先进通量 News Letter 第十一期 [2009-06-10]电子信息

      美国研究人员利用一种新开发的技术：光遗传学(optogenetics)—结合遗传工程与光来操作个别神经细胞的活性，发现脑部如何产生γ波(gamma oscillations)，并为它们在调控脑部功能中的角色提供新证据，这将有助于发展一系列脑相关失调的新疗法。
      研究人员表示，“研究表明在罹患精神分裂症与其他精神病学与神经病学疾病的患者身上(被扰乱)会出现γ波，这种新工具给予我们很大的机会来探索这些信号通路的功能。”
      为了测定哪些神经元负责驱动这种振荡，研究人员利用一种被称为 channelrhodopsin-2 (ChR2，第二型离子通道视紫质)的蛋白，这种蛋白能使神经元对光敏感。通过结合遗传学技术，研究人员在不同类型的神经元中表达了ChR2，通过激光与遍及脑部的光纤，精确调控它们的活性。
      研究人员还发现根据刺激发生在振荡周期的哪个阶段，脑部对于触觉刺激的反应会更大或更小。

      我们的皮肤是比人们从前认为的更加多样化的细菌的家园，而皮肤的局部环境(如潮湿并长有毛发的腋下或干燥、光滑的前臂等)都会影响在这些地方生长的细菌的种类。这些发现所用的是采自健康人体的数据，它将给未来的有关细菌是如何引起诸如牛皮癣等皮肤疾病的研究提供重要的基线。
      Elizabeth Grice及其同僚对人类自愿者20个不同部位的细菌进行了采样，并用基因测序的方法来鉴别这些细菌。这些取样的位置代表了人体上差异巨大的生境，包括从干燥到潮湿到油性的部位。他们发现了18个不同的细菌门。这一发现与传统认识形成了巨大的反差。传统的看法是基于实验室中细菌培养的结果，这些结果发现，我们的皮肤是由葡萄球菌占主导地位的，而且没有什么特别的差异。
      文章的作者报告说，皮肤上细菌群落差异最大部位在前臂上，而差异最小的地方位于耳后。一般来说，在个体之间的某一特定身体部位的细菌群落（如膝后）都较类似，但在某些不同身体部位之间的细菌群落则会存在极为极端的差异。

      语言是人类区别于其他动物的重要特征。科学家近期把人类的语言基因“植入”实验室白鼠体内，结果发现白鼠的发声器官和大脑结构发生了令人惊奇的变化。科学家力图通过试验揭开人类语言的秘密。
      实验室白鼠被“植入”人类语言基因会发生什么现象？科研人员发现白鼠依然能发出超声波唧叫声来引起它们妈妈的注意力，这正和普通白鼠一样。但是白鼠的唧叫声音高比试验前低。白鼠还表现出其他一些行为改变，比如不愿意去周边环境探索。最令科学家惊奇的是，实验室白鼠大脑结构发生了变化。在和人类语言功能区类似的白鼠大脑区域内，长出了结构更为复杂的神经细胞。
      研究表明，在人类进化进程中，变异的FOXP2基因“不断提高发音的动力控制装置的微调能力，这是人类独特的功能，帮助人类学会并协调肺部、喉部、舌头和嘴唇的肌肉运动，而这些对语言来说是必须的。”科研人员表示，FOXP2基因影响了人类许多器官的发展，比如大脑、肺和食管。

      北京生命科学研究所研究人员发现了SCaBP8在体内被SOS2磷酸化在调节植物耐盐性中的作用。调节细胞中的离子平衡对植物的生长发育是至关重要的。
      研究表明SOS信号途径在调节植物钠钾平衡和耐盐性中起关键作用。钙结合蛋白SOS3和 SCaBP8通过激活蛋白激酶SOS2保护拟南芥免受外界的盐胁迫。SOS3主要作用在根部，而SCaBP8主要作用在地上部分。由于它们异位表达后并不能相互恢复各自的表型，于是推测它们有着独特的调节机制。在这个研究中我们发现SOS2不能磷酸化SOS3，但却能够磷酸化SCaBP8。该磷酸化反应发生在膜上，并受盐诱导。它稳定了SCaBP8-SOS2的相互作用，并增强质膜钠氢转运蛋白的活性。当SCaBP8蛋白丝氨酸-237突变成丙氨酸时，SOS2不再能磷酸化SCaBP8。这个突变的蛋白也就不能够完全恢复scabp8盐敏感表型。而丝氨酸-237突变成能够模拟磷酸化的天冬氨酸则能够完全恢复scabp8的表型。这些结果表明SCaBP8被SOS2磷酸化是SOS信号途径调节拟南芥耐盐机制的重要一环。

      科学家已经把来自猪的细胞诱导转变成了多能干细胞——这种细胞就像胚胎干细胞一样，有能力发育成身体中的任何类型的细胞。这是全世界首次使用任何有蹄脚的动物（被称为有蹄类动物）的体细胞（不是精细胞或卵细胞的细胞）实现了这一成果。
      上海生物化学与细胞生物学研究所干细胞实验室的研究人员通过使用转录因子重编程了来自一头猪的耳朵和骨髓的细胞，从而成功地培育出了诱导多能干细胞。通过一种病毒把这些重编程因子的混合物引入细胞中，这些细胞发生了变化并在实验室中发育成了胚胎样干细胞群。进一步的测试证明了它们确实有能力分化成组成了胚胎的三层（内胚层、中胚层和外胚层）的细胞类型——这是所有胚胎干细胞都具有的能力。
      这项成就的意义深远。该研究可能为建立人类遗传病模型、培育供人类器官移植的转基因动物以及开发耐受猪流感等疾病的猪开创一条道路。该杂志的主编评论说:“这项研究将为培育出精确的转基因动物用于研究、治疗和农业用途提供有趣的机会。”

      猪是流感病毒跨种间传播的中间宿主。20世纪暴发的3次人类大流感都与猪流感密切相关，其流行株都经过猪体内基因重排或突变。此次墨西哥流感的流行毒株是由猪流感、人流感和禽流感三种流感病毒的基因片段经基因重排而得到的新型变异毒株，猪在此变异毒株的形成过程中极有可能发挥了重要的中间宿主的作用。
      中国科学院病原微生物与免疫学重点实验室分别对2004年和2007年福建省9个地区的养猪场进行了血清学监测，在1407份血清中，没有检测到H5N1亚型阳性抗体，说明H5N1病毒并没有在猪群广泛传播，只是在一些地区有偶然感染事件发生。福建地区猪群感染H1和H3亚型流感病毒非常普遍，H1阳性率为47%，H3 阳性率为28%，其中H1占绝对优势，连续两年的阳性率都在50%左右。此外，H9阳性率虽然不高，但考虑其重要的公共卫生意义，其流行情况仍值得关注。
      研究表明我国猪群中猪流感病毒日趋复杂，迫切需要建立长期有效的病原学监测体系，以掌握猪流感病毒的流行和遗传变异情况。