盘点：5月CNS三大期刊亮点研究汇总
2016-05-25 佚名 生物谷
5月份就要过去了，生物谷小编根据本站报道的Cell、Nature和Science文章的点击量，对读者们关注度比较高的文章进行了盘点，这三大期刊虽然不能完全代表整个生物学领域的进展，但仍然十分具有指导性，囊括了生物学各个领域的部分最前沿进展。癌症，HIV以及肠道微生物仍然是读者们最为关注的几个领域。下面就跟随小编一起看看5月份都有哪些最前沿的科学发现吧！ 1.S
5月份就要过去了，生物谷小编根据本站报道的Cell、Nature和Science文章的点击量，对读者们关注度比较高的文章进行了盘点，这三大期刊虽然不能完全代表整个生物学领域的进展，但仍然十分具有指导性，囊括了生物学各个领域的部分最前沿进展。癌症，HIV以及肠道微生物仍然是读者们最为关注的几个领域。下面就跟随小编一起看看5月份都有哪些最前沿的科学发现吧！
1.Science：癌症免疫疗法重大突破，利用他人的T细胞抵抗癌症
在一项新的研究中，来自荷兰癌症研究所、挪威奥斯陆大学和丹麦哥本哈根大学的研究人员在癌症免疫疗法上取得新的突破，他们证实即便一个人自己的T细胞（一类免疫细胞）不能够识别和抵抗他们自身的肿瘤，但是其他人的T细胞可能会做到这点。相关研究结果于2016年5月19日在线发表在Science期刊上。
这项研究证实将来自癌细胞的发生突变的DNA加入到来自健康供者的T细胞中能够让健康供者的T细胞产生免疫反应。在将来自这些供者T细胞的特定组分导入回到癌症病人的T细胞中后，研究人员能够让癌症病人自己的T细胞识别癌细胞。doi:10.1126/science.aaf2288
2.肿瘤免疫大牛邹伟平Cell发文 揭秘肿瘤免疫与化疗关系
近日，来自美国密歇根大学的华人科学家邹伟平领导的研究团队在国际学术期刊Cell上发表了一项最新研究进展，他们发现肿瘤微环境中的效应T细胞能够通过削弱基底层细胞介导的化疗抵抗增强化疗药物效果。
在这项最新研究中，研究人员发现成纤维细胞能够减少铂在卵巢癌细胞核内的积累，成为癌细胞抵抗铂类化疗药物的重要原因。与此同时他们还发现成纤维细胞释放的谷胱甘肽和半胱氨酸促进了癌细胞对化疗药物的抵抗。
这项研究揭示了肿瘤微环境中效应T细胞的一种作用机制：它们通过削弱基底层成纤维细胞介导的化疗药物抵抗增强肿瘤治疗效果。同时，该研究还提示把握化疗与免疫治疗之间的相互关系对于癌症治疗具有非常重要的意义。DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2016.04.009
3.Cell：重大发现！科学家首次发现肺部肿瘤可拦截肝脏代谢
来自加利福尼亚大学欧文分校的一组研究者长期以来一直研究机体的昼夜节律钟如何控制肝脏的功能，如今他们发现癌性的肺部肿瘤可以拦截昼夜节律钟控制肝脏功能的过程并且改变肝脏的功能，相关研究发表于Cell杂志上，文章中研究者首次研究表明，肺腺癌（lung adenocarcinoma）可以影响机体生物钟对机体脂质代谢和胰岛素及葡萄糖敏感性的控制作用。
文章中研究者分析了肺部肿瘤所分泌的特殊因子，随后他们对癌症的代谢效应进行了全方位地绘图，以此来理解肺腺癌如何在代谢组织中充当昼夜节律钟的组织者。最后研究者Corsi说道，后期我们还将深入研究昼夜节律钟的发生机制，以及诸如癌症等疾病如何影响机体的昼夜节律，研究者相信终有一天他们可以开发出新型的干预措施或疗法来帮助维持或恢复机体的健康。doi:10.1016/j.cell.2016.04.039
4.Cell：为何太晚睡觉总会让人感觉睡睡睡不够？
最近美国约翰斯霍普金斯大学的研究人员在果蝇中发现一种与睡眠冲动有关的脑细胞，或可解释拖延睡眠时间导致慢性嗜睡的原因。虽然果蝇与人类在外表上存在非常大的差别，但是仍然与人类共有许多相同基因甚至行为，因此这项研究或为解决人类睡眠障碍提供新的见解。相关研究结果发表在国际学术期刊Cell上。
