《科学》

巨噬细胞监测干细胞质量确保克隆性

美国哈佛大学Leonard I. Zon研究小组发现，巨噬细胞对造血干细胞的质量保证决定干细胞的克隆性。9月23日出版的《科学》杂志发表了这项成果。

研究人员观察到斑马鱼胚胎中巨噬细胞和新生血液干细胞之间的亲密和特定的相互作用。巨噬细胞的相互作用经常导致细胞质材料的去除和干细胞的分裂，或完全吞噬和干细胞死亡。受压的干细胞被表面的钙网蛋白标记，这刺激了巨噬细胞的相互作用。利用细胞条码，研究人员发现钙网蛋白敲除或胚胎巨噬细胞耗尽，减少了建立成体造血功能的干细胞克隆的数量。这项工作支持一种模型，即胚胎巨噬细胞通过监测干细胞质量来决定造血克隆。

据介绍，组织特异性干细胞终生存在，并能分化以维持平衡或转化为癌症。尽管它们很重要，但没有描述新形成的干细胞的质量保障机制。

相关论文信息：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abo4837

人类世遗传多样性损失

美国斯坦福大学Moises Exposito-Alonso等研究人员报道了人类世遗传多样性损失。相关论文9月23日发表于《科学》。

研究人员引入了一个数学框架，将生物多样性理论和种群遗传学联系起来，用于了解随着栖息地的减少，自然发生的DNA变异的损失。通过分析20个植物和动物物种的10095个地理参考个体的基因组变异，研究人员表明全基因组的多样性遵循突变-面积关系幂律与地理区域的关系，这可以预测局部种群灭绝的遗传多样性损失。研究人员估计，许多受威胁和非受威胁物种的遗传多样性可能已经损失了10%以上，超过了联合国2020年后的遗传保护目标。

据了解，人类活动造成的栖息地损失和气候变化正在缩小物种的地理范围，增加物种灭绝的风险和物种遗传多样性的损失。尽管保护遗传多样性是保持物种适应性的关键，但人们缺乏预测工具和对整个生态系统遗传多样性损失的全球估计。

相关论文信息：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abn5642

迷网保护鲸类大脑不受血压脉冲影响

加拿大英属哥伦比亚大学M. A. Lillie等研究人员发现，迷网保护鲸类大脑不受运动产生的血压脉冲影响。相关论文9月23日发表于《科学》。

鲸目动物有大量的血管丛（迷网），其功能尚不清楚。所有的脑血流都通过这些血管，研究人员假设它们保护鲸类的大脑不受运动产生的脉动血压影响。研究人员提出鲸类已经演化出一种脉冲转移机制，它可以最大限度减少脑动脉与静脉压力差的脉动性，而不会抑制压力脉冲本身。

研究人员使用了基于11个物种的形态计算模型测试了这一假设，发现迷网的大动脉容量，加上颅骨和椎管的小血管外容量，可以保护脑血管免受97%的系统脉动的影响。鲸类中迷网复合体的演化，很可能与背腹腔的发育有关，从而为解决运动产生的不良血管脉动提供了独特的解决方案。

相关论文信息：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abn3315

《自然》

CLN3清除溶酶体甘油磷酸二酯

美国斯坦福大学Monther Abu-Remaileh小组发现，CLN3是清除溶酶体中的甘油磷酸二酯所需。该成果9月21日在线发表于《自然》。

研究人员开发了LysoTag小鼠，用于组织特异性分离完整的溶酶体，并与多模式分析其内容相兼容。研究人员使用LysoTag小鼠来研究CLN3—— 一种功能未知的溶酶体跨膜蛋白。在儿童中，CLN3的缺失会导致青少年神经元类脂褐素病（Batten病），这是一种致命的神经退行性溶酶体储存障碍（LSD）。缺乏CLN3的小鼠大脑溶酶体的非靶向代谢物分析显示，甘油磷酸二酯（GPD）大量积累，即甘油磷酸脂分解的最终产物。GPD也积聚在CLN3缺陷的培养细胞的溶酶体中，结果表明CLN3是其溶酶体排出所需的。CLN3的丧失也破坏了溶酶体中的甘油磷脂分解作用。

最后，研究人员发现巴顿病患者脑脊液中的甘油磷酸肌醇水平升高，表明甘油磷酸肌醇可能被用作疾病的生物标志物。这些研究结果表明，CLN3是溶酶体清除GPD所需的，并揭示了巴顿病是一种具有甘油磷脂代谢缺陷的神经退行性LSD。

据介绍，溶酶体有许多作用，包括降解大分子和向细胞核发出信号。溶酶体功能障碍发生在各种人类疾病中，如常见的神经退行性疾病和单基因LSD。对于大多数LSD来说，致病基因已经被确定，但在某些情况下，相关基因的功能是未知的，部分原因是溶酶体只占细胞体积的一小部分，因此溶酶体内容物的变化很难被发现。

相关论文信息：https://www.nature.com/articles/s41586-022-05221-y