2014年三大國際著名雜志Science刊登了很多亮點耐人尋味的研究，本文中小編就盤點了2014年science雜志及其子刊發(fā)表的一些非常有意義的亮點研究。
science及其子刊
[1] Science：研究揭示共生腸道微生物如何調(diào)節(jié)宿主免疫反應(yīng)
根據(jù)西奈山Icahn School of Medicine一組研究人員最新完成的一項新研究證實：GM-CSF蛋白在維持腸道免疫耐受起到重要作用，蛋白缺陷會增加炎癥性腸病(IBD)易感性。IBD是一種嚴(yán)重的疾病，特點是慢性腸道炎癥，是對細(xì)菌和食物抗原的免疫反應(yīng)異常失調(diào)的結(jié)果。發(fā)表在Science雜志上的這項研究推進(jìn)了我們對共生腸道微生物如何調(diào)節(jié)免疫力的理解，并為識別新的藥物靶點鋪平道路。
[2] Science：科學(xué)家將干細(xì)胞成功誘導(dǎo)成組織器官
近日，刊登在國際雜志Science上的一篇研究論文中，來自弗吉尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員通過研究克服了生物學(xué)上的一大屏障，研究者利用干細(xì)胞成功生長出了器官和組織，通過對合適的信號路徑進(jìn)行操作，研究人員成功地將胚胎干細(xì)胞植入到魚的胚胎中，從而可以對胚胎的發(fā)育進(jìn)行控制。
研究者表示，未來利用干細(xì)胞來治療人類疾病將會是一個大的趨勢，同時這也為再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究提供了研究基礎(chǔ)。研究者Chris Thisse表示，這篇論文中我們運用正確的方法將胚胎干細(xì)胞引入到動物體內(nèi)，這樣就可以實現(xiàn)對胚胎發(fā)育的監(jiān)測。
[3] Science：治療癌癥和糖尿病的靶標(biāo)蛋白
近日，昆士蘭大學(xué)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，一種調(diào)節(jié)你長多高的蛋白可用于治療疾病，包括癌癥和糖尿病。生長激素通過其受體作用，決定是否你正在努力達(dá)到身高最高。
來自昆士蘭大學(xué)分子生物科學(xué)研究所Mike Waters教授的研究，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)生長激素受體也是癌癥和糖尿病藥物靶標(biāo)。
沒有生長激素受體的人從不罹患癌癥或糖尿病死亡，這使它成為理想的藥物靶標(biāo)，Waters教授說：但我們只有足夠了解它是如何運作的，才能設(shè)計出癌癥或糖尿病藥物。
[4] Science：靶向癌細(xì)胞“種子”或開發(fā)出治療乳腺癌的新型療法
近日，來自美國南加州大學(xué)的研究人員通過研究表明，對于乳腺癌患者來講個體化醫(yī)療或許指日可待，在刊登在國際雜志Science上的一篇研究報告中，研究者揭示了其如何從六個病人的血流中分離出循環(huán)的乳腺癌細(xì)胞，其中有些致死性的癌細(xì)胞就是乳腺癌發(fā)生轉(zhuǎn)移的“種子”，這些“種子”可以隨著血流在機體中隨處流動并且在重要的器官中，比如骨骼、肺部、肝臟甚至大腦中形成二級腫瘤組織。
這項研究中，研究者建立了鑒別新型突變及評估藥物敏感性的體系，未來科學(xué)家們有可能就會利用從病人機體中分離出的癌細(xì)胞來監(jiān)測患者疾病的進(jìn)展，以及開發(fā)新型的個體化用藥策略。
[5] Science：細(xì)胞重編程的關(guān)鍵組蛋白伴侶分子
近日，刊登在國際雜志Science上的一篇研究論文中，來自密歇根州立大學(xué)的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)，名為ASF1A的基因在干細(xì)胞發(fā)育過程中發(fā)揮著重要作用;干細(xì)胞可以發(fā)育分化成為機體不同類型的細(xì)胞組織從而挽救人類的生命。
實際上ASF1A基因并不是本文的研究人員所發(fā)現(xiàn)的，該基因主要負(fù)責(zé)細(xì)胞的重編程，細(xì)胞的重編程即轉(zhuǎn)變細(xì)胞的類型，這對于干細(xì)胞的分化至關(guān)重要。這項研究中，研究人員分析了卵母細(xì)胞中5000個基因，發(fā)現(xiàn)基因ASF1A、OCT4以及一種可溶性助手分子是細(xì)胞重編程中的重要組分。
