医学小萃:焦虑可能是因为肠道菌群病了;饱食与否会影响神经干细胞增殖;CRISPR新进展

人肠道细菌移植改变小鼠行为

加拿大麦克玛斯特大学的Giada De Palma等人发现,肠易激综合征患者的粪便微生物群移植到受体小鼠可改变受体小鼠的肠道功能和行为。

虽然IBS患者的肠道微生物群的变化已被证实,但其与IBS的临床表现的相关性仍然未知。研究表明,接受腹泻型肠易激综合征(IBS-D)患者的粪便微生物群的小鼠与接受健康对照者的粪便微生物群的小鼠拥有分类学上相似的微生物组成。然而,IBS-D小鼠显示出不同的血清代谢特征。相比于接受健康对照者粪便微生物群的小鼠,接受IBS-D患者粪便的小鼠表现出更快的胃肠通过、肠屏障功能障碍、固有免疫激活及焦虑样行为。这些结果表明,肠道微生物群可能会影响IBS-D患者的肠道变现和行为表现,并提示微生物导向治疗对于IBS-D患者的潜在价值。

Sci Transl Med 2017;9:eaaf6397

喂食与否影响小鼠神经干细胞增殖

美国哥伦比亚大学的Paul等人发现,下丘脑的表达阿黑皮素原的神经细胞发出了长距离的投射,使神经分布至前腹侧脑室区-室下区(V-SVZ),并调节了神经干细胞(NSCs)的增殖。饱食和空腹可影响该神经回路的活性。

研究人员首先将内啡肽确认为刺激静止期干细胞增殖的因子。内啡肽是阿黑皮素原的翻译后分解产物。研究发现,下丘脑的表达阿黑皮素原的神经细胞使神经分布于前腹侧V-SVZ(而非V-SVZ的其他区域)。研究人员还特异性地消除了表达阿黑皮素原的神经细胞,使该神经细胞数下降了66%,结果发现,前腹侧V-SVZ的NSCs增殖程度下降了61%。此外,该表达阿黑皮素原的神经细胞是与空腹和饱腹的调节相关的重要的神经细胞。总之,NSCs随着神经兴奋状态不同出现了增加或减少。

Science 2017;356:1383-1386

细菌利用CRISPR-Cas系统快速应对病毒入侵

美国洛克菲勒大学细菌学实验室的Modell等研究人员揭示了微生物如何快速地利用CRISPR-Cas系统来抵御即将到来的威胁。

CRISPR-Cas系统将外来的病毒和质粒的短链DNA序列整合入原核生物宿主的CRISPR基因座。这些序列(称为间隔序列)被转录成为短的CRISPR 向导RNA,引导Cas核酸酶对入侵微生物基因组上的特定位点进行剪切。目前对于机体是在病毒入侵后的什么阶段需要这些间隔序列,还不太清楚。

研究发现,在感染噬菌体后,金黄色葡萄菌能迅速从首先注入细胞的病毒游离DNA末端获得新的间隔序列。通过对感染了突变噬菌体后获得间隔序列的分析发现,金黄色葡萄菌是在DNA注入阶段中获得大部分的间隔序列,而不是在病毒感染周期的其他阶段(例如DNA复制阶段、病毒组装阶段)产生游离DNA末端后获得的。

Nature 2017;544:101-104

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