本周重磅学术期刊封面论文盘点 火山爆发对全球农业影响
《Nature》：火山爆发对全球农业的影响
火山爆发时，喷出的火山灰和硫酸盐能够在大气层中形成围绕地球的硫酸云。这些硫酸云像面纱一样能够散射太阳光，从而减弱到达地球表面的太阳光强度，导致地球温度降低。有的科学家提出我们可以模拟火山爆发的效果，通过在大气层中散播硫酸盐气溶胶降低地球温度，从而减少温室效应对地球气温的影响。但是，农作物是依靠太阳光进行光合作用来生长的，降低光照强度对它们的生长有什么影响呢？加州大学伯克利分校的研究人员对1991年菲律宾皮纳图博火山喷发，和1982年墨西哥埃尔奇琼火山爆发，对全球农作物产量的影响进行了研究。他们发现两次火山喷发对光照强度和质量的影响导致玉米、大豆、小麦、稻子等农作物产量下降。这一负面影响可能抵消降低地球温度带来的正面影响。这一研究表明使用在大气层中散播硫酸气溶胶的办法可能不会减轻温室效应对农业带来的威胁。
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《Cell》：发现肿瘤中的免疫细胞表型的细微区别
了解肿瘤微环境中的免疫细胞的表型对理解肿瘤发展的机制和免疫疗法的反应都至关重要。美国纪念斯隆凯特琳癌症中心（Memorial Sloan Kettering Cancer Center）的研究人员利用单细胞RNA测序技术，对8个乳腺癌肿瘤中的45000个免疫细胞的表型进行了鉴定。他们发现，在肿瘤微环境中，免疫细胞的表型数目会迅速增多。结合从27000个T淋巴细胞中获得的T细胞受体（TCR）测序数据，研究人员发现环境因素和不同TCR的组合会扩展细胞表型的多样性。他们的研究表明，免疫细胞在肿瘤环境中会不断激活和分化。
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《PNAS》：考拉帮助科学家揭开内源性逆转录病毒的进化史
内源性逆转录病毒（ERVs）是宿主生殖细胞被外源性逆转录病毒侵入后遗留下来的原病毒序列。大多数ERVs都有缺陷的逆转录病毒拷贝，但是什么原因导致了ERVs序列出现缺陷并没有得到澄清。德国莱布尼茨动物园和野生动物研究所（Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research）的研究人员以树袋熊逆转录病毒为模型（Koala Retrovirus, KoRV），研究了KoRV在入侵树袋熊生殖细胞时发生的变化。他们发现当KoRV入侵宿主基因组的最初阶段，它们会频繁与宿主的基因组片段发生重组。这一重组过程会导致KoRV失活，重组后的KoRVs随后能够随着树袋熊生殖细胞的复制而繁衍。这一研究揭示了在脊椎动物中ERVs大多数出现片段缺失的部分原因。
《Science Translational Medicine》：治疗肥胖症的新方法
肥胖症可以说是发达国家最常见的代谢类疾病，随着中国人民生活水平的日益提高，人口中肥胖症患者的比例也越来越高。瘦素（leptin）是人体脂肪分泌的控制新陈代谢的激素，它通常的作用是让人减少饮食，同时增加能量释放。虽然肥胖人群血液中瘦素的水平升高，但是他们对瘦素的作用却产生了抗性。加州大学圣地亚哥分校（UCSD）的研究人员以肥胖小鼠为模型，分析了肥胖个体中瘦素失效的原因。他们发现，在小鼠模型中，肥胖会导致下丘脑中基质金属蛋白酶-2（Mmp-2）活性的升高。而Mmp-2活性升高会促进瘦素受体的降解，从而降低leptin媒介的信号通路。在下丘脑中敲除Mmp-2能够增强瘦素受体水平，并且在服用高脂饮食的小鼠中降低脂肪积累。这项研究表明，通过靶向Mmp-2恢复瘦素的正常功能可能是治疗肥胖症的有效策略。
《Science Signaling》：令人意想不到的提高CAR-T细胞疗法效率的新策略
嵌合抗原受体T细胞疗法（CAR-T）是当今非常火热的创新癌症免疫疗法，尤其是在治疗B细胞血癌方面它已经取得非常出色的疗效。CAR-T细胞疗法在T细胞中表达能够识别癌细胞抗原的嵌合抗原受体（CARs）。CARs的设计对优化这些疗法至关重要，它不但包括能够识别抗原的抗体部分，还包括能够激活T细胞的共刺激蛋白域。在设计CARs时可以有多种共刺激受体可供选择，其中包括CD28和4-1BB共刺激受体。那么哪种共刺激受体的蛋白域对CAR-T疗法是最优选择呢？位于西雅图的Fred Hutchinson癌症研究中心的研究人员利用质谱技术对携带CD28或4-1BB共刺激蛋白域的CARs引发的磷酸化蛋白组进行了研究。他们发现两种共刺激蛋白域激活的信号通路有很大幅度的重叠，主要区别在于激发的信号强度。CD28虽然激发的信号强度高于4-1BB，但是它同时也提高T细胞功能失常的机会，在小鼠淋巴瘤模型中它的疗效反而不如4-1BB。这项研究表明，CAR的共刺激蛋白域的种类并不能准确预测在CAR-T细胞中哪些信号通路被激活。与人们直觉相反的是，为了提高CAR-T疗法的效果，降低激发信号强度可能是更好的策略。
来源：学术经纬
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