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【盘点】生物谷推荐:5月必看的重磅级研究

来源:生物谷 2016-05-27 22:52

5月转眼就快要过去了,这个月又有哪些研究值得我们深读一下呢?小编将根据本月新闻的点击量、研究领域、热度筛选出了5月份值得一看的突破性研究。

【1】Science Cell子刊:丁胜突破性成果!利用特殊药物将皮肤细胞成功转化为心脏和大脑细胞

doi:10.1126/science.aaf1502

近日,来自格莱斯顿研究所(Gladstone Institutes)的科学家们利用一种组合性化学物成功将皮肤细胞转化成为心脏细胞和大脑细胞,此前对细胞重编程的工作都需要向细胞中添加额外的基因;近日刊登在国际杂志Science和Cell Stem Cell上的两篇研究论文中,研究人员就利用混合的化学物逐渐诱导皮肤细胞改变成为器官特异性的干细胞样细胞,最终发育成为心脏和大脑细胞,而这项研究发现或许就提供了一种有效可靠的方法来对细胞进行重编程并且避免相应问题的发生。

研究者Ding表示,这种方法或可帮助我们为患者制造新型细胞来治疗疾病,我们希望有一天可以利用本文中的方法来治疗诸如心脏病和帕金森等人类疾病。

刊登在Science上的研究论文中,研究人员利用9种化合物的混合制剂将人类皮肤细胞进行改变使其成为跳动的心脏细胞,经过反复试验,研究者通过将细胞改变成为类似多潜能干细胞的状态,最终发现了开启转化过程的最佳化合物组合模式,随后就可以在特殊的器官中诱导皮肤细胞产生多种不同类型的细胞。

【2】肿瘤免疫大牛邹伟平Cell发文 揭秘肿瘤免疫与化疗关系

doi:10.1016/j.cell.2016.04.009

近日,来自美国密歇根大学的华人科学家邹伟平领导的研究团队在国际学术期刊Cell上发表了一项最新研究进展,他们发现肿瘤微环境中的效应T细胞能够通过削弱基底层细胞介导的化疗抵抗增强化疗药物效果。

邹伟平教授是生命科学领域取得杰出成就的华人科学家,其专业领域涉及肿瘤、免疫、炎症以及转化医学,在肿瘤和机体免疫的相互作用研究及其应用方面取得了一系列重要成果。

效应T细胞和成纤维细胞是组成肿瘤微环境的两种主要细胞成分。肿瘤微环境被认为是导致癌细胞抵抗化疗药物的重要原因,但效应T细胞和成纤维细胞究竟如何影响化疗药物抵抗过程一直不清楚。

【3】Nature:科学家利用CRISPR-Cas9技术成功构建出细胞疾病模型

doi:10.1038/nature17664

为了阐明特殊基因错误如何引发疾病,科学家们需要在细胞中进行实验来研究具体突变对细胞的影响,如今来自洛克菲勒大学(Rockefeller University)和纽约干细胞研究所等机构的研究人员通过研究,利用基于CRISPR的基因编辑技术成功在细胞中重现了疾病发生的过程,相关研究刊登于国际著名杂志Nature上。

研究者Marc Tessier-Lavigne说道,这种新型技术可以帮助科学家们直接精确地将引发疾病发生的基因植入细胞中,从而获取细胞模型来进行更为深入的研究,这就为后期开发一系列人类疾病的新型疗法提供了新的希望,比如治疗阿尔兹海默氏症等。

过去很多年里,科学家们设计了很多种方法来模拟在实验室培养的细胞中模拟疾病的发生过程,当科学家们尽力想让细胞转变成为特殊人类疾病模型时,他们就通过切割基因组中的DNA并且换上替代品来进行研究。随着CRISPR-Cas9系统的发现,科学家们开始利用基于该系统的基因编辑技术来开发出患病的细胞模型。

