世界衛(wèi)生組織將所有類別的紫外線(ultraviolet, UV)輻射歸類為1級致癌物質(zhì)。然而，調(diào)查顯示，仍有80%的歐洲人相信擁有古銅色的肌膚象征著健康和美麗。但本質(zhì)上，曬黑就是紫外線對皮膚造成傷害的表現(xiàn)。同時，有證據(jù)表明紫外線可以預(yù)防心血管疾病和增強肝臟代謝。不論是利是害，陽光通過皮膚對大腦和內(nèi)分泌系統(tǒng)造成影響已是不爭的事實。現(xiàn)在，又有研究發(fā)現(xiàn)，日光暴露會導(dǎo)致男性的覓食行為和食物攝入的增加，而雌激素的干擾則使得女性不受其影響。

    發(fā)表于nature metabolism的一項題為“Food-seeking behavior is triggered by skin ultraviolet exposure in males”的研究指出：UVB的照射將導(dǎo)致皮膚脂肪細胞中的p53轉(zhuǎn)錄激活，饑餓素（ghrelin）的mRNA水平升高，血漿中饑餓素濃度增加，從而增進進食***；在敲除了p53的小鼠中，UVB誘導(dǎo)下的饑餓素表達和覓食行為被消除；而在雌性中，雌激素則通過干擾饑餓素啟動子上的p53-染色質(zhì)相互作用，阻止了饑餓素對UVB的響應(yīng)。

    參與食欲調(diào)節(jié)的激素有很多，如胰島素、瘦素等外周激素都可食欲，但饑餓素是目前***已知能夠刺激食欲的外周肽。饑餓素的分泌受血液中營養(yǎng)物質(zhì)和代謝物的抑制，而谷氨酸鈉、多巴胺、催產(chǎn)素和腎上腺素則會增加饑餓素分泌。多種環(huán)境因素，如音樂、光照、氣味，都能影響?zhàn)囸I素分泌，但潛在機制未明。胃是饑餓素的主要來源，然而切除胃只能減少65%的饑餓素，說明還存在著其他生產(chǎn)饑餓素的組織。本項研究揭示了UVB暴露-皮膚-p53基因-饑餓素這條通路是如何影響人類男性/雄性小鼠增加覓食行為，而人類女性/雌性小鼠則不受影響的。

日光照射可增強男性能量攝入和代謝情況

     研究人員通過分析一項約3000人為期3年的全國營養(yǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，男性的能量攝入和代謝情況與太陽輻射及其季節(jié)性波動顯著相關(guān)。研究對志愿者UVB暴露前后血漿進行質(zhì)譜分析，并通過蛋白質(zhì)圖譜和基因本體論分析進行功能相關(guān)性分析，對小鼠UVB暴露后總血漿蛋白進行蛋白質(zhì)組學(xué)分析。數(shù)據(jù)表明，和人類男性一樣，雄性小鼠對紫外線和季節(jié)變化更為敏感，新陳代謝受到顯著影響。

UVB暴露增強雄性的覓食行為

    研究人員對小鼠進行為期10周的UVB暴露處理，并觀測期間的食物攝入量和行為活動，發(fā)現(xiàn)雄性小鼠在暴露于UVB時，食物攝入量和進食行為顯著增加，但***大攝氧量和糞便中的脂肪含量則表明，基礎(chǔ)代謝率不會受到調(diào)節(jié)。通過經(jīng)典的衡量動物可以為獲得食物付出多少努力的樓梯測試，研究人員發(fā)現(xiàn)，經(jīng)UVB暴露的雄性小鼠比未經(jīng)UVB暴露的雄性小鼠吃得多得多。曠場測試的結(jié)果則顯示，經(jīng)UVB暴露的雄性小鼠吃下的食物數(shù)量和在***食物區(qū)域停留的時間都顯著增加。常用來測試動物焦慮行為的高架十字迷宮實驗及對小鼠注射β-內(nèi)啡肽拮抗劑納曲酮的曠場測試則表明，β-內(nèi)啡肽不是UVB暴露導(dǎo)致增強覓食行為的原因。

