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在即將過去的3月里，Nature雜志又有哪些亮點研究值得學習呢？小編對相關(guān)文章進行了整理，與大家一起學習！
圖片來源：Figure courtesy of the Muir Lab
【1】Nature：重磅！科學家成功解析人類癌癥中的組蛋白突變藍圖
doi：10.1038/s41589-021-00738-1
近日，一篇發(fā)表在國際雜志Nature上的研究報告中，來自普林斯頓大學等機構(gòu)的科學家們通過研究完成了首個人類基因組癌癥相關(guān)組蛋白突變的全面分析，包括具體的生化和細胞特征分析等；干擾核小體重塑的組蛋白突變或會促進多種人類癌癥的發(fā)生和進展。在人類基因組中，DNA被包裹在由8種組蛋白組成的盤狀結(jié)構(gòu)中，其每一種都會形成核小體；重復的核小體單位會組成染色質(zhì)，而染色質(zhì)是一種結(jié)構(gòu)化和具有動態(tài)特性的遺傳信息倉庫。
這項研究中，研究人員想通過研究理解細胞中染色質(zhì)控制遺傳過程的分子機制以及這些過程的破壞如何引起疾病的發(fā)生。研究者Michelle Mitchener說道，基于此前研究我們發(fā)現(xiàn)，組蛋白的多種不同突變與不同的癌癥以及不同階段的癌癥都有一定的相關(guān)性；此前的研究是關(guān)于突變在染色質(zhì)中位置的概述，其更多的是關(guān)于科學家們在數(shù)據(jù)挖掘方面的努力。而本文研究重點是闡明這些突變在功能上和生化上到底能發(fā)揮怎樣的作用，如果其會導致癌癥，那么其中具體的分子機制是怎樣的？科學家們又能從結(jié)構(gòu)和生化層面上闡明其具體的作用機制嗎？
【2】Nature：科學家發(fā)現(xiàn)能誘導鱗狀細胞癌發(fā)生的關(guān)鍵驅(qū)動子—NSD3！
doi：10.1038/s41586-020-03170-y
近日，一篇刊登在國際雜志Nature上的研究報告中，來自阿卜杜拉國王科技大學等機構(gòu)的科學家們通過研究發(fā)現(xiàn)，名為NSD3的酶類或是癌癥發(fā)生的主要驅(qū)動子；如今這種染色質(zhì)調(diào)節(jié)酶已經(jīng)被科學家們進行了廣泛研究，其是常見肺癌的關(guān)鍵驅(qū)動因素，而靶向作用該酶類的藥物或能改善特殊類型癌癥患者的治療和存活率。
研究者Lukasz Jaremko說道，鱗狀細胞癌（Squamous cell carcinoma）在人類所有肺癌中占到了近乎三分之一的比例，文章中，我們進行了結(jié)構(gòu)和動態(tài)學的分析，包括酶活性研究、遺傳分析、小鼠模型和人類細胞研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這種名為組蛋白賴氨酸N-甲基轉(zhuǎn)移酶（NSD3，histone-lysine N-methyltransferase）的酶類或能作為肺癌的主要驅(qū)動因素。
【3】Nature：新冠病毒D614G突變增強這種病毒的復制和傳播
doi：10.1038/s41586-021-03361-1
在諸如英國變體B.1.1.7之類的冠狀病毒SARS-CoV-2變體出現(xiàn)之前，稱為D614G的SARS-CoV-2變體（即攜帶D614G突變的SARS-CoV-2病毒）已經(jīng)從引發(fā)SARS-CoV-2大流行的原始病原體中突變出來。D614G已經(jīng)迅速擴散成為全球范圍內(nèi)數(shù)量最多的變體，而且在所有新出現(xiàn)的變體中都保留了這種D614G突變。
在一項新的研究中，來自瑞士病毒與免疫學研究所、伯爾尼大學、德國弗里德里希-勒夫勒研究院和美國疾病控制與預防中心的研究人員如今能夠在實驗室和動物模型中證實，為什么D614G變體能夠比原來的SARS-CoV-2病毒更占優(yōu)勢，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Nature期刊上。研究者表示，我們的方法也讓我們能夠更好更快地描述新出現(xiàn)的變體，如英國變體B.1.1.7?！边@些研究結(jié)果對于評估新變體猖獗的風險極為重要，因為它們顯示了SARS-CoV-2變體的適應(yīng)優(yōu)勢如何導致更高的傳播。
【4】Nature重磅解讀！人類胎盤或是遺傳缺陷的“垃圾場”，更像是腫瘤一樣！這到底是為何？
doi：10.1038/s41586-021-03345-1