【4】两篇Science揭示抗体疗法有望治愈HIV

doi:10.1126/science.aaf0972

开发抗逆转录病毒疗法---延缓HIV体内复制的药物组合---已极大地改变了对HIV感染的治疗。曾经一度被宣判为死刑的HIV感染如今变成一种慢性疾病:病人能够携带HIV存活数十年。

但是这种疗法也有不足之处。它的副作用包括肾脏问题、骨密度下降和胃肠道问题。如果一个人停止他或她的治疗,甚至只是少服用几剂药物,人体内的HIV病毒水平就能够快速反弹。

来自美国洛克菲勒大学的研究人员与来自德国科隆大学的研究人员合作,正在开发一种新的疗法:基于抗体的药物,它可能提供一种更好的用于长期控制HIV的策略。如今,根据一项I期临床试验开展的两项研究的结果,为抗体如何发挥功能提供新的认识。相关研究结果同时发表在2016年5月5日那期Science期刊上,论文标题分别为“HIV-1 therapy with monoclonal antibody 3BNC117 elicits host immune responses against HIV-1”和“Enhanced clearance of HIV-1–infected cells by broadly neutralizing antibodies against HIV-1 in vivo”。第一项研究是由来自洛克菲勒大学分子免疫学实验室的Michel Nussenzweig、Zanvil A. Cohn和Ralph M. Steinman领导的,其中Michel Nussenzweig教授是这项研究的通信作者,而这项研究的第一作者是来自洛克菲勒大学分子免疫学实验室的Till Schoofs、Florian Klein和Malte Braunschweig。第二项研究的通信作者是Michel C. Nussenzwei和来自洛克菲勒大学分子遗传学与免疫学实验室的Arup K. Chakraborty,第一作者是来自洛克菲勒大学分子免疫学实验室的Ching-Lan Lu。

【5】Cell:重大发现!科学家首次发现肺部肿瘤可拦截肝脏代谢

doi:10.1016/j.cell.2016.04.039

来自加利福尼亚大学欧文分校的一组研究者长期以来一直研究机体的昼夜节律钟如何控制肝脏的功能,如今他们发现癌性的肺部肿瘤可以拦截昼夜节律钟控制肝脏功能的过程并且改变肝脏的功能,相关研究发表于Cell杂志上,文章中研究者首次研究表明,肺腺癌(lung adenocarcinoma)可以影响机体生物钟对机体脂质代谢和胰岛素及葡萄糖敏感性的控制作用。

研究者Paolo Sassone-Corsi表示,对啮齿类动物进行研究发现,肺腺癌可以通过炎症应答来向肝脏发送信号,而这种信号就会重新连接控制机体代谢途径的昼夜节律性机制,最终在炎性作用的影响下,肝脏中胰岛素的信号通路就会被影响,从而导致葡萄糖耐受性的降低以及脂质代谢的重组。

【6】Nat Biotechnol:我国科学家开发出比Cas9/sgRNA更优的基因编辑系统

doi:10.1038/nbt.3547

基因组编辑技术CRISPR/Cas9被《科学》杂志列为2013年年度十大科技进展之一,受到人们的高度重视。CRISPR是规律间隔性成簇短回文重复序列的简称,Cas是CRISPR相关蛋白的简称。CRISPR/Cas最初是在细菌体内发现的,是细菌用来识别和摧毁抗噬菌体和其他病原体入侵的防御系统。

在CRISPR/Cas9系统中,酶Cas9在DNA靶位点上进行切割,其中这种靶位点是这样确定的:一种被称作CRISPR RNA(crRNA)的RNA分子利用它的一部分序列与另一种被称作tracrRNA的RNA分子通过碱基配对结合在一起,形成嵌合RNA(tracrRNA/crRNA),然后,借助crRNA的另一部分序列与靶DNA位点进行碱基配对,以这种方式,这种嵌合RNA就能够引导Cas9结合到这个靶位点上并进行切割。在实际应用时,人们可以将tracrRNA和crRNA作为两种向导RNA(gRNA)或者融合在一起形成单向导RNA(single guide RNA, sgRNA),并被用来引导酶Cas9结合到靶DNA序列上并进行切割,其中Cas9与sgRNA一起被称作Cas9-sgRNA系统。

