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生物谷推荐:10月必看的重磅级研究Top10

来源:本站原创 2017-10-27 23:25

转眼间10月份已经接近尾声了,这个月又有哪些亮点研究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10月份的重磅级研究Top10,供大家学习交流。

【1】深度解读:为什么昼夜节律调控机制获得2017诺贝尔奖?

https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2017/press.html

北京时间10月2日下午17:30,2017年诺贝尔生理学或医学奖揭晓,来自缅因大学的研究者Jeffrey C. Hall, 布兰迪斯大学的研究者Michael Rosbash和洛克菲勒大学的研究者Michael W. Young因发现控制昼夜节律的分子机制而获得此奖。

地球上的生命适应了地球的自转规律,很多年以来,我们都知道,包括人类在内的很多有机生命都拥有一种特殊的内部时钟,这种时钟能够帮助他们预料并且适应每天的节律,但这种特殊的内部时钟具体是怎么工作的呢?研究人员Jeffrey C. Hall、Michael Rosbash和Michael W. Young就对生物钟进行了深入研究,阐明了其内在的工作机制,相关的研究发现解释了植物、动物以及人类如何适应自身的昼夜节律,以便能够与地球的旋转同步。

利用果蝇作为模式动物,今年的诺奖得主分离到了一种能够控制日常正常生物节律的特殊基因,研究人员通过研究发现,这种基因能够编码特殊的蛋白,当处于夜晚时该蛋白能够在细胞中进行积累,在白天时就会发生降解;随后,研究人员还鉴别出了额外的蛋白质组分,同时他们还阐明了一种能够指导细胞内部自我维持时钟发条(self-sustaining clockwork)的特殊机制;如今研究者通过研究其它多细胞有机体中细胞的相同原则认识到了生物钟的关键功能。

【2】Sci Rep:突破!新方法或可有效清除受HIV感染的细胞

DOI:10.1038/s41598-017-09129-w

如今科学家们成功实现了通过药物就能够有效抑制HIV的复制,目前他们的关注点转移到了如何有效清除HIV,近日,来自日本熊本大学的研究人员通过研究开发出了一种能够有效毁灭HIV的新型化合物,当将这种化合物引入到受感染的细胞中时,病毒的萌芽(释放)就会被限制在宿主细胞内部,随后这些细胞就会通过细胞凋亡的方式自然死亡,相关研究刊登于国际杂志Scientific Reports上。

研究人员认为这种新型方法未来或有望帮助有效清清除AIDS患者机体中的HIV病毒;近些年来多种药物疗法成功实现了抑制HIV病毒的目的,然而这些方法无法有效清除宿主机体中潜在HIV病毒库中的病毒颗粒,这些病毒颗粒在宿主细胞中处于休眠状态,随着患者药物疗法的停止,其体内的HIV就会死灰复燃,重新开始在机体中肆虐;移除潜在的HIV病毒库就是艾滋病研究领域的终极目标。

【3】Cell:新发现挑战了存在将近100年的癌症代谢观点

doi:10.1016/j.cell.2017.09.019

在一项新的研究中,来自美国德克萨斯大学西南医学中心(UT Southwestern)儿童医学中心研究所(CRI)的研究人员发现乳酸给生长中的肿瘤提供燃料,从而挑战了存在将近一个世纪的瓦尔堡效应(Warburg effect)。相关研究结果发表在2017年10月5日的Cell期刊上,论文标题为“Lactate Metabolism in Human Lung Tumors”。

这项新的发现可能代表了人们如何看待癌症代谢的一次重大转变,并且为研究肺癌的疗法和成像技术开辟了一项新的途径。肺癌是全世界癌症死亡的主要原因。

论文通信作者、德克萨斯大学西南医学中心儿童遗传学与新陈代谢系主任、CRI遗传与代谢疾病项目主任、CRI教授Ralph DeBerardinis博士说,“我们对我们的研究结果感到非常震惊。对癌症代谢的最为古老的观察结果,即瓦尔堡效应,指出乳酸是肿瘤的一种废弃物。这一概念推动了这一领域的大量研究。我们的发现是我们对肿瘤代谢的看法产生根本上的变化。”

