9月Nature杂志不得不看的重磅级亮点研究

时间总是匆匆易逝，转眼间9月份即将结束，在即将过去的9月里，Nature杂志又有哪些亮点研究值得学习呢？小编对相关文章进行了整理，与大家一起学习！

图片来源：Unsplash/CC0 Public Domain

【1】Nature：新研究为开发更好的流感疫苗提供了新见解

doi：10.1038/s41586-020-2711-0

流感季节像时钟一样每年都会到来，迟早每个人都会被感染。每年的流感疫苗注射是控制流感的公共卫生努力的一个关键部分，但此类疫苗的有效性是出了名的差，在一个典型的年份下降了40%到60%。越来越多的证据表明，流感病毒接触史可能会削弱每年接种的流感疫苗的有效性。在以前的流感季节中形成的部分免疫力---无论是通过自然感染还是接种疫苗---可能会干扰身体对新疫苗的反应，以至于接种疫苗主要是提高对以前流感病毒毒株的识别能力，但几乎不能产生对抗新流感病毒毒株的能力。

如今，在一项新的研究中，来自美国华盛顿大学圣路易斯医学院的研究人员开发出了一种方法来评估疫苗是否能激活形成针对新流感病毒毒株的持久免疫力所需的免疫细胞。他们利用这种技术发现，流感疫苗能够诱发抵御广泛的流感病毒的抗体，至少在一些人身上是如此。这些研究结果可能有助于设计一种改进的流感疫苗，不仅能提供对之前的流感病毒的保护，还能提供对新流感病毒的保护，相关研究结果发表在Nature期刊上，研究者表示，每年，约有一半的美国成年人接种流感疫苗。这对公共健康是必要的，但它也是非常昂贵和低效的。我们需要的是一劳永逸的流感疫苗，但我们还没有达到这个目标。任何能帮助我们了解在之前接触过流感病毒的情况下，免疫反应是如何产生的，对我们研制更好的疫苗都很重要。

【2】Nature：科学家深入解析淋巴结如何帮助癌细胞发生扩散？

doi：10.1038/s41586-020-2623-z

几十年来，临床医生已经清楚知晓，多种类型的癌细胞在通过血液扩散到远端器官之前，会首先扩散到淋巴结中，近日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自西南医学中心等机构的科学家们就解释了其中的原因，同时研究人员还提供了开发抑制癌症扩散的疗法的新型靶点。文章中，研究者发现，穿过淋巴结的黑色素瘤细胞会覆盖上一层保护膜，从而促使其在血液中高水平的氧化性压力中存活并能形成远端肿瘤组织，当癌症转移到机体其它部位开始扩散后，很多癌症患者都会发生死亡，当原发性肿瘤部位的癌细胞通过血管扩散或在进入血液之前通过淋巴管进行迁移时，就会发生癌症扩散。

研究者Sean Morrison博士表示，此前研究人员重点分析了癌细胞如何通过血液进行转移，但很少研究通过血液转移的癌细胞和通过淋巴结转移的癌细胞之间的差异，本文研究结果表明，通过淋巴结转移或能为黑色素瘤细胞提供保护免于其在转移过程中经历氧化性压力，从而就能促进黑色素瘤细胞的生存和扩散。研究者揭示了当将人类黑色素瘤细胞通过静脉注射或注入小鼠淋巴系统后这些黑色素瘤细胞的行为变化，结果发现，相比直接注入小鼠机体血液的黑色素瘤细胞而言，直接注射到淋巴结中的癌细胞能够存活地更好，且更易于形成肿瘤。

【3】Nature：揭示随着年龄增长促进机体癌症发生的“罪魁祸首”

doi：10.1038/s41586-020-2630-0

随着机体将食物转化为能量，我们的身体就会随着年龄的增长不断积累很多“垃圾”，近日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自威尔康乃尔医学院等机构的科学家们通过研究发现，一种特殊的代谢通路或在癌症发生过程中扮演着潜在致死性的角色；这一研究发现增加了科学家们对衰老过程如何加速个体患致死性癌症的机制的认识，也为有效阻断转移性肿瘤的发生提供了新的思路