【7】Neurology:每周吃一次海鲜有助于减缓记忆力丧失

doi:10.1056/NEJMoa1603060

根据拉什大学医学中心和荷兰瓦赫宁根大学的研究称,的一周至少吃一顿海鲜或其他含有ω- 3脂肪酸的食物可以防止老年人记忆丧失和增强思考问题的能力。

研究报道称吃海鲜少于一周一次的老年人参与者的记忆丧失和思考能力比每周至少吃一个海鲜餐的老年人减弱的更快。

“这项研究有助于显示虽然认知能力自然下降是正常的衰老过程的一部分,但是我们可以做一些事情来减轻这一过程。”Martha Clare Morris说。

四种类型的海鲜,大脑的五种功能

研究人员通过5年的时间随访调查了915名平均年龄为81.4岁的老年人。在最后的研究登记过程中显示没有人有痴呆的迹象。在伊利诺斯州北部研究超过40多名退休社区和高级公共住房的居民,参与者参与了拉什记忆和衰老项目。

【8】Science:一箭三雕!HIV新靶点助推更强疫苗开发

doi:10.1126/science.aae0474

在一项新的研究中,来自美国国家卫生研究院(NIH)等多家机构的研究人员取得三项突破。他们发现HIV的一个新的可被疫苗攻击的脆弱位点、一种结合这个靶位点的广泛中和抗体,以及这种抗体如何阻止这种病毒感染细胞。相关研究结果发表在2016年5月13日那期Science期刊上,论文标题为“Fusion peptide of HIV-1 as a site of vulnerability to neutralizing antibody”。

这个新的靶位点被称作融合肽,是HIV包膜蛋白亚基gp41上的一部分。它是由8个氨基酸组成的,有助HIV与细胞融合从而感染该细胞。相比于HIV疫苗科学家们已研究的HIV病毒上的其他位点,这种融合肽具有更加简单的结构。

在这项研究中,研究人员首次研究了一名HIV感染者的血液,以便探究它阻止该病毒感染细胞的能力。该血液很好地中和HIV,但是不能靶向作用于已知的广泛中和HIV抗体(broadly neutralizing HIV antibodies, bnAbs)能够结合的这种病毒表面上的任何脆弱位点。

【9】EBioMedicine:新疗法可使HIV患者停止持续服药变成可能

doi:10.1016/j.ebiom.2016.04.039

近日,刊登于国际杂志EBioMedicine上的一篇研究报告中,来自比利时鲁汶大学的研究人员提出了一种新的治疗方法,该疗法可以暂时使HIV患者停止药物的服用,该研究或为开发治疗HIV感染的新型疗法的开发提供了新的线索。

当前的抗病毒抑制剂可以抑制HIV的复制,但却不能完全将病毒从体内清除,因此HIV患者就必须长期服用病毒抑制剂来进行治疗,目前全球的HIV研究人员都在积极努力寻找新方法来治疗HIV的感染。HIV病毒可以利用LEDGF细胞蛋白作为一种“抓钩”,将病毒吸附于患者细胞遗传物质的特殊位点,随后病毒就会开始繁殖并且使得患者越来越虚弱。

早在2010年,研究人员就开发了一种名为LEDGINs的抑制剂,该抑制剂可以阻断HIV的这种“抓钩”效应,从而使得病毒无法吸附到宿主细胞的DNA上。如今研究人员通过研究又得到了最新的结果,当利用LEDGINs抑制剂进行治疗时,HIV虽会定位到机体DNA的其它位点,但其却并不会进行复制;研究者指出,利用LEDGINs抑制剂的疗法不仅可以抑制HIV的整合作用,还可以确保患者在疗法停止后病毒无法继续进行复制。

