6月王牌聚焦：上半年五篇最受关注的论文

　　

生物通报道：2018年上半年已经过去，在这六个月里最受关注的五篇论文分别是：

Notch ligand Dll1 mediates crosstalk between mammary stem cells and the macrophageal niche

普林斯顿大学领导的研究小组发现，一种称为巨噬细胞的免疫细胞能抚育乳腺干细胞，在青春期和怀孕期间帮助乳房发育。
左图显示正常（WT）或缺少Dll1基因（Dll1cKO）的乳腺腺管。Dll1缺失的小鼠有明显的乳腺腺管发育滞后。中图显示了正常的染色管道，乳腺干细胞（蓝色椭圆形）和巨噬细胞（棕色椭圆形）。右图显示了乳腺干细胞（粉红色）如何通过Dll1与Notch受体的结合以及Wnt分子的参与与巨噬细胞（棕色）进行交流。

一项最新研究发现，作为免疫系统中最复杂角色之一的巨噬细胞具有抚育细胞的功能，研究表明巨噬细胞在维持乳腺干细胞微环境方面发挥了重要的作用。

对于这项最新成果，康毅滨教授表示，“深入了解让乳腺干细胞存活和健康的微环境因素，就能在帮助找出乳腺癌发生和发展时是否这些因素出了问题。我们的这项研究指出巨噬细胞是乳腺干细胞微环境的重要组成部分。”康毅滨教授：免疫细胞成为乳腺干细胞的“温床”

Clonal genome evolution and rapid invasive spread of the marbled crayfish

1995年，德国癌症研究中心的分子生物学家Frank Lyko听说德国某宠物水族馆内出现了一只长相奇特的淡水螯虾：体型比一般宠物螯虾大，身上分布着大理石样纹路。

因为当时Lyko没有找到这种大理石纹螯虾的文献记载，单凭外观Lyko认为它跟一种广泛分布于美国佛州的原螯虾属“龙纹螯虾”（Procambarus fallax，P. fallax）较为接近。

广受中国人民欢迎的“麻辣小龙虾”属于克氏原螯虾（Procambarus clarkii，P. clarkii），体长5-12厘米，甲面暗红至黑色，雌雄异体，具有较显著的第二性征。P. clarkii的原产地也是美国，传到中国后，因其味道鲜美、适应性和繁殖能力强、生长速度快等优点成功击败了我国本土小龙虾，迅速被端上餐桌。

中国科学院动物研究所表示，由于小龙虾有在水面下打洞的习性，所以对湖泊、水库和江河堤坝安全容易造成威胁，所幸由于有天敌（人类），我国小龙虾的数量还在可控范围。

德国的那只 “大理石纹螯虾”运气明显更好，物以稀为贵地在欧洲水族圈火了一把，好奇的欧洲人民把它们养在自己家里，没过多久，小龙虾们产卵了，很快从一只变为几百只。人们觉得事情有点蹊跷：所有大理石纹螯虾都是雌性，明明只买了一只小龙虾，怎么凭空多出来这么多小龙虾？家里养不下了，有些群众开始“放生”。

从欧洲出发，“放虎归山”的大理石纹螯虾开创了它们打遍天下螯虾无敌手的嚣张入侵史。德国和意大利等欧洲国家就不说了，它们还远渡重洋来到日本和马达加斯加，所向披靡，顺利获得“没一个能打的”荣誉称号。各国纷纷发布预警，欧盟和美国等地区因大理石小龙虾对本土淡水生态系统影响极坏，已颁布禁令，严防死守禁止大理石纹小龙虾入境。

“该物种现已深入马达加斯加腹地，并有可能排挤本土的七种小龙虾物种，”Lyko说。“如果它们继续以这样的速度爆炸，不久就会超越本土物种。”当年的小龙虾从哪来？为什么说它们是入侵生物？

Evolved Cas9 variants with broad PAM compatibility and high DNA specificity

革命性的基因编辑方法CRISPR创造了不少奇迹，但它还不是最完美的：它的标准成分只能在有限的基因组中寻找并切割DNA，作为分子剪刀它的表现却不稳定，容易导致“非靶基因”突变。许多团体都在努力完善CRISPR，哈佛大学的化学家刘大卫（David Liu）是该领域的杰出之士，他们团队在《Nature》发表文章报道最新研究成果——迄今为止最精确和灵巧的CRISPR版本。

尽管CRISPR的使用方法很多，归根究底它们都依赖一个由RNA构成的引导分子加一个DNA切割酶（最常用的DNA切割酶是Cas9），该复合体能在具有特定分子特征的DNA上着落。标准CRISPR工具包使用的是酿脓链球菌（Streptococcus pyogenes）的天然spCas9，它只能在DNA一端固定为3个特定碱基（NGG，N代表任何核苷酸，G表示鸟嘌呤分子）的情况下着陆。人类基因组32亿碱基对中大约仅十六分之一有这个正确序列，“这真是一个大限制条件，”刘教授说。David Liu最新《Nature》文章：我有更强健的CRISPR，你想试用吗？

Amino Acid Restriction Triggers Angiogenesis via GCN2/ATF4 Regulation of VEGF and H2S Production

人到50岁，身体就会变得越来越衰弱，其中一个主要原因在于动脉老化，那有没有能逆转血管老化问题，恢复年轻活力的方法呢？

虽然有些像是天方夜谭，但是根据哈佛医学院研究人员的一项新研究，答案居然是肯定的。

这篇发表于3月22日的Cell杂志上的新论文找了影响血管老化及其对肌肉健康的关键细胞机制，并在小鼠中成功地扭转了这一过程。

文章通讯作者，哈佛大学医学院遗传学教授David Sinclair说：“我们已经发现了一种通过增加体内自然存在分子的含量来逆转血管老化的方法。”Cell新发现！真正可以逆转衰老的新成果出现

Subcellular localization of MC4R with ADCY3 at neuronal primary cilia underlies a common pathway for genetic predisposition to obesity

一项小鼠和两项人类遗传学研究分别描述了腺苷酸环化酶3（adenylyl cyclase 3，ADCY3）和黑色素皮质素受体（melanocortin 4 receptor，MC4R）两种蛋白质在肥胖和糖尿病发展中的重要作用。定位于下丘脑神经元纤毛的MC4R蛋白质影响小鼠进食量；巴基斯坦、格陵兰岛和美国等地人口遗传学分析表明，神经纤毛基因ADCY3变异可导致肥胖和糖尿病风险增加。

现代人肥胖流行主要受环境因素驱动，包括唾手可得得无限热量和久坐不动的生活方式。然而，并非所有处于相同（不健康）环境的人都会超重。研究表明，遗传因素占不健康体重增加的40-70%。ADCY3是历史上首个与肥胖相关的单基因突变，该基因功能对控制体重起关键作用。只要打开1个基因，你就瘦了

（生物通）