重磅学术期刊封面论文一周盘点 HIV 疫苗研究的曙光

《Science Translational Medicine》：HIV 疫苗研究的曙光

虽然对 HIV 疫苗的研究已经进行了几十年，但是科学家们还未能开发出一种能够有效预防感染的 HIV 疫苗。其中的一个重要原因是 HIV 病毒突变很快，因而产生很多种不同的病毒株。有效的疫苗需要引发人体产生能够对多种 HIV 病毒株有效的广谱中和抗体 (broadly neutralizing Ab)。例如，VRC01 抗体是一种阻断 HIV 病毒与免疫细胞表面的 CD4 抗原结合的广谱中和抗体。但是，即便研究人员发现了这类抗体，他们在逆推设计出激发 B 细胞产生这类抗体的疫苗方面仍然面临着严峻的挑战。美国拉霍亚过敏和免疫学研究所(La Jolla Institute for Allergy and Immunology) 的研究人员试图通过研究人体初始 B 细胞 (naive B cells) 对 HIV 免疫原的反应来预测 HIV 免疫原作为 HIV 疫苗的效果。他们检验的是一种称为 eOD-GT8 的 HIV 疫苗免疫原。这种免疫原的设计是为了诱发初始 B 细胞生成与 VRC01 抗体类似的抗体。研究人员发现多种初始 B 细胞亚型能够识别 eOD-GT8 免疫原，而且它们的分子特征与产生 VRC01 抗体的 B 细胞的特征非常类似。同时，他们发现有些初始 B 细胞还能够产生其它靶向 CD4 结合位点的广谱中和抗体。这项研究表明，给人类接种 eOD-GT8 疫苗有可能引发靶向 CD4 结合位点的多种广谱中和抗体。这将是 HIV 疫苗研究上的一个重大进步。

《Science Signaling》：调控肥大细胞脱颗粒过程的信号通路

嗜碱性粒细胞 (basophils) 和肥大细胞 (mast cells) 是身体中触发过敏反应和参与宿主免疫防御的免疫细胞。它们通过释放细胞内携带蛋白酶、脂类介导因子、细胞因子和组织胺 (histamine) 的分泌颗粒 (secretory granule) 来完成这些功能。细胞的脱颗粒 (degranulation) 过程需要分泌颗粒与细胞膜融合，这个过程受到 SNARE 家族蛋白的严密调控。法国巴黎的炎症研究中心 (Centre de Recherche sur l’Inflammation) 的研究人员对介导脱颗粒过程的信号通路进行了研究。他们发现名为 tomosyn- 1 的 SNARE 结合蛋白能够在肥大细胞中起到抑制脱颗粒过程的作用。而 tomosyn- 1 抑制脱颗粒的作用基于 PKCδ对它的磷酸化。 细胞外 IgE 水平升高会提高 tomosyn- 1 的表达水平。同时研究人员发现那些血清中 IgE 水平升高的过敏患者的嗜碱性粒细胞表达的 tomosyn- 1 水平也会升高。这项研究证明了 tomosyn- 1 是一个抑制肥大细胞脱颗粒过程的调节因子。在过敏患者中 tomosyn- 1 水平的升高可能是患者限制疾病发展和过敏症状的反馈机制。

《自然》：GABA 受体结构得到解析

大脑中的快速抑制性神经传递主要由 GABA 神经递质和 A 型 GABA(GABAA)受体媒介。GABAA 受体的失常会导致一系列神经和精神疾病，其中包括癫痫 (epilepsy)、失眠和焦虑。它们同时是酒精、麻醉剂、以及安定(Valium) 和阿普唑仑 (alprazolam) 等精神药物的靶点。德克萨斯大学西南医学中心 (University of Texas Southwestern Medical Center) 的研究人员利用冷冻电镜技术成功解析出人类α1β2γ2 GABAA 受体的原子结构。GABAA 原子结构的解析不但揭示了安定类药物对该受体的影响，而且发现了在受体蛋白亚基相互作用的界面上的一系列潜在药物靶点。这项研究有助于理性靶向 GABAA 受体，开发治疗神经和精神疾病的创新疗法。

《PNAS》：人类活动对海洋保护区保护珊瑚礁生态系统能力的影响

热带珊瑚礁对维护生态系统和为人类提供鱼类资源都起到举足轻重的作用，但是珊瑚礁的健康状态在世界范围内都出现下降。为此，世界各国都建立了海洋保护区，通过禁止捕鱼等措施来保护珊瑚礁的生态系统。但是在海洋保护区周边的人类活动对保护区生态保护作用的影响仍然没有得到足够的研究。澳大利亚詹姆斯库克大学 (James Cook University) 的研究人员对全球 1800 多个热带珊瑚礁进行了研究。他们发现海洋保护区周边的人群即使遵守保护区的生物保护规章，他们的活动仍然会对保护区的生态保护作用产生影响。周边人类活动程度高的海洋保护区中几乎无法发现在珊瑚礁生态系统中存在的顶级捕食者。这些顶级捕食者只有在周边人类活动程度低的海洋保护区中才能发现。而周边人类活动程度中等的海洋保护区与开放捕鱼的海域相比，在提高珊瑚礁鱼类生物量 (fish biomass) 方面的效果相对最高。这意味着根据环保目标的不同，海洋保护区应该设立在不同地区。在人类活动程度中等或高的地区设立保护区能够显著提高鱼类生物量。但是如果环保目标为保护珊瑚礁生态系统中的顶级捕食者，那么保护区需要设定在人类活动程度低的海域。

参考资料：

[1] The human naive B cell repertoire contains distinct subclasses for a germline-targeting HIV-1 vaccine immunogen

(http://stm.sciencemag.org/content/10/448/eaat0381)

[2] Tomosyn functions as a PKCδ-regulated fusion clamp in mast cell degranulation

(http://stke.sciencemag.org/content/11/537/eaan4350)

[3] Structure of a human synaptic GABAAreceptor

(https://www.nature.com/articles/s41586-018-0255-3)

[4] Gravity of human impacts mediates coral reef conservation gains

(http://www.pnas.org/content/115/27/E6116?iss=27)