11月必看的重磅級研究Top10

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谷 君 說

嬰兒配方奶粉不僅能在營養方面模擬母乳，而且還能在嬰兒消化道中滋養類似腸道菌群的生長。

重磅級研究

文/T.shen

圖片來源：pinterest

Nat Genet：2018年諾獎之後科學家們又發現免疫療法的新型靶點

繼2018年諾貝爾生理學或醫學獎之後，全球很多研究人員都將目光轉移到了腫瘤免疫療法的開發上。

近日，一項刊登在國際雜誌Nature Genetics上的研究報告中，來自麥吉爾大學健康中心的科學家們通過研究發現：

一種名為TIM-3的分子在機體免疫反應的調節上扮演著關鍵角色。

這種特殊分子或有望作為一種新型潛在靶點幫助研究人員開發治療癌症和其它疾病的新型免疫療法。

研究者發現，當TIM-3蛋白功能處於抑制狀態或失活時，機體免疫系統功能就會被完全「釋放」，T細胞就會失控過量表達。

從而引發皮下脂膜炎T淋巴瘤（LTSCP，subcutaneous panniculitis T lymphoma），這種特殊癌症起源於淋巴細胞。

文章中，研究者在這種綜合征的疾病起源處發現了兩種原始的突變，這些突變能直接對TIM-3發揮作用，抑制該分子在淋巴細胞表面表達，並攻擊癌細胞。

研究者發現，這種淋巴瘤相關的免疫反應的過度激活要比他們最初想像中更為普遍。

目前研究人員在東亞人、澳大利亞人、波利尼西亞人及歐洲人身上都發現了這兩種突變。

同時研究人員還在這些人群的兄弟姐妹中發現了相同的罕見淋巴瘤，當進行基因組測序後，研究人員發現：

所有患者都攜帶有HAVCR2基因的相同基因突變。

該基因能編碼TIM-3，其會通過父母親來傳遞。

Nature Cell：中美科學家重磅級發現！RNA甲基化修飾或能促進機體學習和記憶過程

RNA攜帶著DNA編碼的指令片段，其能攜帶蛋白質的產生從而完成細胞內的工作。

但這一過程並不總是簡單明了。

DNA或RNA的化學修飾會在不改變實際遺傳序列的情況下改變基因的表達狀況。

這種表觀遺傳學修飾會影響機體許多生物學過程。

比如免疫系統反應、神經細胞發育、多種人類癌症甚至肥胖等。

其中很多改變實際上是通過甲基化作用來發生的，甲基化作用即是將甲基化基團添加到DNA或RNA分子上（添加甲基基團的蛋白質被稱為「書寫者」，而移除甲基化基團的蛋白質被稱為「橡皮擦」）。

要使得甲基化能夠產生一定的生物學效應，就必須有「解讀器」蛋白質來識別這種變化並與之相結合。

哺乳動物機體中信使RNA最常見的修飾就是N6-甲基腺苷（m6A）修飾。

m6A廣泛存在於神經系統中，其能幫助協調多種神經生物學功能，並能通過YTH蛋白家族中的閱讀蛋白來發揮作用。

近日，一項刊登在國際雜誌Nature上的研究報告中，來自芝加哥大學、濱州大學和中國上海科技大學的科學家們通過聯合研究發現：

YTH蛋白家族成員—Ythdf1在機體學習和記憶形成過程中扮演重要的角色，YTH蛋白家族能夠特異性地識別m6A。

研究者表示，利用CRISPR/Cas9基因編輯技術敲除小鼠機體中的Ythdf1後，就能夠促進m6A修飾的信使RNA對機體的學習活動產生反應，並直接引起神經細胞刺激。

