2020年3月Cell期刊不得不看的亮点研究

他们解析出SARS-CoV-2 S蛋白胞外结构域三聚体的低温电镜结构，并揭示它具有多个结构域B构象，这使人想起了先前有关SARS-CoV S蛋白和MERS-CoV S蛋白的报道。他们证实SARS-CoV S蛋白小鼠多克隆血清有效抑制SARS-CoV-2 S假病毒进入靶细胞。这些结果为设计可广泛预防SARS-CoV-2、SARS-CoV和SARS-CoV的疫苗铺平了道路。

5.

doi:10.1016/j.cell.2020.02.026

在一项新的研究中，来自美国德克萨斯大学的研究人员发现作为一种引起致命性肺部疾病的，结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）似乎通过产生一种触发咳嗽的分子来促进自身传播。这一发现可能导致人们开发出阻止结核病扩散的新方法。相关研究结果近期发表在Cell期刊上，论文标题为“Mycobacterium tuberculosis Sulfolipid-1 Activates Nociceptive Neurons and Induces Cough”。

图片来自Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.02.026。 论文通讯作者Michael Shiloh博士和他的同事们推测作为一种引起结核病的，结核分枝杆菌本身可能产生一种触发气道中神经的物质，它引起结核病患者咳嗽，从而允许这种疾病传播。为了验证这个想法，这些研究人员依靠豚鼠，即一种经常被用来研究结核病和咳嗽的实验室动物。尽管豚鼠已被用作结核分枝杆菌感染的实验模型已有一个多世纪的历史，但尚不清楚这种疾病是否引起这些动物咳嗽。为了解答这个问题，Shiloh和他的同事们将感染了结核分枝杆菌的豚鼠放在特殊的腔室中，记录下由咳嗽引起的压力和体积变化。果然，感染结核分枝杆菌的豚鼠要比未感染的豚鼠咳嗽得多。

在利用来自结核分枝杆菌以及多种其他分枝杆菌的成分开展一系列实验后，Shiloh团队最终鉴定出一种称为硫脂1（sulfolipid-1, SL-1）的分枝杆菌细胞表面脂肪分子是激活实验室中培养的神经元的主要分子。这种激活反应也发生在人类的痛觉神经细胞中，这表明SL-1及其功能已通过在不同哺乳动物物种的进化中得以保存。重要的是，当豚鼠暴露于纯化的SL-1时，它们确实会咳嗽。

为了表明SL-1是咳嗽的罪魁祸首，这些研究人员用经过基因改造后无法产生SL-1的结核分枝杆菌菌株感染豚鼠。这些豚鼠表现出结核病的所有典型症状，但并未出现咳嗽，这导致他们得出结论：SL-1对于在结核分枝杆菌感染期间触发咳嗽至关重要。

6.

doi:10.1016/j.cell.2020.02.013

研究小组使用动物模型来研究受伤后免疫系统如何与脑神经细胞相互作用，以及这如何影响学习和记忆的能力。

昆士兰大学生物医学科学学院和昆士兰脑研究所的研究人员Jana Vukovic博士说，到目前为止，大脑的免疫细胞，即小胶质细胞，被认为是引起炎症的原因，会导致受伤后的认知能力下降。她说："然而，当我们从老鼠身上移除小胶质细胞时，我们惊讶地发现它们的行为和修复脑组织的能力完全没有变化。"

Vukovic博士的团队随后清除了小神经胶质细胞，让它们重新在大脑中繁殖，发现这大大增加了大脑的修复能力。"恢复活力的小胶质细胞改善了小鼠的学习和记忆，防止了组织损失，刺激了神经元的诞生，"Vukovic博士说。"我们已经表明，小胶质细胞在某种程度上被误解了，我们需要更多地了解它们如何支持和刺激促进修复的途径。"

7.

doi:10.1016/j.cell.2020.02.020

精子进入卵子，胚胎发育，最后婴儿出生。那么母亲的半基因组是如何与父亲的半基因组融合形成一个新的人类基因组的呢？事实证明，对于受精过程中这些相对短暂但却至关重要的初始阶段，研究人员并不是很了解。加州大学圣地亚哥医学院的研究人员发现，SPRK1酶在解开精子基因组、剔除特殊包装蛋白、打开父方DNA并进行重大重组方面迈出了第一步--所有这一切都在几小时内完成。这项研究发表在2020年3月12日的《Cell》杂志上。

"在这项研究中，我们只是对回答生命起源的基本问题感兴趣，"加州大学圣地亚哥分校医学院细胞和分子医学系的资深作者Fu Xiangdong博士说。"但在这个过程中，我们发现了一个步骤，可能会对一些人造成障碍，导致一对夫妇的生育困难。现在我们知道SPRK1在这里起作用，它在不孕中的潜在作用可以进一步探索。"

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doi:10.1016/j.cell.2020.02.011

在一项新研究中，来自美国亚利桑那州立大学等研究机构的研究人员描述了一种检测点突变的新方法。它可以应用于活细胞中，从而提供了一种快速、高度准确和廉价的方法来鉴定与人类健康有关的突变。相关研究结果发表在2020年3月5日的Cell期刊上，论文标题为“Precise and Programmable Detection of Mutations Using Ultraspecific Riboregulators”。论文通讯作者为亚利桑那州立大学的Alexander A. Green博士和Hao Yan博士。