    DNA提取是分析農(nóng)作物分子生物學(xué)性狀的重要步驟，現(xiàn)階段，常用的DNA提取技術(shù)有磁珠法和離心柱法，使用磁珠進行農(nóng)作物的DNA提取，可以實現(xiàn)高通量、自動化的操作。由于磁珠對核酸的吸附靈敏度高，只需要少量的葉片或其他組織即可得到高得率、高純度的DNA。吉恩特生物采用自主研發(fā)生產(chǎn)的納米生物磁珠和磁珠法DNA提取試劑盒，可以從各種類型的農(nóng)作物中提取高質(zhì)量的核酸，配合核酸提取儀，可以達到快速自動化提取的目的。

       文章：NLRP3 inflammasome activation drives tau pathology

       期刊：Nature volume 575, pages,669–673(2019)

       主要作者單位：

       1.Department of Neurodegenerative Diseases and Geriatric Psychiatry, University Hospital of Bonn, Bonn, Germany.

       2.German Center for Neurodegenerative Diseases (DZNE), Bonn, Germany.

        研究摘要

        阿爾茨海默病是Z主要的老年癡呆疾病，其特點是斑塊狀淀粉樣蛋白-β的積累，神經(jīng)原纖維纏結(jié)中過度磷酸化的Tau的聚集，以及神經(jīng)炎癥，共同導(dǎo)致神經(jīng)變性和認知功能下降。NLRP3炎癥小體在激活小膠質(zhì)細胞內(nèi)聚集，導(dǎo)致caspase-1和下游白細胞介素-1β，切割，釋放和活性成熟。NLRP3炎癥小體已被證明是必不可少的。

       淀粉樣蛋白-β在小鼠模型疾病的發(fā)展和進展尚不清楚。在此，作者發(fā)現(xiàn)NLRP3炎性小體功能的喪失，通過調(diào)節(jié)tau磷酸酶和激酶，降低tau磷酸化和和聚集。Tau激活NLRP3炎性小體，腦內(nèi)注射含纖維淀粉樣蛋白的腦勻漿，以NLRP3依賴的方式誘導(dǎo)tau病理。這些數(shù)據(jù)確定了小膠質(zhì)細胞和NLRP3炎性小體激活在阿爾茨海默病發(fā)病機制中的重要作用，并支持阿爾茨海默病的淀粉樣細胞學(xué)假說，表明神經(jīng)原纖維纏結(jié)發(fā)展為淀粉樣β誘導(dǎo)的小膠質(zhì)細胞激活的下游途徑。

炎性小體在神經(jīng)退行性疾病中作用示意圖

炎性小體活化及信號通路示意圖

       Jess檢測條件培養(yǎng)基中分泌性Caspase-1

       實驗方法

       For caspase-1 detection or collection of conditioned medium for neuronal experiments, 2 million microglia or 600,000 microglia per well were plated in a 6-well plate.caspase-1secretion by using a Jess system (ProteinSimple). Here, samples were run undiluted on a 12–230-kDa separation module according to the manufacturer’s instructions and detection was achieved by using a caspase-1 antibody (Adipogen) at 1:50. Data were analysed with Compass software version 4.0.0 (ProteinSimple).

       結(jié)果

        結(jié)果說明原文：Jess-based analysis of conditioned medium of LPS + tau wild-type-treated wild-type microglia stained for caspase-1. LPS/ATP-treated wild-type microglia served as positive control

       結(jié)果說明原文：Jess-based analysis of conditioned medium of primary wildtype,Asc–/– and Nlrp3–/– microglia primed with LPS and treated with the indicated forms of tau P301S. LPS/ATP-treated wild-type microglia served as positive control. Samples were stained for caspase-1.

