2025年11月Science期刊精髓

2025年11月份行将竣事，11月份Science期刊又有哪些亮点研究值得进修呢？小编对此进行了清算，与列位分享。

1.Science：禽流感病毒对发热有反抗力，使其成为对人类的首要要挟

DOI: 10.1126/science.adq4691

由剑桥年夜学和格拉斯哥年夜学带领的一项新研究发现，禽流感病毒对人类组成非凡要挟，是由于它们能在高在典型发热的温度下复制，而发热是人体禁止病毒传布的体例之一。

在今天颁发在《科学》杂志的一项研究中，该团队判定出一个在决议病毒温度敏感性方面起主要感化的基因。在1957年和1968年的致命年夜风行中，这个基因转移到了人类流感病毒中，由此发生的病毒得以大举传布。

在先前利用培育细胞的研究中，科学家们已注解，禽流感病毒仿佛对人类发热时的典型温度更具反抗力。今天的研究利用体内模子——传染了流感病毒的小鼠——来帮忙注释发热若何庇护我们，和为何它可能不足以庇护我们免受禽流感损害。

由剑桥和格拉斯哥科学家带领的国际团队摹拟了小鼠在应对流感传染时发热时代产生的环境。为了展开这项研究，他们利用了一种对人类无风险、源在人类、颠末尝试室顺应性培育的流感病毒，称为PR8。

研究人员注解，将体温升高至发热程度能有用禁止人源流感病毒的复制，但不太可能禁止禽流感病毒。发热可以避免人源流感病毒的严重传染，仅将体温提高2°C就足以将致命传染改变为稍微疾病。

研究还揭露，病毒的PB1基因在设定温度敏感性方面起着要害感化。携带类禽PB1基因的病毒可以或许承受与发热相干的高温，并在小鼠中引发严重疾病。这一点很主要，由于当人类和禽流感病毒同时共传染一个宿主时，它们可以"互换"基因。

2.Science：按捺衰老的首要调理因子15-PGDH可以使小鼠关节软骨再生

DOI: 10.1126/science.adx6649

一项由斯坦福医学院带领的研究发现，经由过程打针阻断一种与衰老相干的卵白质活性，可以逆转老年小鼠膝关节中天然产生的软骨流掉。该疗法还能预防在履历前交叉韧带毁伤后关节炎的成长。一种口服版本的医治方式已进入临床实验阶段，方针是医治与春秋相干的肌肉无力。

从膝关节置换手术中获得的人体组织样本在接触该医治后，也发生了新的功能性软骨。研究成果注解，经由过程口服药物或局部打针来再生因衰老或关节炎而损掉的软骨也许将成为可能，从而使膝关节和髋关节置换术不再需要。

该疗法直接靶向骨关节炎的病因。今朝还没有药物可以或许减缓或逆转该疾病；骨关节炎的首要医治方式是痛苦悲伤节制和手术替代受影响的关节。

这类名为15-PGDH的卵白质，因其在身体衰老进程中遍及性增添而被称为"衰老酶"，是衰老的首要调理因子。阻断15-PGDH的功能能增添老年动物的肌肉质量和耐力。相反，在年青小鼠中表达15-PGDH会致使其肌肉萎缩和虚弱。这类衰老酶还与骨、神经和血细胞的再生有关。

"这是一种再生成人组织的新方式，对医治因衰老或毁伤引发的关节炎具有主要的临床前景，"微生物学和免疫学传授Helen Blau博士说。"我们那时在寻觅干细胞，但很较着它们没有介入此中。这很是使人兴奋。"

3.Science：新研究发现小卵白adipogenin可以调理细胞中的脂肪贮存

DOI: 10.1126/science.adr9755

一项由德克萨斯年夜学西南医学中间研究人员配合带领的研究注解，一种名为adipogenin的小卵白在帮忙脂肪细胞贮存脂滴的进程中起着要害感化——这一现象对代谢健康相当主要。这项颁发在《科学》杂志上的研究功效，可能为改良健康脂质贮存带来新策略，进而下降肥胖、糖尿病和其他代谢性疾病的风险。

"这项研究成立在我们持久以来对脂肪细胞若何在扩大进程中保持其细胞健康的爱好之上。我们证实，一种细小的微卵白在塑造脂肪生物学方面阐扬着超乎想象的主要感化，"德克萨斯年夜学西南医学中间内科学和细胞生物学传授、Touchstone糖尿病研究中间主任Philipp Scherer博士说。

