重磅学术期刊封面论文一周盘点(1.29)

《科学》:人类对野生动物活动范围的影响

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动物的活动和迁移是生态系统功能和物种存亡的基本要素。直到几百年前,野生动物的活动范围基本是不受限制的,但是随着人类对自然栖息地的改变,野生动物的自然活动范围开始受到限制。德国森肯伯格生物多样性与气候研究中心 (Senckenberg Biodiversity and Climate Research Centre) 的研究人员率领的国际研究团队通过使用 GPS 跟踪仪器对 803 只(57 种)哺乳动物的活动进行了追踪研究。 他们发现在人类影响较大的地区,哺乳动物的活动范围只有在人类影响较小的地区的二分之一到三分之一。造成这一现象的原因包括动物自身行为的改变和人类影响较大的地区会排斥那些需要大活动范围的物种。活动范围的减小不但会影响动物自身的健康和种群存活,而且会对一系列生态过程产生影响,其中包括捕食者和猎物之间的相互作用,养分循环,以及疾病的传播。

Moving in the Anthropocene: Global reductions in terrestrial mammalian movements

http://science.sciencemag.org/content/359/6374/466

《Science Translational Medicine》:溶瘤病毒与药物携手消灭肿瘤

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溶瘤病毒是一种有效的治疗癌症手段,但是它们需要感染肿瘤细胞才能发挥作用。肿瘤对溶瘤病毒疗法产生抗性的原因通常是肿瘤细胞不再能够被溶瘤病毒感染。加拿大渥太华医院研究所 (Ottawa Hospital Research Institute) 的研究人员发现,将富马酸二甲酯 (Dimethyl Fumarate, DMF) 与溶瘤病毒在一起使用能够显著增强溶瘤病毒感染肿瘤细胞系的能力。同时在肿瘤动物模型中,这一组合也能够提高溶瘤病毒的疗效。即使在对单一病毒或药物疗法产生抗性的肿瘤模型中,这一组合也能够获得持久的疗效。进一步研究发现 DMF 是通过抑制细胞中 1 型干扰素的产生和功能来增强病毒的感染能力。DMF 已经被 FDA 批准用于治疗银屑病和多发性硬化症。这项研究表明将这款已经获得批准的药物与溶瘤病毒疗法相结合可能提高对多种癌症的治疗效果。

Dimethyl fumarate potentiates oncolytic virotherapy through NF-κB inhibition

http://stm.sciencemag.org/content/10/425/eaao1613

《Science Signaling》:TRPA1 离子通道的变构门控机制

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TRPA1 是一种温敏离子通道,它可以被多种环境中的刺激物和损伤或炎症释放的分子通过变构机制激活。TRPA1 离子通道因此在媒介急性和慢性疼痛方面有重要作用。捷克科学院生理研究所(Institute of Physiology Czech Academy of Sciences) 的研究人员通过冷冻电镜技术对 TRPA1 离子通道的结构进行了研究。他们发现 TRPA1 通道 S1-S4 传感域 (sensor domain) 的细胞内部分对门控离子通道的变构机制非常重要。这一区域中保守的氨基酸对决定 TRPA1 通道的亲电性,对电压和钙离子的敏感性起到关键作用。这一区域同时可以与细胞膜中的磷酸肌醇结合,从而调节通道的门控特性。这项研究意味着这一区域出现的变动可能是慢性疼痛或瘙痒患者的内在原因。

Intracellular cavity of sensor domain controls allosteric gating of TRPA1 channel

http://stke.sciencemag.org/content/11/514/eaan8621

《自然》:染色体不稳定性促进癌症转移的新机制

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染色体不稳定性是癌症的经典特征。虽然它是癌症进化的主要动力之一,但是染色体不稳定性对癌症转移的影响并没有得到深入的理解。威尔康奈尔医学院 (Weill Cornell Medicine) 的研究人员发现,肿瘤细胞的染色体不稳定性可以通过维持细胞自身对细胞质 DNA 的免疫反应来促进肿瘤转移的发生。染色体分离中出现的错误会导致细胞核中出现很多携带基因组 DNA 的微型细胞核 (micronuclei)。这些微型细胞核破碎时会将基因组 DNA 释放到细胞质中,从而激活感知细胞质 DNA 的信号通路。这会促进细胞侵袭和肿瘤转移。用遗传手段抑制染色体不稳定性会显著推迟肿瘤转移。这项研究表明染色体不稳定性和肿瘤转移之间有直接的联系,同时它为防止肿瘤转移提供潜在的靶点。

Chromosomal instability drives metastasis through a cytosolic DNA response

https://www.nature.com/articles/nature25432

《Cell》:天然杀手 T 细胞在启动 B 细胞抗病毒免疫反应中的作用

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B 细胞是适应性免疫应答的重要一环,因为它们可以通过产生对抗原有高度特异性的抗体来保护机体不受外来病原体的伤害。已有研究表明 B 细胞激活过程中受到滤泡辅助 T 细胞 (follicular helper T cells, TfH) 的调控,但是 B 细胞在淋巴节生发中心 (germinal center) 处的最初激活过程仍然没有得到澄清。麻省总医院 Ragon 研究所 (Ragon Institute of MGH) 的研究人员发现天然杀手 T (natural killer T, NKT) 细胞在病毒感染后对激活 B 细胞免疫反应非常重要。这些 NKT 细胞位于淋巴节的滤泡间区,一方面它们可以很容易被淋巴结内的巨噬细胞激活,另一方面 NKT 细胞分泌的 IL- 4 可以迅速传送给接触过抗原的 B 细胞。NKT 细胞在病毒感染之后分泌的 IL- 4 会产生一个 IL- 4 水平高峰。这一 IL-4 高峰早于 TfH 细胞分泌的 IL- 4 导致的 IL-4 高峰。这一早期 IL- 4 高峰是激发 B 细胞对病毒感染的免疫反应的必要条件。这项研究表明,位于滤泡间区的 NKT 细胞在 TfH 细胞之前分泌的 IL- 4 高峰是激发 B 细胞免疫反应的关键。

Initiation of Antiviral B Cell Immunity Relies on Innate Signals from Spatially Positioned NKT Cells

http://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(17)31387-9

《PNAS》:人为噪音对鸟类的影响

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人为噪音是一种无处不在的污染,它能够扰乱对感知和交流非常关键的一整套行为。加州理工州立大学 (California Polytechnic State University) 的研究人员利用位于新墨西哥州北部的天然气田对环境中长期的人为噪音对鸟类的影响进行了研究。他们发现长期暴露在人为噪音环境中会导致成年和雏鸟的基准皮质酮水平下降,同时雏鸟由于急性应激因子引发的皮质酮水平上升。研究同时发现人为噪声会影响鸟类的健康水平,导致后代孵化成功率下降。这些研究结果表明人为噪声对鸟类来说是一种慢性的,无法逃避的应激因子。它会损害鸟类利用声音线索感知环境中危险的能力,最终会影响到鸟类的健康。

Chronic anthropogenic noise disrupts glucocorticoid signaling and has multiple effects on fitness in an avian community

http://www.pnas.org/content/115/4/E648?iss=4

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