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生物谷推荐:3月必看的重磅级研究Top10

来源:本站原创 2020-03-26 10:57

转眼间3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类型、热度和研究领域筛选出了本月的重磅级研究Top10,与大家一起学习。

图片来源:CC0 Public Domain

【1】一种新技术有望在15分钟内对新型冠状病毒进行准确检测

新闻阅读:New technology may significantly reduce diagnostic time of coronavirus

利用当前的方法诊断新型冠状病毒大约需要一个小时,近日,来自以色列巴伊兰大学的科学家通过研究基于光学和磁性微粒组合开发出了一种新技术,其或能对100份可能感染病毒的患者的样本进行检测,并能将诊断时间缩短至大约15分钟左右。目前诊断新型冠状病毒所需要的时间是治疗感染患者最大的挑战之一,时间越长越会增加人群暴露感染的风险;研究人员利用新开发的技术能在15分钟内对患者的唾液样本进行分析,目前研究人员已经证明,该技术能有效缩短寨卡病毒的检测和诊断时间,该技术已经在特哈休莫医院(Tel Hashomer)的实验室进行了使用。

研究者所开发的新技术能通过将病毒的RNA吸附到释放光(当被激光束照射时)的荧光分子上,从而对病毒特异性的RNA序列进行敏感性检测,在较低的RNA浓度下,信号强度较低以至于当前的设备无法对其进行检测,研究者Danielli解释道,如果我们想象一位患者的唾液充满了整个房间,那么这个激光束就能与拳头大小一样,在病毒RNA较低浓度下,拳头里可能只有2-3个荧光分子;当在溶液中加入磁性颗粒后就能促进这些病毒RNA吸附到荧光分子上,这就能够增加荧光分子的浓度并更加精确地检测到病毒的RNA。

【2】Science:新发现!Bmal1基因或许并不是控制机体昼夜节律钟的必要调节子

doi:10.1126/science.aaw7365

在机体中广泛存在的Bmal1基因被认为能作为机体主要的分子计时器的关键部分,但近日一项刊登在国际杂志Science上的研究报告中,来自宾夕法尼亚大学Perelman医学院等机构的科学家们通过对动物模型进行研究发现,机体的组织能够持续遵循24小时的昼夜节律,24小时的昼夜分子时钟能影响从机体睡眠到代谢等多项日常功能,即使在没有外界刺激的情况下(比如光或温度的变化),其也会影响身体的周期变化;研究者表示,Bmal1或能明显影响某些昼夜节律,这一过程通常会被更为复杂的系统所控制,而且生物时钟的其它驱动因素也是存在的。

利用来自小鼠机体的皮肤成纤维细胞和肝脏组织切片、以及昼夜节律研究的一部分组织,研究人员剔除了Bmal1基因,并将组织与光、温度及其它引发24小时活动的外部因素隔离,即使在这种情况下,在细胞基因和蛋白质水平下,组织仍然会表现出正常的24小时振荡(昼夜节律反应),并持续2-3天。这一研究发现表明,目前研究人员对于昼夜节律的理解还并不全面,这或许就为研究人员聚焦研究大约30种特定的基因和蛋白质奠定了一定的基础。

【3】Cell:重磅!揭示新型冠状病毒SARS-CoV-2刺突糖蛋白的结构、功能和抗原性

doi:10.1016/j.cell.2020.02.058

在一项新的研究中,Veesler团队报道人ACE2可调节SARS-CoV-2 S蛋白介导的细胞进入,从而确定它是这种新出现的冠状病毒的功能性受体。SARS-CoV-2 S蛋白的结构域B与人ACE2结合的亲和力与来自与2002-2003年SARS疫情相关的SARS-CoV分离株的S蛋白的结构域B相当,这表明SARS-CoV-2 S蛋白的结构域B与人ACE2具有较高的结合亲和力。与人ACE2的紧密结合可以部分解释SARS-CoV-2在人类中的有效传播,就像SARS-CoV的情况一样。相关研究结果以论文手稿的形式在线发表在Cell期刊上,论文标题为“Structure, function and antigenicity of the SARS-CoV-2 spike glycoprotein”。

他们鉴定出在SARS-CoV-2 S蛋白的S1/S2亚基边界存在意料之外的弗林蛋白酶(furin)切割位点,这个位点在S蛋白的生物合成过程中被切割,这种新特征可将这种冠状病毒与SARS-CoV和SARSr-CoV区分开来。正如针对一些高致病性禽流感病毒和致病性新城疫病毒的报道那样,移除这种切割基序会适度影响SARS-CoV-2 S蛋白介导的VeroE6或BHK细胞进入,但是这可能有助于扩大这种冠状病毒的宿主趋向性。