Nat Med：母乳餵養和嬰兒配方奶粉餵養或對嬰兒腸道微生物組影響不同

嬰兒配方奶粉不僅能在營養方面模擬母乳，而且還能在嬰兒消化道中滋養類似腸道菌群的生長。

諸如此類，微生物對於維持機體健康必不可少，其能抵禦致病菌對機體的影響，同時還能影響機體的代謝過程。

並能幫助合成多種維生素和氨基酸來促進嬰兒健康生長發育。

近日，一項刊登在國際著名雜誌Nature Medicine上的研究報告中，來自華盛頓大學醫學院的科學家們通過研究發現：

當嬰兒配方奶粉和母乳都能促進嬰兒腸道中相似種類細菌生長的同時，這些細菌所表現出的「工作方式」卻並不盡相同。

目前研究人員並不清楚這些差異對嬰兒機體健康的影響。

研究者Gautam Dantas教授說道，嬰兒配方奶粉的製造商會不斷地調整奶粉原料，其能成功找到正確的細菌組合。

但截至目前為止，幾乎所有的研究都重點關注細菌的成分和種類，而對於細菌如何發揮作用並沒有進行相關研究。

這項研究中，研究人員通過研究發現，細菌看似相同，實則其發揮著不同的功能。

文章中，研究人員對來自60名嬰兒腸道中細菌的完整DNA進行分析來鑒別每一個嬰兒腸道微生物組的成員，腸道微生物組是生存在機體消化道中的細菌群落。

研究人員分析了腸道菌群能夠合成且破碎的氨基酸和其它生物性分析，腸道菌群能夠釋放代謝副產物來影響宿主機體的生理學功能。

包括營養、炎症和消化系統健康。

Nat Commun：僅需一滴血！一種基於手機的設備就可檢測HIV-1

人類免疫缺陷病毒HIV-1通過攻擊健康的免疫細胞削弱人體的免疫系統，從而導致獲得性免疫缺陷綜合征（AIDS，俗稱艾滋病）。

在缺乏基礎設施和訓練有素的醫療專業人員的發展中國家，控制HIV-1仍然是一個重大的全球健康挑戰。

傳統的HIV-1病毒監測方法是比較昂貴的，需要使用聚合酶鏈式反應（PCR）。

早期檢測HIV-1是阻止疾病進展和傳播的關鍵，但是它需要長期的監測，這對那些必須前往診所或醫院的家庭來說可能是一個負擔。

在一項新的研究中，為了解決這個問題，美國布萊根婦女醫院的Hadi Shafiee博士及其團隊利用納米技術、微晶元（microchip）、手機和三維列印的手機附件，開發出一種攜帶型的可負擔得起的移動診斷工具，這種工具能夠在醫療資源有限的地區用於測試和監測HIV-1。

這種快速的基於手機的診斷平台代表著一種診斷急性病毒感染的新方法，從而可能降低病毒傳播風險。

此外，它也可能用於檢測早期的治療失敗。相關研究結果近期發表在Nature Communications期刊上。

Immunity：突破！新型抗體有望治療多種類型癌症

doi：10.1016/j.immuni.2018.09.014

近日，一項刊登在國際雜誌Immunity上的研究報告中，來自南安普敦大學的科學家們通過研究開發了一種新抗體，其或能幫助闡明癌症抵禦機體免疫系統的奧秘。

文章中，研究人員對抗體進行工程化改造使其能夠靶向作用免疫受體4-1BB，該受體能夠激活殺傷性T細胞來尋找並破壞癌細胞。

4-1BB是一種免疫療法靶點，其主要存在於腫瘤中調節性T細胞上。

而調節性T細胞能夠關閉殺傷性T細胞的功能，同時殺傷性T細胞也能表達4-1BB，但表達程度較低。

研究人員在臨床前腫瘤模型中設定了一種4-1BB抗體，其能夠剔除調節性T細胞從而促進導致腫瘤消退。

然而，因為這種抗體非常擅長剔除調節性T細胞而並不擅長刺激殺傷性T細胞。

因此，研究人員似乎並不可能利用這類規則的抗體來調節疾病的治療手段。

Cell：重磅！中國科學家開發出有望根治成人惡性腦瘤的新療法！

doi：10.1016/j.cell.2018.09.038

sGBM（secondary glioblastoma，繼發性膠質母細胞瘤）是一種罕見的成年人腦瘤。

每年的該病的發生率為百萬分之二至百萬分之五，比如以香港的750萬人口為參照的話。

那麼，每年將會有超過15人被診斷為繼發性膠質母細胞瘤。

這種腫瘤起初是從包圍脊柱和大腦的神經細胞周圍低級別的神經膠質瘤（LGG）開始發生的，患者的5年生存率低於10%。

目前研究人員利用名為替莫唑胺（TMZ）的化療藥物來治療繼發性膠質母細胞瘤，而該療法首先在歐洲被開發。

在21世紀初期開始被廣泛使用，藥物替莫唑胺會誘發腫瘤細胞出現非特異性的DNA損傷，從而抑制腫瘤再生和擴散。

然而歷史和患者數據顯示，接受替莫唑胺治療的繼發性膠質母細胞瘤患者幾乎總是會出現病情複發的狀況。

而且腫瘤所表現出的突變會讓腫瘤躲避第二輪替莫唑胺的治療，並對化療產生耐受性，因此研究人員就需要尋找更好的治療手段。

Front Neurosci：坐實！喝咖啡真的能夠降低阿爾茲海默病和帕金森疾病的患病風險！

doi：10.3389/fnins.2018.00735

每年全球大約會消費5000億杯咖啡。

近日，一項刊登在國際雜誌Frontiers in Neuroscience上的研究報告中，來自加拿大Krembil研究所的科學家們通過研究發現：

喝咖啡或能幫助降低個體患阿爾茲海默病和帕金森疾病的風險。

研究者Donald Weaver說道，攝入咖啡似乎並不會讓我們患上阿爾茲海默病和帕金森疾病，但我們想知道其中的原因是什麼。

是否是因為咖啡中的某些化合物發揮了關鍵作用，從而能幫助減緩年齡相關的機體認知力下降。

文章中，研究人員對三種不同類型的咖啡進行了研究，分別是淺烘焙咖啡（light roast）、焦炒咖啡（dark roast）和無咖啡因的焦炒咖啡（decaffeinated dark roast）。

