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“自然”论文导读:2018年12月20日 多巴胺朊病毒岩浆房

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发表于 2018-12-25 18:37:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 邓文龙 于 2018-12-25 18:41 编辑

来源:科学网发布时间:2018/12/24 10:55:30

“自然”论文导读:2018年12月20日


大自然,2018年12月20日,第564卷,第7736期

“自然” 2018年12月20日第7736期564卷


生物学生物学




成瘾模型中强迫的随机突触可塑性

成瘾模型中随机突触可塑性

▲作者:Vincent Pascoli,AgnèsHiver,Ruud Van Zessen,MichaëlLoureiro,Ridouane Achargui,Masaya Harada,JérômeFlakowski,ChristianLüscher

清单▲ 链接:

https://www.nature.com/articles/s41586-018-0789-4



▲摘要:

中脑缘多巴胺系统的激活增强了目标导向行为通过重复的刺激 - 例如长期滥用药物 - 这种强化可能会变得具有强迫性,仍继续摄入甚至会面临重大负面后果。



在这里,研究人员让老鼠有机会自我刺激多巴胺能神经元,并观察到只有一小部分老鼠在遭受电击时能够坚持下来。强迫性压迫与眼窝额叶皮层(OFC)活动有关。



虽然对OFC神经元的短暂抑制能暂时缓解强迫性强化,但研究者发现,在坚持不懈的小鼠中,从OFC到纹状体的传输是永久性增强的。



研究人员表示,从OFC到背侧纹状体的突触强化传递会驱动强迫性强化,这是成瘾的一种明确症状。



▲摘要

中脑边缘多巴胺系统的激活加强了目标导向的行为。通过重复刺激 - 例如,通过慢性药物滥用 - 强化可能变得强迫并且即使面对主要的负面后果也继续摄入。在这里,我们给小鼠提供了光遗传学自我刺激多巴胺能神经元的机会,并观察到如果他们不得不忍受电击,只有一小部分小鼠被切断。强迫杠杆按压与从眼眶前额皮质(OFC)到背侧纹状体的投射终端中的活动峰值相关联。尽管OFC神经元的短暂抑制暂时缓解了强迫性强化,但我们发现从OFC到纹状体的传递在小鼠体内持续增强。为了建立因果关系,我们在小鼠体内加强了这些突触,这些突触因为惩罚而停止了多巴胺神经元的光遗传自我刺激; 这导致强迫性杠杆按压,而在小鼠体内的强化作用具有相反的效果。总之,从OFC到背侧纹状体的传递的突触增强驱动强迫性强化,这是成瘾的定义症状。



通过cryo-EM构建天然晶状体连接蛋白46/50细胞间通道

低温电镜下联接蛋白46/50细胞间通道的结构

▲ 作者:Janette B.Myers,Bassam G.Haddad,Susan E.O'Neill,Dror S.Chorev,Craig C.Yoshioka,Steve L.Reichow,et al

清单▲ 链接:

https://www.nature.com/articles/s41586-018-0786-7



▲摘要:

缝隙连接通过组装12个联接蛋白亚基建立了细胞间通讯的直接通路。不同联接蛋白亚型的协同组装会产生具有独特属性的通道,并支持跨细胞类型的通信。



本文采用单粒子冷冻电镜研究了由联接蛋白46和联接蛋白50组成的间隙连接通道(Cx46 / 50),并首次对联接蛋白26进行了比较分析,并结合计算研究阐明了控制间隙连接选择通透性的关键能量特征。



▲摘要

间隙连接通过组装12个连接蛋白亚基建立细胞间通信的直接途径,所述12个连接蛋白亚基形成连接相邻细胞的细胞间通道。不同连接蛋白同种型的共同组装

生成具有独特属性的通道,并实现跨细胞类型的通信。在这里,我们使用单粒子低温电子显微镜来研究由连接蛋白46和连接蛋白50(Cx46 / 50)组成的天然晶状体间隙连接通道中连接蛋白共组装的结构基础。我们为连接蛋白26(Cx26)提供了第一次比较分析,它与计算研究一起阐明了控制间隙连接选择性的关键能量特征。Cx46 / 50采用与Cx26晶体结构不同的开放构象,但它似乎通过一组保守的疏水性锚定残基来稳定。与遗传性白内障形成相关的遗传突变的“热点”映射到Cx46 / 50中鉴定的核心结构功能元件,表明对许多致病作用的解释。



遗传性垂体生长激素对淀粉样蛋白β蛋白病理的传递

尸源性人类生长激素样本中β淀粉样蛋白传播证据

▲ 作者:Silvia A.Purro,Mark A.Farrow,JacquelineLinehan,Tamsin Nazari,David Mengel,Takaomi Saido,John Collinge,et al

清单▲ 链接:

https://www.nature.com/articles/s41586-018-0790-y



▲摘要:

