中国科学家6月参与发表多篇Nature文章

6月中国学者参与的多项研究在Nature杂志及其重要子刊上发表，其中包括特异性检测NADPH的高性能遗传编码荧光探针iNap，通过基因组分析发现了棉花品种改良特性、鉴定出纤维品质和产量性状关联位点，以及首次鉴定记忆B细胞在“生发中心”的前体细胞。

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH/NAD+）及其磷酸化形式（NADPH/NADP+），作为生物体内两对最重要的辅酶和核心代谢物，常被用作评价细胞代谢状态的关键指标，与衰老及相关疾病如癌症、糖尿病、肥胖症、心脑血管疾病、神经性退行性疾病等的发生发展密切相关。长久以来，细胞代谢的检测主要依赖酶学、色谱、质谱等，这些方法不仅破坏了细胞或生物体的完整性，更难以应用于高通量筛选。

在第二代NADH荧光探针SoNar的基础上，华东理工大学杨弋教授带领的研究组通过对底物结合蛋白的理性设计和改造，这一研究团队开发了一系列特异性检测NADPH的高性能遗传编码荧光探针iNap，实现了在活体、活细胞及各种亚细胞结构中对NADPH代谢的高时空分辨检测与成像。利用iNap，研究团队精确测定了癌细胞内不同亚细胞结构中NADPH水平，发现其水平受NAD激酶和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶G6PD活性调节，并进一步证明氧化应激时癌细胞内NADPH代谢受葡萄糖水平的动态调节。基于大量数据，他们提出了哺乳动物细胞有很强的维持生理NADPH稳态的观点。

研究人员发现人体内源性类固醇激素DHEA通过抑制G6PD活性和激活AMPK活性，对NADPH代谢实现双向调节作用。鉴于AMPK信号通路在衰老、糖尿病、肥胖症以及癌症中的重要角色，这一研究结果有望破解DHEA作为一种药物和膳食补充剂在这些疾病方面发挥出的有益作用。

来自南京农业大学，中国农业科学院棉花研究所，浙江大学等处的研究人员通过基因组分析发现了棉花品种改良特性、鉴定出纤维品质和产量性状关联位点。

研究人员进一步通过对318份棉花的全基因组重测序，揭示了从美棉品种改良为全球最大纤维作物的遗传基础和演化规律，鉴定出25个品种改良相关位点和119个产量、纤维品质、黄萎病抗性等关联位点。

其中尤为值得关注的是，研究人员鉴定出能同时提高2-3个产量性状或纤维品质性状的关联基因，为棉花“精准育种”提供了优异的基因资源和理论指导，有非常重要的利用价值。

此外，清华大学医学院、免疫学研究所，北京协和医学院等处的研究人员深入研究了对抗体免疫记忆至关重要的记忆B细胞，首次鉴定记忆B细胞在“生发中心”的前体细胞（Germinal center-derived memory precursor, GC-MP），并证明了滤泡辅助性T细胞通过白介素-9调控GC-MP形成以及促进记忆B细胞分化的新机制。

研究人员通过一种可以报告细胞周期的荧光报告系统，在高度活跃的“生发中心”中确实发现并分离了同时兼具生发中心和记忆B细胞表面特征的过渡态细胞。这些细胞分布在“生发中心”组织的边缘，暗示着它们正要离开“生发中心”。通过对这些细胞的深入分析，这些作者还发现它们不但表面特征类似记忆B细胞，而且还有与记忆B细胞相类似的转录组特征以及功能潜力。

研究人员还发现，过渡态GC-MP细胞高表达白介素-9的受体。白介素-9是一种通常在细胞间传递信号的免疫分子，主要由T细胞产生，可以影响多种免疫细胞和其它非免疫细胞的功能。白介素-9是否及如何影响抗体免疫应答，过去还鲜有研究。祁海课题组使用了基因敲除小鼠、中和抗体阻断白介素-9活性、以及外加白介素-9等实验，证明生发中心滤泡辅助T细胞所产生的白介素-9恰恰是推动过渡态GC-MP细胞形成、以及促使它们进一步分化发育为记忆细胞的一个关键因素。

这一工作第一次描绘出了一个“生发中心”产生记忆B细胞的全景图。他们不但发现了关键的记忆前体细胞，而且鉴定出了第一个促进记忆B细胞的细胞因子——来自T细胞的白介素-9。这一工作不但为记忆B细胞如何从“生发中心”而来这一未解之谜找到了一个关键线索，也可能为未来免疫治疗与疫苗设计提供了新思路。比如，利用白介素-9作为佐剂可能会促进“生发中心”反应和抗体记忆的生成，而针对内源白介素-9及其受体下有信号通路的调控有可能为抗体相关自身免疫疾病的治疗提供突破口。

本文来源于：生物通

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