在一项新的研究中，来自美国西奈山伊坎医学院的研究人员确定了唐氏综合征患者免疫系统的哪些部分出了问题，并导致了自身免疫性疾病。相关研究结果于2023年2月22日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Autoimmunity in Down’s syndrome via cytokines, CD4 T cells and CD11c+ B cells”。

这项新的研究补充了这些作者于2022年10月发表在Immunity期刊上的研究结果，即唐氏综合征患者的病毒感染频率较低，但更严重（Immunity, 2022, doi:10.1016/j.immuni.2022.09.007）。

这些作者通过对唐氏综合征志愿者的实验室样本进行研究，发现细胞因子和一种在适应性免疫反应中起关键作用的B细胞亚型是该病患者大多数自身免疫的潜在元凶。令人吃惊的是，他们许多患有唐氏综合征的人处于永久性的炎症状态，这与那些没有唐氏综合征的因急性感染而接受重症监护的人相当。根据他们的说法，这会导致免疫耐受的破坏，从而导致自身免疫。

论文通讯作者、西奈山伊坎医学院先天免疫错误中心的Dusan Bogunovic教授说，“我们的研究结果可能用于测试唐氏综合征患者不常用的现有疗法，并开发潜在的治疗方法，以缓解患者的自身免疫症状。可用的药物，比如托珠单抗（tocilizumab）和多种JAK抑制剂，可能会抑制这种炎症。对于自身免疫倾向性B细胞升高的患者，有机会开发专门靶向这种细胞类型的疗法。”

这项新研究提出的唐氏综合征自身免疫模型:失调的免疫信使分子(细胞因子)和活化的T细胞促进自身免疫倾向性B细胞的形成

唐氏综合征是出生时诊断的最常见的遗传病，通常由三条21号染色体引起。除其他问题外，唐氏综合征患者还患有自身免疫疾病，包括脱发、皮肤、肠道和甲状腺问题。尽管在世界范围内存在着相当大的差异，但在种族、性别和社会经济方面，约有1/700的活产婴儿普遍存在这种现象。

论文第一作者、西奈山伊坎医学院医学博士生Louise Malle说，“唐氏综合征患者是全世界服务不足的人群。他们需要和我们所有人一样的奉献精神。我们如今对他们的健康有了更好的了解，并正在为潜在地使用现有药物和开发新药物奠定基础，这可能会对他们的身体健康产生深刻的影响。我们还需要记住，就像在普通人群中一样，并非所有患有该疾病的个体都是相同的，而且存在显著的差异性。”

接下来，这些作者计划深入研究唐氏综合征患者中出现自身免疫的原因，并帮助推进一项正式的随机安慰剂对照临床试验，在这项临床试验中，可用的药物可能在临床环境中进行最佳测试。此外，他们打算更广泛地扩大这个领域对这种疾病的了解。

来自美国耶鲁大学的研究人员在一项新的研究中利用气相色谱-质谱法，研究了采采蝇对信息素的行为反应以及对其他喷洒了信息素的采采蝇的行为反应。采采蝇（tsetse flies）是在撒哈拉以南非洲引起人类和动物疾病的锥虫的载体。历史上，采采蝇和它们传播的锥虫对这个地区的健康和发展产生了极为不利的影响。由于锥虫病对人类和家畜的影响，采采蝇仍然是该地区农村贫困的一个主要原因。此外，由于气候变化，预计采采蝇的地理范围将扩展到新的地区，从而使更多的人和家畜面临危险。尽管进行了一个多世纪的采采蝇研究，但尚未发现挥发性的性信息素。由于信息素已被成功地用于控制多种其他昆虫，因此在采采蝇中鉴定信息素可能有助于控制它们和锥虫病。

为了确定采采蝇的挥发性信息素，来自美国耶鲁大学的研究人员在一项新的研究中，使用了气相色谱-质谱法（GC-MS）。他们研究了采采蝇对信息素的行为反应以及对其他喷洒了信息素的采采蝇的行为反应。为了阐明信息素的细胞效应，他们分析了它们在采采蝇触角的嗅觉神经元中引起的电生理反应。他们同时分析了雄性和雌性采采蝇。尽管他们关注采采蝇（Glossina morsitans），但他们也使用了相关物种Glossina fuscipes，即导致非洲人类锥虫病病例最多的物种。他们还研究了锥虫感染对采采蝇的化学特征和性行为的影响。相关研究结果发表在2023年2月17日的Science期刊上，论文标题为“A volatile sex attractant of tsetse flies”。

