2024年1月22日，斯坦福大学Joanna Wysocka团队在Cell发表题为DNA-guided transcription factor cooperativity shapes face and limb mesenchyme的文章。 研究人员在前期意外发现了一个17个碱基对的DNA序列模式，具有内源性细胞功能，命名为Coordinator ，通过比较人类和黑猩猩面部祖细胞（CNCCs）的增强子景观，并分析潜在的DNA序列变化，发现了Coordinator的增加和减少与增强子活性变化相关，进一步分析发现Coordinator motif比任何已知motif都能更好地预测增强子活性。该基序未被注释为调控因子，但研究者注意到Coordinator包含由许多HD因子结合的TAATT[a /G]基序和由大多数bHLH因子结合的CANNTG E-box基序。 因此，研究试图系统地识别结合Coordinator 的TFs如何独特地定义胚胎面部和肢体间充质的调控区域，确定它们在内源性细胞环境中的分子功能，并分析它们的协同性和选择性的机制。研究发现Coordinator指导bHLH家族间质调节因子TWIST1和一组与面部和肢体区域特性相关的HD因子之间的合作和选择性结合。TWIST1招募了HD因子的结合，打开Coordinator位点染色质开发程度，同时HD因子稳定了TWIST1在Coordinator的占位，并使TWIST1远离那些没有HD因子的位点。这种合作导致参与细胞类型和位置身份的基因共享调节，并最终形成面部形态和进化。

2024年1月26日， 美国国立卫生研究院，国家癌症研究院吴船实验室在Cell在线发表题为 Gut-liver axis calibrates intestinal stem cell fitness的研究论文。 胃肠道通过与全身不同内脏器官的沟通协调，对维持全身正常生理机能方面发挥着关键作用。肠-肝轴被普遍认为有着重要的生理病理以及临床意义。通过胆道、门静脉和体循环相互调节，肠-肝轴为肠道和肝脏疾病的治疗提供了许多新的药物靶点。以往的研究表明，在感染或炎症期间，由于肠道屏障受损，肝脏通过感知微生物的表面抗原，代谢产物等来产生抗炎反应。然而，目前尚不清楚肠道和肝脏相互沟通的细胞和分子机制，以及继而如何控制健康和疾病期间的肠道稳态和组织修复。 该研究通过肝切除术和蛋白质组学分析，揭示肝源性可溶性因子色素上皮衍生因子 (PEDF) 作为 Wnt 信号通路的抑制剂，限制肠道干细胞 (ISC) 的扩增。同时，PEDF 在肝脏中的丢失或抑制也会导致 ISC 扩增。研究人员发现 PEDF 通过竞争 Wnt 配体和抑制 Wnt/β-catenin信号通路来限制 ISC 增殖。此外，即使处于正常生理静息状态，PEDF 在血液循环中也持续存在，表明了ISC 在组织稳态下对PEDF 的生理需求，从而消除潜在的ISC过度增殖而导致的肠道肿瘤的风险。这些结果都证明了肠-肝轴在维持肠道正常生理中起到的关键作用。

2024年1月26日， 哈佛大学医学院Dennis L. Kasper团队在Cell发表题为Gut complement induced by the microbiota combats pathogens and spares commensals的文章。该研究揭示了补体系统也在肠道腔内发挥作用，代表了一个独立的黏膜免疫系统。 研究者发现，补体组分C3，即补体级联中的中心蛋白，以微生物依赖的方式在肠道黏膜中产生。无菌小鼠的粪便C3含量较常规定植动物低。将高C3供体的粪便移植到无菌受体中，使其具有高粪便C3，证明肠道菌群调节粘膜C3的产生。产生高腔内C3的诱导菌被确定为Prevotella属。当将来自高C3小鼠的Prevotella分离物引入低C3小鼠时，它提高了粪便C3水平。然而，无菌小鼠的单一菌种联合表明，当单独定植时，大多数细菌株都有一定的能力诱导C3。这突显了菌群免疫相互作用的复杂性，因为菌群背景影响了特定微生物诱导的免疫表型。 补体蛋白的细胞来源可以决定其功能性区域。在血液中，肝脏产生大多数补体组分。令人惊讶的是，单细胞RNA测序揭示，基质细胞产生大多数稳态的粘膜C3。通过原位杂交，作者在结肠的淋巴滤泡中定位了这些细胞。当在体外通过TLR4和TLR2通路刺激细菌成分时，基质细胞C3的产生上调。与血液不同，肠道缺乏形成攻膜复合物的晚期补体组分的表达。作者认为，这使共生微生物免受补体介导的裂解。相反，黏膜C3似乎被优化为促炎和吞噬细胞的招募。因此，缺乏C3的小鼠在黏膜病原体大肠杆菌感染中表现出高度敏感性，表现为感染控制能力受损以及细菌穿透到上皮细胞中。 感染引发了基质细胞、髓系细胞和上皮细胞的C3产生上调。在髓系细胞中，感染期间出现的中性粒细胞表达最高的C3。流式细胞术显示，黏膜中性粒细胞通过吞噬带有GFP标记的大肠杆菌表现出C3介导的促炎吞噬作用，与C3介导的促炎吞噬的关键作用一致。由共生微生物驱动的基线黏膜C3的升高与在大肠杆菌感染期间的保护性免疫有关，因为具有诱导高C3的微生物群落的小鼠比具有低C3微生物群落的小鼠表现出更轻微的感染。这突显了个体微生物组独特的刺激补体的特性可能调节对肠道病原体的敏感性。 综合而言，这些发现揭示了一个专门的粘膜补体系统，增强了保护性免疫，同时避免了对有益的共生微生物的不当攻击。其对微生物输入的敏感性允许这一防御层根据肠道微生物组设定的免疫基调进行适当的校准。由于早期生活微生物组的改变与后来生活中的炎症性疾病相关，探索粘膜补体的起源可能为解开这一联系提供新的视角。此外，以微生物为靶的策略性调节粘膜补体可能有望减轻易感人群中传染性腹泻的沉重负担。