【4】深度解读!新型冠状病毒或存在两种亚型 其中一种亚型更具侵袭性传染力更强

doi:10.1093/nsr/nwaa036

新型冠状病毒(SARS-CoV-2)引起的肺炎于2019年12月下旬开始在中国武汉流行,从那时开始,SARS-CoV-2就已经开始影响中国的大部分地区,同时也引起了全球的广泛关注。截至2020年2月28日,中国确诊患者人数达到78,959例,同时有2791例患者死亡。此前有研究表明,SARS-CoV-2与蝙蝠携带的SARS冠状病毒(RaTG13)之间在基因组上相似度高达96.2%,而且SARS-CoV-2与穿山甲所携带的冠状病毒在进入宿主细胞与关键的刺突蛋白受体结合结构域结合模式上几乎是一样的。

疫情进展到现在,很多人不禁都会担心新型冠状病毒是否已经发生突变,其突变后毒力是否会变得更强,这也是当前全球科学家们研究的重点之一;近日,一篇发表在中国科学院主办的杂志National Science Review上题为“On the origin and continuing evolution of SARS-CoV-2”的研究报告中,来自北京大学和中国科学院上海巴斯德研究所等机构的科学家们通过研究对SARS-CoV-2进行了迄今为止最大规模的全基因组分子进化分析,他们发现,SARS-CoV-2目前已经进化出L和S两个亚型,L亚型(70%)较S亚型(30%)更为普遍,且这两种病毒亚型在地域分布及人群中的比例相差较大,研究人员推测,这两种亚型的传播能力、致病性或许也存在较大区别。

【5】bioRxiv:科学家基于CRISPR-Cas12技术开发出了一种超灵敏、快速便携式的新型冠状病毒检测技术

doi:10.1101/2020.02.29.971127

近日,一篇发表在预印版平台bioRxiv上题为“An ultrasensitive, rapid, and portable coronavirus SARS-CoV-2 sequence detection method based on CRISPR-Cas12”的研究报告中,来自布宜诺斯艾利斯大学等机构的科学家们通过研究基于CRISPR-Cas12技术开发了一种超灵敏、快速、便携式的新型冠状病毒(SARS-CoV-2)检测技术。

如今,新型冠状病毒疫情引起了全球的关注,这种病毒与SARS冠状病毒存在高度的序列一致性,其能在人与人之间进行传播,这就使其成为了可能导致疾病大流行的危险病毒;目前研究人员正在开发多种针对SARS-CoV-2的检测手段,同时WHO网站也提供了在诸如中国、德国、日本和美国等多个国家所使用的进行病毒检测的相关过程及步骤,所有这些方法都是基于实时逆转录PCR的检测技术,尽管其效率很高,但仍然需要较高水平的专业技术人员和昂贵的设备来进行操作,在此背景下,无论是否有合格的专业人员或用于病毒检测的复杂设备,任何用于可评估可疑感染病例的超灵敏、便宜且便携式的诊断测试技术的开发或许都有助于SARS-CoV-2的检测。

图片来源:CC0 Public Domain

【6】Diabetologia:每天刷牙至少3次或能明显降低个体患糖尿病的风险 患牙周病及牙齿脱落会增加患病风险

doi:10.1007/s00125-020-05112-9

近日,一项刊登在国际杂志Diabetologia上的研究报告中,来自梨花女子大学医学院等机构的科学家们通过研究发现,每天至少刷牙三次或能降低个体8%患糖尿病的风险,而患有牙齿疾病的个体患糖尿病的风险会增加9%,缺少牙齿(15个或以上)的个体患糖尿病的风险会增加21%;相关研究结果强调了良好口腔卫生对维持机体健康的重要性。

炎症在糖尿病发生过程中扮演着非常关键的角色,牙周病(periodontal disease)在一般人群中非常常见,由于牙周病和不良的口腔卫生会诱发短暂的感染和系统性的炎症,因此研究者推测,牙周病和口腔卫生指示子或与个体新发糖尿病发生风险直接相关。这项研究中,研究人员对来自韩国国民健康保险制度健康筛查队列计划(NHIS-HEALS)中188013名个体在2003-2006年间的数据进行分析,这些参与者完成了人口统计学数据的调查、并提供了过去的病史、口腔卫生状况或实验室检测结果;同时研究人员以参与者自我报告的形式收集了其口腔卫生的行为,包括刷牙次数、因任何原因看牙医的次数和专业洗牙的次数等,同时其牙齿缺少的数量是在牙医检查时确定的。