Scherer博士注释说，每次进食后，任何未被当即燃烧供能的脂质都必需贮存在体内。贮存脂质最多见且健康的处所是脂肪细胞，它们将这些营养物资作为脂滴贮存起来，就像油在水中构成油滴一样。脂质贮存在其他细胞类型中会致使一种称为"脂毒性"的状态，从而刺激细胞毁伤和灭亡。

4.Science：杀死巨噬细胞的细菌毒素减弱了肠道对溃疡性结肠炎的防御

DOI: 10.1126/science.adz4712

溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)是一种触及免疫掉调、遗传易感性、对肠道微生物群的异常炎症反映和情况身分的多身分疾病。其临床病程难以猜测，常显现加重与减缓瓜代呈现的特点。因为UC相干的炎症和溃疡凡是局限在黏膜层，是以常被视为一种上皮樊篱疾病。致使上皮樊篱毁伤的始动身分尚不清晰，说明这些身分可能揭露UC的成长机制并为新的医治策略供给信息。

肠道上皮具有最年夜数目的组织驻留巨噬细胞群体之一，它们组成了抵抗肠内腔入侵病原体的第一道防地。在一项新的研究中，来自中国南京年夜学等多个研究机构的研究人员猜想UC患者的肠道驻留巨噬细胞功能受损，致使上皮完全性粉碎，是以他们对UC结肠组织中的巨噬细胞进行了研究。

在从UC患者分手的结肠组织中，他们发现，在未显示炎症迹象的区域，组织驻留巨噬细胞呈现了耗竭。他们猜测巨噬细胞的丢掉产生在较着炎症之前。在小鼠模子中，经由过程化学或遗传方式断根巨噬细胞会增添对肠道毁伤的易感性。

为了辨认可能侵害巨噬细胞功能的潜伏身分，他们检测了UC患者粪便样本中的细菌。他们判定出一种属在气单胞菌属的产毒素细菌，将其定名为Aeromonas sp. MTB，该菌表达毒力因子气溶素（aerolysin）。巨噬细胞对气溶素引诱的细胞灭亡表示出比上皮细胞更高的敏感性，我们猜测这可能致使樊篱受损，而无需直接的上皮毁伤。在病理前提下，MTB能在小鼠体内延续定植，耗竭巨噬细胞并加强对肠道刺激的敏感性。MTB能增进表露在葡聚糖硫酸钠或缺少白细胞介素-10表达的小鼠产生结肠炎，其表型与UC类似，但在无菌小鼠中则不会。缺少气溶素的MTB突变体未能激发结肠炎，这撑持了该毒素的感化。在小鼠中，利用多克隆抗气溶素抗体进行预处置可避免MTB引诱的结肠炎，而一种单克隆抗气溶素抗体则能改良已成立的疾病。

5.Science：解析出chemerin受体布局，揭露脂质代谢的新机制

DOI: 10.1126/science.adt8794

非典型的G卵白（异源三聚体鸟嘌呤核苷酸连系卵白）偶联受体经由过程arrestin方向性通路调控主要心理进程，如免疫应对、细胞迁徙和组织稳态，但arrestin介导的这些受体调控的份子机制仍不明白。GPR1作为一种非典型GPCR，可被趋化因子样卵白chemerin激活，并介入炎症、脂肪生成和代谢进程。与另外一个chemerin受体CMKLR1——一个能激活G卵白并增进β-arrestin招募的经典A类GPCR——分歧，GPR1会产生冲动剂依靠性和非依靠性的β-arrestin内化，但仅引诱微弱的G卵白旌旗灯号传导。是以，GPR1被认为可作为钓饵受体断根chemerin，从而可能削弱由chemerin过度发生所致使的病理旌旗灯号。

为了扩大对GPR1的arrestin相干调控机制的熟悉，在一项新的研究中，来自中国的科学家们连系冷冻电镜单颗粒阐发、质谱阐发和β-arrestin招募和内化的功能尝试，研究了在连系chemerin和无配体状况下，GPR1与分歧β-arrestin亚型（β-arrestin 1和β-arrestin 2，它们与该受体具有分歧的旌旗灯号传导模式）之间的连系模式。另外，他们丈量了脂质过载脂肪细胞中的脂质堆集，以摸索GPR1和CMKLR1在脂肪细胞代谢和脂质稳态中的功能，这进一步凸显了GPR1与arrestin彼此感化在界定chemerin介导的心理功能方面的主要性。

chemerin–GPR1–β-arrestin 1 和 chemerin–GPR1–β-arrestin 2 复合物的冷冻电镜布局揭露，β-arrestin 1采取了四种分歧的非经典连系姿态，显示出其指状环和C-edge的可塑性，这与有益在受体内化的arrestin招募的动态摆动模子相一致；比拟之下，β-arrestin 2以更不变的体例与GPR1连系，仅显现一种可能增进受体旌旗灯号传导的连系构象。在无配体环境下，GPR1显现非活性构象，以一种分歧在chemerin刺激时的彼此感化模式容纳β-arrestin 1。