研究人员表示，R2神经元在处于睡眠缺乏状态的果蝇中放电速率最高，这种神经元的激活会促进果蝇睡眠，表明R2神经元是触发睡眠冲动的关键神经元。这项研究或将帮助解决睡眠冲动过度活跃导致的嗜睡问题。doi:10.1016/j.cell.2016.04.013
5.Nature：肥胖可以像超级细菌那样传染
大部分人会认为肥胖是由于饮食过剩、缺乏锻炼以及基因特性导致的，但事实可能没有那么简单。最近一项研究发现人类肠道内的微生物能够影响我们的体重，而且由于其能够在个体间进行传染，因此肥胖也可能是能够传染的。
英国科学家们首次发现人类肠道内的细菌产生的孢子有三分之一能够释放到空气中，这意味着人们如果进行近距离的接触，则会因孢子的传递而改变其肠道菌群的组成。“长期生活于同一环境下的人往往具有相似的微生物组”Lawley说道：“由于遗传因素对肥胖症的影响力仅仅在7%到13%之间，因此肥胖的产生也许是由多种因素共同决定的”。
最近的这项研究进一步推动了该假说的发展。Lawley等人在体外培养了130种来自肥胖人群肠道中的微生物，他们希望通过体外分析，能够开发出治疗由肠道稳态失控引发的各种疾病，具体操作方式包括分辨移植等等。doi:10.1038/nature17645
6.Nature：新一代mTOR抑制剂有望治疗多种耐药性肿瘤
在一项新的研究中，来自美国加州大学旧金山分校和纪念斯隆-凯特琳癌症中心等机构的研究人员开发出一种潜在的抗癌药物，该药物利用一种独特的策略阻断mTOR，其中mTOR是一种有助促进多种癌症生长的分子。在动物实验中，这种药物降低对较早一代mTOR抑制剂产生耐药性的肿瘤大小。相关研究结果于2016年5月18日在线发表在Nature期刊上。doi:10.1038/nature17963
7.Nature：发现新的肥胖标志物---神经降压素
在一项新的研究中，来自美国肯塔基大学、马萨诸塞大学和瑞典隆德大学的研究人员发现肥胖产生的一个潜在的新的生物标志物，而且该生物标志物也可能是预防和治疗肥胖的靶标。相关研究结果于2016年5月11日在线发表在Nature期刊上。在这项新的研究中，研究人员分析了来自马尔默饮食和癌症研究（Malm? Diet and Cancer Study）---一项基于人群的前瞻性流行病追踪研究（study cohort），涉及28,449名男性和女性，他们接受平均16.5±1.5年追踪研究---的数据。这一发现表明肥胖的和胰岛素抵抗的参与者具有显著提高的空腹pro-NT水平，而且相比对于空腹pro-NT水平最低的参与者而言，空腹pro-NT水平最高的非肥胖参与者患上肥胖的风险会加倍。
研究人员继续利用模式动物证实NT缺乏可预防与高脂肪摄入相关联的肥胖、胰岛素抵抗性和脂肪肝，因此鉴定出NT是在未来产生肥胖的一种潜在的早期标志物，也是这种疾病的一种新的治疗靶标。doi:10.1038/nature17662
8.Nature：重大突破！史上最详细人DNA转录前起始复合体结构出炉！
在一项新的研究中，来自美国佐治亚州立大学、加州大学伯克利分校和西北大学等多家机构的研究人员将低温电镜技术（Cryo-EM）和最新的计算建模方法结合在一起，史无前例地详细解析出近原子分辨率下的人转录前起始复合体（transcription pre-initiation complex, PIC）的分子结构。这些新的结构有助深入认识在转录起始整个过程---包括识别基因转录开始启动的DNA启动子区域、打开这个启动子区域和起始转录---中人PIC发生的一系列构象变化。相关研究结果于2016年5月11日在线发表在Nature期刊上。doi:10.1038/nature17970
9.两篇Science揭示抗体疗法有望治愈HIV
开发抗逆转录病毒疗法---延缓HIV体内复制的药物组合---已极大地改变了对HIV感染的治疗。曾经一度被宣判为死刑的HIV感染如今变成一种慢性疾病：病人能够携带HIV存活数十年。
但是这种疗法也有不足之处。它的副作用包括肾脏问题、骨密度下降和胃肠道问题。如果一个人停止他或她的治疗，甚至只是少服用几剂药物，人体内的HIV病毒水平就能够快速反弹。