（來源：ProteinSimple）

      做夢——人在睡眠時自然發(fā)生的一個過程。來自日本理化學(xué)研究所的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，做夢這件事歸功于Chrm1 和 Chrm3 兩個關(guān)鍵基因。當敲除這兩個基因時，人在快速眼動(REM)睡眠期的睡眠水平會下降，且不再做夢、記憶減退。人在睡覺過程中，腦電圖會發(fā)生各種隨著睡眠深度不同而不同的變化。根據(jù)腦電圖的不同特征，睡眠分為兩種狀態(tài)：非眼球快速運動睡眠（NREM睡眠）和眼球快速運動睡眠（REM睡眠），夢境通常發(fā)生在REM睡眠期。

      此前研究表明，乙酰膽堿受體（可產(chǎn)生副交感神經(jīng)興奮效應(yīng)，即心臟活動、消化腺分泌增加、瞳孔縮小等）參與了REM睡眠的調(diào)節(jié)，為了揭示REM睡眠背后的分子機制，在***新一項研究中，通訊作者Hiroki Ueda及其團隊在小鼠模型中實驗了膽堿能神經(jīng)元，這種神經(jīng)元布滿乙酰膽堿受體。

DOI：http://www.giant-bio.com/home-newsinfo-id-4263.html

在發(fā)表于《Cell Reports》雜志上題為“Muscarinic Acetylcholine Receptors Chrm1 and Chrm3 Are Essential for REM Sleep”的這篇文章中，研究人員首先通過突觸抑制這些神經(jīng)元來識別對睡眠至關(guān)重要的神經(jīng)元群體。之后使用CRISPR基因編輯技術(shù)系統(tǒng)地禁用乙酰膽堿受體基因。

       讓人意外的是，當敲除了乙酰膽堿受體基因Chrm1和Chrm3后，他們發(fā)現(xiàn)，REM睡眠期幾乎喪失，而失去了這一睡眠階段也就意味著不再產(chǎn)生做夢現(xiàn)象。

       另一方面， NREM睡眠可分為I、II、III、IV四個階段，其中I、II期稱“淺睡眠”，III、IV期稱為“深睡眠”。II期非快眼動睡眠期占總睡眠時間的50%左右。研究人員據(jù)此認為該實驗中小鼠睡眠時間的縮短或是由于NREM睡眠時間縮短造成，這就表明，膽堿能調(diào)節(jié)對NREM睡眠也很重要。通過進一步研究，作者繼而得出，REM睡眠受損也會縮短NREM睡眠的持續(xù)時間。

      一般來說，當REM睡眠出現(xiàn)障礙時，會出現(xiàn)一系列問題，如精神壓抑、過度飲酒、腦血管疾病和變性性神經(jīng)系統(tǒng)疾病等。然而在這項研究中，作者們觀察到，當廣泛分布于不同大腦區(qū)域的Chrm1和Chrm3基因被敲除時，盡管小鼠幾乎完全不再經(jīng)歷REM睡眠，但仍然存活了下來。

        作者、RIKEN研究員Yasutaka Niwa說:“令人驚訝的發(fā)現(xiàn)是，盡管REM睡眠幾乎完全喪失，小鼠還是可以存活的，這將使我們能夠嚴格驗證REM睡眠是否在學(xué)習(xí)和記憶等基本生物功能中發(fā)揮了關(guān)鍵作用?！?/p>

總結(jié)來說，這些發(fā)現(xiàn)強烈暗示Chrm1 和 Chrm3基因?qū)艟骋约八哒{(diào)節(jié)的重要性，尤其是對REM睡眠發(fā)揮的作用。

        生物磁珠對細胞篩選的方法已日漸成熟，原理是將包被一抗的磁珠與細胞表面對應(yīng)的分子特異性結(jié)合，或者將包被二抗的磁珠與已經(jīng)與細胞表面分子特異性結(jié)合的一抗結(jié)合。磁珠攜帶與之結(jié)合的細胞吸附與分離柱或試管上，實現(xiàn)陽性細胞或陰性細胞的分離。洛陽吉恩特生物自主研發(fā)生產(chǎn)了各類生物磁珠，可以實現(xiàn)穩(wěn)定的實驗結(jié)果

大腦中各種化學(xué)分子就充當著調(diào)控信號的角色。***近，《細胞報告》的新研究又找到了兩種參與大腦信號調(diào)控的蛋白RIM1和SRPK2，它們主要負責控制突觸部位的信號傳遞。