这些发现注解，GPR1经由过程采取分歧的构象来招募β-arrestin，从而内化chemerin的冲动性和拮抗性亚型，这使得该受体可以或许以更广的特异性断根配体。质谱阐发和功能数据撑持，GPR1 C结尾的构成型磷酸化是该受体产生构成型β-arrestin招募和内化的缘由，而两种脂肪酸——棕榈油酸和棕榈酸——连系在受体-arrestin的连系界面以加强彼此感化，进一步增进了这一进程。非活性GPR1与β-arrestin之间这类脂肪酸介导的复合物组装，与在过表达GPR1的脂肪细胞中不雅察到的现象符合：在高浓度棕榈酸和油酸刺激下，甘油三酯堆集削减，这可能增进了脂肪组织发生的拮抗性chemerin亚型的断根，从而答应更多CMKLR1份子被激活以介导脂肪分化。

6.Science：闪灼的钙波会影响果蝇眼睛的发育

DOI: 10.1126/science.ady5541

在果蝇发育进程中的眼睛内， 闪灼的钙波会延续数小时穿细致胞。按照颁发在《科学》杂志上的一项新研究，这些自觉的钙波具有主要功能：它们增进细胞间的通信并塑造眼睛的布局。

科学家们持久以来在人类和其他哺乳动物视觉系统的发育进程中不雅察到钙波。这些波呈现在视网膜——即眼球中感知光线并向年夜脑传递旌旗灯号的内层布局——远在眼睛可以或许检测光线或视物之前。

科学家们认为，这些钙勾当波可以或许优化发育中视觉年夜脑的毗连，但是它们在建构眼睛自己物理布局方面的潜伏感化此前还没有被摸索。

现在，纽约年夜学的研究人员发现，果蝇在发育进程中一样存在这些钙勾当波，或称"视网膜钙波"。这类同步勾当塑造了它们正在发展的眼睛，缔造出一个切确有序的布局，为往后的视觉功能奠基根本。

"这一发现揭露了一个遍及的发育机制，即同步的钙勾当经由过程塑造组织来实现切确的感受功能，"纽约年夜学生物学系博士后、该研究的第一作者Ben Jiwon Choi说。

"我们的研究注解，这些持久被不雅察到的视网膜钙波，除调和神经回路外，还在塑造发育中的眼睛布局方面饰演着要害脚色，"纽约年夜学生物学和神经科学传授、该研究的资深作者Claude Desplan说。

7.Science：发现痛苦悲伤旌旗灯号通路的新开关，可能致使更平安医治缓和解痛苦悲伤的新方式

DOI: 10.1126/science.adp1007

杜兰年夜学的研究人员与来自其他八所年夜学的同事团队配合发现了一种新的神经细胞旌旗灯号传导机制，这一发现可能改变我们对痛苦悲伤的理解，并带来更平安、更有用的医治方式。

这项由杜兰年夜学脑研究所所长、科学与工程学院细胞与份子生物学传授Matthew Dalva和德克萨斯年夜学达拉斯分校的Ted Price配合带领的研究揭露，神经元可以在细胞外释放一种酶，该酶能在毁伤后激活痛苦悲伤旌旗灯号。这项颁发在《科学》杂志的研究工作，为脑细胞在进修记忆进程中若何增强毗连供给了新的看法。

"这一发现改变了我们对神经元通信的根基理解，"Dalva说。"我们发现神经元释放的一种酶可以润色其他细胞外部的卵白质，从而开启痛苦悲伤旌旗灯号传导——同时不影响正常的活动或感受。"

研究人员发现，神经细胞经由过程一种名为脊椎动物孤傲激酶的酶在细胞外进行通信，这类酶可以或许改变神经元之间空间中的卵白质，从而影响这些细胞发送旌旗灯号的体例。

"这是初次证实磷酸化可以节制细胞在细胞外空间若何彼此感化的案例之一，"Dalva暗示。"这为我们思虑若何影响细胞行动斥地了一条全新的路子，并可能为药物设计供给更简单的方式——药物可以从外部起感化，而没必要穿透细胞。"

