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不知不覺，11月份已經(jīng)接近尾聲，在即將過去的11月里Nature雜志又有哪些亮點(diǎn)研究值得學(xué)習(xí)呢？小編對此進(jìn)行了整理，與各位一起學(xué)習(xí)。
【1】Nature：重大發(fā)現(xiàn)！揭示出一種觸發(fā)Th17細(xì)胞產(chǎn)生的新機(jī)制
doi：10.1038/nature24283
盡管免疫系統(tǒng)在抵抗入侵的微生物中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，但是它有時(shí)也能夠?qū)股眢w自身，攻擊健康組織，或者參與癌細(xì)胞生長。作為一種CD4 輔助性T細(xì)胞，Th17細(xì)胞在自身免疫疾病、炎性疾病和癌癥中發(fā)揮著重要的作用，但是人們?nèi)圆磺宄鼈兪侨绾萎a(chǎn)生的。
在一項(xiàng)新的研究中，來自美國北卡羅萊納大學(xué)萊恩伯格綜合癌癥中心的研究人員報(bào)道了觸發(fā)Th17產(chǎn)生的新細(xì)節(jié)。Th17細(xì)胞發(fā)出信號，以便吸引其他的幫手到達(dá)腫瘤部位或感染位點(diǎn)。他們希望他們的發(fā)現(xiàn)能夠有助人們尋找治療自身免疫性疾病和癌癥的新方法。相關(guān)研究結(jié)果于2017年10月25日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Reversing SKI–SMAD4-mediated suppression is essential for TH17 cell differentiation”。論文通信作者為北卡羅萊納大學(xué)萊恩伯格綜合癌癥中心的Yisong Wan博士。
這些研究人員發(fā)現(xiàn)一種復(fù)雜的信號相互作用如何有助特定位點(diǎn)上的DNA片段松開，從而允許一個(gè)在Th17細(xì)胞產(chǎn)生中發(fā)揮關(guān)鍵性作用的基因表達(dá)。首先，IL-6信號讓這個(gè)關(guān)鍵性基因位點(diǎn)上的DNA片段松開。隨后，他們發(fā)現(xiàn)通常停留在這個(gè)DNA片段上阻止它被讀取的分子復(fù)合物Ski-Smad4必須被釋放出來。他們報(bào)道TGF-β信號讓Ski-Smad4釋放。
【2】Nature：重磅！科學(xué)家鑒別出多種類型耐藥癌細(xì)胞或擁有相同的隱蔽弱點(diǎn)
doi：10.1038/nature24297
日前，一項(xiàng)刊登在雜志Nature上的研究報(bào)告中，來自加州大學(xué)舊金山分校的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)一種特殊的基因易損性（基因弱點(diǎn)），其或能幫助腫瘤學(xué)家有效清除多種類型的耐藥癌細(xì)胞，相關(guān)研究或?yàn)檠芯咳藛T開發(fā)新型療法來抑制癌癥復(fù)發(fā)提供新的思路。
研究人員通常認(rèn)為，耐藥性的產(chǎn)生是癌癥通過遺傳進(jìn)化而產(chǎn)生的，一部分患者機(jī)體的癌細(xì)胞本身會擁有或產(chǎn)生一些新生突變來促進(jìn)其抵御療法作用而得以生存，從而導(dǎo)致新型耐藥性腫瘤的產(chǎn)生或復(fù)發(fā)。早在2010年，來自麻省總醫(yī)院的研究人員就發(fā)現(xiàn)了癌癥躲避療法的一種新型通路，這種通路并不需要產(chǎn)生新的突變，腫瘤中一部分持續(xù)細(xì)胞（persister cells）會促進(jìn)腫瘤細(xì)胞對藥物產(chǎn)生耐受性，隨后誘發(fā)癌癥進(jìn)展。
研究者M(jìn)atthew Hangauer博士表示，這些持續(xù)細(xì)胞所扮演的關(guān)鍵角色目前無人知曉，但很多腫瘤學(xué)家會告訴你，非遺傳性的藥物耐受性似乎會在患者身上發(fā)生，而且天然高度耐藥的細(xì)胞或許就會成為解釋這一點(diǎn)的強(qiáng)力候選者。2016年研究人員發(fā)現(xiàn)，在癌癥療法期間，持續(xù)細(xì)胞或能扮演腫瘤細(xì)胞的殘余分子，其會處于休眠狀態(tài)，而且能夠躲過多輪療法的攻擊，zui終某些細(xì)胞就會進(jìn)化出傳統(tǒng)的遺傳抗性，從而導(dǎo)致疾病復(fù)發(fā)。
