2020年3月Science期刊不得不看的亮点研究

图片来自Science, 2020, doi:10.1126/science.aba1238。 野生型脊髓灰质炎病毒有1、2和3型三种。大约2年前，2型脊髓灰质炎病毒在自然环境下被根除，但是这种接种的疫苗造成了一个挥之不去的问题---一种疫苗衍生的突变病毒像野生型脊髓灰质炎病毒那样扩散，也能使感染者瘫痪。这种称为OPV2的疫苗在被人们发现它的使用导致了一种突变病毒后不久就被停止使用，但是这种疫苗衍生的脊髓灰质炎病毒却存活了下来。阻止人们感染它的唯一方法是给他们接种OPV2疫苗---但是重新注射这种疫苗会导致更多突变病毒的产生。由于这个原因，这些研究人员指出，需要一种新的疫苗。他们的研究表明这种需求是多么迫切。

这项新的研究涉及运行统计模型，以显示如果不开发新疫苗并尽快投入使用，这种突变脊髓灰质炎病毒可能如何传播。他们发现这种突变病毒最早出现在2016年至2019年之间。从那以后，全球脊髓灰质炎实验室网络（Global Polio Laboratory Network）已在26个国家确认了859例突变脊髓灰质炎病毒感染病例。他们进一步发现大约65.5％的感染是在“切换（Switch）”---卫生工作者从给人们接种两种不同的疫苗来抵抗1型和3型脊髓灰质炎病毒切换到接种一种对这两种类型的髓灰质炎病毒都有效的疫苗---之后发生的。他们总共确定了62个切换后（post-Switch）事件和41次突变脊髓灰质炎病毒流行病爆发。卫生官员通过重新引入OPV2疫苗来对抗这些流行病爆发，从而导致了更多的突变脊髓灰质炎病毒流行病爆发。

7.

doi:10.1126/science.aax9554; doi:10.1126/science.abb0060

在一项新的研究中，来自美国洛克菲勒大学的研究人员发现皮肤中蛋白的相分离问题可能导致某些皮肤疾病的产生。相关研究结果近期发表在Science期刊上，论文标题为“Liquid-liquid phase separation drives skin barrier formation”。在这篇论文中，他们描述了他们对小鼠组织中液-液相分离（liquid-liquid phase separation）的研究以及他们发现的结果。瑞士苏黎世大学的Arpan Rai和Lucas Pelkmans针对这项研究在同期Science期刊上发表了一篇标题为“Liquid droplets in the skin”的观点类型文章。

先前的研究已表明作为皮肤的最外层，表皮（epidermis）由角质形成细胞（即产生角蛋白的细胞）组成。表皮是由这样的细胞层组成的，这些细胞不断地向上迁移到表皮中。当它们这样做时，它们经历了一个转变，失去了它们的细胞器，并在这个过程中变成了鳞片（squams），最终完全死亡，被丢弃到环境中。皮肤表面上的鳞片层在环境和身体内部组织之间形成保护性屏障。在这项新的研究中，这些研究人员试图更多地了解表皮中细胞进行转化的过程，以更好地了解包括癌症在内的皮肤疾病。

为了了解有关该过程的更多信息，这些研究人员研究了小鼠组织。更具体地说，他们研究了丝聚合蛋白原（profilaggrin），即一种通常位于颗粒层（stratum granulosum）中的蛋白丝。颗粒层是刚好位于角质层（皮肤表面层）下方的一个皮肤层。他们发现，在丝聚合蛋白原的液-液相分离过程中产生的透明角质颗粒（keratohyalin granule）与角蛋白丝相互作用，而角蛋白丝是分化过程中角质形成细胞组织化过程的一部分。相分离是由于分化特异性蛋白在角质形成细胞中的积累，这使得这些细胞经历了一种类似于油醋分离的相变。这导致越来越粘稠的蛋白液滴挤满细胞质。结果是透明角质颗粒溶解，从而导致丝聚合蛋白原分解为单体。这些单体然后与其他蛋白相互作用，从而导致细胞内蛋白基质的形成。

8.

doi:10.1126/science.aba3526

人们已知一种称为胞质聚腺苷酸化元件结合蛋白（CPEB）的mRNA结合蛋白与长期记忆存储相关联。Orb2是CPEB蛋白的果蝇版本。在一项新的研究中，来自美国斯托瓦斯医学研究所、华盛顿大学和堪萨斯大学医学中心的研究人员首次描述了一种内源性的功能性神经元淀粉样蛋白在原子分辨率下的结构。这种淀粉样蛋白由Orb2蛋白自聚集而成。这些研究结果可能产生一些非常有趣的影响。相关研究结果近期发表在Science期刊上，论文标题为“Cryo-EM structure of a neuronal functional amyloid implicated in memory persistence in Drosophila”。

图片来自Si Lab, Stowers Institute for Medical Research。 论文通讯作者、斯托瓦斯医学研究所研究员Kausik Si博士说，“我们认为当一种蛋白由于某种原因变坏或错误折叠时，淀粉样蛋白通常就会产生，这提示着淀粉样蛋白在一种随机的、不受控制的过程中形成。相反，我们发现淀粉样蛋白可以在特定时间和特定细胞中以特定方式形成。”