近日，一篇發(fā)表在國際雜志Nature上題為“Inherent mosaicism and extensive mutation of human placentas”的研究報告中，來自英國桑格學院研究所等機構(gòu)的科學家們通過研究證實，胎盤的正常結(jié)構(gòu)與其他人體器官或許并不相同，但卻與腫瘤相似，并攜帶有許多在兒童癌癥中發(fā)現(xiàn)的相同基因突變。文章中，研究人員提出證據(jù)支持了胎盤是遺傳缺陷的“傾瀉場”這一理論，而胎兒則能夠糾正或避免這些錯誤，這一研究結(jié)果為研究基因突變和出生結(jié)局之間的關(guān)聯(lián)提供了明確的證據(jù)，從而就能幫助科學家們更好地理解諸如早產(chǎn)和死產(chǎn)等問題。
在女性懷孕的最初一段時間，受精卵會植入到子宮壁，并開始從一個細胞分裂成多個細胞；細胞會分化為多種細胞類型，其中一部分細胞就會形成胎盤；大約在懷孕10周左右，胎盤就開始形成并會進入到母體的血液循環(huán)中，為胎兒提供氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)，并幫助清除廢物且能調(diào)節(jié)關(guān)鍵的激素水平。長期以來，科學家們知道，胎盤不同于機體其它器官，在1%-2%的妊娠中，一些胎盤細胞中的染色體數(shù)目與胎兒機體細胞中的染色體數(shù)目不同，這種基因缺陷對于胎兒是致命的，但胎盤通常能夠正常發(fā)揮作用。盡管遺傳因素很強大，但胎盤的問題還是會對母體和未出生的胎兒產(chǎn)生傷害，比如胎兒生長受限甚至死胎等。這項研究中，研究人員首次對人類胎盤的基因組結(jié)構(gòu)進行高分辨率地分析，科學家們對來自42份胎盤的86份活檢組織和106個微切面進行了全基因組測序分析，這些樣本取自每個器官的不同區(qū)域。
【5】Nature：腫瘤細胞表面上的細菌肽有望成為癌癥免疫療法的新靶點
doi：10.1038/s41586-021-03368-8
癌癥免疫療法可能會從一個意想不到的方向得到推動：駐扎在腫瘤細胞內(nèi)的細菌。在一項新研究中，來自以色列魏茨曼科學研究所的研究人員及其合作者發(fā)現(xiàn)，免疫系統(tǒng)可以“看到”這些細菌，并表明可以利用它們引發(fā)針對腫瘤的免疫反應(yīng)。該研究還可能有助于闡明免疫療法與腸道微生物組之間的聯(lián)系，解釋了之前研究的結(jié)果，即腸道微生物組影響免疫療法的成功。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Nature期刊上。
過去十幾年的免疫療法極大地提高了某些癌癥的康復率，尤其是惡性黑色素瘤；但在黑色素瘤中，免疫療法仍然只對40%左右的病例有效。魏茨曼科學研究所分子細胞生物學系的Yardena Samuels教授研究了分子“標志物”---細胞表面的蛋白片段，或者說肽，它們可將癌細胞標記為外來的，因此可能成為免疫療法的潛在新靶點。在這項新的研究中，她和同事們將尋找新的癌癥標志物的范圍擴大到了那些已知的定植在腫瘤中的細菌。
喂食CD-HFD的小鼠的肝臟免疫細胞特征。圖片來源：Nature, 2021, doi:10.1038/s41586-021-03233-8
【6】Nature：重大進展！揭示非酒精性脂肪性肝炎是由自身攻擊性T細胞導致
doi：10.1038/s41586-021-03233-8
非酒精性脂肪性肝炎（Non-alcoholic steatohepatitis，NASH）可導致嚴重的肝損傷和肝癌。在一項新的研究中，來自德國慕尼黑工業(yè)大學的研究人員發(fā)現(xiàn)，這種病癥是由攻擊健康組織的免疫細胞引起的---這種現(xiàn)象被稱為 “自身攻擊”。他們的研究結(jié)果可能有助于開發(fā)新的療法來避免NASH的后果。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Nature期刊上。
NASH通常與肥胖有關(guān)。然而，我們對其原因的理解一直非常有限。在這項新的研究中，Knolle及其團隊如今在基于小鼠的模型系統(tǒng)中一步步地探索了這一過程，并對導致人類NASH的機制獲得了有希望的見解。Knolle教授說，“我們在人類患者身上觀察到了在這種模型系統(tǒng)中觀察到的所有步驟。”
【7】Nature：重磅！在子宮外培養(yǎng)哺乳動物胚胎
doi：10.1038/s41586-021-03416-3
觀察一個由相同細胞組成的小球如何在成為哺乳動物胚胎的過程中首先附著在等待的子宮壁上，然后發(fā)育成神經(jīng)系統(tǒng)、心臟、胃和四肢：這是近100年來胚胎發(fā)育領(lǐng)域的一個高度追求的最高目標。在一項新的研究中，以色列魏茨曼科學研究所的Jacob Hanna教授及其團隊如今完成了這一壯舉。他們構(gòu)建的在胚胎植入后的初始階段在子宮外培養(yǎng)小鼠胚胎的方法將為科學家們提供一個前所未有的工具，以了解基因中編碼的發(fā)育程序，并可能提供與出生和發(fā)育缺陷以及胚胎植入有關(guān)的詳細信息。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Nature期刊上。