【3】Nature：重磅！KO皮膚細(xì)胞再生多年?duì)幷?！利用轉(zhuǎn)基因干細(xì)胞再生完整的人表皮
doi：10.1038/nature24487
多虧了一個(gè)由科學(xué)家和醫(yī)生組成的團(tuán)隊(duì)，一名因患上一種危及生命的遺傳病而喪失了大部分外層皮膚的7歲敘利亞難民如今在他的大約80%的身體上有了利用他自己的細(xì)胞培育出的轉(zhuǎn)基因皮膚。而且正如該團(tuán)隊(duì)于2017年11月8日在Nature期刊上在線發(fā)表的一篇論文報(bào)道的那樣，這名男孩表現(xiàn)良好。這篇論文的標(biāo)題為“Regeneration of the entire human epidermis using transgenic stem cells”。
意大利圣拉斐爾科學(xué)研究所兒科教授Allessandro Aiuti（未參與這項(xiàng)研究）說，“這項(xiàng)研究深入地提供了關(guān)于皮膚干細(xì)胞的新信息，并且證實(shí)了這些干細(xì)胞治療一種毀滅性疾病的巨大潛力。”
美國洛克菲勒大學(xué)皮膚科學(xué)家Elaine Fuchs（未參與這項(xiàng)研究）說道，“它是干細(xì)胞治療領(lǐng)域的一個(gè)里程牌事件。此外，它還在解決表皮干細(xì)胞領(lǐng)域的一個(gè)愈演愈熱的爭議方面取得了相當(dāng)大的進(jìn)展。”特別地，這項(xiàng)新的研究闡明了皮膚細(xì)胞再生的方式，這一直是皮膚生物學(xué)家激烈討論的話題。
【4】同期兩篇Nature：科學(xué)家開發(fā)出*能預(yù)測癌癥患者因免疫療法治療成功的數(shù)學(xué)模型
doi：10.1038/nature24462 doi：10.1038/nature24473
近日，刊登在雜志Nature上的研究報(bào)告中，來自西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院的研究人員通過研究開發(fā)了*數(shù)學(xué)模型來預(yù)測癌癥患者如何因特定的免疫療法而獲益。
長期以來，研究人員一直希望能夠找到一種方法幫助確定是否患者會對新型的檢查點(diǎn)抑制劑免疫療法產(chǎn)生反應(yīng)，以及更好地理解這種新型療法如何有效治療腫瘤；這項(xiàng)研究中研究人員提出的數(shù)學(xué)模型能夠收集腫瘤進(jìn)化各個(gè)方面的信息以及腫瘤和機(jī)體免疫系統(tǒng)之間相互作用的細(xì)節(jié)，相比此前的基因生物標(biāo)志物而言能夠更加準(zhǔn)確地預(yù)測腫瘤對免疫療法如何產(chǎn)生反應(yīng)。
研究者Benjamin Greenbaum博士說道，我們展示了一種跨學(xué)科的方法來研究免疫療法和腫瘤免疫監(jiān)督之間的關(guān)系，這種新方法有望幫助我們開發(fā)更好的預(yù)測模型，并且設(shè)計(jì)新型療法來促進(jìn)機(jī)體免疫系統(tǒng)識別并且殺滅腫瘤。此外，研究者所開發(fā)的新型模型還能夠幫助尋找免疫系統(tǒng)新作用的靶點(diǎn)，以及為那些對免疫療法不產(chǎn)生反應(yīng)的患者設(shè)計(jì)新型疫苗。
【5】Nature：重磅級成果！科學(xué)家發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵酶類的錯(cuò)誤調(diào)節(jié)或會誘發(fā)白血病和腦癌
DOI：10.1038/nature24294
來自德國癌癥研究中心等機(jī)構(gòu)的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)體中負(fù)責(zé)分解食物中特殊氨基酸的關(guān)鍵酶類或許在腦癌和白血病發(fā)病上扮演著關(guān)鍵角色，相關(guān)研究刊登于雜志Nature上，文章中，研究人員闡明了能量代謝和所謂的表觀遺傳學(xué)代碼的關(guān)聯(lián)，癌癥干細(xì)胞的DNA標(biāo)簽?zāi)軌驇椭鷽Q定基因的活性，以及多種細(xì)胞功能，同時(shí)研究者還認(rèn)為阻斷該酶類的活性或許能幫助有效抵御癌癥的發(fā)生。
