加快打造原始创新策源地,加快突破关键核心技术,努力抢占科技制高点,为把我国建设成为世界科技强国作出新的更大的贡献。

——习近平总书记在致中国科学院建院70周年贺信中作出的“两加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,率先实现科学技术跨越发展,率先建成国家创新人才高地,率先建成国家高水平科技智库,率先建设国际一流科研机构。

——中国科学院办院方针

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“小柯”秀

2021-01-04 中国科学报
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  《细胞》

  科学家绘制全脑神经元鉴定多色图谱

  美国哥伦比亚大学Eviatar Yemini等研究人员在线虫中绘制出全脑神经元鉴定的多色图谱。

  这一研究成果2020年12月29日在线发表于《细胞》。

  研究人员通过设计一种称为NeuroPAL(神经元多色图谱)的多色转基因技术,并在秀丽隐杆线虫中实现了这一目标。NeuroPAL线虫在整个雌雄同体的神经系统中共享一个固定的多色荧光图谱,从而可解析所有的神经元身份。标记有NeuroPAL的神经元在绿色、青色或黄色发射通道中不发射荧光,从而使这个转基因可与基因表达或神经元动力学的许多已报道分子一起使用。

  研究人员利用NeuroPAL进行了神经系统范围内神经元鉴定的3种应用。首先,研究人员确定了乙酰胆碱、GABA和谷氨酸的所有代谢型受体的全脑表达模式,从而完成了该交流网络的图谱。其次,研究人员发现了转录因子突变引起的细胞命运变化。第三,研究人员记录了响应吸引和排斥化学感觉线索时的全脑活动,从而表征这些刺激的多模式编码。

  相关论文信息:

  https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.12.012

  研究发现果蝇调控攻击行为的神经回路

  美国加州理工学院David J. Anderson研究小组揭示出在果蝇中调控攻击行为的神经回路。

  这一研究成果2020年12月30日在线发表于《细胞》。

  研究人员确定了调节果蝇攻击性的细胞类型:一种是性别共享的,另一种是性别特异性的。共享的共同攻击促进神经元在两性中介导攻击行为,而功能下游的双态但同源的细胞类型(雄性中称为雄性特异性攻击性神经元和雌性中的fpC1)控制双态攻击。这些对称回路是雄性和雌性的攻击行为从单态饮食/动机阶段到双态完善阶段的基础。两性之间的社会隔离增强了单态→双态功能连接的强度,这表明它可能是隔离依赖性增强攻击的一个因素。

  总之,这些发现揭示了一种对行为进行神经控制的回路逻辑,其中包括性单态和双态行为,这些行为可能会推广到其他生物。

  相关论文信息:

  https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.11.048

  《免疫》

  肺巨噬细胞发育途径及多样性研究获进展

  2020年12月30日,瑞典卡罗琳斯卡大学Tim Willinger团队在《免疫》发表论文。该研究发现,血液单核细胞的不同发育途径能够产生人类肺巨噬细胞的多样性。

  通过使用表达人类细胞因子的人源化小鼠模型,研究人员从人体内造血中解析了肺巨噬细胞的发育过程。人类CD34+造血干细胞和祖细胞(HSPC)产生了3个巨噬细胞类群,并在肺中占据了单独的解剖学微环境。血管内细胞标记、细胞移植和命运映射研究发现,源自HSPC的经典CD14+血液单核细胞迁移到肺组织,并引起人类间质和肺泡巨噬细胞。相反,非经典CD16+血液单核细胞优先生成驻留在肺血管系统中的巨噬细胞(肺血管内巨噬细胞)。最后,单细胞RNA测序确定了人类肺巨噬细胞从血液单核细胞发育的中间分化阶段。

  这项研究确定了从循环单核细胞到肺巨噬细胞的独特发育途径,并揭示了细胞起源如何促进人类巨噬细胞的身份、多样性和体内定位。

  据介绍,人类巨噬细胞及其个体发育的研究是一个尚未解决的重要问题。

  相关论文信息:

  https://doi.org/10.1016/j.immuni.2020.12.003

  《细胞-干细胞》

  人类远端肾单位上皮具有双重可塑性

  澳大利亚墨尔本大学Melissa H. Little、Sara E. Howden等研究人员合作发现,来自人肾脏类器官的远端肾单位上皮具有双重可塑性。这一研究成果2020年12月29日在线发表于《细胞-干细胞》。

  通过重新分析人类胎儿肾脏中远端肾单位和输尿管上皮之间的转录差异,研究人员发现,尽管现有的含有肾单位的肾脏类器官包含远端肾单位上皮且没有输尿管上皮,但仅此远端肾脏部分显示出显著的体外可塑性,并且在限定条件下分离和培养时,可形成输尿管上皮尖端的细胞身份。“诱导型”输尿管上皮培养物能够冷冻保存,且连续传代而不会失去一致性,并向收集导管的命运过渡。此外,在PKHD1中具有功能丧失突变的培养物也涵盖了与常染色体隐性多囊性肾脏疾病相关的囊性表型。

  据悉,在发育过程中,与肾脏的输尿管上皮相比,不同的祖细胞参与了肾单位的形成。实际上,以往人类多能干细胞来源的肾脏组织模型要么包含肾单位,要么包含特定于输尿管上皮的模式。

  相关论文信息:

  https://doi.org/10.1016/j.stem.2020.12.001

打印 责任编辑:张芳丹

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