生物评论周报192期-Nature:首个模拟人类类囊胚模型

1、Nature:首个模拟人类类囊胚模型

2021年12月2日,来自奥地利科学院分子生物技术研究所Nicolas Rivron研究组在期刊《自然》发表了题为“Human blastoids model blastocyst development and implantation.”的研究结果,开发出首个人类类囊胚模型。

研究人员表明,初始人类多能干细胞(PXGL hPSC)受到Hippo、TGF-β和ERK途径的三重抑制,能有效地(>70%)形成囊胚,根据囊胚发育的顺序和时间,可生成囊胚阶段的类似物(>97%滋养层、外胚层和原始内胚层)。囊胚自发形成第一轴,研究人员观察到上胚层诱导极性滋养层的成熟,从而获得了附着在激素刺激的子宫内膜细胞上的特殊能力,类似于植入过程。这样的人类囊胚是一个忠实的、可拓展的、符合伦理的模型,可以探索人类的植入和发育。

据介绍,受精后一周,人类胚胎植入子宫。这一事件要求胚胎形成一个囊胚,囊胚由一个球体包围着一个容纳胚胎本体的空腔组成。干细胞可以形成囊胚模型,被称为blastoid。

 

(评论:这一突破性研究有望提高体外受精成功率,并且为开发新一代非激素避孕药铺平了道路)

 文章来源:

Kagawa, Harunobu et al, Human blastoids model blastocyst development and implantation. DOI: 10.1038/s41586-021-04267-8, Nature最新IF:43.07

 

2、Science:应激诱导的冈崎片段成熟促进细胞生存

2021年12月2日,来自美国贝克曼研究中心Binghui Shen、Li Zheng等研究人员合作在《科学》杂志上发表题为“Error-prone, stress-induced 3′ flap–based Okazaki fragment maturation supports cell survival.”的研究成果,发现应激诱导的冈崎片段成熟促进细胞生存

研究意义:复制压力是DNA复制过程中的障碍, 可以减慢或者停止复制叉的行进过程。这些压力主要来自以下四个方面:DNA复制机制自身缺陷, DNA序列中自身难以复制区域包括端粒和中心粒区域的重复序列, 变异细胞 (肿瘤) 中基因组复制的高度需求, 和外部压力包括高温或药物处理。具有DNA复制缺陷的细胞如何获得突变,使其在环境压力下逃脱凋亡是一个长期存在的问题。

研究人员发现,在rad27Δ酵母细胞的限制性温度下,易出错的冈崎片段成熟(OFM)途径被激活。限制性温度压力激活了Dun1,促进了未加工的5′flap转化为3′flap,这被3′核酸酶去除,包括DNA聚合酶δ(Polδ)。然而,在某些区域,3′flap形成二级结构,有利于3′端延伸而不是降解,从而产生具有短间隔序列的替代性复制,如pol3内部串联复制。因此,很少形成5′flap,从而抑制了rad27Δ在限制性温度下诱导的致死性。

Fig 2 |冈崎片段成熟的易错加工新型模型

研究人员定义了一个压力诱导的、容易出错的OFM途径,它产生的突变可以抵消复制缺陷,并驱动细胞进化和生存。

(评论:这一研究揭示了一种全新的应激诱导的、易错的冈崎片段成熟途径, 解释了突变细胞株产生突变, 抵消复制缺陷, 促进细胞进化和生存的过程,为新型的抗癌药物开发提供了重要的理论基础和崭新的方向。)

文章来源: Haitao Sun, Zhaoning Lu et al, Error-prone, stress-induced 3′ flap–based Okazaki fragment maturation supports cell survival. Science最新IF:41.037

 

3、Cell:NLRP3笼控制通路激活

2021年12月2日,来自美国哈佛大学吴皓研究团队在《细胞》杂志发表了题为“NLRP3 cages revealed by full-length mouse NLRP3 structure control pathway activation.”的研究成果,发现NLRP3笼控制通路激活。

据介绍,NLRP3正在成为细胞内膜完整性的重要炎症体传感器和对抗慢性炎症的高度重要临床靶标。

研究人员报告了全长小鼠NLRP3的内源性、刺激反应形式是一个由LRR-LRR相互作用固定在一起的12-16体的双环笼,其中的pyrin结构域被屏蔽在结构内以避免过早激活。令人惊讶的是,这种NLRP3形式主要是膜定位的,这与以前注意到的NLRP3在各种膜细胞器的定位是一致的。

结构引导的诱变显示,跨高尔基体网络分散到囊泡中,这是许多NLRP3激活刺激物的早期事件,需要NLRP3的双环笼子。双环缺陷的NLRP3突变体废除了炎症体灶点的形成、caspase-1加工和细胞死亡。因此,这些数据揭示了膜上的一个生理性NLRP3寡聚体,它准备好感知各种信号来诱导炎症体的激活。

 

(评论:NLRP3的笼型结构是其活化的关键)

文章来源:

Liudmila Andreeva, Liron David et al,NLRP3 cages revealed by full-length mouse NLRP3 structure control pathway activation. DOI: 10.1016/j.cell.2021.11.011, 最新IF:36.216

艾美捷科技优势代理品牌

发表评论

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: