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生物谷推荐:5月必看的重磅级研究Top10

来源:生物谷 2017-05-27 23:02

转眼间5月份就快要过去了,这个月又有哪些研究论文值得我们深入学习一下呢?小编根据本月新闻的点击量、研究领域、热度筛选出了5月份的重磅级研究Top10,供大家学习交流。

【1】Mol Ther:重磅!科学家成功利用CRISPR/Cas9消除活体动物的HIV-1感染

doi:10.1016/j.ymthe.2017.03.012

由于病毒能够在潜在的病毒库中隐藏起来,因此彻底治愈HIV感染的愿望目前依然十分渺茫,近日,一项刊登在国际杂志Molecular Therapy上的研究报告中,来自天普大学和匹兹堡大学的研究人员通过联合研究发现,他们能够从活体动物的基因组中切除HIV的DNA从而消除HIV引发的后期感染,同时本文中研究人员也首次在三种不同的动物模型中实现了这一“壮举”,包括人源化的小鼠模型(移植入人类免疫细胞的小鼠模型)和感染病毒的小鼠模型等。

文章中,研究者通过研究首次发现,利用“基因魔剪”CRISPR/Cas9能够完全关闭HIV-1的复制,并且消除动物机体受感染细胞中的病毒。本文研究基于研究人员2016年的一项概念验证研究,此前研究人员利用转基因的大鼠和小鼠模型进行研究,研究者将HIV-1的DNA掺入到了动物模型机体每个组织的基因组中;结果发现,这种策略能够去除实验动物机体中大部分组织基因组中的HIV-1靶向片段。

【2】Genes  Dev:科学家找到导致少白头和谢顶的潜在细胞和基因

doi:10.1101/gad.298703.117

来自美国西南医学中心的研究人员最近发现了能够直接形成毛发的细胞同时揭示了引起头发花白的机制,这些发现或有助于找到治疗谢顶和头发灰白的治疗方法。

“这个项目开始的时候是为了研究肿瘤的形成过程,但是我们最后发现了头发为何会变花白,并鉴定出能够直接形成毛发的细胞。有了这些了解,我们希望未来能够开发出一种治疗药物或安全的治疗方法将毛囊所必需的基因送达细胞修正细胞出现的错误。”文章作者Lu Le教授这样说道。

研究人员发现一种叫做KROX20的蛋白能够在可以形成毛干的皮肤细胞中开启表达。这些祖细胞能够产生另一种叫做干细胞因子(SCF)的蛋白,该蛋白对于毛发的颜色有重要作用。

当研究人员在小鼠模型的祖细胞中删除SCF基因,小鼠的毛发就会变成白色。如果去除表达KROX20的细胞,毛发就不会生长,小鼠就会变得斑秃。

【3】Nat Med:人类返老还童有望实现!科学家发现大麻或能逆转人类大脑衰老

doi:10.1038/nm.4311

随着年龄增长,记忆力也会随之下降;日前,一项刊登在Nature Medicine上的研究报告中,来自波恩大学和耶路撒冷希伯来大学的研究人员通过联合研究发现,大麻能够逆转大脑的老化过程,研究者发现,利用大麻活性成分进行长期低剂量的治疗后,老年小鼠的状态能够恢复至出生两个月时的状态,这或许就为后期研究人员开发治疗痴呆症等大脑疾病的新型疗法提供了新的线索和希望。

和机体其它器官一样,我们的大脑也会衰老,最终机体的认知能力也会随着年龄增长而降低,值得注意的是,随着年龄增长,我们很难在相同的时间里记住新事情或者对多个事情同时产生注意力,这种过程非常正常但却会引发痴呆症发生,因此研究人员一直尝试寻找新方法来减缓或者逆转年龄增长给大脑带来的衰老效应。

如今研究者对小鼠开展了相关的研究,在自然状态下小鼠具有较短的寿命,而且当其12月龄时往往会表现出明显的认知障碍;这项研究中,研究者将少量的大麻活性成分THC分别注射到2月龄、12月龄以及18月龄的小鼠机体中(持续4周时间)。随后研究者检测这些小鼠的学习能力和记忆力表现,他们发现,仅给予安慰剂的小鼠会表现出天然的年龄依赖性的学习和记忆缺失,相比较而言,给予大麻活性成分THC治疗的小鼠的认知功能则同2月龄大的对照小鼠一样表现优良,研究者认为,这种疗法或许能够完全逆转老龄化动物记忆力缺失等表现。

【4】Nature:令人意外!一种常见的脑血管疾病竟与肠道微生物组存在关联

doi:10.1038/nature22075

根据一项新的研究,来自美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员报道,肠道微生物组中的细菌促进颅内海绵状血管瘤(cerebral cavernous malformation, CCM)形成。这项研究提示着改变CCM病人的肠道微生物组可能是一种有效地治疗这种脑血管疾病的方法。相关研究结果于2017年5月10日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Endothelial TLR4 and the microbiome drive cerebral cavernous malformations”。论文通信作者为宾夕法尼亚大学心血管医学教授Mark Kahn博士。

在CCM中,大脑内的扩张性薄壁血管簇集在一起,能够导致中风和癫痫。在每100~200人当中,大约有1人患上CCM。这种疾病存在两种形式。一种形式是散发性CCM,占所有CCM病例的80%。剩下 的20%是家族性的遗传性CCM病例。

【5】Cell子刊:靶向疗法能够有效清除HIV储藏库

新闻阅读Study reveals a new method to address a major barrier to eradicating HIV

Gladstone研究所的科学家们最近发现了一种叫做SMYD2的酶,这种酶可能是一种新的能够将隐藏的HIV暴露出来的治疗靶点。事实上,HIV感染目前仍是最难以治愈的慢病毒疾病。

虽然药物疗法能够让HIV患者过上正常人一样的生活,但它具有明显的副作用。此外,患者需要持续性的接受药物治疗才能够避免隐藏在机体中的病毒重新激活。在感染的早期,HIV隐藏在T细胞储藏库中,这种隐藏的病毒会在停止药物治疗之后重新激活。

为了消除HIV储藏库,科学家们开发出了"刺激-杀伤"技术,这一技术结合了唤醒病毒功能的药物并且能够进一步刺激机体的免疫系统对这些受到感染的细胞进行杀伤。此前的研究在重新激活储藏库HIV方面的进展十分有限,因此,科学家们正试图寻找新的、更加有效的药物。

"我们的研究重点在一类甲基转移酶上,这类酶对于HIV的储藏库具有重要的调节作用",该文章的第一作者,来自Gladstone研究所的高级研究员Melanie Ott博士说道。"这一种酶对很多疾病的发展同样具有重要的作用,包括癌症。也有一些研究试图寻找靶向的抑制剂进行治疗"。

【6】Nat Med:学习和记忆不好?原因可能在于病毒感染导致的免疫反应

doi:10.1038/nm.4340

在一项新的研究中,来自美国纽约大学朗格尼医学中心的研究人员发现身体对流感病毒和HIV等病毒作出的免疫反应可能导致学习和记忆问题。相关研究结果于2017年5月15日在线发表在Nature Medicine期刊上,论文标题为“CX3CR1+ monocytes modulate learning and learning-dependent dendritic spine remodeling via TNF-α”。

通过研究小鼠获得的证据提示着病毒进入血液会激活“首批应答者”免疫细胞,即CX3CR1highLY6Clow单核细胞,这些免疫细胞随后释放炎性信号蛋白TNFα。TNFα随后迁移到大脑中,在那里,它阻止将感觉信息转化为记忆所需的神经细胞连接形成。

尽管病毒导致的免疫系统激活长期以来与认知问题相关联,但是它的内在机制很少获得理解。在这项新的研究中,研究人员发现病毒相关的免疫激活导致皮质(负责学习的大脑区域)中大脑回路内的神经细胞之间的连接丢失。这些小鼠随后在学习能力测试中表现得较差。

【7】CRISPR专利争夺者再放大招!Nature、Cell两篇文章发现10种用于疾病诊断的CRISPR酶

doi:10.1038/nature19802     doi:10.1016/j.molcel.2017.04.008

最近来自加利福尼亚大学的研究人员通过研究描述了10种新型的CRISPR酶,这些酶一旦被激活其行为就像“吃豆人”一样能够“嚼碎”RNA,因此这些酶类或许能作为诊断传染性病毒的敏感检测器。这种新型的酶类是CRISPR蛋白—Cas13a的突变体,去年9月,来自伯克利的研究人员利用该蛋白实现了对来自病毒RNA的特异性序列进行检测,同时研究者表示,一旦CRISPR—Cas13a同其靶点RNA相结合后,其就会开始切割RNA,从而就能够轻松切掉和受体分子相关的RNA,并且产生荧光帮助研究者进行信号检测。

此前来自博德研究所的两个研究小组相继对CRISPR—Cas13a和RNA进行配对,并将构建好的新系统命名为SHERLOCK系统,该系统能够在极低浓度下对病毒的RNA进行检测,比如对登革热和寨卡病毒的RNA进行检测等。诸如这种系统就能够用来检测任何类型的RNA,包括癌细胞特异性的RNA。

【8】Nature:里程碑突破!首次在实验室利用人多能性干细胞制造出造血干细胞

doi:10.1038/nature22370

在一项新的研究中,来自美国波士顿儿童医院等研究机构的研究人员首次在实验室中利用能够产生体内几乎任何一种细胞类型的多能性干细胞制造出人造血干细胞。这一进展为研究血液疾病的根本原因和利用病人自己的细胞产生用于治疗目的的免疫匹配性血细胞开辟新的途径。相关研究结果于2017年5月17日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Haematopoietic stem and progenitor cells from human pluripotent stem cells”。

论文通信作者、波士顿儿童医院干细胞移植项目主任George Daley博士说,“我们非常接近于在培养皿中产生真正的人造血干细胞。这项研究是20多年努力的结果。”

尽管利用这些多能性干细胞制造出的细胞是真正的造血干细胞和其他的细胞(即造血祖细胞)的混合物,但是当移植到小鼠体内时,它们能够产生多种类型的人血细胞。

【9】EbioMedicine:重磅!科学家有望开发出新型靶向性癌症疗法

DOI:10.1016/j.ebiom.2017.04.015

近日,一项发表在国际杂志EbioMedicine上的研究报告中,来自弗莱堡大学等多个机构的研究人员通过研究鉴别出了一种癌症疗法的新型靶点,文章中,研究者发现,名为RIOK1的酶类能够同在肿瘤中经常发生突变的RAS蛋白互相协作来促进肿瘤生长以及癌症的转移;继发性肿瘤往往能够通过原发性肿瘤扩散,如果其没有被及时移除的话就会引发很多癌症患者死亡;研究者认为,他们有望利用一种特殊的抑制剂来阻断酶类RIOK1的活性,从而减缓癌症的进展。

癌症主要表现为基因突变,致使机体细胞出现不可控的生长,随后就会导致肿瘤产生;研究者开发的很多疗法都是将手术同化疗或放疗手段结合来移除机体的肿瘤,这种联合疗法往往能够抑制癌症患者机体中快速生长的细胞,特殊的抑制剂往往能够作为附加或者可替换的疗法,这些药物能够抑制肿瘤中突变因所产生的有害酶类和蛋白的活性;然而目前并没有新方法能够特异性地治疗RAS驱动的肿瘤,因为大约30%的癌症患者都携带有RAS突变,因此目前研究人员就需要进行深入研究来寻找能够靶向作用RAS的途径。

【10】Sci Immunol:重大发现!血小板或能抑制T细胞功能促进癌症发展

DOI:10.1126/sciimmunol.aai7911

近日,一项刊登在国际杂志Science Immunology上的研究报告中,来自南卡罗莱纳医科大学的研究人员通过研究发现,血小板或许能够通过抑制T细胞的功能来帮助癌症隐藏免于被免疫系统发现;在广泛的临床前实验中,当研究者添加了诸如阿司匹林等抗血小板药物时,潜在的T细胞疗法或许就能够成功增强机体抵御黑色素瘤的免疫力。

研究者Zihai Li表示,血小板能够释放一些名为TGF-beta的特殊分子来抑制抵御癌症的T细胞的活性,很多年以来,研究者认为TGF-beta分子在癌症生长过程中扮演着关键角色。然而本文研究或许是第一个特例,研究者发现大部分TGF-beta分子都处于无活性状态,血小板表面有一种名为GARP的蛋白,这种“分子钩”能够特异性地捕捉并且激活TGF-beta分子,而血小板作为机体中负责凝血的关键细胞“碎片”,其是活化的TGF-beta分子的主要来源,入侵的肿瘤细胞能够利用该分子来抑制T细胞的功能,换句话说,血小板能够帮助肿瘤隐藏免于被机体免疫系统识别。(生物谷Bioon.com)

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