这项研究中，研究人员重点对癌症转移进行了相关研究，癌症的转移，即癌细胞从原始肿瘤位点脱离在机体其它位点形成新肿瘤的过程；通过对转移性的癌细胞进行观察，研究者发现了一些有意思的事情，即当一种称之为（MMA，methylmalonic acid）甲基丙二酸的代谢产物处于高水平时，其似乎会随着机体的老化而不断积累；为了分析是否MMA在癌症转移过程中扮演着关键角色，研究人员对30岁及更年轻和60岁及更老的人群进行了相关研究，分析了当暴露于这些人群机体的血液时，肺癌细胞和乳腺癌细胞的行为是如何发生变化的；研究结果表明，在来自年轻供体的30份血液样本中，25份样本中的癌细胞并没有表现出任何改变，但在老年供体的30份血液样本中，25份样本中的癌细胞开始表现出了不同的特性，其迁移和侵袭能力增强了，而且对两种经常用来治疗癌症的药物也产生了一定的耐受性。

【4】Nature：科学家成功追踪癌症的进化机制

doi：10.1038/s41586-020-2698-6

近日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自德国Max Delbruck分子医学中心的科学家们通过研究发现，癌症会在某些细胞中获得或失去大量染色体，而在另一些细胞中则不会，这一过程或许就提示癌症正在发生进化或对某些偏好特征会进行选择，研究者指出，这种现象在包括乳腺癌、结直肠癌和肺癌等22种肿瘤类型中都非常普遍。

研究者Roland Schwarz博士表示，这些正在进行的癌症基因组的结构进化数量远比我们预期要高得多，也比研究人员此前认为的要高得多，这种改变似乎有利于获得或制造更多含有对癌细胞有益的基因的大型染色体片段拷贝，同时还会丢失抑制肿瘤进展的基因，这似乎是有道理的，此前研究结果并未发现这种情况会持续发生在多种类型的肿瘤中。

【5】Nature：揭秘HIV精英控制者体内特殊HIV病毒库的特性！

doi：10.1038/s41586-020-2651-8

近日，一篇发表在国际杂志Nature上的研究报告中，来自麻省总医院等机构的科学家们通过研究成功对64名HIV精英控制者（elite controllers）和41名服用抗逆转录病毒药物（ART）的个体机体中数以亿计的细胞进行测序，精英控制者，即在并不需要用药的情况下机体就能成功抑制HIV的水平和疾病进展；与接受ART治疗的个体不同的是，精英控制者体内的HIV病毒库似乎无法被激活，这或许就能帮其维持自发且不使用药物的HIV水平的控制，同时这也揭示了HIV感染的功能性治愈的一个显著特征。

HIV在全球影响着超过3500万人的健康，这些患者通过每日进行ART疗法来有效控制病毒，但其却无法被治愈，一旦被感染，诸如HIV等逆转录病毒就会将其遗传物质放入宿主细胞的基因组中，从而创造出潜在的病毒库，也就是说尽管患者进行了ART治疗，但其机体中仍然持续存在HIV，当完整的病毒拷贝或基因组被插入到宿主细胞的基因组后，病毒就会利用宿主细胞来制造新的HIV拷贝，对于HIV感染者而言，这就意味着，如果停止ART疗法，此前整合到宿主细胞基因组中完整的病毒基因组就会开始制造新的病毒拷贝，从而导致病毒快速反弹和疾病进展，如今HIV病毒库依然是HIV治疗过程中所面临的主要障碍和问题。

图片来源：University of Cambridge

【6】Nature：科学家揭秘为何癌细胞会躲避宿主机体免疫系统的攻击？

doi：10.1038/s41586-020-2682-1

日前，一篇发表在国际杂志Nature上的研究报告中，来自密歇根大学等机构的科学家们通过研究发现了一种新型关联或能揭示癌症躲避宿主机体免疫系统的分子机制，如果我们将癌症比喻为一系列拼图的话，本文研究或许就能将这些拼图拼接在一起形成一个更大图像景观。其中一个主要部分就是免疫系统，以及为何特定免疫细胞会停止发挥作用的问题，而另一部分主要涉及免疫细胞中的组蛋白是如何被改变的，而第三部分则是细胞的新陈代谢如何加工处理氨基酸。

研究者Weiping Zou说道，并没有知道是否这些问题能被联系起来，而这项研究中我们就能将这些拼图拼接在一起阐明其工作的机制；文章中，研究人员发现了三种独立拼图之间的关联，这就表明，靶向作用肿瘤细胞中甲硫氨酸转运蛋白或能帮助免疫疗法更加有效地抵御更多癌症。癌症的发生始于免疫系统的卫士—T细胞，癌症会使得这些细胞的功能变得异常，并组织T细胞攻击癌细胞，这到底是什么原因造成的？目前研究人员并不是很清楚。

