年6月份即将结束，6月份Science期刊又有哪些亮点研究值得学习呢？小编对此进行了整理，与各位分享。
1.Science：挑战常规！在结核病中，肿瘤坏死因子通过反向电子传递诱导病理性线粒体活性氧产生doi:10./science.abh
肿瘤坏死因子（TNF）介导对结核病的抵抗。然而，过量的TNF产生是有害的，因为它诱导结核性肉芽肿（tuberculousgranuloma）中受感染的巨噬细胞发生致病性坏死，从而将分枝杆菌释放到细胞外环境中，促进它们生长并传播给新的宿主。过量的TNF通过激酶RIP3和线粒体磷酸酶PGAM5，增加了活性氧，如被分枝杆菌感染的巨噬细胞线粒体中的超氧化物和过氧化氢。这些线粒体活性氧（mROS）启动了一个复杂的细胞间信号回路，最终导致巨噬细胞坏死和释放分枝杆菌。
TNF信号传导如何提高mROS的产生尚不清楚。为了在体内解决这个问题，在一项新的研究中，来自英国剑桥大学的研究人员使用了斑马鱼幼鱼，利用它们的光学透明度和对遗传和药物操作的适应性。因此，他们可以对这些操作后的mROS和巨噬细胞坏死情况进行可视化观察和定量确定。相关研究结果发表在年6月24日的Science期刊上，论文标题为“TumornecrosisfactorinducespathogenicmitochondrialROSintuberculosisthroughreverseelectrontransport”。
在结核病中，过量的TNF通过RET诱导病理性mROS产生。图片来自Science,,doi:10./science.abh。
通常，在正常呼吸过程中，代谢途径产生的还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）的电子进入电子传递链（electrontransportchain,ETC），并通过正向电子传递从复合物I转移到辅酶Q(CoQ)，从而产生mROS。这些作者发现，在没有过量TNF产生的野生型动物中，分枝杆菌感染诱发了多种代谢途径的小幅提升，通过这一过程增加了mROS。这种mROS的轻微增加并没有导致巨噬细胞的坏死。在有过量TNF产生的动物（下称TNFhi动物）中，这些作者发现极大增加的mROS不是通过传统的正向电子传递诱导的，而是通过反向电子传递（reverseelectrontransport,RET）诱导的。当来自多种代谢途径的还原型CoQ（CoQH2）池的增加--与跨越线粒体内膜的高质子动力势相结合--导致电子通过复合物I回流而不是向前进入复合物III时，RET就会发生。他们发现，复合物II的琥珀酸氧化增加是RETmROS的原因，并且这种代谢物是CoQH2积累的来源。琥珀酸是在三羧酸循环中产生的，因此他们调查了它的代谢来源。他们发现TNF增加了进入细胞的谷氨酰胺运输，促进了谷氨酰胺分解，这增加了供应给三羧酸循环的α-酮戊二酸池，导致琥珀酸增加。
分枝杆菌在TNF诱导的坏死的两个不同步骤中发挥了关键作用。它们需要与TNF一起增加谷氨酰胺的分解，然后再次与由此产生的mROS一起诱导坏死。相比之下，TNF除了诱导mROS外，在坏死途径中没有进一步的作用。因此，毒性的分枝杆菌已经进化出多种协调机制，利用宿主的遗传弱点（即TNF水平失调）来介导巨噬细胞坏死，以此来增加对其生存至关重要的传播。对TNF诱导的RETmROS途径的描述确定了几种已经被批准用于治疗其他疾病的药物，这些药物在不同的步骤中抑制该途径。这些药物也抑制了TNF诱导的巨噬细胞坏死和斑马鱼幼鱼对感染的高度敏感性。
2.Science：震惊！观察到长达9.66毫米的巨型细菌，挑战关于细菌的传统概念doi:10./science.abb
