生物评论周报199期:Nature双胞胎研究揭示多发性硬化症患者存在非遗传性免疫紊乱

1、Nature:双胞胎研究揭示多发性硬化症患者存在非遗传性免疫紊乱

2022年2月16日,来自瑞士苏黎世大学Burkhard Becher研究小组在《自然》杂志上发表了题为“Twin study reveals non-heritable immune perturbations in multiple sclerosis.”得研究文章,揭示多发性硬化症存在非遗传性免疫紊乱。

多发性硬化症MS是一种中枢神经系统的慢性炎症性疾病,其基础是部分了解的遗传风险因素和环境诱因及其未定义的相互作用。

 

Fig 1 | 截图

 

研究人员调查了61对多发性硬化症(MS)不一致的单卵双胞胎的外周免疫特征,以剖析遗传易感性和环境因素的影响。利用互补的多模式高通量和高维度单细胞技术,并结合数据驱动的计算工具,研究人员发现MS双胞胎的单核细胞群出现了炎症性转变,同时出现了IL-2高反应的过渡性天真辅助T细胞群,这些可作为MS相关的免疫改变。通过整合健康单卵双生子和双卵双生子的免疫谱数据,研究人员估计显示初始表型辅助T细胞的CD25表达差异主要由遗传和共同的早期环境影响驱动。

 

然而,患有MS双胞胎的辅助T细胞不断扩大,在非双胞胎的MS患者中也有所提高,这与个人的基因构成无关。这些细胞表达中枢神经系统归巢受体,表现出CD25-IL-2轴的失调,其增殖能力与MS的严重程度呈正相关。总之,这项研究扩展了双胞胎方法的配对分析,使得研究人员能够分辨出MS相关免疫特征的遗传和环境决定特征。

 

(评论:能够找出多发性硬化症中哪些免疫功能障碍是受遗传因素影响的,哪些是受环境因素影响的。这对于理解疾病的发展至关重要。)

文章来源:

Ingelfinger, Florian, Gerdes et al, Twin study reveals non-heritable immune perturbations in multiple sclerosis. DOI: 10.1038/s41586-022-04419-4, Nature最新IF:43.07

 

2、Nature:内分泌干扰混合物儿童语言发育的不利影响

2022年2月18日,来自意大利米兰欧洲肿瘤学研究所Giuseppe Testa,瑞典毒理学科学研究中心Joëlle Rüegg,法国索邦大学Barbara Demeneix和瑞典卡尔斯塔德大学Carl-Gustaf Bornehag多个团队共同合作在学术期刊《科学》上发表了题为“From cohorts to molecules: Adverse impacts of endocrine disrupting mixtures.”的研究成果,他们发现了内分泌干扰混合物对儿童语言发育的不利影响。

据介绍,综合证据表明,即使在符合法规的浓度下,暴露于内分泌干扰化学品 (endocrine disrupting chemicals, EDC) 与人类的主要疾病相关。这可能是因为人类暴露于EDC混合物中,而化学法规是基于对单个化合物的风险评估。

 

Fig2| 利用非洲爪蟾和斑马鱼进行实验的示意图

 

在这里,研究人员开发了一种以混合为中心的风险评估策略,该策略整合了流行病学和实验证据。他们发现,在妊娠早期接触EDC混合物与后代语言发育迟缓有关。在与人类相关的浓度下,这种混合物破坏了人脑类器官和模式生物(如非洲爪蟾和斑马鱼)的激素与疾病相关的网络调节,以及行为反应。重新审视流行病学数据,研究人员发现多达54% 的儿童的产前暴露水平高于实验得出的关注水平,与暴露在最低十分位数的环境中的儿童相比,最高十分位的儿童语言延迟风险高出3.3倍。

 

(评论:这项研究将风险评估框架从单一化学品到复杂混合物的人类暴露范围证据与不良健康影响相关的实验证据相结合,确定了一种与儿童语言延迟相关的化学混合物,并在体外和体内模型中通过实验确定了混合物的分子和细胞关键事件。这种方法将广泛适用于健康领域。)

文章来源:

Nicolò Caporale, Michelle Leemans et al, From cohorts to molecules: Adverse impacts of endocrine disrupting mixtures. DOI: abe8244, Science最新IF:41.037

 

3、Nature:揭示拉沙病毒刺突复合体的结构和受体识别机制

2022年2月16日,来自以色列魏茨曼科学研究所Ron Diskin小组在《自然》杂志上发表了题为“Structure and receptor recognition by the Lassa virus spike complex.”的研究论文,揭示拉沙病毒刺突复合体的结构和受体识别机制。

研究人员表示,拉沙病毒(LASV)是一种人类病原体,引起大量的发病和死亡。与其他沙粒病毒科相似,它的表面有一个I类突刺状复合物,便于进入细胞。该病毒的细胞受体是matriglycan,一种存在于α-dystroglycan上的线性碳水化合物,但LASV用来识别这种糖的分子机制尚不清楚。此外,LASV和其他沙粒病毒有一个独特的信号肽,形成了成熟突刺的一个整体和功能上的重要部分;但信号肽在膜上的结构、功能和拓扑结构仍不确定。

研究人员了一个完整的LASV突刺复合物结构,发现信号肽穿过膜一次,其氨基端位于细胞外区域。与双面结构域切换机制一起,信号肽有助于将突刺复合物稳定在其原始构象中。这个结构揭示了LASV突刺复合物预装了matriglycan,表明了α-dystroglycan嗜性的沙粒病毒受体识别的结合机制和合理性。

 

(评论:这一发现使研究人员进一步了解了病毒排出的机制,并可能促进利用这一结合位点的新型疗法设计。)

文章来源:

Katz, Michael, Weinstein et al,Structure and receptor recognition by the Lassa virus spike complex. DOI: 10.1038/s41586-022-04429-2, Nature最新IF:43.07

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