫表型研究的多组学方法揭示了生活方式改变与禁食治疗相结合对代谢综合征患者的影响，发现在禁食期间，肠道细菌生态系统里有益健康并且能降低血压的细菌成倍增加。

管住嘴、迈开腿对肥胖人士可谓是一举两得，既能保持良好体型，又能获得健康！

图 8：来源 Nature Communications

9. Nature: 首次测定金属玻璃所有 3D 原子的位置

2021 年 4 月 1 日，美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）苗建伟教授团队在 Nature 杂志发表论文 Determining the three-dimensional atomic structure of an amorphous solid，该团队在国际上首次使用了原子分辨电子断层扫描技术（AET）实现了对金属玻璃中所有原子的 3D 位置的实验测定，地成功通过实验确定了金属玻璃中 18000 多个原子的精确位置，精度可达 21 pm（万亿分之一米）！

这不仅是化学材料领域中的巨大突破，也为结构生物学领域技术革新提供了新的思路！

图 9：来源 Nature

10. Science Advances: 新型材料助力控制人体控制糖的摄入

2021 年 3 月 31 日，上海交通大学张诗宜团队在 Science Advances 杂志发表论文 Orally administered saccharide-sequestering nanocomplex to manage carbohydrate metabolism disorders，该研究开发了一种含硼酸、不可吸收且无毒的聚合物纳米复合物（Nano-Poly-BA），其二醇 / 硼酸的摩尔比远高于 1， 能将外界摄入的所有糖类吸收到纳米复合物中，进而防止糖类在肠道中吸收。

看来这种无毒无害的纳米复合物一旦用于临床，对于糖尿病患者、肥胖人士将是巨大福音，从此想吃就吃，充分享受食物的快乐！

 图 10：来源 Science Advances

本周推荐：

参考文献：1. Kwon, JT., Ryu, C., Lee, H. et al. An amygdala circuit that suppresses social engagement. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03413-62. Wilkins, J., Schoville, B.J., Pickering, R. et al. Innovative Homo sapiens behaviours 105,000 years ago in a wetter Kalahari. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03419-03. Yu, X., Zhang, X., Zhao, P. et al. Fertilized egg cells secrete endopeptidases to avoid polytubey. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03387-54. Wang, L., Aschenbrenner, D., Zeng, Z. et al. Gain-of-function variants in SYK cause immune dysregulation and systemic inflammation in humans and mice. Nat Genet (2021). https://doi.org/10.1038/s41588-021-00803-45. Dylan A. Reid et al., (2021), Incorporation of a nucleoside analog maps genome repair sites in postmitotic human neurons, Science, DOI: 10.1126/science.abb90326. Choi, S., Zhang, B., Ma, S. et al. Corticosterone inhibits GAS6 to govern hair follicle stem-cell quiescence. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03417-27. Pelletier JF et al. Genetic requirements for cell division in a genomically minimal cell. Cell(2021). doi: 10.1016/j.cell.2021.03.008.8. Maifeld, A., Bartolomaeus, H., Löber, U. et al. Fasting alters the gut microbiome reducing blood pressure and body weight in metabolic syndrome patients. Nat Commun 12, 1970 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-22097-09. Yang, Y., Zhou, J., Zhu, F. et al. Determining the three-dimensional atomic structure of an amorphous solid. Nature 592, 60–64 (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03354-010. Zhao xin et al. Orally administered saccharide-sequestering nanocomplex to manage carbohydrate metabolism disorders. Science Advances (2021). DOI: 10.1126/sciadv.abf7311

题图来源：站酷海洛 Plus

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