乍一看，试管中略显浑浊的水看起来就像一瓢雨水，夹杂着树叶、碎屑和更轻的细线。但是在皮氏培养皿中，漂浮在树叶碎片上的细线是单个细菌细胞，肉眼可见。这种不寻常的大小是值得注意的，因为如果没有显微镜的帮助，细菌通常是不可见的。美国能源部（DOE）联合基因组研究所（JGI）科学家Jean-MarieVolland说，“它比大多数细菌大倍。”在一项新的研究中，Volland及其同事们描述了这种巨型丝状细菌的形态和基因组特征，以及它的生命周期。相关研究结果发表在年6月24日的Science期刊上，论文标题为“Acentimeter-longbacteriumwithDNAcontainedinmetabolicallyactive,membrane-boundorganelles”。
对于大多数细菌来说，它们的DNA在其细胞的细胞质中自由漂浮。这种新发现的细菌物种使其DNA更有组织性。Volland说，“该项目最大的惊喜是意识到这些遍布整个细胞的基因组拷贝实际上包含在一个有膜的结构中。这对细菌来说是非常意想不到的。”
3.Science：添加一种小分子有机催化剂改进蛋白OGG1修复DNA氧化性损伤的能力doi:10./science.abf
在一项新的研究中，来自瑞典卡罗林斯卡学院和科学生命实验室的研究人员描述了他们如何改进一种蛋白修复氧化性DNA损伤的能力并构建出一种新的蛋白功能。他们的创新技术可能会导致涉及氧化应激的疾病（比如癌症、阿尔茨海默病和肺部疾病）的改进药物，但是他们认为它具有更大的潜力。相关研究结果发表在年6月24日的Science期刊上，论文标题为“Small-moleculeactivationofOGG1increasesoxidativeDNAdamagerepairbygaininganewfunction”。
图片来自摄图网。
在这项新的研究中，这些作者改进了一种名为8-氧代鸟嘌呤DNA糖基化酶1（8-oxoguanineDNAglycosylase1,OGG1）的蛋白的功能。OGG1是一种修复氧化性DNA损伤的酶，与衰老和阿尔茨海默病、癌症、肥胖症、心血管疾病、自身免疫性疾病和肺部疾病等疾病有关。
为了进行这项研究，这些作者使用了一种叫做有机催化（organocatalysis）的方法，这是一种由获得了年诺贝尔化学奖的BenjaminList和DavidW.C.MacMillan开发的工具。该方法是基于一项发现，即小的有机分子可以充当催化剂，诱导化学反应，而它们本身不属于最终产品的一部分。
4.Science：人类细胞中心体多样性为神经系统疾病提供新线索doi:10./science.abf
德国慕尼黑大学神经生物学者MagdalenaGtz正在寻求重要的线索，以阐明神经系统疾病的原因。在一项新的研究中，Gtz及其团队对人类中心体（centrosome）有了新的认识，而中心体的功能障碍与许多神经发育障碍有关。相关研究结果发表在年6月17日的Science期刊上，论文标题为“Spatialcentrosomeproteomeofhumanneuralcellsuncoversdisease-relevantheterogeneity”。
神经细胞的中心体蛋白质组可识别潜在的疾病。图片来自Science,,doi:10./science.abf
通过与StefanieHauck领导的亥姆霍兹慕尼黑蛋白质组学核心机构密切合作，这些作者发现，中心体中的蛋白组成因细胞类型不同而有很大的不同。
Gtz解释说，“我们不仅对中心体出乎意料的高度异质性感到惊讶，而且还发现了许多与之相关的意想不到的蛋白--例如，RNA结合蛋白，甚至负责剪接（对RNA的加工）的蛋白，而剪接通常发生在细胞核中。”
这些作者发现，一种特定的蛋白，即普遍表达的剪接蛋白PPRF6，在神经干细胞的中心体富集，但在神经元中却没有。在脑畸形室周异位（brainmalformationperiventricularheterotopia）患者中发现的该蛋白的突变也导致了动物模型中的类似表型。
