此外，CM-NTUs在光照下增加細(xì)胞內(nèi)ATP和NADPH的原位水平，并改善退化軟骨細(xì)胞的合成代謝。它們還可以系統(tǒng)地糾正能量失衡，恢復(fù)細(xì)胞代謝，改善軟骨內(nèi)穩(wěn)態(tài)，防止骨關(guān)節(jié)炎的病理進(jìn)展。該治療退行性疾病的策略是基于天然的光合系統(tǒng)，通過獨(dú)立提供關(guān)鍵能量和代謝載體，可以控制地增強(qiáng)細(xì)胞合成代謝。

本研究也加深了對(duì)生物有機(jī)體和復(fù)合生物材料，在疾病治療中的制備和應(yīng)用的認(rèn)識(shí)。相關(guān)論文以題為“A plant-derived natural photosynthetic system for improving cell anabolism”于2022年12月07日發(fā)表在Nature上。

2. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)(第一單位)：小鼠睡眠量轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)的信號(hào)通路

在小鼠和人類中，睡眠量是由遺傳因素決定的，并表現(xiàn)出年齡相關(guān)的變化。然而，調(diào)節(jié)哺乳動(dòng)物睡眠時(shí)間的核心分子途徑和效應(yīng)機(jī)制，尚不清楚。

在此，來自中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)的周瑞(第一作者&第一單位)和清華大學(xué)的劉清華研究者利用腺相關(guān)病毒介導(dǎo)的體細(xì)胞遺傳學(xué)分析，描述了小鼠睡眠轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)的主要信號(hào)通路。在成年小鼠大腦中嵌合敲除LKB1激酶(一種AMPK相關(guān)蛋白激酶SIK3的激活物)顯著降低了非快速眼動(dòng)睡眠(NREMS)的量和delta功率(一種睡眠深度的測(cè)量方法)。在LKB1-SIK3通路下游，成人腦神經(jīng)元中組蛋白去乙酰酶HDAC4和HDAC5功能的增加或喪失導(dǎo)致NREMS量和delta功率的雙向變化。

此外，HDAC4和HDAC5的磷酸化與睡眠需求增加有關(guān)，HDAC4特異性地調(diào)節(jié)后下丘腦的NREMS量。遺傳和轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究表明，HDAC4與CREB在轉(zhuǎn)錄和睡眠調(diào)節(jié)方面都有合作。這些發(fā)現(xiàn)引入了靶向轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)劑的信號(hào)通路來調(diào)節(jié)日常睡眠量的概念，并證明了體細(xì)胞遺傳學(xué)在小鼠睡眠研究中的力量。相關(guān)論文以題為“A signalling pathway for transcriptional regulation of sleep amount in mice”于2022年12月07日發(fā)表在Nature上。

3. 武漢大學(xué)：蝙蝠中MERS-CoV的近親使用ACE2作為它們的功能受體

中東呼吸綜合征冠狀病毒(MERS-CoV)和幾種蝙蝠冠狀病毒，使用二肽基肽酶-4 (DPP4)作為進(jìn)入受體。然而，新冠病毒(在蝙蝠中發(fā)現(xiàn)的最接近MERS-CoV的已知親屬)的受體，仍然不清楚。

在此，來自美國(guó)華盛頓大學(xué)的David Veesler&中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所的王祥喜&武漢大學(xué)的嚴(yán)歡等研究者通過假型病毒進(jìn)入實(shí)驗(yàn)，研究者發(fā)現(xiàn)NeoCoV及其近親PDF-2180可以通過刺突(S)蛋白上的受體結(jié)合域(RBDs)有效結(jié)合，并使用特定的蝙蝠血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2 (ACE2)同源物，以及不太好的人類ACE2作為進(jìn)入受體。

低溫電子顯微鏡分析顯示，RBD-ACE2結(jié)合界面涉及蛋白質(zhì)-聚糖相互作用，與其他已知的使用ACE2的冠狀病毒不同。研究者鑒定了人類ACE2的337-342殘基，作為限制NeoCoV進(jìn)入的分子決定因素，而含有T510F RBD突變的NeoCoV S偽型病毒有效地進(jìn)入了表達(dá)人類ACE2的細(xì)胞。雖然SARS-CoV-2多克隆抗體或MERS-CoV rbd特異性納米體不能交叉中和NeoCoV或PDF-2180，但一種ACE2特異性抗體和兩種廣泛中和β冠狀病毒抗體，可有效抑制這兩種偽型病毒。

研究者描述了使用ACE2作為入口受體的MERS-CoV-相關(guān)病毒，強(qiáng)調(diào)了受體使用的混雜性和潛在的人畜共患威脅。相關(guān)論文以題為“Close relatives of MERS-CoV in bats use ACE2 as their functional receptors”于2022年12月07日發(fā)表在Nature上。