2015年发表的一篇论文报告称,曾有8名病人接受了被朊病毒污染的尸源性人类生长激素(C-hGH)的治疗,且之后死于克雅病(CJD),其中4名病人的脑内出现了β淀粉样蛋白病理。



β淀粉样蛋白病理是大脑淀粉样血管病(CAA)和阿尔茨海默氏症的一种标志。



此次,研究人员获取了病人曾被暴露的部分的c-hGH的样本。他们采用生物化学方式分析是否存在β淀粉样蛋白和tau蛋白蛋白,结果发现若干样本的检测结果为阳性。



之后,研究人员为基因改造小鼠 - 这些小鼠会表达突变型人化淀粉样前体蛋白(APP)基因,注射了的c-hGH的样本。



注射240天后,接受原始的c-hGH的样本注射的小鼠产生了β淀粉样蛋白沉积和CAA,但是各种对照组小鼠几乎完全没有出现这种情况。



这提供了实验证据支持一种假设:β淀粉样蛋白病理可以通过医源性方式进行人际传播。



▲摘要

我们先前报道了患有Creutzfeldt-Jakob病(CJD)的个体中淀粉样蛋白-β蛋白(Aβ)沉积物的存在,其在儿童时期被用朊病毒污染的人尸体垂体衍生生长激素(c-hGH)治疗。与其他朊病毒病患者和人群对照相比,这些相对年轻的患者实质和血管Aβ明显沉积在治疗诱导的(医源性)CJD(iCJD)中,与阿尔茨海默病脑匀浆能够Aβ沉积的能力相结合在实验动物中,我们认为暗示的c-hGH批次可能已被Aβ种子和朊病毒污染。然而,这必然是一种联系,而不是实验性的研究,人类和因果关系无法得出结论。鉴于我们假设的公共卫生重要性,我们继续识别和生物化学分析c-hGH的存档小瓶。在这里,我们显示iCJD和Aβ病理学患者暴露的某些c-hGH批次具有大量水平的Aβ40,Aβ42和tau蛋白,并且该物质可以在脑内接种时接种Aβ斑块和脑Aβ-淀粉样血管病的形成。表达突变的人源化淀粉样蛋白前体蛋白的小鼠。这些结果证实了存档的c-hGH小瓶中存在Aβ种子,并且与Aβ病理学的假设的医源性人类传递一致。该实验证实对阿尔茨海默病的预防和治疗具有意义,并且应该通过长期以来被认为存在意外朊病毒传播风险的医疗和外科手术来促使回顾Aβ种子的医源性传播的风险。




古生物学古生物学




软组织证据表明侏罗纪鱼龙的恒温和隐秘

侏罗纪鱼龙恒温和保护色的软组织证据

▲ 作者:JohanLindgren,PeterSjövall,Volker Thiel,郑文霞,Ios Shosuke,KazumasaWakamatsu,et al

清单▲ 链接:

https://www.nature.com/articles/s41586-018-0775-x



▲摘要:

鱼龙是一种已经灭绝的海洋爬行动物,与现代齿鲸有着明显的外部相似性。



研究人员分析了狭翼鱼龙属的一个保存完好的鱼龙样本的皮肤组织成分,该样本具有1.8亿年左右的历史。



他们发现了鱼龙原始光滑的皮肤残留。其皮肤仍具有弹性,由真皮,表皮和皮下脂肪组成。



皮下脂肪是现代海洋哺乳动物的一个特征,它可以抵御寒冷,帮助漂浮,这是首次鉴定出鱼龙脂肪化石,证实鱼龙为温血动物。



研究人员还发现,鱼龙皮肤的着色模式表明鱼龙具有“反影”,即下腹部颜色较浅,而上表面颜色较深。



这种着色模式可见于许多现代海洋哺乳动物,用于伪装,抵御紫外线及调节热量。



▲摘要

鱼龙是已灭绝的海洋爬行动物,与现代齿鲸显示出明显的外部相似性。在这里,我们表明这种相似性不仅仅是皮肤深层。我们应用多学科实验方法来表征早期侏罗纪鱼龙蜥的特殊保存标本中的外皮组织的细胞和分子组成。我们的分析恢复了原始无鳞皮肤的仍然灵活的残余物,其包括形态上不同的表皮和真皮层。这些都是绝缘鲸脂,它可以增加流线型,浮力和恒温。此外,我们识别内源性蛋白质和脂质成分,以及含有真黑素色素的角质形成细胞和分支黑色素细胞。黑素细胞在身体上的分布变化表明反阴影,可能通过颜色的生理调节而增强,以实现光保护,隐藏和/或体温调节。因此,鱼龙与现存的海洋羊膜动物的趋同延伸到超结构和分子水平,反映了它们共同适应远洋生命的无处不在的限制。




地球科学地球科学




1900 - 2017年美国东海岸海平面趋势的空间变化的起源

1900〜2017年年美国东海岸海平面变化趋势的空间变化起源

清单▲ 作者:ChristopherG。Piecuch,Peter Huybers,Carling C.Hay,Andrew C.Kemp,Martin P.Tingley,et al