来自美国洛克菲勒大学的研究人员与来自德国科隆大学的研究人员合作，正在开发一种新的疗法：基于抗体的药物，它可能提供一种更好的用于长期控制HIV的策略。如今，根据一项I期临床试验开展的两项研究的结果，为抗体如何发挥功能提供新的认识。相关研究结果同时发表在2016年5月5日那期Science期刊上。
第一项研究中使用的一种被称作3BNC117的广泛中和抗体分子能够抵抗很多HIV毒株。Johannes Scheid在几年前分离出这种抗体，而且是从一名HIV感染者---这名感染者的免疫系统通过阻止HIV感染和破坏一种特定的被称作CD4 T细胞的免疫细胞而能够很好地中和血液中的HIV---体内分离到的。这项研究的下一步就是测试3BNC117与其他靶向作用于HIV的抗体的组合使用，以便确定是否观察到一种更加强大的抗病毒效果。研究人员也正在开展II期临床试验，在这项临床试验中，接受ART治疗的病人转向接受抗体治疗。doi:10.1126/science.aaf0972
在第二项研究中，研究人员想要确定3BNC117抗体治疗是否可能具有比ART治疗更多的益处。
他们研究了第一项临床试验的研究结果，然后采用一种HIV动力学数学模型来预测如果3BNC117只是中和血液中的HIV和阻断新的HIV感染产生，那么这些病人体内的HIV水平如何变化。他们的分析证实中和HIV单独并不能解释在病人体内观察到的病毒水平急剧下降，这就让他们猜测肯定存在另一种组分增强这种抗体的疗效。
通过针对模式小鼠开展研究，研究人员提供证据证实3BNC117能够调动小鼠体内的免疫细胞，加快它们清除被HIV感染的细胞。doi:10.1126/science.aaf1279
10.Nature：科学家利用CRISPR-Cas9技术成功构建出细胞疾病模型
为了阐明特殊基因错误如何引发疾病，科学家们需要在细胞中进行实验来研究具体突变对细胞的影响，如今来自洛克菲勒大学（Rockefeller University）和纽约干细胞研究所等机构的研究人员通过研究，利用基于CRISPR的基因编辑技术成功在细胞中重现了疾病发生的过程，相关研究刊登于国际著名杂志Nature上。此前并没有简单的方法来控制确定是否通过CRISPR-Cas9技术编辑就可以产生和特殊疾病表现相关的杂合突变，而本文研究中，研究者通过对上述距离关系特性的分析就成功实现了利用基于CRISPR的技术在细胞中重现疾病症状的目的。doi:10.1038/nature17664
11.Nature：发现肠道中不同细菌物种之间互惠互利
在一项新的研究中，来自美国布莱根妇女医院和波士顿儿童医院等机构的研究人员报道了不同细菌物种之间存在的一种罕见的合作。相关研究结果于2016年4月25日在线发表在Nature期刊上。研究人员发现一种被称作卵形拟杆菌（Bacteroides ovatus）的细菌消化膳食中的多糖---一种复杂的糖类物质，而且是以自身付出的代价，让其他细菌物种获益。通过利用体外实验和模式小鼠开展研究，研究人员发现卵形拟杆菌接受来自其他的肠道细菌物种的互惠利益作为回报。doi:10.1038/nature17626
12.Science：揭秘基因和肠道菌群相互作用引发炎性肠病的分子机制
近日，刊登在国际杂志Science上的一项研究报告中，来自美国的一组研究人员通过研究发现了人类机体中两种缺陷性基因和一类有益细菌释放的信息及肠易激综合征之间的关联，文章中研究者利用小鼠、离体人类细胞及人类肠道中的脆弱拟杆菌进行研究。
此前研究中研究者发现，脆弱拟杆菌（Bacteroides fragilis）是机体的一种有益菌群，其带来的益处远大于对机体的损伤，其他研究人员发现，克罗恩病患者机体中缺失两种名为NOD2和ATG16L1的基因，这两个基因的缺失会诱发机体肠道发生炎症，研究者目前并不清楚这种缺失的基因如何诱发疾病的发生，但在本文中研究者就取得了突破性的进展。doi:10.1126/science.aad9948