研究者Elena Gonzalez-Munoz表示，本文研究揭示了干細(xì)胞發(fā)育的一項重大突破，如今我們揭示了成年體細(xì)胞比如皮膚細(xì)胞如何被轉(zhuǎn)變成為胚胎干細(xì)胞，這或許可以幫助我們更清楚地理解這其中所涉及的機制及生物學(xué)過程。
[6] Science：超速電子幫助放療殺滅癌細(xì)胞
近日，來自貝爾法斯特女王大學(xué)的研究人員通過研究在實驗物理領(lǐng)域取得了重大發(fā)現(xiàn)，相關(guān)研究發(fā)表在國際雜志Science上，文章中研究人員揭示了放射療法殺滅癌細(xì)胞的機制。
研究者利用閃光燈來追蹤氨基酸納米分子內(nèi)部電子的超速運動方式，研究者Greenwood教授表示，解釋電子如何在納米尺度上運動對于理解物質(zhì)發(fā)生的一切過程非常重要，而電荷可以開啟許多生物、化學(xué)及電子過程，比如電離輻射與DNA相互作用產(chǎn)生的電荷以及隨后引發(fā)的超速運動會引發(fā)DNA的損傷以及細(xì)胞的死亡，因此我們就可以利用該原理來設(shè)計治療癌癥的放療方法，這對于揭示放療方法在癌癥治療過程中的作用非常關(guān)鍵。
在時間軸上描述光和電子之間相互作用的機制可以幫助改善太陽能電池中光向電流轉(zhuǎn)化的效率，或者幫助改善利用光的快速微處理器的工作效率。本文研究中研究者揭示了超速電子在化學(xué)、生物以及納米技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，而超速光誘導(dǎo)的電子研究領(lǐng)域或許對于生物學(xué)研究領(lǐng)域也有非常大的幫助，尤其是對于研究癌癥療法具有很大的意義。
[7] Sci Transl Med：哈佛科學(xué)家新非侵入療法預(yù)防乳腺癌
哈佛大學(xué)Wyss生物工程研究中心的科學(xué)家開發(fā)出一種新的治療乳腺癌的方法，該方法能夠抑制培養(yǎng)乳腺癌細(xì)胞的狀態(tài)和預(yù)防小鼠乳腺癌的發(fā)病。科學(xué)家希望有一天能夠基于該研究開發(fā)出新的治療方法，讓患者免受手術(shù)，放化療等痛苦。相關(guān)報道發(fā)表在近期的Science Translational Medicine雜志上。
女性可以通過乳腺自檢，X射線，MRI和遺傳分析等方法來進(jìn)行早期檢查。該早期診斷確實可以挽救很多人的生命，但是由于乳腺癌早期檢查并不是完全準(zhǔn)確，所以有很多人也許并未患病卻經(jīng)受著手術(shù)，放化療的痛苦。更為嚴(yán)重的是，有些高患病風(fēng)險的人要選擇預(yù)防性乳房切除。
目前阻止癌細(xì)胞生長的方法就是殺死癌細(xì)胞，但是很遺憾的是，常規(guī)的手術(shù)，放療，化療都會損傷健康組織，造成嚴(yán)重副作用。
[8] Sci Signal：抑制整合素受體或促發(fā)癌癥轉(zhuǎn)移
來自LACDR 由Erik Danen領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊發(fā)現(xiàn)一種癌癥治療策略可能實際上在某些情況下，可能導(dǎo)致癌癥轉(zhuǎn)移增加。這一發(fā)現(xiàn)發(fā)表在Science Signaling雜志上。
該正被質(zhì)疑的治療策略涉及阻斷所謂的“整合素”受體。癌細(xì)胞使用這些受體與他們的環(huán)境交互，當(dāng)這一過程被阻斷，癌癥細(xì)胞變得更弱，引起腫瘤萎縮。
最近的一些遺傳學(xué)研究表明，整合素抑制劑也有可能導(dǎo)致一些癌癥變得更加“咄咄逼人”，產(chǎn)生不利影響。
這種現(xiàn)象目前還不被完全理解，LACDR研究人員發(fā)現(xiàn)，所謂的三陰性乳腺癌細(xì)胞響應(yīng)整合素抑制治療后，細(xì)胞遷移會明顯變化。
[9] Sci Rep：重編程技術(shù)產(chǎn)生心肌細(xì)胞
密歇根大學(xué)科學(xué)家通過重編程技術(shù)，成功的采用纖維母細(xì)胞修復(fù)了受損的心臟。相關(guān)報道發(fā)表在近期的Scientific Reports雜志上。
之前采用重編程方法修復(fù)心肌細(xì)胞的成功率很低。密歇根大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)系的Andrew Putnam教授認(rèn)為他找到了重編程技術(shù)的關(guān)鍵因素。