当引入一种简单的交配模式时，成对的采采蝇在几秒钟内开始交配。如果该诱饵被掺入了雌性采采蝇提取物，单只雄性采采蝇就会降落在该诱饵上并保持几分钟，但如果该诱饵被掺入了雄性采采蝇提取物则不会如此。通过使用GC-MS，这些作者确定棕榈油酸甲酯（methyl palmitoleate, MPO）、油酸甲酯（methyl oleate, MO）和棕榈酸甲酯（methyl palmitate, MP）是由采采蝇产生的能引起强烈行为反应的挥发性化合物。这三种化合物都有一个16碳的非支链骨架。他们专注于MPO，它在这种诱饵实验中引起雄性采采蝇的强烈反应。这种反应依赖于采采蝇的触角。在T型迷宫中，MPO也引起了雄性采采蝇的吸引反应。雄性采采蝇飞向涂有MPO的雌性Glossina fuscipes，而不飞向未涂有MPO的作为对照的Glossina fuscipes。

采采蝇的挥发性化学物

这些作者描述了采采蝇和Glossina fuscipes触角的嗅觉神经元。他们确定了采采蝇触角上对MPO有反应的一类神经元。这种反应在性别上是二态的，这类神经元也对某些在野外吸引采采蝇的气味有反应。在他们的生理或行为测试中，MPO对Glossina fuscipes几乎没有任何影响。这两种物种的信息素谱是不同的。值得注意的是，用锥虫感染已交配的采采蝇后，它们的化学物库中出现了21种小分子挥发性化合物。感染也降低了雌性采采蝇的性接受能力。

综上所述，这些作者确定了采采蝇的一种挥发性性吸引剂。MPO引起了性别特异的行为效应，并唤起了性别二态的生理反应。它还能引起物种特异性的行为效应和生理效应。他们的研究工作有助于探索MPO是否对控制采采蝇有用。他们还发现，感染锥虫会影响采采蝇的化学物图谱和性行为。

在一项新的研究中，来自美国西奈山伊坎医学院的研究人员首次产生了蝙蝠诱导性多能干细胞（induced pluripotent stem cell, iPSC），对蝙蝠和病毒之间的密切关系有了宝贵的认识。这一结果为研究SARS-CoV-2等病毒如何通过对新宿主的分子适应来生存、传播和逃避免疫系统打开了大门。他们的发现也可能揭示了蝙蝠的独特特性，这些特性是它们对衰老和癌症的卓越防御的基础。相关研究结果于2023年2月21日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“Bat pluripotent stem cells reveal unusual entanglement between host and viruses”。

论文共同通讯作者、西奈山伊坎医学院细胞、发育与再生生物学教授Thomas Zwaka博士说，“我们的研究表明，蝙蝠进化出了耐受大量病毒序列的机制，它们与病毒的关系可能比以前想象的更加紧密。鉴于许多蝙蝠物种已被证明能够耐受对人类具有高死亡率的病毒，包括SARS-CoV、SARS-CoV-2、MERS-CoV和马尔堡病毒，并且在它们的感染中存活下来，这就有了新的意义。原因可能是蝙蝠的先天免疫反应受到了调节，这使得它们成为无症状和耐受性的病毒宿主。”

iPSC是通过遗传和化学方法将皮肤细胞或血细胞重新编程为新生的干细胞而产生的，这些干细胞有可能成为身体中的任何细胞。

在此之前，还没有可靠的细胞模型来研究蝙蝠的生物学或它们对病毒感染的反应，从而阻碍了对它们的基因组适应性的更深入了解。在这项新的研究中，这些作者正在帮助填补这一空白，他们从野生的马铁菊头蝠（Rhinolophus ferrumequinum）中构建出iPSC，其中马铁菊头蝠是冠状病毒最常见的无症状的宿主，包括与SARS-CoV-2密切相关的冠状病毒。

论文共同通讯作者、西奈山伊坎医学院全球健康与新发病原体研究所主任Adolfo García-Sastre博士指出，“将蝙蝠的iPSC与其他哺乳动物进行比较，使我们能够发现一种以前从未观察到的独特的干细胞生物学特性。最不寻常的发现是在蝙蝠iPSC中存在充满病毒---包括冠状病毒在内的主要病毒家族---的大囊泡，而不影响细胞增殖和生长的能力。这可能为蝙蝠的病毒耐受性以及蝙蝠和病毒之间的共生关系提供了一种新的模式。”