突觸作為一個信號中轉(zhuǎn)站，有的信號在抵達時就能夠往下游傳輸，有的信號則積累到一定程度才會傳遞。根據(jù)新研究，具體哪些信號需要釋放，哪些需要等待，就依賴RIM1來完成。

其中關(guān)鍵的是突觸中許多充滿神經(jīng)遞質(zhì)的突觸小泡，這些小泡會在突觸一側(cè)等待，當接收到合適信號時它們才會被釋放?！斑@些突觸小泡釋放的數(shù)量，以及受體對其作出的反應(yīng)都是嚴格控制的，”德國波恩大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家Schoch McGovern博士表示。

McGovern博士和同事曾在果蠅中發(fā)現(xiàn)，RIM1在這一過程中會比較活躍。不過，更加***的生物是否會有更復(fù)雜的調(diào)控機制仍然不清楚。為此，他和同事將這一研究擴展到了小鼠層面。

▲SPRK2會修飾RIM蛋白來影響突觸信號傳遞過程

在新研究的分析中，他們發(fā)現(xiàn)突觸小泡釋放過程中，名為SRPK2的酶會不斷地往RIM1的一些氨基酸上添加磷酸基團，而與此對應(yīng)的，特定氨基酸的磷酸化則會提升突觸小泡的釋放數(shù)量。

“究竟是增加還是減少突觸小泡的數(shù)量，就要看是哪些氨基酸被磷酸化了，” McGovern博士解釋道。他們還不清楚被磷酸化的RIM1在執(zhí)行功能之后會怎么處理，有可能還有其他的酶會對其進行修飾，完成后續(xù)調(diào)控工作。

RNA提取磁珠屬于納米生物磁珠的一種，主要作用是用于核酸提取過程中的RNA提取，粒徑分布在500nm左右，是洛陽吉恩特生物自主研發(fā)生產(chǎn)的高分子納米磁性微球，該磁珠懸浮時間長，磁響應(yīng)時間迅速，對DNA甲基化過程中的提取環(huán)節(jié)提供良好的支持，可明顯縮短實驗時間，提高實驗效率，并在提取結(jié)果上保持穩(wěn)定，配合核酸提取儀，更能實現(xiàn)快速的RNA提取。

       一些暴露在體表外的上皮組織腫瘤導(dǎo)致的癌癥，如口腔癌、口咽癌和食道癌，相較于其他組織癌癥更容易通過觀察和鑒別粘膜表面的可見變化進行篩查。但是根據(jù)美國國家癌癥研究所的數(shù)據(jù)顯示，只有29%的口腔癌和口咽癌和19%的食道癌是在癌癥早期發(fā)現(xiàn)的。對于非轉(zhuǎn)移性腫瘤，5年生存率分別為83.7%（口腔癌和口咽癌）和45.2%（食管癌）；而轉(zhuǎn)移性腫瘤的5年生存率則分別只有39.1%和4.8%。手術(shù)邊緣殘留腫瘤的存在也會產(chǎn)生負面影響，這說明：目前臨床的肉眼判斷結(jié)合活檢為基礎(chǔ)的組織病理學(xué)診斷還不能夠達到良好的早期診斷目的。

       早期發(fā)現(xiàn)腫瘤和術(shù)后檢查殘余腫瘤的準確性是直接關(guān)系到癌癥復(fù)發(fā)率和患者生存率的預(yù)后因素。美國紀念斯隆-凱特琳癌癥ZX的Thomas Reiner團隊利用DNA修復(fù)酶PARP1作為癌癥細胞的靶向高對比度標記物，結(jié)合OptiScan公司的ViewnVivo活體熒光內(nèi)窺式激光共聚焦成像技術(shù)，發(fā)明了一種快速、靈敏的活檢手段，應(yīng)用于早期上消化道上皮性腫瘤的手術(shù)邊緣評估。該項研究于2020年3月發(fā)表在《nature》子刊《biomedical engineering》上。

