3月18日《科学》杂志精选


[日期:2016-04-01来源:  作者: 阅读: 次]

母体微生物影响后代免疫系统

在小鼠中的一项新的研究提示,在怀孕期间,母体的微生物组会影响其后代的免疫系统。尽管已知新生儿的肠道微生物群会影响其自身的免疫系统,但母体微生物群对其后代的影响则大体上未被探索。Mercedes Gomez de Agüero等人在此用被设计成不会持久的大肠杆菌来感染怀孕小鼠的肠道,这会让母鼠在分娩时又变成无菌状态。这一母体中大肠杆菌的短暂定植对其后代的免疫系统造成了影响,当其后代出生后,其后代肠道中含有更多先天淋巴样细胞和单核细胞。当怀孕小鼠被另外8种混合微生物短暂定植时,研究人员也观察到了类似的结果。与对照组相比,对只在母亲在怀孕期间肠道被细菌定植的后代所作的RNA分析揭示,有众多基因被上调,包括那些会影响细胞分裂和分化的基因,影响黏液和离子通道的基因以及影响代谢和免疫功能的基因。通过将定植怀孕小鼠的血清转移至非定植怀孕小鼠体内,研究人员发现,母体的抗体可促进母体微生物分子向其后代的传输和保存。本研究的结果为围绕肠道微生物群对免疫功能影响的不断增加的文献增加了又一意外的篇章。

控制摄食并驱动肥胖的酶

研究人员在小鼠脑中发现了一种酶,它在调控小鼠一次连续进食量上起着某种关键作用;他们发现删除这种酶会致使小鼠增加食物摄入量到变成肥胖的程度。这些结果或暗示一种对人类肥胖症的新型治疗标靶。肥胖症与无数疾病相关,然而能得到的对严重超重的治疗手段则颇为缺乏。为了对控制进食量及因而控制体重的脑部机制获取更多的了解,Olof Lagerlf和同事将其注意力转向一个先前与肥胖症相关的通路。尤其是一种名叫ON-乙酰葡糖胺转移酶(OGT)会与胰岛素相互作用,后者是一种在食物处理中发挥作用的激素。当该研究团队将成熟小鼠脑神经元中的OCT敲除时,它对脑部室旁核(PVN)区域的影响尤其大,这对其体重产生了巨大影响:在3周内,它们的脂肪组织量增加了3倍,而它们的瘦体重则没有改变。在OGT被敲除时,小鼠的每日摄食量会快速增加,并稳定在一个比对照小鼠高两倍以上的水平。如果对食物的获取限制在与对照小鼠相同的摄食量,缺乏OGT的小鼠会重新保持正常体重。进一步的研究揭示,进食活动通常会激活PVN中的表达OGT的神经元,但OGT的丧失则会完全阻断这些神经元的激活,并会显著降低它们放电的频率。相反,刺激表达OGTPVN神经元会在24小时内减少累计食物进食量。

美拉尼西亚人保留丹尼索瓦人DNA

据一项新的研究提示,尽管在所有非非洲现代人群中都能找到尼安德特人的DNA,但美拉尼西亚人体内还含有明显的从丹尼索瓦人传下来的基因成分。在过去,许多现代人群的祖先曾经与其他原始人种进行杂交,而那些原始人种——如尼安德特人和丹尼索瓦人——后来灭绝了。绘制出来自这些物种以及其他可能的原始人物种尚存的基因序列的基因流动可帮助阐明人类遗传学模式以及过去发生的这一物种杂交是如何影响人类进化的。为了更多地了解尼安德特人和丹尼索瓦人遗传学在现代人类中的影响力和突出性,Benjamin Vernot等人对全球各地1523个人的基因组进行了分析。他们的结果显示,所有非非洲人群的基因组中有大约1.5%~4%的基因来自尼安德特人,但美拉尼西亚人是他们所检查的人群中唯一还带有显著丹尼索瓦人血统的人群,因为美拉尼西亚人的基因组中有1.9%3.4%的基因来自丹尼索瓦人。研究人员接着对尼安德特人和丹尼索瓦人基因序列的基因流动进行了绘制;他们发现,在现代人的历史中,他们与尼安德特人的杂交混合至少发生在3个不同的时期。相反,现代人与丹尼索瓦人的杂交混合可能只发生了一次。进一步的分析揭示,现代人基因组的某些区域——包括那些在发育皮层和成人纹状体内发挥作用的基因组区域——尤其缺乏这些远古的遗传谱系。这些发现对人类演化和基因流动提供了新的了解。

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