4. 清華大學(xué)：模式cPCDH表達(dá)調(diào)節(jié)新皮層的精細(xì)組織

新皮層由大量不同的神經(jīng)元組成，它們?cè)趩渭?xì)胞分辨率下形成不同的層和復(fù)雜的線路，以支持復(fù)雜的大腦功能。不同的細(xì)胞表面分子被認(rèn)為是定義神經(jīng)元身份的關(guān)鍵，它們介導(dǎo)神經(jīng)元之間的結(jié)構(gòu)和功能組織的相互作用。然而，控制新皮層精細(xì)神經(jīng)元組織的精確機(jī)制，在很大程度上仍然不清楚。

在此，來自清華大學(xué)的時(shí)松海研究者通過整合深入的單細(xì)胞RNA測(cè)序分析、祖細(xì)胞譜系標(biāo)記和馬賽克功能分析，報(bào)告了聚簇原鈣粘蛋白(cPCDHs)(細(xì)胞粘附分子鈣粘蛋白超家族的最大亞群)的多樣而有模式的表達(dá)調(diào)節(jié)小鼠新皮層興奮性神經(jīng)元的精確空間排列和突觸連通性。cPcdh基因在個(gè)體新皮層興奮性神經(jīng)元中的表達(dá)是多樣化的，但表現(xiàn)出與其發(fā)育起源和空間定位相關(guān)的獨(dú)特組成模式。功能性cPCDH表達(dá)的降低，導(dǎo)致來自同一神經(jīng)祖細(xì)胞的克隆相關(guān)興奮性神經(jīng)元的橫向聚類和突觸連通性的顯著增加。

相比之下，單一cPCDH亞型的過表達(dá)，導(dǎo)致克隆相關(guān)興奮性神經(jīng)元的橫向分散和突觸連通性的顯著降低。這些結(jié)果表明，cPCDH表達(dá)模式偏向于哺乳動(dòng)物大腦中單個(gè)新皮層興奮性神經(jīng)元的空間和功能組織。相關(guān)論文以題為“Patterned cPCDH expression regulates the fine organization of the neocortex”于2022年12月07日發(fā)表在Nature上。

5. 南京大學(xué)：起因特殊的長(zhǎng)時(shí)間伽馬射線爆發(fā)

一般認(rèn)為，長(zhǎng)時(shí)間的伽瑪射線暴(GRBs)與大質(zhì)量的恒星核心坍縮有關(guān)，而短時(shí)間的伽瑪射線暴則與致密雙星的合并有關(guān)。然而，越來越多的觀測(cè)表明，奇怪的GRBs確實(shí)存在，并且需要一些標(biāo)準(zhǔn)(即時(shí)發(fā)射性質(zhì)、超新星/千新星關(guān)聯(lián)和宿主星系性質(zhì))，而不僅僅是爆發(fā)持續(xù)時(shí)間來對(duì)GRBs進(jìn)行物理分類。先前報(bào)道的一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間爆發(fā)GRB 060614，如果在更大的距離上觀測(cè)到，可以被視為一個(gè)具有延長(zhǎng)發(fā)射的短GRB，并且與千新星有關(guān)。因此，它屬于I型(致密星合并)GRB類，可能是雙中子星(NS)合并起源。

在此，來自南京大學(xué)的張斌斌和美國(guó)內(nèi)華達(dá)大學(xué)的張兵等研究者報(bào)道了一個(gè)特殊的長(zhǎng)時(shí)間爆發(fā)，GRB 211211A，它的快速發(fā)射特性在許多方面不同于所有已知的I型GRB，但它的多波段觀測(cè)表明它來自非大質(zhì)量恒星。特別是，在光學(xué)和近紅外波長(zhǎng)都發(fā)現(xiàn)了大量的過量發(fā)射，這類似于在一些I型GRBs中觀察到的千新星發(fā)射。

這些觀測(cè)結(jié)果指向了一種新的GRBs始祖類型。在白矮星(WD)與NS合并的場(chǎng)景中，合并后的磁星引擎為所有觀測(cè)提供了自一致的解釋，包括即時(shí)伽馬射線，早期X射線余光，以及引擎驅(qū)動(dòng)的千新星發(fā)射。相關(guān)論文以題為“A long-duration gamma-ray burst with a peculiar origin”于2022年12月07日發(fā)表在Nature上。

Chen, P., Liu, X., Gu, C.?et al.?A plant-derived natural photosynthetic system for improving cell anabolism.?Nature?(2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05499-y

Zhou, R., Wang, G., Li, Q.?et al.?A signalling pathway for transcriptional regulation of sleep amount in mice.?Nature?(2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05510-6

Xiong, Q., Cao, L., Ma, C.?et al.?Close relatives of MERS-CoV in bats use ACE2 as their functional receptors.?Nature?(2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05513-3

Lv, X., Li, S., Li, J.?et al.?Patterned cPCDH expression regulates the fine organization of the neocortex.?Nature?(2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05495-2

Yang, J., Ai, S., Zhang, BB.?et al.?A long-duration gamma-ray burst with a peculiar origin.?Nature?612, 232–235 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05403-8

原文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05499-y

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05510-6

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05513-3

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05495-2

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05403-8