Nature：重大發現！腸道菌群或能控制機體的運動方式！

近日，一項刊登在國際雜誌Nature上的研究報告中，來自加州理工學院的科學家們通過研究對「跟著直覺走」的含義進行了新的詮釋。

文章中，研究者發現，腸道菌群能夠控制果蠅的運動，同時他們還鑒別出了參與整個過程的特殊神經元。

相關研究結果或能闡明機體腸道和大腦之間的關聯，尤其是能夠闡明腸道菌群影響機體行為（包括運動）的分子機制。

研究者Sarkis K. Mazmanian教授表示，我們觀察到不攜帶細菌的無菌果蠅常常會異常活躍。

相比攜帶正常水平微生物的果蠅而言，這些果蠅會走得更快，更遠，而且休息的時間也更短。

文章中，研究人員調查了腸道菌群影響果蠅行為的通路。

運動對於機體的一系列活動都非常重要，比如交配、尋找食物等。

研究結果表明，腸道菌群或許對於動物機體的基礎行為非常重要。

果蠅攜帶著5-20種不同的菌群，這項研究中，研究人員利用每一種細菌處理無菌果蠅。

結果發現，當果蠅接觸短乳桿菌時，其移動速度就會降低至正常水平。

因此短乳桿菌或許就是能夠恢復無菌果蠅正常行為的其中一種關鍵細菌。

同時研究者還發現，一種名為木糖異構酶（xylose isomerase，XI）的分子對於該過程非常重要。

因為短乳桿菌中存在木糖異構酶，且該酶能夠分解糖類，利用木糖異構酶來處理果蠅就足以減緩其運動速度。

Science：著名華人學者庄小威再發力作，構建出下丘腦視前區的細胞空間圖譜

doi：10.1126/science.aau5324

科學家們早就意識到為了研究大腦，就必須了解組成大腦的細胞。

如果獲取一塊大腦組織，研究組織中細胞表達的基因，這可發現大腦組織中存在多少種細胞類型，但是這仍然會留下一大大問題：

為了研究這些細胞表達的基因，需要將它們從大腦組織中脫離下來，然而，這會丟失寶貴的信息---它們是如何在組織中組裝在一起的。

因此，如果人們想要真正地理解大腦，就需要了解大腦中的細胞所在的空間環境。

不同於肝臟或其他器官的是，大腦的不同尋常之處在於大腦中的細胞以一種對稱的形式進行組裝。

因此在研究一塊大腦組織時，應當不僅能夠觀察這種組織中有哪些細胞類型，而且還能夠觀察它們在哪裡，它們周圍有哪些類型的細胞。

在一項新的研究中，通過使用MERFISH，Zhuang與哈佛大學的Catherine Dulac教授合作，著手解決那些長期困擾著試圖理解大腦運作方式的科學家們的問題。

相關研究結果於2018年11月1日在線發表在Science期刊上。

Cell：構建出人類免疫細胞圖譜，可確定遺傳變異對基因表達的影響

doi：10.1016/j.cell.2018.10.022

比較任何兩個人的DNA，你會發現他們的遺傳密碼中的數百萬個位點存在著不同。

如今，在一項新的研究中，來自美國拉霍亞免疫學研究所（LJI）的研究人員分享了大量數據。

這些數據對於破譯這種自然遺傳變異如何影響免疫系統保護我們健康的能力至關重要。

相關研究結果於2018年11月15日在線發表在Cell期刊上。

四年多來，在Pandurangan Vijayanand博士的領導下，這些研究人員一直在進行大規模的免疫分析工作。

並詳細說明了DNA序列中的變異如何影響不同類型免疫細胞中的基因活性。

他們正在通過一個新的資料庫DICE（Database of Immune Cell Expression， Expression of quantitative trait loci and Epigenomics， 即免疫細胞表達、數量性狀座位表達和表觀基因組學資料庫）來分享他們的發現。

這使得世界各地的科學家們輕鬆地探究這些數據，這是因為它們與基因、細胞類型或者疾病存在關聯。

為了確定遺傳變異對免疫系統的影響，Vijayanand及其同事們產生了15種類型免疫細胞的基因活性譜。

其中這15種類型的免疫細胞發表著在91名健康供者中每個人的血液中發現的最為豐富的細胞類型。

他們的研究結果揭示了遺傳變異對免疫系統中基因活性的深遠影響。對12000多個基因---大約佔這些細胞中所有活性基因的60％---而言，天然存在的遺傳變異與某些細胞類型中基因活性的顯著差異相關。

Vijayanand說，「我們觀察到的效應大小是令人吃驚的。這不是一些微小變化。」

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