这些作者认为，他们构建的蝙蝠iPSC模型将为科学界提供一种特殊的工具。论文第一作者、西奈山伊坎医学院细胞、发育与再生生物学副教授Marion Déjosez博士指出，“iPSC具有独特的能力，可以在体外培养时无限地分裂，并转化免疫细胞和组织（如肺部或肠道上皮），使它们适合进行基因编辑和分子研究。”

这项研究还可能帮助回答这样一些重要的问题，如蝙蝠如何耐受病毒感染，以及它们是否在遗传上模拟了病毒为逃避免疫系统而采用的策略，从而为病毒的产生提供了肥沃的土壤。该研究有助于回答的另一个问题，即病毒是否可以作为宿主生物学的完全称职的代理人和编辑，从而使它们成为丰富的进化指令来源。

Zwaka博士解释说，“对蝙蝠iPSC的未来研究将直接影响我们对蝙蝠生物学理解的每一个方面，包括蝙蝠惊人的飞行适应性和通过回声定位（echolocation）定位远处或看不见的物体的能力，以及它们极长的寿命和不寻常的免疫力。”

然而，最大的科学收获预计是在蝙蝠病毒领域。García-Sastre博士说，“我们的研究建立了一个平台，有助于进一步了解蝙蝠在哺乳动物中作为病毒库的独特作用。这些知识可能为该领域提供关于疾病和治疗的广泛的新见解，同时让我们为未来的大流行病做好准备。”

在一项新的研究中，来自澳大利亚阿德莱德大学和南澳大利亚大学等研究机构的研究人员在研究淋巴水肿（lymphoedema）的病因时取得了一项重大发现，揭示了淋巴管可以产生红细胞和白细胞。在此之前，人们还认为血细胞只来自于骨髓中的造血干细胞。在一项新的研究中，来自澳大利亚阿德莱德大学和南澳大利亚大学等研究机构的研究人员在研究淋巴水肿（lymphoedema）的病因时取得了一项重大发现，揭示了淋巴管可以产生红细胞和白细胞。相关研究结果发表在2023年2月9日的Nature期刊上，论文标题为“A Prox1 enhancer represses haematopoiesis in the lymphatic vasculature”。论文通讯作者为南澳大利亚大学癌症生物学中心主任Natasha Harvey教授。

这些作者在研究淋巴水肿的原因时发现了这种联系---淋巴系统的阻塞导致手臂或腿部的肿胀，这种情况非常难以治疗。

淋巴管是心血管系统的一个关键组成部分，负责将过多的组织液和蛋白（淋巴液）回流到血液中，并形成免疫系统的一个主要部分，以抵御有害细菌或病毒。

Harvey教授及其同事们将淋巴管的缺陷追溯到细胞在发育过程中被错误地编程。Harvey教授说，“我们在DNA中发现了对淋巴管的身份和发育进行编程的基因非常重要的位点。如果这些基因没有在正确的时间和地点开启，淋巴管就不能正常形成，导致淋巴液渗回组织，从而导致肿胀（淋巴水肿）。在一个意想不到的发现中，我们发现控制淋巴管发育的同一基因也控制着血细胞的产生。这一激动人心的发现表明，淋巴管可能是以前没有认识到的血细胞来源，无论是在发育过程中还是在疾病中。”

淋巴管产生血细胞的能力可能对抗击感染很重要，并可能在一些血癌中发挥作用。这些作者如今将探究是什么触发了淋巴管产生不同类型的血细胞，以及这种情况何时发生---在正常发育和疾病期间。

在一项新的研究中，来自美国斯坦福大学的研究人员在小鼠中，发现大脑中一个称为“激怒中枢（rage center）”的区域中的一些神经元在小鼠打斗时和观看其他小鼠打斗时都会放电。在大自然中，当两只动物打架时，它们很少没有观众。将镜头拉回一对发生冲突的狮子，你会看到它们的同伴在观看。

在一项新的研究中，来自美国斯坦福大学的研究人员想知道旁观的动物如何看待这些攻击性的互动。在小鼠中，他们发现大脑中一个称为“激怒中枢（rage center）”的区域中的一些神经元在小鼠打斗时和观看其他小鼠打斗时都会放电。这类神经元被称为镜像神经元（mirror neuron）---当一只动物在做某种行为时，当它看到另一种动物做同样的行为时，这些神经元是活跃的。相关研究结果于2023年2月15日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“Hypothalamic neurons that mirror aggression”。

这项新的研究首次在小鼠和下丘脑---大脑进化中的一个古老部分---中发现了镜像神经元，这提示着镜像神经元的起源比以前认为的更原始。

评估攻击性

论文通讯作者、斯坦福大学精神病学与行为科学教授Nirao Shah博士说，“野外的攻击行为很少是私事。攻击通常不仅是为了打败某只动物，而且也是为了告诉附近的其他动物，‘嘿，我是老大’。这是一种公开展示。”