【4】Cancer Cell:突破!科学家开发出能促进癌细胞“自杀”但不损伤健康细胞的新型抗癌疗法

doi:10.1016/j.ccell.2017.09.001   doi:10.1038/nature07396

近日,一项刊登在国际杂志Cancer Cell上的研究报告中,来自阿尔伯特-爱因斯坦医学院(Albert Einstein College of Medicine)的研究人员通过研究首次发现了一种能直接促进癌细胞“自杀”同时并不影响机体健康细胞的特殊化合物,这种新型疗法能够直接抵御急性髓性白血病(AML)细胞,而且还能够帮助有效供给其它类型的癌细胞。

研究者Evripidis Gavathiotis教授说道,相比当前其它抗癌疗法而言,我们所开发的新型靶向化合物更加有效,其能够促进癌细胞自我毁灭;在理想情况下,这种新型化合物能够同其它疗法相结合来更加快速且有效地杀灭癌细胞,同时产生的副作用较小,而采用标准化疗法常常会使得患者产生一定的副作用。

AML几乎占到了三分之一的新发白血病类型,每年在美国这种类型的白血病会引发1万多名患者死亡,几十年来,AML患者的存活率一直保持在大约30%左右,因此目前研究人员迫切需要开发出更好的疗法。文章中,研究人员所发现的新型化合物能够通过诱导细胞凋亡的方式来帮助有效抵御癌症,在胚胎发育的过程中,细胞凋亡能够“修剪”掉过多的组织,而且某些化疗药物能够通过损伤癌细胞的DNA间接诱导细胞凋亡。

【5】Nat Genet:为何榴莲闻起来如此“臭”?科学家全基因组测序找原因!

doi:10.1038/ng.3972

日前,发表在国际著名杂志Nature Genetics上的一篇研究报告中,来自新加坡国立癌症中心等机构的研究人员通过研究首次完成了对榴莲全基因组图谱的解析,榴莲是一种珍贵的热带水果,素有“水果之王”的称号。

研究者Teh Bin Tean表示,作为一名遗传学家,我对榴莲的基因组非常好奇,是什么基因让榴莲产生了刺鼻的气味?而且榴莲带刺的外壳又是如何产生的呢?基于最先进的测序平台,研究人员对猫山王榴莲(Musang King)进行了基因组图谱的绘制,这种榴莲因其具有极其细腻的口感和强烈的香气而闻名于世,在当地的榴莲世界里被认为是榴莲中的王中之王。

研究者发现,榴莲的基因组中含有大约4.6万个基因,几乎是人类基因数量的两倍(2.3万个基因),基于最新产生的基因组数据,随后研究人员对榴莲的进化进行了研究,并且追溯到了6500万年前与可可树的关系(可可树能够产生巧克力)。随后研究人员重点研究了到底是什么让榴莲问起来那么“臭”?通过对比榴莲树不同部分的基因表达模式,包括树叶、根部以及成熟的果实,研究人员鉴别出了一类名为MGLs的基因(methionine gamma lyases,甲硫氨酸γ裂解酶),这种基因能够调节榴莲中挥发性硫化物(VSCs)的产生。

【6】Science:新方法制造有潜力治疗癌症和HIV的苔藓虫素,产率提高上万倍

doi:10.1126/science.aan7969   doi:10.1126/science.aao5346

一种从海洋害虫中分离出来的药物有望治疗一些最为严重的疾病,而且科学家们也想要知道它到底多有效---只要他们能够获得更多的这种药物。就目前的情况来看,世界上的这种化学物的供应量大约下降到20世纪90年代的一半,而且很难从产生它的海洋生物中提取出足够的数量。

如今,在一项新的研究中,来自美国斯坦福大学的研究人员在实验室中发现一种更简单、更高效的方法来制造这种需求量日益增加的化合物。他们新合成的药物将足以继续开展临床试验来测试它作为一种癌症免疫治疗药物的疗效,以及治疗阿尔茨海默病和HIV的疗效。相关研究结果发表在2017年10月13日的Science期刊上,论文标题为“Scalable synthesis of bryostatin 1 and analogs, adjuvant leads against latent HIV”。

论文通信作者、斯坦福大学化学教授Paul Wender说,他一度对这个项目感到非常兴奋,“我穿上我的实验室外套,做了一些结晶实验”。对他来说,这篇论文是几十年研究的结果。

【7】长期睡眠不足或会让你患上阿尔兹海默病!