13.Cell：开发出低成本的基于CRISPR/Cas9的纸片诊断系统快速检测寨卡病毒
在一项新的研究中，一个由多个机构组成的由美国哈佛大学维斯生物启发工程研究所（Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering）合成生物学家James Collins博士领导的国际小组开发出一种低成本的基于试纸的快速诊断系统，该系统能够毒株特异性地检测寨卡病毒（Zika virus, ZIKV），而且它可能很快被用来在现场筛查血液、尿液或唾液样品。相关研究结果于2016年5月6日在线发表在Cell期刊上。
Collins团队开发出的这种诊断系统可能能够经过调整后用来鉴定许多种病原体，而且考虑到这种诊断系统的基于纸片的性质，它是一种极具成本效益的诊断平台。更重要的是，这种诊断方法是稳健的，而且在面临新出现的流行病爆发时，人们可以利用它快速作出反应，和开发出新的诊断方法。这种廉价的诊断系统在健康和环境筛查（特别是在资源条件比较差的地区）中的应用潜力是巨大的。doi:10.1016/j.cell.2016.04.059
14.Science：一箭三雕！HIV新靶点助推更强疫苗开发
在一项新的研究中，来自美国国家卫生研究院（NIH）等多家机构的研究人员取得三项突破。他们发现HIV的一个新的可被疫苗攻击的脆弱位点、一种结合这个靶位点的广泛中和抗体，以及这种抗体如何阻止这种病毒感染细胞。相关研究结果发表在2016年5月13日那期Science期刊上。这个新的靶位点被称作融合肽，是HIV包膜蛋白亚基gp41上的一部分。它是由8个氨基酸组成的，有助HIV与细胞融合从而感染该细胞。相比于HIV疫苗科学家们已研究的HIV病毒上的其他位点，这种融合肽具有更加简单的结构。doi:10.1126/science.aae0474
15.Science新研究为几十年争论提供新证据 找到记忆形成重要基石
几十年来，科学家们对于快速眼动睡眠是否直接参与记忆形成争论不休。现在一项发表在国际学术期刊Science上的最新研究表明，快速眼动睡眠确实在记忆形成过程中发挥一定作用--至少在小鼠模型上确实是这样。这项研究由麦吉尔大学和伯尔尼大学的研究人员共同完成。该研究首次证明快速眼动睡眠对于小鼠正常的空间记忆形成过程具有非常重要的作用。
快速眼动睡眠是所有哺乳动物睡眠过程中的一个关键时期，其中也包括人类。而随着阿尔茨海默病等脑疾病的发生，睡眠质量通常也会变得越来越差。特别是快速眼动睡眠经常在阿尔茨海默病中受到显著干扰，而根据这项研究的结果，这可能是导致阿尔茨海默病病人发生记忆损伤的一个直接原因。DOI: 10.1126/science.aad5252
16.Science & Cell子刊：丁胜突破性成果！利用特殊药物将皮肤细胞成功转化为心脏和大脑细胞
近日刊登在国际杂志Science和Cell Stem Cell上的两篇研究论文中，研究人员利用混合的化学物逐渐诱导皮肤细胞改变成为器官特异性的干细胞样细胞，最终发育成为心脏和大脑细胞，而这项研究发现或许提供了一种有效可靠的方法来对细胞进行重编程并且避免相应问题的发生。研究者Ding表示，这种方法或可帮助我们为患者制造新型细胞来治疗疾病，我们希望有一天可以利用本文中的方法来治疗诸如心脏病和帕金森等人类疾病。
刊登在Science上的研究论文中，研究人员利用9种化合物的混合制剂将人类皮肤细胞进行改变使其成为跳动的心脏细胞，经过反复试验，研究者通过将细胞改变成为类似多潜能干细胞的状态，最终发现了开启转化过程的最佳化合物组合模式，随后就可以在特殊的器官中诱导皮肤细胞产生多种不同类型的细胞。doi:10.1126/science.aaf1502