清单▲ 链接:

https://www.nature.com/articles/s41586-018-0787-6



▲摘要:

确定相对海平面(海平面相对于地壳的高度)的历史趋势成因是预测未来变化的先决条件。



在过去的一个世纪里,美国东海岸的变化速度在空间上是多变的,相对海平面在中大西洋海湾的上升速度要快于在南大西洋湾和缅因州湾。



这里,研究人员使用概率方法分析了仪器数据和重构模型,表明1900〜2017年年间地壳垂直运动对美国东海岸相对海平面变化趋势的区域空间差异起主导作用。



研究还发现,在这一时期,相对海平面的变化趋势出现了一个与冰川消融无关的沿海梯度。



总之,结果表明,美国东海岸相对海平面长期上升速度的空间变化,主要是由地质过程造成的,这些地质过程将以类似的速度持续数百年。



▲摘要

确定相对海平面历史趋势的原因 - 海面相对于地壳的高度 - 是预测未来变化的先决条件。在过去的一个世纪中,美国东海岸(美国东海岸)的变化率在空间上是变化的,沿大西洋中部海域的相对海平面上升速度比沿南大西洋海湾和缅因湾海湾上升得更快。过去的研究表明,地球对最后一次冰消期的反应,冰和水的表面重新分布以及海洋环流的变化对这种大规模的空间格局起了很大的作用。在这里,我们使用概率方法分析仪器数据和代理重建,以显示地球地壳的垂直运动在1900 - 2017年期间对美国东海岸相对海平面趋势的区域空间差异起主导控制作用,解释了大部分的大规模空间方差。在北卡罗来纳州,马​​里兰州和弗吉尼亚州附近,与上次冰消期相关的周边前突不断放松引起的沿海下沉率最强。这种结构表明地球的弹性岩石圈比其他模型所假设的更厚。我们还发现这一时期的相对海平面趋势具有相当大的沿海梯度,与冰川消融无关,并暗示了二十世纪冰与水再分配的贡献。我们的研究结果表明,美国东海岸长期相对海平面上升的大部分空间变化是由于地质过程将持续几个世纪以相似的速率。



地壳中岩浆的化学分异,冷藏和再活化

地壳中岩浆的化学分化,冷凝和再活动

▲ 作者:MD Jackson,J。Blundy,RSJ Sparks

清单▲ 链接:

https://www.nature.com/articles/s41586-018-0746-2



▲摘要:

地壳中岩浆的形成,储存和化学分化在火成岩地质学和火山学中具有重要意义。



最近的数据正在挑战一个多世纪以来支撑地壳岩浆活动模型的高熔分“岩浆房”范式,并指出岩浆通常储存在低熔分的“泥浆储层”中。



泥浆储层的多孔和渗透性框架由紧密堆积的晶体构成,但地壳岩浆作用的许多共同特征尚未使用“岩浆房”或“泥浆储层”的概念进行解释。



本研究发现,反应熔体流动是一个关键的,但迄今为止一直被忽视。泥浆储层中的反应熔体流动产生低结晶度,化学分化的(硅质)岩浆,这些岩浆上升形成较浅的侵入体或喷发到地表。



研究人员认为,岩浆的储存和分化的实现主要依赖于长期泥浆储层中的反应性熔体流动,而非岩浆房内的分级结晶过程。



▲摘要

地壳中岩浆的形成,储存和化学分异对于火成岩地质和火山学至关重要。最近的数据正在挑战高熔点“岩浆室”范式,这种范式已经支撑了地壳岩浆活动模型一个多世纪,这表明岩浆通常储存在低熔点馏分“糊状储层”中。糊状贮存器包括多孔且可渗透的紧密堆积晶体框架,其中熔体存在于孔隙空间中。然而,地壳岩浆活动的许多共同特征尚未被“室”或“糊状储层”概念所解释。在这里,我们表明,反应性熔体流动是地壳糊状储层中一个关键的,但迄今为止被忽视的过程,是由浮力熔体向上渗透并与晶体反应引起的。糊状储层中的反应性熔体流动产生低结晶度,化学分化(硅质)岩浆,其上升以形成对表面的浅入侵。这些岩浆可以容纳更老的晶体,储存在低和甚至亚固相线温度下,与晶体化学数据一致。由反应性熔体流动引起的局部本体组成的变化,而不是温度的大幅增加,产生熔体分数的快速增加,从而使这些冷藏或冷藏晶体再活化。反应流也可以产生来自中地壳到下地壳储层的岩浆组合物的双峰性。由反应流产生的微量元素分布类似于现在在表面暴露的充分研究的储层中观察到的那些。我们提出岩浆储存和分化主要发生在长寿命糊状储层中的反应熔体流动,而不是通常在岩浆室中通常引用的分级结晶过程。(唐一尘)

http://paper.sciencenet.cn/htmlp ... 10553029948160.shtm



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