新闻阅读:Sleep and Alzheimer's disease connection

你多长时间能睡一次好觉?美国疾病预防控制中心建议成人平均每天晚上需要至少7个小时的睡眠,来自梅奥诊所的神经生物学家Ronald Petersen说道,长时间睡眠不足或会增加机体患多种疾病的风险,包括阿尔兹海默病等。

显然,睡个好觉非常重要,而睡眠不足则会增加日间嗜睡、体重增加,甚至心脏病发生的风险,如今我们或许也应该将老年痴呆症列入疾病名单之中了。

Petersen表示,目前有大量研究都像阐明睡眠对机体认知损伤发生的影响,甚至研究者们还想通过深入研究阐明睡眠对其患阿尔兹海默病风险的影响,研究结果表明,睡眠中段、睡眠呼吸暂停以及各种呼吸障碍对于机体的认知功能都是非常有影响的,甚至会导致机体患上阿尔兹海默病。

【8】Nature:重大突破!阐明乳酸在促进肿瘤生长中的作用

doi:10.1038/nature24057

肿瘤从患者体内获得产生用于生长和存活的能量和构成单元(building block)所需的营养物。尽管这些营养物主要是由循环血液供应提供的,但是我们对这些营养物是什么和它们如何被使用的理解可能揭示出治疗癌症的新方法。

在一项新的研究中,来自美国普林斯顿大学、加州大学圣地亚哥分校、新泽西罗格斯癌症研究所、罗格斯大学、罗格斯-罗伯特-伍德-约翰逊医学院和罗格斯-欧内斯特-马里奥药学院的研究人员吃惊地发现循环乳酸(circulating lactate)而不是葡萄糖是肿瘤和大多数正常组织中的主要代谢燃料来源。循环乳酸被用来产生能量,释放出葡萄糖来支持在肿瘤生长中发挥着重要作用的其他代谢功能。相关研究结果于2017年10月18日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Glucose feeds the TCA cycle via circulating lactate”。论文通信作者为新泽西罗格斯癌症研究所研究员Joshua D. Rabinowitz。这些发现为靶向用于癌症治疗的肿瘤代谢奠定基础。

【9】Stem Cell Rep:突破!科学家在实验室中成功培育出人类大脑细胞!

DOI:10.1016/j.stemcr.2017.08.019

研究者Li Gan博士一直希望能够找到帮助治疗阿尔兹海默病患者的疗法,和很多科学家一样,她在研究中也遇到了一些瓶颈;很多科学家在寻找潜在新药时,都会在人类细胞中检测来证实这些药物对患者有效,从历史观点上来讲,这些试验常常是在癌细胞中进行的,而且这通常并不能与人类大脑细胞的生物学特性相匹配。

研究者Gan表示,问题在于,来自真实人类大脑的细胞无法在培养皿中生存,因此我们就需要在实验室中制造出人类细胞,但这并不像听起来那么简单。很多科学家都会利用诱导多能干细胞(iPSCs)来解决这个问题,通过将皮肤细胞重编程为干细胞就能够制造出iPSCs,其能够转化成为机体中任何一种类型的细胞,因此Gan就利用ipsCs来制造大脑细胞,比如神经元细胞或胶质细胞,这些细胞和神经变性疾病的发生密切相关。

【10】Science子刊:突破!科学家发现含马兜铃酸的中草药或和亚洲人群肝癌发生直接相关

DOI:10.1126/scitranslmed.aan6446

近日,一项刊登在国际杂志Science Translational Medicine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研究人员通过研究阐明了中国传统草药与亚洲人群肝癌发生之间的关联。研究结果提示我们应该采取有力的措施预防人们在日常生活中对马兜铃酸(aristolochic acids)的摄入,马兜铃酸来自马兜铃属家族木质藤本植物中,研究人员在一些传统中药中发现了马兜铃酸,这些药物常常在女性分娩过程中使用,用来抑制寄生虫感染并且促进女性机体恢复。

文章中,研究人员对台湾医院中保存的98份肝癌样本进行检测,结果发现78%的样本中都含有特殊的突变模式,这些突变提示患者很容易因接触马兜铃酸而诱发癌症。由于马兜铃酸会诱发一种既定的突变特征,此外研究人员还对来自中国的89份样本进行检测发现,47%的肝癌样本都表现出了和传统中药组分的关联性。

研究者表示,在越南26份样本中有5份具有相关性(19%),而东南亚国家中的9份样本中有5份都发现了这种相关性(56%)。这种与传统中药的相关性在北美人群中却并不常见(209份肝癌样本,仅有5%),而对欧洲230份样本的研究中研究者发现仅有1.7%的样本与传统中药相关。(生物谷Bioon.com)

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