Shah实验室以前的研究工作将雄性小鼠的攻击性追溯到腹内侧下丘脑（ventromedial hypothalamus）的一个称为激怒中枢的部分中的一群脑细胞。（在雌性小鼠中，同样的神经元不会触发攻击性。）这些神经元可以激活攻击性，但也似乎对小鼠的社会化很敏感---被社区收容的小鼠攻击性较低。Shah说，“这项研究使我们想到，‘这些神经元还对什么敏感？’”

论文第一作者、Shah实验室博士后研究员Taehong Yang博士提出，这些神经元可能对其他小鼠之间的攻击行为敏感。Shah说，“事实证明是这样的：它们反映了其他动物的攻击行为。这些神经元实际上是在评估：‘我处在什么样的攻击性环境中？’”

激怒中枢中的镜像神经元

利用精确的成像技术，这些作者记录了参与斗殴的雄性小鼠和目睹打架的雄性小鼠的激怒中枢中的神经元活动。引发雄性小鼠之间的争斗很简单---他们只需将一只雄性小鼠引入另一只雄性小鼠的笼子。住在笼子里的雄性小鼠会攻击入侵者，并表现出威胁性行为，如尾巴摇动。为了设置见证者，他们让一只孤独的老鼠通过一个透明的隔板来观察这些争斗。他们发现，激怒中枢中的一组几乎相同的神经元在参与斗殴的雄性小鼠（下称斗殴小鼠）和观察它们斗殴的雄性小鼠（下称观察小鼠）中都很活跃---这使它们成为镜像神经元。

Shah说，在小鼠身上发现镜像神经元是“相当令人震惊的”。大多数关于镜像神经元的研究都集中在灵长类动物的大脑皮层中发现的镜像神经元。

另一个吃惊的发现是，在观察小鼠身上，攻击性镜像神经元（aggression-mirroring neuron）是由视觉触发的，而在斗殴小鼠身上，它们是由信息素的气味触发的。录像显示镜像神经元只在观察小鼠面对斗殴小鼠的时刻才放电，而不是在其转身离开的时候。当这些作者关闭灯光时，观察小鼠的镜像神经元对隔壁的斗殴完全没有反应。

他们还发现，这些镜像神经元似乎天生就适应攻击，即使是那些从未目睹或参与过攻击性行为的小鼠。当小鼠观察其他行为（比如，嗅觉、梳理或在轮子上跑步）时，这些镜像神经元并不放电。

对攻击至关重要

接下来，在一系列的实验中，这些作者证实攻击性镜像神经元不仅能感觉到攻击性，而且能激发攻击。当他们选择性地抑制这些神经元时，雄性小鼠被入侵的另一只雄性小鼠激怒的程度较低---发起的攻击或尾巴摇动次数只有正常小鼠的三分之一。相反，当这些镜像神经元激活时，雄性小鼠变得不分青红皂白地具有攻击性。它们不仅对入侵的雄性小鼠发起了比平时多三倍的攻击，它们甚至还攻击了来访的雌性小鼠，而雌性小鼠通常会促使它们产生活跃的交配行为。不用说，它们的交配成功率较低。雄性小鼠被激怒了，它们甚至对着镜子里自己的影子摇动尾巴。

Shah说，“这就表明这些神经元的活动足以产生攻击性，即使在没有挑衅的情况下。”

自20世纪90年代被发现以来，镜像神经元就引起了人们对流行文化的极大兴趣，并引发了一些毫无根据的猜测，即它们可能是我们模仿、移情、发展文化甚至欣赏艺术的能力的基础。然而，它们的真正功能仍然是一个谜，部分原因是很难在灵长类动物身上研究它们。

这项针对小鼠的新研究提供了第一个证据，表明镜像神经元不仅对某种行为做出反应---在这种情况下是攻击性---而且还能控制它。

从雄性小鼠到男人？

Shah说，攻击性镜像神经元存在于大脑的一个如此原始的部分，这一事实表明，从小鼠到人类，它们可能在进化过程中一直保存下来。他说，“这表明我们可能有同样的神经元，也许它们在我们身上编码了一些攻击性特性。”

这些作者没有研究观察攻击行为如何影响观察小鼠，但是他们提出了自己的猜测---也许，就像拳击手研究他们对手的动作视频一样，场边的小鼠学会了成为更好的斗殴者。

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