2月Nature雜誌值得一看Top10研究
【1】Nature:利用T-細胞來抑製自身免疫
Pere Santamaria 及同事顯示,塗有與(yu) 自身免疫疾病相關(guan) 的、單特異性 “肽-主要組織相容性複合體(ti) ” (pMHC)的納米顆粒的全身用藥,在小鼠模型和人化小鼠模型中能夠通過抗原特異性Tr1-樣調控性T-細胞的誘導抑製已經產(chan) 生的自身免疫疾病。這些結果支持以下觀點:在一種給定的自身免疫疾病中所涉及的任何單一pMHC都可能被用來抑製複雜的自身免疫反應。
【2】Nature:氨基酸剝奪用作一種抗腫瘤武器
腫瘤增殖需要某些氨基酸。為(wei) 了識別這種限製性氨基酸,Reuven Agami及同事建立了一種被稱為(wei) “diricore”、基於(yu) 核糖體(ti) 分析的方法,用來評估特定氨基酸用於(yu) 蛋白合成的可用性。通過將這一方法用於(yu) 腎癌組織,作者發現脯氨酸缺乏與(yu) PYRC1 (脯氨酸合成所需的一種酶)的上調之間存在一個(ge) 聯係。通過將 “diricore”方法應用於(yu) 乳腺癌細胞,也顯示了脯氨酸缺乏。在限製生長的條件下,需要PYRC1來維持腫瘤生長。這些結果顯示了用來識別可在治療上用於(yu) 定位重要代謝通道的關(guan) 鍵氨基酸脆弱性的一個(ge) 方法。

【3】Nature:衰老的秘密是時間的掌握
用線蟲(衰老研究中一種很成熟的模型生物)所做的這項研究顯示,一係列不同的幹預措施(如胰島素/IGF-1信號作用通道的突變、環境溫度的變化和化學誘導的氧化應激等),都會(hui) 生成僅(jin) 僅(jin) 通過重新確定時間軸的比例就可以收縮成一個(ge) “萬(wan) 有曲線”的壽命分布。 “時間尺度改變” (temporal scaling)的這一現象確定了一個(ge) 新的狀態變量,即r(t),它決(jue) 定死亡風險,其 “平均衰減動態” (average decay dynamics)涉及一個(ge) 有效的衰老速度常數,即kr。造成“時間尺度改變”的幹預措施隻通過改變kr影響壽命。
【4】Nature:高精度基因編輯
現在廣泛用於(yu) 基因編輯的CRISPR-Cas9核酸酶可方便地被定製,但在與(yu) “on-target site”相似的序列上也會(hui) 誘導產(chan) 生全基因組範圍的脫靶突變。Keith Joung及同事報告了來自釀膿鏈球菌的Cas9的一個(ge) 高保真度變異體(ti) ,它顯示了與(yu) 野生型酶具有可比性的 “on-target”活動,但也有全基因組範圍的斷裂捕捉(break capture)和定向測序方法無法檢測到的脫靶事件。

【5】Nature:歎氣中心神經元被發現
生物穀報道
雖然歎氣是呼吸和呼吸生理的一個(ge) 有機組成部分,但我們(men) 對控製這一行為(wei) 的神經回路卻知之甚少。在這項研究中,Mark Krasnow及同事在髓質中識別出了一個(ge) 小子類的、通過基因定義(yi) 的神經元,它們(men) 投射到 呼吸節律發生器“preB tzinger complex” (preB tC)上,來驅動歎息。這一聯係的抑製能完全消除歎氣,而正常呼吸卻不受影響。作者提出了一個(ge) 機製,按照該機製,特定preB?tC 神經元可能會(hui) 對生理輸入和可能的情緒輸入進行整合,以便在適當的時候將普通呼吸轉變成歎氣。
【6】Nature:細菌感染過程中的RNA表達
這項研究將 “dual RNA-seq” 方法應用於(yu) 同時分析病原體(ti) “鼠傷(shang) 寒腸道沙門氏菌”及其真核宿主細胞內(nei) 在感染過程中的RNA表達,以揭示細菌riboregulators 所起的作用。在被發現在感染過程中發揮功能的幾個(ge) 細菌 “小RNA” (sRNAs)中,作者識別出了一個(ge) sRNA (稱之為(wei) PinT),它暫時性地控製與(yu) 入侵相關(guan) 的效應子的表達和該病原體(ti) 在細胞內(nei) 存活所需的毒性基因的表達,也改變宿主的編碼轉錄體(ti) 和非編碼轉錄體(ti) 的表達。這些發現是對這一高吞吐量篩選方法在揭示在感染過程中起重要作用的潛在新穎的致病策略方麵所具有的用途的一個(ge) 原理證明。

