2022年4月细胞杂志集锦

来源：100医疗网原创2022-05-05 12:48

2022年4月即将结束。《细胞》杂志4月刊有哪些值得学习的亮点？边肖把这个整理出来并与你分享。

2022年4月即将结束。《细胞》杂志4月刊有哪些值得学习的亮点？边肖把这个整理出来并与你分享。

1.

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在一项新的研究中，斯克里普斯研究所的研究人员开发了一种方法，可以以比以前更高的精度对药物与体内不同组织中的目标结合的位置进行成像。这种新方法可能成为药物开发的常规工具。相关研究成果于2022年4月27日在线发表在《细胞杂志》上，题目是《哺乳动物组织中细胞药物靶点的原位识别》。

图片来自cell，2022，doi :10.1016/j . cell . 2022 . 03 . 040。

这项研究描述了一种称为Clear-Assisted organization Click Chemistry(Catch)的新方法，该方法将荧光标记附着在药物分子上，并使用化学技术来改善荧光信号。这些作者用几种不同的实验药物演示了这种方法，揭示了这些药物与其靶标结合的位置，甚至是在单个细胞中。

捕捉法包括将微小的化学手柄插入药物分子中。这些独特的化学手柄不会与体内的其他物质发生反应，但允许在药物分子与目标结合后添加荧光标记。这部分是因为人类或动物组织倾向于扩散和阻挡来自这些荧光标记的荧光。叶和他的团队将这种标记过程与一种使组织相对透明的技术相结合。

2.

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在一项新的研究中，来自美国弗吉尼亚大学和法国巴斯德研究所等研究机构的研究人员发现，纺锤体病毒是如何从几乎沸腾的滚烫火山温泉中形成的。这一发现可能会带来新的更好的药物和疫苗输送方式。相关研究成果于2022年3月22日在线发表在《细胞杂志》上。论文题目是纺锤形古细菌病毒从杆状祖先进化而来，包装了一个大基因组。

当这些作者研究这样一种病毒时，他们发现它具有奇怪的特征，这使它能够改变形状。虽然它通常类似于柠檬或纺锤形，但病毒可以长出尾巴。他们意识到，使它这样做的结构可能解释了古代杆状病毒如何产生今天观察到的所有纺锤体病毒。

论文的合著者、弗吉尼亚大学医学院的爱德华h埃格尔曼(Edward H. Egelman)表示，我们现在可以理解蛋白质如何形成包裹病毒DNA的外壳的新原理。这不仅对理解一些病毒是如何进化的有意义，而且有可能被用来运送从药物到疫苗的一切东西。

3.

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美国美国食品药品监督管理局()批准的所有药物中，约有三分之一针对一个大的生物分子家族，即所谓的G蛋白偶联受体(GPCR)，其职责是触发细胞对胞外刺激的反应。人体内有800多种不同的GPCR，它们在无数疾病的病理和治疗中发挥作用，包括癌症、2型糖尿病、肥胖症、睡眠障碍、精神分裂症和抑郁症。

如今，来自几个研究机构的研究人员对GPCR的作用机制有了新的认识，这是朝着开发副作用更少的改进药物迈出的一步。相关研究成果于2022年4月27日在线发表在《细胞杂志》上。这篇论文的题目是GPCR介导的阻滞激活与单分子精度的卷积。

图片来自cell，2022，doi :10.1016/j . cell . 2022 . 03 . 042。

论文的共同第一作者、哥伦比亚大学精神病学系临床神经生物学助理教授Wesley B. Asher博士表示，在我们的研究中，我们使用的方法使我们能够以前所未有的细节探索药物刺激的GPCR如何激活蛋白-arrestin，该蛋白既参与终止一些信号，也参与介导其他信号。我们的最终目标是开发对信号通路有特异性的化合物。

4.

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系统有内存。通常，这种记忆是由过去遇到细菌或病毒等威胁而触发的，它是一种财富。然而，当这种记忆被慢性炎症等内部驱动因素触发时，它可能会被证明是有害的，使错误的免疫反应永久化。

在一项新的研究中，来自宾夕法尼亚大学、德国德累斯顿工业大学、波恩大学、苏格兰爱丁堡大学、荷兰拉德堡大学、希腊色雷斯德谟克利特大学和中国上海交通大学的研究人员解释说，先天免疫记忆改变了骨髓中的造血干/祖细胞，HSPC——这是一种导致一种炎症性疾病(在本研究中称为牙龈疾病)增加对另一种炎症性疾病(在本研究中称为关节炎)的易感性的机制。他们证实，在一个小鼠模型中，如果供体患有炎性牙龈疾病，那么骨髓移植的受体就容易患更严重的关节炎。相关研究成果于2022年4月27日在线发表在《细胞杂志》(Cell Journal)上，题目是《骨髓生成链接免疫共病的Mal适应性Inn免疫训练》。

论文的共同作者、宾夕法尼亚大学宾夕法尼亚牙科医学教授乔治哈吉森加利斯(George Hajishengallis)表示，尽管我们以牙周炎和关节炎为模型，但我们的研究结果超出了这些例子。其实这是一个核心机制，是各种共病关系的统一原则。

5.

