1、Immunity：揭示二甲双胍有治疗COVID-19肺部炎症的潜力
2021年6月9日，来自美国加州大学圣地亚哥分校Michael Karin课题组在《免疫学》杂志上发表了题为“Metformin inhibition of mitochondrial ATP and DNA synthesis abrogates NLRP3 inflammasome activation and pulmonary inflammation.”的研究论文，研究表明二甲双胍通过抑制线粒体ATP和DNA合成从而阻碍NLRP3炎症小体的激活和肺部炎症。
通过对COVID-19死亡患者肺部炎症小体组装的检测，研究人员探究了二甲双胍是否以及如何在发挥其抗炎作用的同时抑制炎症小体激活。研究表明，二甲双胍通过抑制培养巨噬细胞和肺泡巨噬细胞中NLRP3炎症小体的激活和白细胞介素 (IL)-1β的产生，以及炎症小体非依赖性IL-6的分泌，减轻了脂多糖(LPS)和SARS-CoV-2诱导的急性呼吸窘迫综合征(ARDS)。
通过靶向电子传递链复合体1且AMP 活化蛋白激酶 (AMPK) 或 NF-κB非依赖途径，二甲双胍阻断LPS诱导的ATP依赖性线粒体 (mt) DNA 合成和氧化mtDNA（一种 NLRP3 配体）的产生。骨髓特异性缺失LPS 诱导胞苷单磷酸激酶 2 (CMPK2) 可降低 ARDS 的严重程度，而对IL-6产生没有直接影响， CMPK2是mtDNA 合成的限速酶。因此，抑制 ATP 和 mtDNA 合成足以改善 ARDS。
研究人员表示，ARDS是一种死亡率很高的炎症性疾病，在严重性COVID-19患者中很常见，二甲双胍而非其他抗糖尿病药物可降低其风险。
（评论：这些发现表明二甲双胍可能具有治疗各种神经退行性疾病和心血管疾病的潜力，其中NLRP3炎症体的激活是一个因素。抑制炎症体的激活可能也解释了二甲双胍的抗衰老作用，也可用于治疗ARDS和其他严重的炎症状态。）
文章来源：
Hongxu Xian, Yuan Liu et al,Metformin inhibition of mitochondrial ATP and DNA synthesis abrogates NLRP3 inflammasome activation and pulmonary inflammation. DOI: 10.1016/j.immuni.2021.05.004，Immunity：最新IF：21.522
英文：
Highlights
- Metformin inhibits macrophage IL-1β and IL-6 production and blunts ARDS severity
- Metformin inhibits cytosolic Ox-mtDNA production and NLRP3 inflammasome activation
- By targeting ETCCI, metformin blocks macrophage ATP-dependent mtDNA synthesis
- Myeloid targeted inhibition of mtDNA synthesis blunts IL-1β production and ARDS
Summary
Acute respiratory distress syndrome (ARDS), an inflammatory condition with high mortality rates, is common in severe COVID-19, whose risk is reduced by metformin rather than other anti-diabetic medications. Detecting of inflammasome assembly in post-mortem COVID-19 lungs, we asked whether and how metformin inhibits inflammasome activation while exerting its anti-inflammatory effect. We show that metformin inhibited NLRP3 inflammasome activation and interleukin (IL)-1β production in cultured and alveolar macrophages along with inflammasome-independent IL-6 secretion, thus attenuating lipopolysaccharide (LPS)- and SARS-CoV-2-induced ARDS. By targeting electron transport chain complex 1 and independently of AMP-activated protein kinase (AMPK) or NF-κB, metformin blocked LPS-induced and ATP-dependent mitochondrial (mt) DNA synthesis and generation of oxidized mtDNA, an NLRP3 ligand. Myeloid-specific ablation of LPS-induced cytidine monophosphate kinase 2 (CMPK2), which is rate limiting for mtDNA synthesis, reduced ARDS severity without a direct effect on IL-6. Thus, inhibition of ATP and mtDNA synthesis is sufficient for ARDS amelioration.
2、Science：植物使用DNA含量来控制细胞大小
2021年6月11日，来自英国约翰英纳斯中心Robert Sablowski课题组在科学》杂志发表了题为“Cell size controlled in plants using DNA content as an internal scale.”的研究成果，发现植物使用DNA含量来控制细胞大小。
研究人员表明，在拟南芥芽干细胞微环境中，通过调整DNA合成前的生长期来纠正由不对称分裂引起的细胞大小变化。KIP相关蛋白4（KRP4）抑制DNA合成的进展并与有丝分裂染色体相关联。F BOX-LIKE 17（FBL17）蛋白去除多余的KRP4。因此，子细胞出生时具有相当数量的KRP4。
抑制剂稀释模型预测，通过染色质遗传的KRP4会强有力地调节大小，而过量游离KRP4的遗传会破坏大小稳态，正如突变分析所证实的那样。研究人员提出，通过与有丝分裂染色体相关联而稳定的细胞周期调节因子将DNA含量作为与细胞大小非依赖的标尺来读取。
（评论：真核细胞如何评估和维持特定于其物种和细胞类型的大小仍不清楚。）
文章来源：
Marco D’Ario, Rafael Tavares et al, Cell size controlled in plants using DNA content as an internal scale. DOI: 10.1126/science.abb4348, Science：最新IF：41.037
3、Science：实现类病毒架构和包装机制的演化
2021年6月11日，来自瑞士苏黎世联邦理工学院Donald Hilvert及其小组在《科学》杂志上发表了题为“Evolution of a virus-like architecture and packaging mechanism in a repurposed bacterial protein.”的研究结果，实现类病毒架构和包装机制的演化。
研究人员表示，病毒是影响全球的病原体。
受一种假说的提示，即它们最早的祖先招募宿主蛋白质用于病毒粒子形成，研究人员使用严格的实验室进化将一种对核酸缺乏亲和力的细菌酶转化为人工核衣壳，该核衣壳有效地包装和保护其自身编码信使RNA的多个副本。
通过揭示天然病毒分子特征的显著趋同，随之而来的变化将蛋白质构建块重新组织成一个交错的240个亚基构成的二十面体衣壳，它对核酸酶是不可穿透的，而强大的RNA茎环包装框架的出现确保了高的衣壳化产量和特异性。
（评论：除了证明原始病毒的合理进化途径外，这些发现还强调了为各种疫苗和递送应用开发非病毒载体的实用策略。）
文章来源：
Stephan Tetter, Naohiro Terasaka et al, Evolution of a virus-like architecture and packaging mechanism in a repurposed bacterial protein. DOI: 10.1126/science.abg2822，Science：最新IF：41.037
