电子显微镜下的假单胞菌细菌。图片来源：MPIIB / Volker Brinkmann近日，发表在《Science》上的一项研究中，来自德国马克斯·普朗克感染生物学研究所（MPIIB）的科学家们发现，人体具有一个特殊受体，它虽然不能识别细菌本身，但可以很好地监视细菌间的通信，持续监测感染动态，当有大量细菌存在以至于分泌出被称为毒力因子的致病物质时，该受体会向宿主发出调整免疫反应的信号。细菌病原体与其宿主之间的相互作用可以看作是一场“军备竞赛”，其中每个参与者不断地响应来自伙伴的进化策略。就我们环境中的机会性病原体而言，这一感染的关键门槛特别高：只有当以非常大的数量出现和/或形成致病物质时，它们才能让人患病。细菌如何选择合适的时机发动攻击呢？研究发现，它们通过称为“群体感应”的小分子相互交流。只有当假单胞菌达到相对足够的丰度时，它们才会产生引发疾病的物质和粘液分子，这些物质保护它们抵抗抗生素和人体自身免疫系统的攻击。这对于细菌来说是有意义的，因为如果它们不需要粘液和毒力因子，那么产生这些物质仅仅意味着不必要的能量消耗。另一方面，对细菌而言，在发动实际攻击时，能量消耗是值得的，因为只有这样，他们才能成功感染宿主并将其用作繁殖地。该研究第一作者、牛津大学路德维希癌症研究所的组长Pedro Moura-Alves解释说：“通过这种监测活动，人体可以在需要抵御这些细菌侵袭的时候激活...
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近日，发表在《Nature Communications》上的一项研究中，研究人员利用单细胞RNA测序深入了解了疱疹病毒，为预防疱疹感染带来了新的见解。如果你的嘴唇开始刺痛发痒，通常意味着你将患上唇疱疹，这是一种小而令人疼痛的水泡，里面充满了具有高度传染性的单纯疱疹病毒（HSV）。 单纯疱疹病毒1型（HSV-1）是影响人类的九种已知疱疹病毒之一。全球人口中有80％是以静态潜伏形式感染的，但该病毒在裂解复制和再激活过程中可能引起多种疾病。例如新生儿或免疫系统较弱的人，疱疹病毒可引起脑部或肺部炎症。来自德国Max Delbrück分子医学中心（MDC）柏林医学系统生物学研究所（BIMSB）的研究团队使用单细胞RNA测序精确检查了感染期间细胞内部发生的情况。抑制疱疹感染该研究第一作者、BIMSB生物信息学家Vedran Franke开发了一种算法，它能够预测单个细胞中感染进展的概率。研究团队希望知道是什么因素会促进或延缓感染。他们研究了单细胞感染进展方式的差异，发现NRF2转录因子发挥了主要作用：NRF2的激活会减缓感染的进程。Franke说：“我观察到单个细胞中每个基因调控发生的变化。这表明，NRF2转录因子的激活水平可以作为暂时抵抗HSV-1感染的标志。”细胞自身的状况似乎也起决定作用。他们发现，在细胞周期的某些阶段它们更容易受到HSV-1感染。此外，该研究还取得...
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肠道微生物，小身材，大作用！无时无刻都在影响着我们的健康。近日，一项研究发现，这些生活在哺乳动物肠道的细菌，还支配者体内脂质（脂肪）吸收的代谢节律。这项发表在《Science》的研究中，缺乏肠道微生物组的小鼠失去了正常微生物组情况下脂肪摄取的节律性模式。这表明了食物代谢、脂肪吸收的昼夜节律是由肠道微生物来设定的。肠道微生物的失调或昼夜节律被扰乱，代谢也将随之受到影响。该研究通讯作者、美国德克萨斯大学西南医学中心免疫学主席Lora Hooper博士说：“我们的研究表明，肠道微生物组控制着小肠的代谢节律，在调节宿主代谢方面发挥着重要作用。”Lora Hooper这项研究缘于Hooper与分子生物学主席Eric Olson博士实验室合作开发了一种仅在肠内壁缺少组蛋白脱乙酰基酶3（HDAC3）的小鼠。HDAC3是一种通过从组蛋白中去除乙酰基来抑制基因活性的蛋白质。当他们培育的小鼠在食用正常鼠粮时似乎没有什么特别之处。然而，当小鼠被喂食高脂肪高糖的食物时，研究人员发现了“亮点”。 Hooper说：“我们称之为垃圾食品的饮食，喂食这种饮食的小鼠都会变胖。但令我们惊讶的是，那些肠内没有HDAC3的小鼠即使吃了高脂肪高糖的食物也能保持苗条。”接下来，研究团队将缺乏HDAC3的小鼠与无菌小鼠进行了比较，发现两组小鼠均显示出非节律性组蛋白修饰，证实了HDAC3在昼夜节律中的重要性。HDAC3...
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研究人员已经使用超声波来检测肿瘤中的基因活性，这是用一种较老的荧光技术成像。图片来源：Science通常，研究活体生物内的细胞过程需要一些方法来可视化细胞功能，例如深层组织中的基因表达。超声波是一种广泛使用的生物医学技术，如观察心脏瓣膜渗漏、肌腱撕裂和子宫内婴儿的早期快照等。它可以实现具有高时空分辨率的无创成像。北京时间9月27日，发表在《Science》上的一项新研究中，来自美国加州理工学院的研究团队证实，超声波还可以测量某些基因在动物中是否打开。这一壮举有朝一日可以帮助科学家探索从肿瘤生长到神经细胞功能的方方面面。没有参与这项研究的加拿大瑞尔森大学的生物医学物理学家Michael Kolios说：“这可能为研究基因调控开辟一条全新的道路。”已知细胞不断地打开和关闭基因。为了了解细胞活性，研究人员可以对它们进行基因修饰，即：当它们激活特定的基因时还可以产生发光的蛋白质，例如绿色荧光蛋白（GFP）。虽然这种方法对培养皿中的细胞效果很好，但来自这些蛋白质的光不会在体内传播很远，因此很难追踪组织和器官内的基因活动。研究通讯作者、加州理工学院化学工程师Mikhail Shapiro说：“超声波通过从人体结构反射高频声波来产生图像，为我们提供了解决方案。这种非侵入性技术在深入观察组织方面真的很棒！”但是单个细胞太小，无法与大多数超声频率区分开。这就是为什么Shapiro和他的团队转向水生细...
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