另一篇刊登于国际杂志Cell Stem Cell上的研究论文中，科学家们利用上述类似方法通过小鼠的皮肤细胞制造出了神经干细胞。这些混合的化合物中包含了9种分子，其中有些在上述的研究中已经使用过了，经过10天时间这些化合物就可以改变细胞的“身份”，直到所有的皮肤细胞的基因都被关闭同时神经干细胞的所有基因被开启；当将新生的神经干细胞移植入小鼠机体中后，这些干细胞就会自发发育成为三种基本类型的脑细胞：神经元、寡突细胞和星形细胞，这些神经干细胞同时还可以进行自我复制，从而帮助治疗大脑损伤或神经变性疾病。doi:10.1016/j.stem.2016.03.020
17.Cell：令人吃惊！人类皮肤微生物组是高度稳定的
根据一项新的宏基因组学研究，尽管经常清洗和接触富含细菌的物体，我们个人的皮肤微生物环境在一段时间后仍然保持高度稳定。这一认识可能能够被用来更好地理解一系列人类皮肤疾病，从而有助开发益菌素（prebiotic）、益生菌（probiotic）和微生物移植方法。相关研究结果发表在2016年5月5日那期Cell期刊上。
Kong和Segre发现细菌、真菌和病毒群落不仅对特定的皮肤部位表现出强烈的栖息偏好性，而且起着微生物印迹（microbial fingerprint）的作用，其中这种微生物印迹对个人而言是高度独特的。在这项新的研究中，他们通过研究这些皮肤微生物群落的纵向稳定性（即时间稳定性）而扩大研究。研究人员在三个相继的时间点（从1个月到2年）上获取12名健康人的皮肤样品，然后在17个皮肤部位进行宏基因组鸟枪法测序。doi:10.1016/j.cell.2016.04.008
18.Cell：记忆也是可以遗传的
科学家们最近发现，我们的生活经历也许可以遗传给子代或孙代，而且这种遗传功能能够开启或关闭。表观遗传学是研究基因表达的遗传变化的学科。虽然一些变异能够遗传，但并不是由于DNA本身的变化导致的。例如，我们的生活经验是不由DNA编码控制的，但这些信息也能够通过遗传的方式传递给我们的孩子。最近一项研究发现，个体受过外伤之后，会导致后代出现某些相关的效应。这一现象不禁引发了一个问题，那就是这种“记忆”是如何遗传的？
来自Tel Aviv大学的研究者们希望搞清楚这一问题，他们发现能够通过外界干预的方式“启动”或“关闭”环境影响的代际遗传。相关结果发表在《cell》杂志上。DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2016.02.057
19.Cell：首次鉴定出胰腺癌的潜在治疗靶标
在一项新的研究中，来自美国麻省总医院（MGH）等机构的研究人员鉴定出一种最为常见的被称作胰腺导管腺癌（pancreatic ductal adenocarcinoma, PDAC）的胰腺癌类型的首个潜在的分子治疗靶标。除了发现在大约30%的PDAC病例中肿瘤抑制蛋白SIRT6失活之外，研究人员还鉴定出SIRT6抑制PDAC发展的精确分子机制，这一机制不同于它抑制结直肠癌的方式。相关研究结果于2016年5月12日在线发表在Cell期刊上。doi:10.1016/j.cell.2016.04.033
20.Nature & Nat Commun：深入理解为何一些乳腺癌很难治疗
根据一项得到英国癌症研究中心（Cancer Research UK）资助的新研究，科学家们揭示出至关重要的关于乳腺癌如何产生和与乳腺癌患者存活相关联的基因变化的新遗传信息。相关研究结果于2016年5月10日发表在Nature Communications期刊上。doi:10.1038/ncomms11479
METABRIC研究是一项涉及2000名乳腺癌患者的大型研究，揭示出乳腺癌能够被划分为10种亚型。METABRIC研究是一项最为大型的分子分析研究，旨在研究在任何一种乳腺癌亚型接受治疗后，这种疾病如何发展。它是由英国癌症研究中心和不列颠哥伦比亚癌症研究中心（British Columbia Cancer Agency）合作开展的。METABRIC研究的结果发表在Nature研究中。doi:10.1038/nature10983
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