2024年1月25日，美国博伊斯-汤普森研究所（BTI）Maria J. Harrison团队在Science上发表题为Receptor-associated kinases control the lipid provisioning program in plant–fungal symbiosis的文章。 大自然错综复杂的“舞蹈”常常以肉眼无法看到的神秘方式展开。这支神秘“探戈”的核心是一种重要的伙伴关系：植物与丛枝菌根（AM）真菌之间的共生关系。AM真菌生活在植物根细胞内，与其植物宿主形成一种独特的联合关系。这种关系不仅仅是简单的共存，它涉及复杂而关键的养分交换，这种交换对真菌的生存至关重要，对植物也非常有益。 研究人员发现了两种蛋白质 CKL1 和 CKL2 的作用，它们只在含有 AM 真菌的根细胞中活跃。这两种蛋白质属于一个更大的蛋白质家族，被称为 CKLs，它们在植物体内的功能尚未完全清楚。与CKL家族最近缘的是被称为CDK的蛋白质，它们控制植物细胞周期，位于细胞核中。令人惊讶的是，CKL1 和 CKL2 蛋白的作用与 CDK 不同：它们不控制细胞周期。它们被拴在根细胞的膜上，包括包围真菌的膜。研究人员发现，这些 CKL 蛋白对真菌在植物根部的生存至关重要。它们在控制脂质（脂肪）从植物流向真菌的过程中发挥着关键作用，而这一过程对真菌的营养至关重要。如果没有这些蛋白质，管理这种脂质转移的关键基因就无法激活，真菌就会陷入饥饿。 研究还发现了涉及几种受体激酶蛋白的复杂的相互作用网络。其中一种激酶因其允许AM真菌穿透根外层的作用而闻名。研究人员发现，同样的激酶在根的更深处发挥了新的作用，它与 CKL 蛋白结成伙伴，有可能启动脂质流向真菌。令人惊讶的是，虽然 CKL 蛋白对控制脂质流动至关重要，但它们并不管理整个共生脂质途径。相反，它们控制着负责这条途径起点和终点的基因。同时，在这一途径中间起作用的一个关键蛋白 RAM2 是由另一个调节因子 RAM1 激活的。要实现全面的脂质生产，CKL 和 RAM1 途径都必须处于活跃状态。 脂质对植物来说成本很高，因此双重调控机制可以确保脂质供应得到严格控制，这或许是防止真菌病原体利用植物的一种保障。在农业方面，利用这种自然共生关系可以使作物更有效地吸收养分，更能抵御环境胁迫。这项研究不仅加深了我们对植物-AM 真菌共生背后的分子动力学的理解，而且还凸显了维系地球生命的错综复杂、往往不为人知的联系。它提醒我们大自然中令人难以置信的复杂性和相互依存性，其中很多就隐藏在我们的脚下。

2024年1月25日，美国怀俄明大学等机构的研究人员在Science上发表题为Receptor-associated kinases control the lipid provisioning program in plant–fungal symbiosis的文章。 共生关系经常定义生态系统，但它们容易受到人类活动的影响。 结合实验、动物追踪和死亡率调查，研究人员表明入侵的大头蚁(Pheidole megacephala)使狮子(Panthera leo)杀死其主要猎物平原斑马(Equus quagga)的效率降低。大头蚁破坏了本地蚂蚁(Crematogaster spp.)和主要的口哨刺树(Vachellia drepanolobium)之间的共生关系，使树木容易受到大象(Loxodonta africana)的啃食，从而导致景观的可见度更高。尽管在能见度较高的入侵地区，斑马杀死狮子的可能性明显降低，但狮子的数量自入侵开始以来并没有下降，这可能是因为猎物转向了非洲水牛(Syncerus caffer)。研究人员表明，通过控制景观中的生物物理结构，一个微小的入侵者重新配置了标志性物种之间的捕食者-猎物动态。