人們對衰老細胞的基礎(chǔ)生物學相對來說知之甚少,尤其是在活體中,但越來越多的證據(jù)表明,細胞衰老在衰老中起一定作用,同時與年齡相關(guān)的疾病也刺激了人們對這一話題的興趣。Jan van Deursen對最近有關(guān)衰老細胞在衰老中所起作用的研究工作進行了綜述。新的發(fā)現(xiàn)表明,衰老并不是一個靜態(tài)的細胞終點。相反,它是與組織修復和癌癥以及衰老過程相關(guān)的一系列動態(tài)細胞狀態(tài)。van Deursen進而對怎樣利用不斷出現(xiàn)的新信息來選擇性清除有害的衰老細胞群以延長健康壽命的問題進行了討論。
中間神經(jīng)元在學習中的非抑制行為
神經(jīng)微回路內(nèi)依賴于經(jīng)驗的可塑性據(jù)信是學習和記憶中的一個關(guān)鍵部分,但只是在最近人們才有可能對這些回路進行詳細研究。以小鼠的經(jīng)典條件化聽覺恐懼為模型系統(tǒng),Andreas Lüthi及同事識別出兩個截然不同的與學習相關(guān)的非抑制性機制,涉及截然不同的中間神經(jīng)元類群。通過以所識別出的中間神經(jīng)元類型為目標對自由活動的小鼠進行活體生理和光遺傳分析,本文作者發(fā)現(xiàn),表達小清蛋白的中間神經(jīng)元限制已知會直接鍵合到主神經(jīng)元上的第二個中間神經(jīng)元類群(表達生長抑制素)的放電,從而不會抑制杏仁核主神經(jīng)元。作者猜測,這一微回路中PV+和SOM+中間神經(jīng)元的差異化調(diào)制,可能會允許根據(jù)行為情景和實驗動物的內(nèi)在狀態(tài)來對學習進行靈活的調(diào)控。
胸腺中新老細胞之間的競爭
在胸腺中,T細胞從前體細胞形成,后者不斷被新到達的骨髓祖細胞取代。Hans-Reimer Rodewald及同事發(fā)現(xiàn),這是“老”細胞與“新”細胞之間競爭的結(jié)果。在沒有細胞競爭的情況下,當新骨髓祖細胞的流入在小鼠體內(nèi)被阻斷時,老細胞就會重新獲得自我更新并最終被改變的能力,導致“T-細胞急性淋巴細胞性白血病”(T-ALL)的發(fā)生,與人類的這種白血病相似。與此同時,基因表達會發(fā)生變化,也會出現(xiàn)經(jīng)常在人類T-ALL中所見到的基因突變。因此,細胞競爭會充當一個“腫瘤抑制因子”機制。這項研究也許還能幫助解釋用基因矯正過的自體祖細胞治療之后在“與X相關(guān)的嚴重聯(lián)合免疫缺陷”患者身上所看到的、被廣泛討論過的T-細胞白血病。
銅在BRAF癌癥中所起作用
很大比例的黑素瘤和一些其他癌癥在BRAF 基因中都有突變,其中大部分是在600密碼子上,造成MAPK (即“由有絲分裂原激活的蛋白激酶”)通道的組成性激活。在關(guān)于銅的運輸會通過與激酶MEK結(jié)合并激活該激酶來促進果蠅的MAPK信號傳導的發(fā)現(xiàn)之后,Chris Counter及同事現(xiàn)在又發(fā)現(xiàn),突變體BRAF的致癌性信號傳導需要銅與MEK結(jié)合,并促進ERK1/2的激活,后者是該級聯(lián)中后面的激酶。通過遺傳手段或銅螯合劑來干擾銅的供應(yīng),在活體小鼠模型中會減少由BRAF驅(qū)動的腫瘤生長,也會減少已變得對BRAF抑制因子有抵抗力的癌細胞的生長。因此,銅螯合劑(在臨床中已經(jīng)用于治療其他疾病)也許能被證明可用于與BRAF抑制因子相結(jié)合來治療BRAF突變腫瘤,并有可能防止產(chǎn)生抗藥性。
Mfsd2a在血―腦屏障中所起作用
血―腦屏障在為腦功能維持必要環(huán)境中起到至關(guān)重要的作用,但對于以腦為方向的治療藥物卻是一個不方便的障礙。本期發(fā)表的兩篇論文報告了Mfsd2a(主要促進因子超級家族的一個成員,以前被認為是一個“孤兒運輸因子”)在血―腦屏障功能的兩個方面中的參與情況。David Silver及同事識別出Mfsd2a是奧米伽脂肪酸“二十二碳六烯酸”(DHA)向腦中吸收的主要運輸因子。Mfsd2a只在血―腦屏障的內(nèi)皮中表達,Mfsd2a被剔除的小鼠腦中DHA水平降低、神經(jīng)元數(shù)量減少、腦大小和功能降低。Chenghua Gu及同事發(fā)現(xiàn)Mfsd2起血―腦屏障發(fā)育和功能的一個調(diào)控因子的作用:該屏障在缺失Mfsd2a的小鼠中會變得有泄漏,這可能是跨細胞的小泡運輸量增加所造成的一個結(jié)果。
由可卡因誘導的腦變化導致毒癮復發(fā)
上癮藥物被認為會劫持向各種不同的腦區(qū)域發(fā)送信號以控制行為反應(yīng)的一體化腦中心(如伏核)中的神經(jīng)回路。由于這樣的操縱,與藥物相關(guān)的提示信息會成為尋找藥物行為的強大誘因,在停止用藥(吸毒)后增加復發(fā)的機會。在這項研究中,Christian Lüscher及同事在來自前額皮質(zhì)或背側(cè)海馬體的投射中,識別出了與小鼠伏核中的不同多巴胺能類群發(fā)生相互作用的特定神經(jīng)通道所發(fā)生的由可卡因激發(fā)的改變。對這兩個通道內(nèi)由藥物誘導的可塑性的操縱會消除尋找藥物的行為,而僅僅破壞其中一個通道的可塑性則會降低對藥物反應(yīng)的分辨能力或?qū)μ崾拘畔⒌姆磻?yīng)強度。這些發(fā)現(xiàn)揭示了伏核上信息集成的可塑性機制,顯示了藥物(如可卡因)何以能夠改變這種可塑性以讓毒癮復發(fā)。