8.Science：新研究揭露临蓐时的拉伸和压力调理子宫缩短机制

DOI: 10.1126/science.ady3045

临蓐启动时，子宫必需调和有节律且机会得当的缩短，以确保婴儿平安娩出。固然孕酮和催产素等激素在这一进程中起要害感化，但科学家们持久以来一向思疑物理力——在此处指陪伴怀孕和临蓐进程的拉伸和压力——也饰演侧重要脚色。

此刻，斯克里普斯研究所颁发在《科学》杂志上的一项新研究揭露了子宫若何在份子程度上感知并响应这些力。这些发现可能有助在科学家更好地舆解诸如产程阻滞和早产等环境的生物学本源，指点将来开辟改良孕产保健的医治方式。

"跟着胎儿发展，子宫会显著扩大，这些物理力在临蓐进程中到达颠峰，"该研究的资深作者、霍华德休斯医学研究所研究员、斯克里普斯研究所神经生物学Presidential Endowed Chair Ardem Patapoutian说。"我们的研究注解，身体依托非凡的压力传感卵白来解读这些旌旗灯号，并将其转化为调和的肌肉勾当。"

在这项新研究中，Patapoutian和他的团队发现这两种卵白质在临蓐进程中也饰演着怪异且互补的脚色：PIEZO1首要在子宫光滑肌中活跃，在宫缩加强时感知压力；而PIEZO2存在在宫颈和阴道的感受得经中，在那边它被降落胎儿的拉伸激活，并经由过程神经反射加强子宫缩短。

这两种卵白质协同工作，将物理拉伸和压力转化为电旌旗灯号和化学旌旗灯号，帮忙子宫以调和的节律缩短。每种都可能部门抵偿另外一种的功能，确保即便一条通路受阻，临蓐也能继续进行。

9.Science：尝试室制造的新型抗体在小鼠体内与低剂量的IVIG结果相当

DOI: 10.1126/science.adv2927

静脉打针免疫球卵白（intravenous immunoglobulin, IVIG）疗法经由过程向患者输注自然存在的IgG抗体来医治本身免疫性疾病。该疗法最早可追溯至20世纪50年月，今朝虽仅获FDA核准用在医治四种疾病，但却被超顺应症普遍用在医治别的80多种疾病，由于它凡是是针对这些病症独一有用的药物。但IVIG存在严重缺点。医治可能每个月需要屡次进行长达数小时的年夜剂量输注，费用昂扬，且因为抗体来历在捐赠的人体血浆，常常呈现供给欠缺。

此刻，洛克菲勒年夜学Leonard Wagner份子遗传学与免疫学尝试室的科学家们操纵他们在一个抗炎通路中发现的先前未知的机制，开辟出一种壮大的进级版疗法：一种工程抗体，在小鼠身上仅需极低剂量便可到达IVIG的疗效，而且无需人血浆便可合成。该研究颁发在《科学》杂志上。

该研究的第一作者、由Jeffrey Ravetch带领的尝试室的研究助理Andrew Jones说："我们发现，经由过程加强某个受体对的连系，可以显著下降剂量，同时到达划一结果。"

这些进展成立在尝试室初期研究的根本上，他们此前已开辟出一种效率是IVIG十倍的份子，今朝正经由过程Ravetch结合创建的生物手艺公司Nuvig进行2期临床实验。当前的研究功效极年夜地改良了该份子。

10.Science：切确的基因工程指了然可延续农业的将来

DOI: 10.1126/science.adu9798

跟着地球天气变暖与转变，可延续农业实践对赡养快速增加的生齿相当主要。我们可否经由过程基因工程革新作物，使其顺应干旱和天气变暖的其他影响？

加州理工学院生物学与生物工程助理传授、植物发育生物学家Trevor Nolan近期颁发的一系列论文，为基因组学和植物发育生物学的新手艺与方式若何实现这一方针绘制了线路图。

一篇颁发在《科学》杂志的最新综述论文，论述了操纵根本生物学研究东西理解植物细胞内部工作机制，以改良和加强作物的路径。该论文由Nolan与比利时根特年夜学VIB植物系统生物学中间的研究人员合作撰写。

虽然今朝革新作物的通用东西已存在，但Nolan和其同事提出了一种更精准的方式。他们建议，对植物本身基因表达进行微调，例如可以在干旱时代增进根系更深发展，提高水份和营养接收效力，或改变叶片布局以在密集田间前提下更好地捕获光线。

"我们但愿以手术级的精度调控植物发展，且不合错误植物的其他部门发生副感化，"Nolan说。"要做到这一点，需要我们切确理解植物在细胞层面上的勾当布景。"（Bioon.com）