Nature盤點生物學(xué)前沿動態(tài)

日期：2015-01-16 08:53:00

今年Nature雜志的“Frontiers in Biology”特輯，通過五篇綜述介紹了近期生物學(xué)的一些重要發(fā)展。

杏仁核的神經(jīng)回路

杏仁核（amygdala）是近年來備受關(guān)注的大腦結(jié)構(gòu)，被認(rèn)為與情感和激勵有關(guān)，在處理恐懼和獎勵性刺激中起到了必不可少的作用。了解杏仁核與這些行為之間的關(guān)系，需要解析這一結(jié)構(gòu)中的神經(jīng)回路。近來，遺傳學(xué)靶標(biāo)、解剖學(xué)示蹤和神經(jīng)活性調(diào)節(jié)方面的進展，為人們繪制了杏仁核中的復(fù)雜連接線路，將復(fù)雜的神經(jīng)連接與行為學(xué)功能聯(lián)系起來。

先天淋巴細(xì)胞

先天免疫系統(tǒng)由多種血細(xì)胞組成，包括樹突細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和粒細(xì)胞等。這些細(xì)胞彼此協(xié)作，促進了機體免疫、炎癥和組織修復(fù)。人們最近鑒定了一種先天免疫系統(tǒng)的新組分，先天淋巴細(xì)胞。近五年來，這些細(xì)胞一直是研究的焦點。這篇文章回顧了先天淋巴細(xì)胞領(lǐng)域的快速發(fā)展。文章指出，先天淋巴細(xì)胞在保護性免疫和炎癥中起到了重要的作用。這些細(xì)胞將先天免疫和適應(yīng)性免疫整合起來，在感染、慢性炎癥、代謝疾病和癌癥中控制組織內(nèi)穩(wěn)態(tài)。

營養(yǎng)感知機制和通路

對環(huán)境中營養(yǎng)水平的波動進行感知和應(yīng)答，是生命必須具備的基本能力。營養(yǎng)缺乏是一種重要的選擇壓力，推動著絕大多數(shù)細(xì)胞過程的進化。激素信號負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和整合不同通路，檢測細(xì)胞內(nèi)外的糖、氨基酸和脂質(zhì)水平。在食物充足的情況下，營養(yǎng)感知通路主要進行合成代謝和儲存，而營養(yǎng)匱乏會觸發(fā)穩(wěn)態(tài)機制，比如通過自噬調(diào)動內(nèi)部儲備。這篇文章闡述了哺乳動物感知營養(yǎng)的不同途徑，探討了疾病中出現(xiàn)異常的感知機制。

Necroptosis及其在炎癥中的作用

程序性細(xì)胞死亡是許多生理學(xué)過程的基礎(chǔ)，比如器官發(fā)育、上皮細(xì)胞更新和淋巴細(xì)胞篩選。這篇文章針對一種非凋亡的程序性壞死（necroptosis），探討了程序性細(xì)胞死亡的調(diào)控、起始和執(zhí)行。程序性壞死由RIP1和RIP3的激酶活性介導(dǎo)，死亡受體、干擾素、toll樣受體等因子都可誘導(dǎo)這一過程。小鼠研究顯示，程序性壞死在炎癥中起到了重要的功能，可能與不少人類炎癥性疾病有關(guān)。

DNA甲基化的功能和信息量

胞嘧啶甲基化是一種與轉(zhuǎn)錄沉默有關(guān)的DNA修飾。科學(xué)家們知道甲基化調(diào)控因子與人類疾病有關(guān)，但并不清楚這些因子在其中起到的具體作用。DNA甲基化的基因組圖譜顯示，基因調(diào)控區(qū)域存在驚人的動態(tài)。舉例來說，TET蛋白在轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合位點進行著活躍的去甲基化。這說明DNA序列的讀取很大程度上取決于其甲基化模式。這篇文章總結(jié)了我們目前對DNA甲基化的理解，探討了這種修飾的功能和調(diào)控。文章指出，在研究正常細(xì)胞和患病細(xì)胞的基因調(diào)控時，甲基化信息是很重要的。此外，甲基化修飾還可以作為生物學(xué)指標(biāo)。