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在一项新的研究中，来自韩国基础科学研究所(IBS)基因组工程中心的研究人员开发了一种新的基因编辑平台，称为转录激活因子样效应子连锁脱氢酶(TALED)。TALED是一个碱基编辑器，可以在线粒体中进行A-G碱基转换。这一发现是数十年来治疗人类遗传疾病的高潮，TALED可以视为基因编辑技术中最后一块缺失的拼图。相关研究成果于2022年4月25日在线发表在《细胞杂志》上。这篇论文的题目是人类线粒体DNA中的A-to-G碱基编辑与可编程灾难。

图片来自cell，2022，doi :10.1016/j . cell . 2022 . 03 . 039。

这些作者通过融合三种不同的成分来构建TALED。第一个组成部分是转录激活因子样效应子(TALE)，它可以靶向DNA序列。第二种成分是TadA8e，它是一种腺嘌呤脱氨酶，促进A-G转化。第三个成分是DddAtox，它是一种胞嘧啶脱氨酶，使DNA更容易被TadA8e接近。

TALED的一个有趣的方面是，TadA8e能够在双链DNA(dsDNA)的线粒体中进行G编辑。这是一个神秘的现象，因为TadA8e是一种已知只对单链DNA(ssDNA)特异的蛋白质。Kim说，以前没有人想到用TadA8e在线粒体中进行碱基编辑，因为它应该只对单链DNA有特异性。正是这种打破常规的思维方式真正帮助我们发明了TALED。

6.

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基于工程免疫细胞(即遗传修饰的免疫细胞)的治疗最近已经成为治疗癌症的有前途的方法。与传统药物相比，工程免疫细胞在检测和消除癌细胞方面更加精确和精准。然而，尽管前景广阔，基于细胞的疗法仍然面临着重要的限制，包括毒性和它们可能攻击健康细胞的可能性。此外，科学家没有很好地掌握如何对现有的治疗细胞进行遗传修饰，以扩大其应用范围或更好地控制其活性。

为了克服这些限制，来自格莱斯顿研究所和加州大学旧金山分校的研究人员在一项新的研究中系统地分析了用于设计治疗细胞的分子成分。他们的研究为设计具有更高特异性和安全性的治疗细胞，并最终定制基于细胞的治疗方法制定了一个全面的规则。相关研究成果发表在2022年4月14日的《细胞杂志》上，题目是《细胞治疗中程序化基因调控的合成受体模块化设计》。

图片来自cell，2022，doi :10.1016/j . cell . 2022 . 03 . 023

这些作者构建了一系列受体，他们称之为SNIPR(合成膜内蛋白水解受体)。这些受体足够小，可以在人类细胞中以低成本制造。它们也完全由人类受体片段制成，可以检测并响应少量目标。此外，可以调整SNIPR的活性，使携带它们的细胞不仅可以杀死靶细胞，还可以将特定分子运送到精确的疾病部位。

然后，作者在间皮瘤、间皮瘤和间皮瘤的小鼠模型中评估了这些优化受体的肿瘤清除能力。为了减少杀死非靶细胞的机会，他们将旨在识别肿瘤表面一种分子的SNIPR与经过基因改造的识别另一种肿瘤分子的CAR受体结合起来。此外，他们还使CAR受体的产生依赖于SNIPR受体的激活。这样只有携带synNotch和CAR受体靶标的细胞才会被杀死，而只携带其中一种的细胞不会被杀死。

7.

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在一项新的研究中，中国西湖大学的研究人员报告说，肿瘤所在的细胞内细菌可以通过增强宿主细胞抵抗血液中机械压力的强度，促进肿瘤进展过程中的癌细胞存活，从而促进癌症转移。相关研究成果于2022年4月7日在线发表在《细胞杂志》(Cell Journal)上，论文标题为《肿瘤驻留细胞内微生物促进乳腺癌转移定植》。这篇论文的作者是西湖大学的尚才博士。

图片来自cell，2022，doi :10.1016/j . cell . 2022 . 02 . 027。

蔡博士说，我们的研究揭示了癌细胞的行为也是由隐藏在肿瘤中的细菌控制的，大多数肿瘤最初被认为是无菌的。这种细菌涉及遗传、表观遗传和代谢成分，与大多数癌症治疗药物的目标不同。然而，我们的研究并不意味着它将在癌症治疗期间使患者受益。因此，如何控制肿瘤中的细菌以改善未来的癌症治疗仍然是一个重要的科学问题。

8.

