2019年12月Cell期刊不得不看的亮点研究

这项研究针对一种传统观点---神经系统仅起着看门狗的作用，即发现危险并提醒身体注意危险的存在---提供了新的视角。这些研究结果表明通过直接干扰沙门氏菌感染肠道的能力，神经系统不仅是危险的检测者，而且也是抵抗危险的防御者。

论文通讯作者、哈佛医学院布拉瓦特尼克研究所助理教授、神经免疫学者Isaac Chiu说，“我们的结果表明神经系统不仅仅是一种简单的传感器和警报系统。我们还发现肠道中的神经细胞的功能远不止这些。它们调节肠道免疫力，维持肠道稳态，并积极抵御感染。”

具体而言，这些实验表明，嵌入到小肠中的疼痛感知神经元和派尔集合淋巴结（Peyer"s patch）上的细胞可被沙门氏菌的存在所激活，其中作为一种食源性细菌，沙门氏菌导致全球四分之一的细菌性腹泻病。一旦被激活，这些神经元就会采取两种防御策略来阻止沙门氏菌感染肠道并扩散到身体的其他部位。首先，它们调节允许微生物和各种物质进出小肠的细胞通道。其次，它们增加了称为分节丝状菌（segmented filamentous bacteria, SFB）的保护性肠道细菌的数量，其中SFB是小肠微生物组的一部分。

7.

doi:10.1016/j.cell.2019.11.002

日前，一项刊登在国际杂志Cell上的研究报告中，来自麻省理工学院的科学家们通过研究发现了一种调节基因表达的新方式。

一旦DNA被转录成为RNA，RNA转录物就会在其翻译成蛋白质或在细胞内扮演多种角色之前被加工处理，而加工过程的重要组分就是剪接作用（splicing），在剪接过程中，特定的核苷酸序列（内含子）就会从新制造的RNA转录物中被移除，而外显子区域则会被保留，依赖于RNA被剪接的方式，单个基因往往会产生多种多样的转录物。

为了能够开启转录，分子机器就必须被招募到DNA的特定序列中，即启动子；有些启动子往往能够更加擅长地招募分子机器，因此其也会经常性地开启转录过程；然而，不同的启动子可以从一个基因中产生路由不同的转录物，这或许有助于增强基因的表达并产生转录多样性，甚至在仅仅几秒钟或几分钟后所发生的剪接过程也是如此。研究者并不确定新的外显子能够增强基因表达，但从理论上来讲，新的启动子确实会这样；基于进化学数据和研究人员在实验室所进行的研究，如今他们观察到，无论哪里有新的外显子，其附近总会有新的启动子，当外显子被剪接时，新的启动子就会变得异常活跃。

研究者将这种现象称之为“外显子介导的转录激活启动”（EMATS，exon-mediated activation of transcription starts），其提出了一种新型模型，其中与新外显子相关的剪接机器会将转录机器招募到附近，从而激活附近启动子的转录过程，研究人员推测，这一过程将会帮助调节跨物种的数千个哺乳基因的表达。研究者Fiszbein认为，EMATS会在进化过程中增强基因组的复杂性，或许也会产生物种的特殊差异，比如小鼠和大鼠的基因组就非常相似，但EMATS会帮其产生新的启动子，从而产生调节性改变，并驱动大鼠和小鼠机体在结构和功能上的差异。EMATS同时还会诱发相同有机体不同组织之间表达产生差异。

8.

doi:10.1016/j.cell.2019.10.030

近日，一项刊登在国际杂志Cell上的研究报告中，来自伯尔尼大学等机构的科学家们通过研究鉴别出了多个疟原虫的新型作用靶点，他们对疟原虫进行全基因组剔除研究，尤其是移除了1300多个单一基因，同时观察其对疟原虫整个生命周期的而影响。文章中，研究者利用已经建立的疟原虫模型进行研究，上述1300多个基因中的每一个基因都会被一个单独的遗传代码所替代，从而帮助分析去除这些单一基因对疟原虫的影响，利用这些单一代码就能帮助研究人员将同时对更多寄生虫进行分析，这就大大缩短了进行分析的时间。

在进行了长达3年的研究后，研究人员成功地系统性地筛选了疟原虫生命周期各个阶段的基因组，进行剔除筛选研究能帮助研究者识别出数百个靶点，尤其是针对疟原虫代谢的特殊靶点等。为了分析大量已经鉴别出的代谢基因，研究人员通力合作，利用来自疟原虫基因组筛选的数据开发出了特殊的模型来揭示疟原虫细胞中基本代谢通路，在这些模型的帮助下，研究人员才有可能预测哪些未知基因对于疟原虫非常重要，以及其如何作为开发控制疟原虫传播感染的新型疗法。

9.

doi:10.1016/j.cell.2019.11.005

多年来，科学家们已知道初级纤毛存在缺陷与肥胖和胰岛素抵抗有关。如今，在一项新的研究中，来自美国斯坦福大学医学院的研究人员发现一类微小的称为初级纤毛（primary cilium）的毛发状附属物感知饮食中的Ω-3脂肪酸，而且这种信号直接影响脂肪组织中的干细胞如何分裂并转变为脂肪细胞。相关研究结果近期发表在Cell期刊上，论文标题为“Omega-3 Fatty Acids Activate Ciliary FFAR4 to Control Adipogenesis”。论文通讯作者为Peter Jackson博士。论文第一作者为博士后研究员Keren Hilgendorf博士。