【7】Nat Microbiol:最新发现!科学家们鉴别出对乙肝病毒建立持久感染非常重要的关键因子

doi:10.1038/s41564-020-0678-0

日前,一篇发表在国际杂志Nature Microbiology上的研究报告中,来自普林斯顿大学的科学家们通过研究鉴别出了一类人类蛋白,乙肝病毒(HBV)或能利用这些蛋白来在肝脏细胞内永久定居;相关研究结果或为科学家们开发治疗慢性乙肝病毒感染的新型疗法指明了方向,慢性乙肝会增加患者肝癌的风险,其每年在全球会引发几乎90万人死亡。

目前全球有超过2.5亿慢性乙肝患者,慢性乙肝目前没有有效的治愈手段,患者需要终生服用抗病毒药物进行治疗,当然这仍然会增加其患肝癌及包括肝硬化在内多种肝脏疾病的患病风险。当乙肝病毒首次进入宿主肝脏细胞时,在病毒建立永久感染之前,其DNA基因组中包含几个缺口及其它需要进行修复的缺陷,为了建立持久感染,乙肝病毒就必须借助宿主细胞DNA修复机器的帮助,但几十年来,研究人员并不清楚病毒到底需要哪种宿主细胞“机器组分”来完成复制和修复。

【8】PNAS:新发现!他汀类药物或能让癌细胞饿死

doi:10.1073/pnas.1917938117

超过3500万美国人每天都在服用他汀类药物来降低其机体的血脂水平,近日,一项刊登在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究报告中,来自美国约翰霍普金斯大学等机构的科学家们通过在实验室对人类细胞进行研究后发现,他汀类药物或能帮助杀灭癌细胞,同时研究者还揭示了其杀灭癌细胞的分子机制。

相关研究结果或能提高此前的研究证据,即他汀类药物有望抵御多种形式的癌症,此外研究者还揭示了他汀类药物如何有效降低恶性前列腺癌的患病风险;研究者Peter Devreotes教授说道,流行病学研究证据表明,长期服用他汀类药物的人群患癌的风险更低,癌症侵袭性也更弱,而且他汀类药物还能在实验室杀灭癌细胞,但本文研究最初并不是来调查这些观察结果背后可能性的生物原因。

【9】PNAS:推翻此前研究结果 利他主义或许并不会让人变得快乐!

doi:10.1073/pnas.1914324117

日前,一篇发表在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究报告中,来自波恩大学等机构的科学家们通过研究发现,利他主义或许并不像此前研究结果那样让人变得快乐,这项研究中,研究人员描述了他们对志愿者进行研究所得到的结果及其中的原因。

此前研究结果表明,当人们无私奉献他人时,他们会获得一种幸福的感觉,此外,此前研究人员还发现,给予也能够给给予者带来一定的健康益处包括降低血压、让心脏变得更加健康等,但这种感觉或许是短暂的。这项研究中,研究人员让大约300名大学生在两种奖券中做出选择,如果他们选择第一种奖券则有机会获得100欧元作为个人使用;如果选择第二种奖券,他们可能什么也得不到,但这种选择可能会产生350欧元用于结核病人的救助。

【10】Nat Med:研究证实SARS-CoV-2属自然进化,不可能是人为制造!

doi:10.1038/s41591-020-0820-9

根据今天发表在《Nature Medicine》杂志上的研究结果,去年年底出现的新型SARS-CoV-2冠状病毒是自然进化的产物,自出现以来,它已经导致了大规模的COVID-19流行病,并蔓延到70多个其他国家。对来自SARS-CoV-2和相关病毒的公共基因组序列数据的分析发现,没有证据表明该病毒是在实验室制造或以其他方式设计的。

"通过比较已知冠状病毒株的基因组序列数据,我们可以确定SARS-CoV-2起源于自然过程,"斯克里普斯研究所免疫学和微生物学副教授、这篇论文的通讯作者Kristian Andersen博士说道;冠状病毒是一大类病毒,可导致严重程度不同的疾病。由冠状病毒引起的首个已知的严重疾病出现在2003年出现的SARS。第二次严重疾病爆发始于2012年沙特阿拉伯的中东呼吸综合征(MERS)。(生物谷Bioon.com)

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