【7】Nature：开发出一种能靶向杀灭快速分裂的癌细胞且并不会损伤健康细胞的新方法

doi：10.1038/s41586-020-2690-1

近日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自约翰霍普金斯大学医学院等机构的科学家们通过研究发现了一种新方法，其或能通过选择性地攻击细胞分裂机器的核心来杀灭某些不断繁殖的人类乳腺癌细胞，这种截止目前仅在实验室培养和患者机体自身衍生的细胞中进行检测的技术未来或有望帮助研究人员开发新型药物，从而杀灭一部分患者机体的乳腺癌细胞，而且还不会损伤其机体其它健康的细胞。研究者Andrew Holland说道，某些最广泛使用的癌症药物如今能够杀灭快速分裂的癌细胞，然而，其中大部分药物都有着非常明显的缺点，包括其会在杀灭癌细胞的同时也会杀灭健康细胞，比如快速繁殖的骨髓细胞等。研究者指出，细胞分裂过程中未被检查的错误会诱发细胞发生遗传错误，在某些情况下就会促进癌症的发生和进展。

由于所有的哺乳动物细胞拥有者相似的细胞分裂过程，于是研究人员就开始在实验室培养的多种类型细胞中寻找对于癌细胞而言非常特殊的细胞分裂机制；随着研究的不断深入，研究人员偶然间发现了一类人类乳腺癌细胞系，其依赖于中心粒来进行分裂和生存，中心粒扮演着中心体结构核心的角色，当细胞分裂时中心体能够组装赋予细胞形状并帮助分裂DNA的蛋白的薄壁管，然而，很多细胞会在缺少中心体和中心粒的情况下不断分裂。

【8】Nature：揭秘PARP酶修复癌细胞断裂DNA双链的分子机制 有望帮助开发新型靶向性抗癌疗法

doi：10.1038/s41586-020-2725-7

近日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自圣犹大儿童医院等机构的科学家们通过研究揭示了PARP酶对双链DNA进行断裂修复的结构，相关研究结果表明，PARP2能填补这一缺口并将两条断裂的DNA端连接在一起。此外，本文研究也深入阐明了PARP激活和催化循环背后的分子机制，这对于后期科学家们理解癌细胞对抑制PARP的癌症药物产生耐受性的分子机制。

研究者Mario Halic博士表示，我们希望PARP能结合DNA并修饰染色质来招募其它的DNA修复因子，但让我们出乎意料的是，我们发现，PARP酶本身或许就能将两条断裂的DNA链的末端连接在一起；DNA会不断被破坏和修复，这可能是自然发生的，也可能是因为暴露于DNA损伤的制剂中，比如一些治疗癌症的化疗药物等，PARP是一个酶类家族，其会参与包括DNA修复在内的多种关键的细胞过程，然而，目前研究人员并不清楚PARP抑制剂如何与DNA及染色质相互作用来完成这一过程的。

【9】Nature：重磅！科学家成功发现诱导滋养层干细胞 有望帮助治疗女性孕期多种胎盘并发症！

doi：10.1038/s41586-020-2734-6

近日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自杜克-新加坡国立大学医学院等机构的科学家们通过研究取得了世界上首个令人意想不到的干细胞发现，相关研究结果或有望帮助开发治疗女性孕期胎盘并发症的新型疗法。

科学家们都知道，成人机体的皮肤细胞能被重编程为类似于人类胚胎干细胞的细胞，随后其能被用来发育来自人类器官的组织，即诱导多能干细胞（iPSCs），但同样的过程却不能生成胎盘组织；iPSCs开启了个体化细胞疗法的潜力，并能为再生医学、安全药物测试和毒性评估提供新的思路和机会，然而研究人员对于如何制造ipsCs知之甚少。

【10】Nature：重磅！肠道菌群或会恶化多发性硬化症患者的疾病症状！

doi：10.1038/s41586-020-2634-9

近日，一篇发表在国际杂志Nature上的研究报告中，来自日本理化学研究所等机构的科学家们通过研究发现，肠道中特殊的微生物组合或会加速多发性硬化症小鼠模型疾病症状的恶化，研究者表示，这两种特殊的肠道菌群或会增强免疫细胞攻击患者自身大脑和脊髓的活性和能力。

多发性硬化症是一种自身免疫性疾病，患者自身的免疫系统会攻击覆盖在大脑神经细胞表面的髓磷脂和骨髓，而这种髓鞘脱失（demyelination）的效应会影响神经元彼此交流及与肌肉交流的速度，从而就会引发一系列疾病症状，包括麻木、肌无力、颤抖和无法行走等；研究者指出，肠道微生物被报道会影响多发性硬化症患者的多种疾病症状，但肠道中的菌群到底是如何影响大脑神经细胞的髓磷脂和骨髓的，一直是一个谜。（生物谷Bioon.com）

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