圖1. PARPi-FL應(yīng)用于新鮮組織的共聚焦顯微成像具有與組織切片同樣的清晰度

        PARPYZ劑奧拉帕尼是獲得FDA批準的藥物，PARPi-FL是該類YZ劑的熒光標記類似物，因其對PARP1具有高度的親和力和特異性，可作為PARP1的靶向顯像劑。PARPi-FL是一種細胞穿透成像劑，在沒有與機體內(nèi)細胞進行靶向結(jié)合的情況下可被快速代謝清除。與其他核染色活性染料相比，PARPi-FL不插入DNA，而是可逆地與PARP1結(jié)合，PARP1作用于DNA鏈斷裂，不具有致突變性。前人利用靜脈注射PARPi-FL后證明其可作用于全身和細胞水平上高對比度異種移植成像。并且，PARPi-FL的組織穿透性使其能夠替代靜脈注射作為局部藥物使用，應(yīng)用小劑量的PARPi FL即可立即成像。

圖2. PARP1作為腫瘤標志物具有很強的特異性和標志物信號強度

       與組織深層深層和上皮相比，腫瘤內(nèi)PARP1陽性區(qū)域明顯高于上皮（5.0%±1.9%，P = 0.03）和組織深層（0.9%±0.5%，P = 0.02）（圖2b）。利用viewnvivo從組織表面垂直斷層掃描的結(jié)果表面，深層的影像也可十分清晰捕捉（圖2c）

       Thomas團隊在對PARP1在食管癌中的表達研究中發(fā)現(xiàn)，包括腺癌和鱗狀細胞癌（T1-T3期）在內(nèi)的一些腫瘤組織，PARP1表達水平均高于正常上皮和粘膜下深層組織，表明正常組織和腫瘤組織之間存在明顯的定量差異。PARP1表達增加導(dǎo)致PARPi-FL攝取增加，這個增加的比例在腫瘤中高于正常組織20倍。研究人員對比了多個動物模型，發(fā)現(xiàn)PARP1表達比例Z低的是小鼠模型，但即使這樣，小鼠模型中PARP1在腫瘤中的PARPi-FL信號也比在正常食管中高出了6倍。這些數(shù)據(jù)表明，用上述方式在食管中進行高對比度無創(chuàng)內(nèi)鏡成像是可行的。

圖3. PARPi-FL共聚焦影像活檢在臨床上的應(yīng)用

       為了進行PARPi-FL的人體成像，讓經(jīng)組織病理學(xué)確診的口腔鱗狀細胞癌患者用含PARPi-FL的溶液漱口后，使用多光子成像技術(shù)拍攝熒光圖像。良性肉芽腫（藍圈）和腫瘤（黃圈）區(qū)域都有PARPi-FL積累，但是特異性的PARPi-FL僅在腫瘤中可檢測到。表明了相較于良心增生組織，腫瘤對于PARPi-FL具有很強的特異性，可以應(yīng)用于影像學(xué)提高癌癥檢出率。雖然使用PARPi-FL作為熒光造影劑還在臨床試驗中，但上述實驗可以證明使用漱口水的方法進行局部腫瘤活體評估已成為可能。

圖4. ViewnVivo活體熒光內(nèi)窺式激光共聚焦成像系統(tǒng)

       Z后，搭配ViewnVivo活體成像技術(shù)的PARPi-FL激光成像結(jié)果與免疫組化PARP1組織切片染色結(jié)果非常相似，活體成像Z快 1分鐘即可完成。一旦外科醫(yī)SF現(xiàn)陽性邊緣，可以立即進行再次切除和邊緣評估。在PARPi-FL共聚焦熒光成像后可保持新鮮組織完整，該組織可用于后續(xù)其他研究，如組織病理學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)或基因組分析。

圖5. 操作簡便的ViewnVivo成像效果與光學(xué)顯微鏡下免疫組化染色結(jié)果相媲美

       相信不久以后，活體熒光內(nèi)窺式激光共聚焦成像技術(shù)診斷惡性腫瘤方法會普及應(yīng)用到早期鱗狀上皮癌癥的診斷，幫助外科醫(yī)生對手術(shù)進行評估，提高檢出率，減少患著痛苦。