《科学》：Volume365Issue6454

●中国科学家发现玉米增产基因

近日，中国农业大学教授田丰及其研究团队发现来自大刍草（teosinte）的叶舌等位基因能够缩小植物结构，并增加高密度玉米产量。相关论文于2019年8月16日发表于国际著名学术期刊《科学》上。

研究人员克隆了UPA1（UprightPlantArchitecture1）和UPA2基因，这两个数量性状基因座赋予了植物的直立结构。UPA2由一个2碱基序列的多态性调控，从而调节位于下游9.5千碱基的B3结构域转录因子（ZmRAVL1）表达。

UPA2表现出与DRL1（DROOPINGLEAF1）的差异结合，而DRL1与LG1（LIGULELESS1）物理相互作用并抑制LG1对ZmRAVL1的活化。ZmRAVL1调节brd1（油菜素内酯C-6氧化酶1），这是UPA1发挥其功能的基础，从而改变内源性油菜素内酯和叶夹角。

减少叶夹角的UPA2等位基因起源于玉米的野生祖先大刍草，并且在玉米驯化期间已经丢失。将野生UPA2等位基因纳入现代杂交品种以及编辑ZmRAVL1能够增加高密度玉米产量。

据悉，种植密度的增加能够提高玉米产量。直立的植物结构有利于密集种植。

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●海马尖波波纹参与视觉情景回忆调控

以色列魏茨曼科学研究所RafaelMalach课题组的近期研究认为海马尖波波纹与人类的视觉情景记忆有关。相关论文发表在2019年8月16日出版的《科学》杂志上。

海马尖波波纹（SWR）构成大脑中最同步的激活事件之一，并在离线记忆巩固中发挥关键作用。然而，其在清醒，有意识的行为中的认知内容和功能仍然不清楚。

研究人员在人类患者中使用颅内记录直接测试了这个问题，通过让他们对以前观看过的照片的进行情节自由地回忆。

研究结果显示，在回忆事件发生前1至2秒，海马纹波率出现内容选择性增加。在回忆过程中，高阶视觉区域显示出与回忆内容相关激活模式的明显SWR耦合重现。最后，编码期间的SWR速率能够预测后续自由回忆的表现。

这些结果揭示，海马SWR在触发自发回忆和在自由情景记忆检索期间协调皮层代表区恢复中的作用。

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●科学家发现感知痛觉的新细胞类型

瑞典卡罗林斯卡学院PatrikErnfors研究小组宣布他们发现了特异性皮肤施万细胞能够引起痛觉感知。2019年8月16日，国际知名学术期刊《科学》发表了这一成果。

研究人员发现了一种专门的皮肤神经胶质细胞类型，在皮肤的表皮下边界形成网状网络，可传达有害的热和机械敏感性。

研究人员发现其与感觉神经元的直接兴奋性功能连接，并证明这一先前未知的器官在感知伤害性刺激中具有重要的生理作用。

因此，这些与无髓鞘的伤害性神经紧密相关的神经胶质细胞本质上是机械敏感的并且将伤害性信息传递给神经。

据了解，生物体存活的基本先决条件是能够检测和响应伤害性刺激。目前认为，有害刺激直接激活皮肤中的伤害性感觉神经末梢。

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●肠上皮依赖细胞主动迁移进行更新

细胞的主动迁移对肠上皮细胞的稳态更新至关重要，这一成果由法国巴黎文理研究大学DenisKrndija研究组近期取得。该论文于2019年8月16日发表在国际知名学术期刊《科学》上。

据介绍，稳态更新是上皮组织在成年生命中的标志。肠上皮更新的特征是连续的细胞迁移，这被认为是由来自隐窝的有丝分裂压力所驱动的。但是，这种更新的驱动力平衡仍然不明确。

结合生物物理建模和定量三维组织成像与遗传和物理操作，研究人员揭示了肌动蛋白相关蛋白复合物2/3依赖性主动迁移力的存在，这定量地解释了细胞速度、密度和沿着肠绒毛组织张力的分布情况。

细胞进行共同迁移，而很少发生重排，同时展示出双-底侧极性以及前-后极性，其特征在于在迁移方向上定向的富含肌动蛋白的基底突起。研究人员认为主动迁移是肠上皮更新的关键组成部分。

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●研究开发体内电压成像新技术

美国霍华德休斯医学研究所研究组研发用于体内电压成像新技术。2019年8月16日，国际知名学术期刊《科学》发表了这一成果。

研究人员设计了一种名为Voltron的GEVI，其使用明亮并且光稳定的合成染料代替蛋白质荧光团，从而将体内同时成像的神经元数量增加10倍，并使相对于现有GEVI的成像时间显著延长。