5.Science：狩猎采集社会婴儿的肠道微生物组与城市地区婴儿存在显著差异doi:10./science.abj
在一项新的研究中，来自美国斯坦福大学、陈-扎克伯格生物中心、加州大学伯克利分校和纽约大学阿布扎比分校的一研究人员发现，生活在坦桑尼亚一个狩猎采集社会的婴儿的肠道微生物组与生活在现代城市地区的婴儿的肠道微生物组有明显的区别。相关研究结果发表在年6月10日的Science期刊上，论文标题为“Robustvariationininfantgutmicrobiomeassemblyacrossaspectrumoflifestyles”。在这篇论文中，他们对从坦桑尼亚哈扎（Hadza）部落婴儿获得的多份粪便样本进行了核糖体RNA测序，并将测序数据与公共数据库中存储的类似数据进行了比较。
年龄和生活方式与婴儿肠道微生物组组成有关。图片来自Science,,doi:10./science.abj。
在注意到大多数肠道生物群落测序研究都是对生活在城市地区的人进行的之后，这些作者想知道生活在偏远、非城市环境中的人的肠道生物群落（gutbiome）情况。他们还注意到，先前的一些研究已表明，生活在这类地区的人往往比生活在城市地区的人拥有更多样化的肠道生物群落，基于此，他们想知道生活在这类地方的婴儿的肠道生物群落。
这些作者收集了生活在坦桑尼亚的几十名哈扎部落婴儿的粪便样本，以及从23名婴儿的母亲那里收集的粪便样本。随后，他们对所有的样本进行了核糖体RNA测序，以确定其肠道中构成生物群落的细菌种类。他们将坦桑尼亚婴儿的肠道微生物组的多样性与生活在世界各地现代城市地区的婴儿的肠道微生物组进行了比较。他们发现，大约六个月后，与生活在城市地区的婴儿相比，哈扎部落婴儿的肠道中具有更多的多样性。他们还发现，在哈扎部落婴儿的肠道微生物组中发现的大约20%的细菌类型以前没有被记录下来。
6.Science：神经损伤后脊髓中小胶质细胞的激活可导致对疼痛的敏感性增加doi:10./science.abl
在一项新的研究中，来自加拿大麦吉尔大学的研究人员发现神经损伤后脊髓中小胶质细胞的激活可导致对疼痛的敏感性增加。相关研究结果于年5月26日在线发表在Science期刊上，论文标题为“Microglia-mediateddegradationofperineuronalnetspromotespain”。在这篇论文中，他们描述了他们对受伤小鼠神经细胞的研究，以及这项新的研究向他们展示的关于某些类型的慢性背痛的可能来源。
为了进一步了解某些类型的慢性背痛的来源，这些作者让8只12周大的小鼠发生背脊神经损伤。然后他们收集了它们的投射神经元（projectionneuron）。众所周知，这类神经细胞可以传递疼痛信号。接下来，他们利用染色剂对仍然留在小鼠体内的投射神经元进行了染色，其目的是为了显示称为神经元周围网（perineuronalnet,PNN）的外部覆盖物是否存在。他们发现，受伤后，投射神经元上的PNN体积在三天内下降了76.3%。他们还发现，该染色剂进入了小胶质细胞---一种免疫细胞。
图片来自TrendsinGenetics,,doi:10./j.tig..12.。
为了进一步了解小胶质细胞在PNN减少中可能发挥的作用，这些作者研究了一批新的小鼠。首先，他们把这批小鼠分成两组。其中一组小鼠的小胶质细胞被移除，另一组小鼠作为对照。测试显示，这些移除小胶质细胞的小鼠在受伤后没有看到PNN的下降，而在对照组中，观察到这种下降。他们随后从另一批新的小鼠的投射神经元中移除PPN，并发现这样做会导致这些小鼠对热的过度敏感（从它们的面部表情可以看出）和其他随机发生的疼痛。
7.Science：施一公团队解析出非洲爪蟾核孔复合体的细胞质环结构doi:10./science.abl
核孔复合体（nuclearpore