【10】Nat Med:科学家提出HIV疫苗设计新理念—跟着病毒变异走

doi:10.1038/nm.4100

人类免疫缺陷病毒是一种高度变异性的病毒,其在机体感染过程中可以适应个体自身的免疫反应,近日一项刊登于国际杂志Nature Medicine上的研究论文中,来自阿拉巴马大学和埃默里大学的研究人员就通过研究发现,HIV的病毒载量可以帮助预测个体当前的疾病状态,同时HIV-1的新型传播程度也会适用于新的宿主。

通过利用一种新方法来测定病毒适应宿主细胞免疫反应的程度,研究人员就可以预测疾病在患者机体中的进展状况;通过CD8+ T细胞介导的机体免疫反应可以消除感染HIV的细胞,这些T细胞可以被病毒表面的多肽抗原表位所激活,这些多肽抗原表位通常可以通过抗原呈递细胞表面的人类白细胞抗原蛋白来进行呈递。人类白细胞抗原是人类基因组中呈现多态变化部分的一种细胞表面蛋白。

【11】Oncotarget:新型无毒副作用疗法可治疗多种癌症

doi:10.18632/oncotarget.9263

近日,刊登于国际杂志Oncotarget上的一项研究论文中,来自迈阿密大学米勒医学院的研究人员通过研究开发了一种新型无毒疗法来治疗多种类型的癌症;这种新型疗法基于2-脱氧葡萄糖(2-Deoxy-D-glucose,2-DG)和胆固醇药物非诺贝特的组合性疗法而开发。

研究者Theodore Lampidis说道,在所有实体瘤的内部核心中发现的癌细胞中的氧气水平都异常低,而正因为如此,这些癌细胞都依赖于糖酵解过程,糖酵解是一种通过分解葡萄糖来产生能量的代谢过程,这些癌细胞天生生长缓慢,而且其对常规的癌症疗法均产生耐药性,比如放疗和化疗等。

本文研究中,研究人员发现,阻断醣酵解过程的“假糖”,比如2-脱氧葡萄糖就会有选择性地饿死生长缓慢的癌细胞,同时会保留正常细胞,而正常细胞是利用其它能源来产生能量,比如脂肪和蛋白质,因为这些物质处于完全氧化状态。尽管目前该项研究还处于I期临床试验阶段,但2-脱氧葡萄糖结合常规抗癌药物的联合疗法被证明可以成功抵御癌细胞,而化疗产生的毒性副作用仍然是一个问题。

【12】Science:癌症免疫疗法重大突破,利用他人的T细胞抵抗癌症

doi:10.1126/science.aaf2288

在一项新的研究中,来自荷兰癌症研究所、挪威奥斯陆大学和丹麦哥本哈根大学的研究人员在癌症免疫疗法上取得新的突破,他们证实即便一个人自己的T细胞(一类免疫细胞)不能够识别和抵抗他们自身的肿瘤,但是其他人的T细胞可能会做到这点。相关研究结果于2016年5月19日在线发表在Science期刊上,论文标题为“Targeting of cancer neoantigens with donor-derived T cell receptor repertoires”。

这项研究证实将来自癌细胞的发生突变的DNA加入到来自健康供者的T细胞中能够让健康供者的T细胞产生免疫反应。在将来自这些供者T细胞的特定组分导入回到癌症病人的T细胞中后,研究人员能够让癌症病人自己的T细胞识别癌细胞。

作为一个快速发展的领域,癌症免疫疗法旨在开发让人体自己的免疫系统抵抗癌症的技术。有多种可能的原因能够阻止T细胞识别癌细胞。首先,T细胞的活性受到很多能够干扰它们功能的抑制因素的控制,而且让这些抑制因素失效的疗法如今正在很多人类癌症中开展测试。其次,在一些病人体内,免疫系统可能并不会在第一时间将癌细胞作为异常细胞加以识别。也因此,帮助免疫系统更好地识别癌细胞是癌症免疫疗法的主要目标之一。(生物谷Bioon.com)

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