研究人员使用Voltron在小鼠、斑马鱼和果蝇中进行了体内电压成像。在小鼠皮质中，Voltron能够在15分钟的连续成像期间内同时记录来自数十个神经元的峰值和亚阈值电压信号。

在斑马鱼幼体中，Voltron实现了峰值时间与行为的精确关联。

研究人员表示，遗传编码的电压指示器（GEVI）能够以高空间和时间分辨率监测神经元活动。然而，现有GEVI的使用受到荧光蛋白和视紫红质的亮度和光稳定性的限制。

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《柳叶刀》：Volume394Number10198

●神经移植术恢复瘫痪者上肢功能

近日，澳大利亚墨尔本奥斯丁健康中心NatashavanZyl研究团队进行了一项前瞻性病例分析，通过扩展传统的肌腱为基础的神经移植技术来恢复四肢瘫痪患者的上肢功能。2019年8月17日出版的《柳叶刀》发表了这项成果。

这项研究招募了早期颈脊髓损伤的患者（受伤18个月，运动水平C5及以下），均被认为适合神经移植。所有参与者均在一条或两条上肢进行了单次或多次神经移植，有时与肌腱移植相结合，以恢复肘部伸展、抓握、捏夹和张手的功能。

参与者分别在术后12个月和24个月接受评估。主要观察指标为上肢动作研究量表（ARAT）、抓放测验（GRT）和脊髓损伤独立性测量（SCIM）评分。

2014年4月14日至2018年11月22日，研究组招募了16名外伤性脊髓损伤患者（27条上肢），共进行了59次神经移植。

在10名参与者（12条上肢）中，神经移植与肌腱移植联合进行。随访24个月后有3例患者（5条上肢）失访。

在第24个月时，参与者的ARAT中位总评分为34.0，显著高于基线的16.5；GRT中位总评分为125.2，显著高于基线的35.0；SCIM中位总评分、室内移动评分、使用厕所评分和自我护理评分均显著高于基线。

治疗24个月后，参与者的医学研究委员会肱三头肌力量等级中位数为3，指伸肌力量等级中位数为4；5例接受远端神经移植患者的平均握力为3.2kg，9例接受近端神经移植患者为2.8kg，8例肌腱移植患者为3.9kg。

手术发生6例不良反应，但均未造成持续性损伤。

早期神经移植手术是对四肢瘫痪患者上肢恢复术的一种安全有效的补充。神经移植可显著改善患肢功能，并可结合肌腱移植成功令患者获益。

研究人员表示，颈脊髓损伤后上肢功能丧失严重影响了患者的独立性，包括社交、工作和社会活动。

神经移植手术为四肢瘫痪患者恢复上肢功能提供了一个令人振奋的新选择。

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(19)31143-2/fulltext

●精氨酸刺激和肽素在尿崩症鉴别诊断中的应用

瑞士巴塞尔大学医院CorneliaImber团队的一项最新的前瞻性诊断研究，探讨了精氨酸刺激和肽素在尿崩症鉴别诊断中的应用。2019年8月17日，国际知名学术期刊《柳叶刀》发表了这一成果。

在这项前瞻性诊断研究中，该课题组招募了一个发展队列，52例成人患者中有12例完全性尿崩症，9例不完全性尿崩症，和31例原发性烦渴。20例健康成人和42例儿童为对照组。

之后又招募了一个验证队列，46例成人患者中有12例完全性尿崩症，7例不完全性尿崩症，27例原发性烦渴。30例健康成人作为对照组。

所有参与者均接受精氨酸刺激，分别在基线、30、45、60、90和120分钟测量血浆中和肽素浓度。

对数据进行综合统计，健康成人对照组精氨酸刺激后和肽素中位浓度从5.2pm增至9.8pm，原发性烦渴患者从3.6pm增至7.9pm，但尿崩症患者增幅很小，仅从2.1pm增至2.5pm。

在发展队列中，60分钟和肽素浓度低于3.5pm即可诊断为尿崩症，准确率为94%；而在验证队列中，该准确率降至86%。通过收集两个队列的数据，研究组发现60分钟和肽素浓度低于3.8pm的准确率最佳，可达93%。

所有患者均未发生严重不良反应，且耐受良好，尿崩症患者的平均视觉模拟评分（VAS）为3.5分，原发性烦渴患者为3分，健康成人为1分，健康儿童为1分。

精氨酸刺激后测量和肽素是一种诊断尿崩症的新方法，具有准确、简便、新颖、安全等优点，值得临床推广。

据介绍，尿崩症较难鉴别诊断。最可靠的方法是高渗盐水刺激后测量和肽素。然而，该试验基于高钠血症诱导，需要密切监测血浆钠浓度。

精氨酸刺激后测量和肽素可提供一种替代性、简单和安全的检测方法。

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(19)31255-3/fulltext

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