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超过60%的药物，包括抗生素和癌症药物，都来自代谢基因编码的小分子形式的天然产物。这些分子通常形成复杂的化学结构，它们已经在包括细菌、植物和人类在内的各种生命形式中进化了数十亿年。然而，使这些结构成为可能并因此维持生命的成千上万条遗传途径仍在很大程度上未被探索，部分原因是不同物种之间遗传和分子相互作用的极其复杂的变化。

然而，在一项新的研究中，来自耶鲁大学的研究人员开发了一种新的合成生物学技术，可以作为一种通用的翻译工具来跟踪不同生物中以前未探索的基因和代谢事件。相关研究成果于2022年4月1日在线发表在《细胞杂志》(Cell Journal)上，标题为合成遗传元件的跨王国表达促进了人类微生物组中代谢物的发现。

论文的共同作者、耶鲁大学文理学院分子、细胞和发育生物学副教授法伦艾萨克斯(Farren Isaacs)说，你可以把它看作一种通用的遗传语言，一种可以解开生命隐藏的基因和分子的可靠线索。他说，有待探索的新领域之一是人类微生物组。在人类微生物组中，数万亿细菌与其宿主相互作用，对人类健康产生深远影响。人类微生物组和人类细胞之间的遗传相互作用为提高对疾病的认识和开发新的医疗方法提供了巨大的前景。然而，在所有影响这些物种之间相互作用的潜在遗传途径中，只有不到1%得到了探索。

9.

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有时候配角会抢尽风头。在一项新的研究中，来自魏茨曼科学研究所和其他研究机构的研究人员发现，长期被忽视的称为成纤维细胞的辅助细胞实际上是极其多样和重要的。这些细胞的子集可能是硬皮病的起源，硬皮病是一种罕见的自身免疫性疾病。这些结果为这种破坏性和不可治愈的疾病的未来治疗开辟了新的方向。相关研究结果于2022年4月4日在线发表在Cell Journal上，论文标题为LG R5表达皮肤纤维定义硬皮病中受扰的主要细胞中枢。

图片来自cell，2022，doi : 10.1016/j . cell . 2022 . 03 . 011。

除了在生长和伤口愈合中的作用外，成纤维细胞被认为是将细胞固定在适当位置的唯一支架。这项新的研究挑战了这种单调的观点：这些作者发现，成纤维细胞可以分为大约10个主要群体，每个群体都执行不同且通常重要的功能，从传递免疫系统信号到影响代谢、血液凝固和形成。这些组可以进一步细分为大约200个亚型。

最重要的是，这些作者成功鉴定了表达LGR5的成纤维细胞亚群，其水平在硬皮病早期急剧下降。他们将这个亚群命名为硬皮病相关成纤维细胞(SCAF)。在健康对照组中，ScAF占所有成纤维细胞的近30%，而在硬皮病患者中，这一比例急剧下降，并随着疾病的进展继续下降。

这些作者标记了ScAF在皮肤组织深处的位置，并使用这些细胞的RNA来确定是什么使功能性ScAF成为硬皮病患者中常见的功能障碍细胞。他们还发现了与特定类型的器官损伤相关的生物标志物；这些生物标志物可以帮助医生进行个性化治疗，以防止危及生命的并发症。这项新研究还揭示了与ScAF相关的信号通路，靶向这些信号通路可能在未来用于治疗硬皮病。

10.

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像人类一样，细菌也有多重免疫系统来抵御病毒等病原体。这些免疫系统通常会降解病原体的DNA，使其无害。在一项新的研究中，来自荷兰瓦赫宁大学和代尔夫特理工大学的研究人员发现了一种新的方法，通过在细菌中使用不同的机制来中和入侵者的免疫系统。相关研究成果于2022年4月4日在线发表在《细胞杂志》(Cell Journal)上，标题为短原核氩Aute系统在检测到入侵DNA时触发细胞死亡。这篇论文的作者是瓦赫宁大学生物化学实验室的助理教授金奎大斯沃茨。

在这项新的研究中，这些作者发现短原核生物Argonaute及其相关的TIR-APAZ蛋白形成了斯巴达异二聚体复合物。虽然这项新研究中的斯巴达也使用gRNA，但它通过一种根本不同的方法进行防御：在检测到入侵的DNA后，它通过分解NAD完全关闭入侵的细胞。

图片来自cell，2022，doi :10.1016/j . cell . 2022 . 03 . 012

一旦gRNA介导的靶DNA结合，四个斯巴达异二聚体形成寡聚体。在该寡聚体中，释放了由TIR结构域介导的NAD(P)酶活性。当在大肠杆菌中表达时，斯巴达在高转录多拷贝质粒DNA的存在下被激活，这导致通过NAD(P)耗竭而被质粒侵入的细菌细胞死亡。这导致从细菌培养物中除去质粒侵入的细菌细胞。此外，这些作者发现斯巴达被重新用于DNA序列的可编程检测。(100yiyao.com)

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