Hanna解釋說，如今人們對哺乳動物胚胎發(fā)育的了解，大多來自于觀察青蛙或魚類等非哺乳動物產(chǎn)下透明卵的過程，或者從解剖的小鼠胚胎中獲得靜態(tài)圖像，并將它們疊加在一起。他補充說，在子宮外培養(yǎng)早期胚胎的想法從20世紀30年代之前就已經(jīng)存在，但基于這些建議的實驗成功率有限，而且胚胎往往是不正常的。
【8】Nature：AIM2炎小體在克隆性造血中加劇動脈粥樣硬化
doi：10.1038/s41586-021-03341-5
在一項新的研究中，來自美國哥倫比亞大學的研究人員發(fā)現(xiàn)緩解炎癥的療法可能是預防常見的年齡相關(guān)性血液病患者患上心臟病的有效方法。他們確定了稱為克隆性造血（clonal hematopoiesis）的血液病如何讓動脈粥樣硬化惡化，而且他們的發(fā)現(xiàn)表明一種先前在心血管疾病患者中廣泛測試的抗炎藥物，如果僅用于治療克隆性造血的患者，可能有潛力。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在Nature期刊上。
研究者Alan Tall博士說，“我們研究的主要信息是，針對動脈粥樣硬化性心臟病的抗炎療法可能對克隆性造血的患者特別有效。雖然諸如降低膽固醇的他汀類藥物之類的藥物在減少動脈粥樣硬化性心臟病方面取得了很大的進步，但是盡管目前有這些藥物，許多人的疾病仍在增加。多年來，科學家們已經(jīng)了解到，衰老過程本身是導致心血管疾病的主要因素。但衰老本身如何導致心臟病--以及如何預防--還不是很清楚。
【9】Nature論文解讀！我國科學家揭示抗麻風藥物氯法齊明有望治療新冠肺炎
doi：10.1038/s41586-021-03431-4 doi：10.1038/s41586-020-2577-1
在一項新的研究中，來自中國香港大學和美國桑福德-伯納姆-普利貝斯醫(yī)學發(fā)現(xiàn)研究所等研究機構(gòu)的研究人員發(fā)現(xiàn)已被美國食品藥品管理局（FDA）批準并列入世界衛(wèi)生組織（WHO）基本藥物清單的抗麻風藥物氯法齊明（clofazimine）對SARS-CoV-2表現(xiàn)出強大的抗病毒活性，并能防止與重癥COVID-19相關(guān)的過度炎癥反應(yīng)。基于這些發(fā)現(xiàn)，一項評估氯法齊明作為家庭治療COVID-19的2期臨床試驗可能可以立即開始。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Nature期刊上。
研究者表示，氯法齊明是COVID-19治療的理想候選藥物。它安全、實惠、易于制作、以藥片的形式服用，并且可以在全球范圍內(nèi)使用。我們希望盡快在2期臨床試驗中對COVID-19檢測陽性但未住院的人進行氯法齊明測試。鑒于目前沒有為這些人提供門診治療，因此氯法齊明可能有助于減少這種疾病的影響，這一點現(xiàn)在尤為重要，因為我們看到這種病毒的新變種出現(xiàn)，而且目前的疫苗對它們似乎不太有效?！甭确R明最初是通過篩選世界上最大的已知藥物集合之一來確定它阻止SARS-CoV-2復制的能力的。這些研究人員之前在Nature期刊上報道，氯法齊明是21種在體外或?qū)嶒炇遗囵B(yǎng)皿中有效的藥物之一，其濃度最可能在患者身上安全達到（Nature， 2020， doi：10.1038/s41586-020-2577-1）。
【10】Nature：淋巴結(jié)中單核細胞來源的S1P水平可調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)
doi：10.1038/s41586-021-03227-6
在一項新的研究中，來自美國紐約大學蘭朗格尼醫(yī)學中心的研究人員發(fā)現(xiàn)，在免疫反應(yīng)開始時，一種已知的分子會動員免疫細胞進入血液，在那里它們靶向感染部位并迅速轉(zhuǎn)移位置。他們說，這間接地放大了對外來微生物或人體自身組織的攻擊。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Nature期刊上。
過去的研究已表明，免疫系統(tǒng)會調(diào)節(jié)磷酸鞘氨醇1號（S1P）分子的濃度，以吸引細胞到合適的位置?？茖W家們說，靶細胞表面有對這種分子水平敏感的蛋白，使得它們能夠跟隨這種分子的“蹤跡”。例如，S1P濃度梯度可以引導免疫T細胞停留在淋巴結(jié)，或者移動到血管中。 在這項新的研究中，這些作者首次在小鼠實驗中發(fā)現(xiàn)，隨著免疫反應(yīng)的增加，淋巴結(jié)中的S1P水平會增加。免疫細胞的這種激活會導致炎癥、腫脹和/或靶細胞死亡。（生物谷Bioon.com）
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