《细胞》

代谢分子琥珀酸可调节肌肉重塑

美国丹娜—法伯癌症研究所Edward T. Chouchani小组发现，pH门控的琥珀酸分泌调节运动对肌肉的重塑。该项研究成果于9月17日在线发表于《细胞》。

研究人员报道了一种pH敏感的代谢物信号，其会在运动时引发肌肉重塑。在小鼠和人类中，锻炼骨骼肌会将线粒体代谢物琥珀酸释放到局部间质和循环中。琥珀酸的选择性分泌通过其瞬时质子化而促进，这在肌肉细胞酸化时发生。质子化一元羧酸形式的琥珀酸成为单羧酸盐转运蛋白1的转运底物，可促进pH门控释放。分泌后，琥珀酸通过其同源受体SUCNR1在肌肉组织的非肌原纤维细胞中发出信号，从而控制肌肉重塑的转录程序。琥珀酸—SUCNR1信号是旁神经调节肌肉神经支配、调节肌肉基质重塑以及响应运动训练的肌肉力量所必需的。

总而言之，研究人员在肌肉中定义了一种生物能传感器，其利用细胞内pH和琥珀酸来协调组织对运动的适应。

据悉，为响应运动过程中的骨骼肌收缩，旁分泌因子会协调组织重塑，是健康性适应的基础。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.08.039

科学家找到新冠病毒突刺蛋白受体结合结构域上的主导中和位点

美国华盛顿大学David Veesler、瑞士Vir生物技术公司Davide Corti等研究人员合作找到新冠病毒突刺蛋白受体结合结构域上的主导中和位点。9月16日，《细胞》在线发表了这一成果。

在647名受新冠病毒感染的受试者中，研究人员发现抗体（Ab）对新冠病毒突刺蛋白和核蛋白的反应强度以及中和抗体（nAb）滴度均与临床评分相关。受体结合结构域（RBD）具有免疫优势，并且是90％ 新冠病毒免疫血清中和活性的靶标。总体RBD特异性血清IgG滴度以49天的半衰期逐渐减少，而nAb滴度和亲和力随时间的推移对于某些个体却有所增加，这与亲和力成熟一致。

研究人员在结构上定义了一个RBD抗原图谱并在血清学上定量了特异性针对不同RBD表位的血清Abs，从而鉴定出两个主要的受体结合基序抗原位点。这些结果解释了受体结合基序的免疫优势，并将指导新冠肺炎疫苗和治疗剂的设计。

据悉，新冠病毒感染引发nAb的特异性和动力学分析对于理解免疫保护和确定疫苗设计目标至关重要。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.09.037

《自然》

研究揭示神经分裂背后的神经节律

美国斯坦福大学Karl Deisseroth研究团队揭示神经分裂背后的神经节律。该项研究成果9月16日在线发表于《自然》。

通过精确剂量的氯胺酮或苯环利定诱导，研究人员在小鼠中建立了分裂样状态。神经活动的大规模成像显示，这些分裂剂在压后皮质的第五层神经元中引起1-3 Hz的节律。用4个同时部署的高密度探针进行的电生理记录显示，压后皮质与丘脑回路解剖学连接成分的节律性耦合，但观察到与大多数其他大脑区域的解耦，包括与额叶丘脑核的显著负相关。

在检验因果关系的意义上，研究人员发现压后皮质第五层神经元的节奏性光遗传学激活可以概括分裂样的行为效应。全身性氯胺酮需要局部脾后HCN1起搏器来诱导这种节律并引起类似分裂的行为效应。

在患有局灶性癫痫的患者中，同时通过颅内立体脑电图记录发现，在同源的深后内侧皮质中有类似的局部节律，这在时间上与癫痫发作前的自我报告的分裂有关，而对该区域的局部短暂电刺激会引起分裂的经历。

这些结果确定了保守的深内膜后皮质节律的分子、细胞和生理学性质，这是分裂状态的基础。

现在，先进的成像方法可在哺乳动物大脑中记录特定于细胞类型的神经活动，从而有可能探索全脑动态模式如何引起复杂的行为状态。分裂是一种改变的行为状态，其中经验的完整性被破坏，导致可再现的认知现象。分裂可能由外伤、癫痫或分裂药物的使用引起，但这种状态的潜在神经生理学尚不清楚。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-020-2731-9

科学家利用类器官在体外构建出迷你小肠

瑞士洛桑理工学院Matthias P. Lutolf小组通过支架引导的类器官形态发生，实现迷你小肠的构建。相关论文9月16日在线发表于《自然》。

通过使用组织工程和细胞的固有自组织特性，研究人员将肠干细胞诱导形成管状上皮，其具有可及的内腔以及与体内类似的隐窝和绒毛状结构域空间分布。当连接到外部抽水系统时，迷你肠腔是可灌洗的。这样可以连续去除死细胞，从而将组织寿命延长数周，还可以使试管中充满微生物，进而模拟宿主与微生物之间的相互作用。

迷你肠道包括罕见的特殊细胞类型，这些类型在常规类器官中很少见。它们保留了肠道的关键生理特征，并具有显著的再生能力。这一干细胞自我组织为功能性类器官的概念是广泛适用的，并且能够实现更多与生理相关的类器官的形状、大小和功能。

据悉，上皮类器官，例如从肠干细胞衍生的类器官，在建模组织和疾病生物学方面具有巨大的潜力。但是，目前在三维基质中产生这些类器官的方法导致了具有封闭囊状结构的随机发育组织，这些结构限制了其寿命和大小，从而限制了实验操作并无法实现内稳态。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-020-2724-8