【7】Nature:精神分裂症的遺傳(chuan) 學研究
在精神分裂症中所發現的最強遺傳(chuan) 聯係是其與(yu) “主要組織相容性複合體(ti) ”(MHC)位點上的遺傳(chuan) 標記的聯係,首次描述見諸2009年的三篇Nature論文。MHC上的該聯係信號極為(wei) 複雜。在這篇論文中, Steven McCarroll 及同事報告了對MHC與(yu) 精神分裂症的聯係所做分析。他們(men) 發現, “Complement component 4 (C4)”基因的很多結構不同的等位基因有很大貢獻。這種聯係對於(yu) 促進C4A有更大表達的C4等位基因來說更強,這個(ge) 結果是在患精神分裂症或沒患精神分裂症的死後捐獻器官的成年人的腦組織中測到的。作者提出,C4也許與(yu) 經典 “補體(ti) 級聯” (complement cascade)中的其他成分協同作用來促進 “突觸修剪” (synaptic pruning),同時他們(men) 也在一個(ge) 小鼠模型中顯示C4介導 “突觸優(you) 化” (synaptic refinement)。
【8】Nature:一個(ge) 病毒逃避機製
Jue Chen 及同事發表了TAP轉運體(ti) (對MHC class I抗原呈現和細胞免疫具有核心作用的一種肽轉運體(ti) )的第一個(ge) 低溫電子顯微鏡結構。作者獲得了與(yu) 皰疹病毒蛋白ICP47形成複合物的TAP的結構,揭示了該皰疹病毒蛋白是怎樣將一個(ge) 長螺旋發卡插入TAP的肽轉位通道、從(cong) 而阻止病毒抗原進入內(nei) 質網和幫助免疫逃避的。

【9】Nat Commun:一日之計在於(yu) 晨的基因
《自然-通訊》上發表的一篇論文發現了和一個(ge) 人是喜歡早上還是晚上的偏好相關(guan) 的遺傳(chuan) 變異。這項研究中把那些選擇早起早睡的人定義(yi) 為(wei) 喜歡早上的人,而喜歡晚起晚睡的人定義(yi) 為(wei) 喜歡晚上的人。
遵循24小時循環的晝夜節律影響著很多生物過程,包括人對早上還是晚上的偏好。已知有幾個(ge) 基因的產(chan) 物調節晝夜節律,但是此前還不清楚這些產(chan) 物是否和個(ge) 人對於(yu) 早上的偏好有關(guan) 。
David Hinds和他的研究團隊對89283個(ge) 人進行了全基因組關(guan) 聯分析(GWAS)。這些人在一個(ge) 網絡調查中報告了自己對於(yu) 早上或者晚上的偏好。研究團隊發現了與(yu) 健康的個(ge) 人對於(yu) 早上的偏好相關(guan) 的遺傳(chuan) 變異,並表明,這些遺傳(chuan) 變異中的一些位於(yu) 已知的調控晝夜節律的基因的附近。他們(men) 還發現了靠近控製對光的感受的基因附近的遺傳(chuan) 變異,並且發現這些遺傳(chuan) 變異也與(yu) 對於(yu) 早上的偏好相關(guan) 。
雖然這項研究還表明睡眠障礙和更高的身高體(ti) 重指數(BMI)經常和自我報告的對於(yu) 早上的偏好相關(guan) ,但是沒有證據表明這兩(liang) 者之間存在因果關(guan) 係。研究者表示發現這些遺傳(chuan) 變異有助於(yu) 未來對於(yu) 晝夜節律的和對於(yu) 睡眠相關(guan) 的障礙的研究。
【10】Nat Genet:科學家發現了食物中毒細菌毒性超強的形式
《自然-遺傳(chuan) 學》分析了數千種李斯特菌的基因信息,這種細菌會(hui) 造成嚴(yan) 重的食源性疾病。這項研究發現了更容易引起疾病的那些菌株,並且發現了先前人們(men) 不知道的細菌用來感染人並且造成疾病的一些因素,這可以讓我們(men) 更好的監控這些病菌。
當食用了被李斯特菌(Listeria monocytogenes)感染的食物後,會(hui) 產(chan) 生嚴(yan) 重的感染。李斯特菌症對於(yu) 孕婦尤其危險,會(hui) 造成流產(chan) 或者使新生兒(er) 患上危及生命的疾病。李斯特菌症對於(yu) 老年人,新生兒(er) 和免疫係統受損的人也是一個(ge) 很大的威脅。監管機構一直認為(wei) 這種細菌的所有類型的毒性是一致的,在讓人生病的能力上沒有差別。
Marc Lecuit和他的研究團隊從(cong) 臨(lin) 床樣本和食品中搜集了6633株李斯特菌的菌株,然後把這個(ge) 高度多樣的樣本集與(yu) 患有李斯特菌症的病人的醫療記錄來判斷哪些菌株最容易引起疾病。他們(men) 也發現了一些菌株能在免疫係統完好的人中造成疾病,這意味著這些細菌比其他的毒性更強,因為(wei) 它們(men) 可以逃脫免疫係統的監控。研究者比較了104株具有代表性的菌株的基因組並且發現了讓病菌毒性更強的那些。當中有一組基因,名為(wei) LIPI-4,很可能在細菌感染中樞神經係統的能力中起作用。