Putnam博士稱，之前的研究根本不考慮細(xì)胞周圍環(huán)境因素，除了基因不考慮其他任何問題，但是環(huán)境是可以影響基因表達(dá)的。
[10] Sci Rep：癌細(xì)胞的克星—狼瘡抗體
來自耶魯大學(xué)癌癥研究中心的科學(xué)家通過研究發(fā)現(xiàn)狼瘡抗體或許會摧毀癌細(xì)胞，相關(guān)研究成果刊登于國際雜志Scientific Reports上。
文章中研究人員James E. Hansen表示，缺失DNA修復(fù)機制的癌細(xì)胞往往會對狼瘡抗體的攻擊更為敏感;狼瘡患者會產(chǎn)生許多自身抗體來攻擊患者自身的細(xì)胞，從而產(chǎn)生狼瘡的典型癥狀;實際上這些抗體中的一部分往往會滲入到細(xì)胞核中損傷DNA，研究人員假設(shè)，或許可以利用這種狼瘡患者產(chǎn)生的抗體來作為新型的抗癌療法。
決定一個細(xì)胞發(fā)育的遺傳代碼往往被寫入到了DNA中，而遺傳代碼的損傷往往會引發(fā)細(xì)胞功能失調(diào)或者轉(zhuǎn)變成為癌細(xì)胞，正常的細(xì)胞需要進(jìn)行不斷地自我修復(fù)及遺傳代碼的保存，但是許多癌細(xì)胞則存在缺損的DNA修復(fù)機器，并且會不斷積累遺傳突變。
[11] Sci Transl Med：ALS的潛在新治療途徑
哈佛大學(xué)干細(xì)胞研究所(HSCI)科學(xué)家在Science Translational Medicine雜志上公布的一份報告，對于尋求肌萎縮側(cè)索硬化癥(ALS)的真正治療方法，起到了突破性推動作用。
干細(xì)胞與再生生物學(xué)(HSCRB)的Kevin Eggan和他的同事，在實驗室里證明了用定制干細(xì)胞來造制造人類疾病模型，可能有一天會替代動物疾病模型。
這項新的研究也提示以作其他治療用途的臨床試驗化合物可能是治療ALS的候選藥物。哈佛大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，基因干預(yù)這些藥物作用靶點(前列腺素受體)，能將ALS動物模型存活時間延長5-10%。
[12] Nat Neurosci：DNA或影響阿爾茲海默癥
研究人員一項新的研究揭示了阿爾茨海默氏癥與早期大腦DNA甲基化改變的相關(guān)性。DNA甲基化是DNA構(gòu)建模塊的生化改變，它是一個標(biāo)記，表明在給定的人類基因組區(qū)域中DNA是否開放和具有生物活性。
據(jù)研究人員介紹，這是第一次大規(guī)模采用全體表觀基因組聯(lián)合研究(EWAS)。EWAS側(cè)重研究染色體組成和變化，這與大腦和阿爾茨海默氏癥相關(guān)。
“我們的研究方法可以幫助更好地理解在阿爾茨海默氏癥中環(huán)境危險因素的生物學(xué)影響和經(jīng)歷” Philip L. De Jager博士說，“研究表觀基因組或者發(fā)生在DNA中的化學(xué)改變有絕對優(yōu)勢，表觀基因組具有可塑性，它會隱匿一些生活事件的發(fā)生，如疾病易感性、吸煙、抑郁和更年期，這可能會影響對阿爾茨海默氏病和其他疾病的易感性的判斷。
[13] Sci Transl Med：基因修飾T細(xì)胞幫助免疫系統(tǒng)攻擊腫瘤
基因修飾T細(xì)胞因可幫助人體免疫系統(tǒng)識別并攻擊腫瘤，為此被稱為腫瘤治療的"第五支柱"。
上述治療方法已經(jīng)在血癌，如白血病中顯示出治療功效。在某些腫瘤類型如間皮瘤治療過程中，當(dāng)這些“修修補補”的T細(xì)胞被再注入到患者血液中時，患者腫瘤會很好抵抗T細(xì)胞攻擊。
研究人員試圖直接向腫瘤區(qū)域提供基因修飾后的T細(xì)胞，并發(fā)現(xiàn)這些T細(xì)胞不僅攻擊了癌細(xì)胞，同時成功阻斷了癌癥再次發(fā)生。他們的研究結(jié)果發(fā)表在Science Translational Medicine雜志上。
該研究主要使用人源T細(xì)胞和小鼠腫瘤，其研究結(jié)果有助于加快開展1期臨床試驗。研究人員嘗試了兩種靜脈注射，將重新裝備(基因修飾)的T細(xì)胞注射入間皮瘤小鼠胸膜腔。奇怪的是，當(dāng)基因修飾的T細(xì)胞到達(dá)腫瘤部位，它們能“看到”敵人(癌細(xì)胞)，激活自己的同時也激活其他T細(xì)胞。
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