急性髓性白血病(AML)是一種惡性的血液癌癥，其通常會在患者成功初次治療后悄悄復(fù)發(fā)，而對療法耐受的干細(xì)胞被認(rèn)為是引發(fā)這種白血病復(fù)發(fā)的罪魁禍?zhǔn)?；科學(xué)家們想通過研究理解這種耐藥性產(chǎn)生背后的分子機(jī)制，他們對患者的樣本進(jìn)行檢測，對比了AML干細(xì)胞及不具干細(xì)胞特性的白血病細(xì)胞中蛋白質(zhì)組分的差異性。
研究人員發(fā)現(xiàn)，癌癥干細(xì)胞中名為BCAT1的酶類水平較高，在癌癥復(fù)發(fā)期間其水平依然會不斷增加，因此研究者認(rèn)為BCAT1或許和癌細(xì)胞對療法耐受有關(guān)，有時(shí)候酶類BCAT1主要負(fù)責(zé)分解機(jī)體攝入食物中的特殊蛋白質(zhì)，而研究者推測酶類BCAT1和惡性腫瘤的發(fā)生直接相關(guān)，BCAT1的過量產(chǎn)生會增加惡性腦瘤及乳腺癌的惡性程度。
【6】Nature：重大發(fā)現(xiàn)！揭示慢性炎癥導(dǎo)致肝癌機(jī)制
doi：10.1038/nature24302
*，慢性炎癥會導(dǎo)致許多癌癥，尤其是肝癌。長期以來，科學(xué)家們一直認(rèn)為，這是因?yàn)檠装Y直接影響癌細(xì)胞，促進(jìn)它們增殖，保護(hù)它們免受細(xì)胞死亡。但是，如今，在一項(xiàng)新的研究中，來自美國加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)，慢性肝臟炎癥也會通過抑制免疫監(jiān)測（immunosurveillance）來促進(jìn)癌癥產(chǎn)生。免疫監(jiān)測是一種自然防御機(jī)制。人們認(rèn)為在免疫監(jiān)測中，免疫系統(tǒng)會抑制癌癥產(chǎn)生。相關(guān)研究結(jié)果于2017年11月8日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Inflammation-induced IgA+ cells dismantle anti-liver cancer immunity”。論文通信作者為加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院的Michael Karin教授和Shabnam Shalapour博士。
Karin說，“癌癥免疫療法---比如免疫檢查點(diǎn)抑制劑和過繼T細(xì)胞轉(zhuǎn)移---近期取得的成功證實(shí)活化的免疫細(xì)胞能夠*腫瘤，但是迄今為止我們?nèi)匀粵]有充分理解免疫監(jiān)控或者適應(yīng)性免疫在腫瘤形成中的作用。這項(xiàng)研究為證實(shí)適應(yīng)性免疫有效地阻止肝癌產(chǎn)生提供了zui強(qiáng)有力和zui直接的證據(jù)之一。”
【7】Nature：重大突破！IL11才是導(dǎo)致器官纖維化的元兇
doi：10.1038/nature24676
在一項(xiàng)新的研究中，來自杜克-新加坡國立大學(xué)醫(yī)學(xué)院和新加坡國家心臟中心等研究機(jī)構(gòu)的研究人員通過鑒定心臟、腎臟和其他組織中的慢性纖維化疾病的關(guān)鍵促進(jìn)物，發(fā)現(xiàn)一種被稱作白細(xì)胞介素11（IL11）的關(guān)鍵性蛋白導(dǎo)致纖維化疾病和器官損傷。令人吃驚的是，IL11的重要性被忽視和誤解了如此長的時(shí)間，但是如今這項(xiàng)研究非常清楚地證實(shí)了這一點(diǎn)。相關(guān)研究結(jié)果于2017年11月13日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“IL11 is a crucial determinant of cardiovascular fibrosis”。
一種被稱作轉(zhuǎn)化生長因子β1（TGFB1）的蛋白長期以來被認(rèn)為是身體器官纖維化和產(chǎn)生瘢痕組織的主要原因，但是基于關(guān)閉這種蛋白的療法具有嚴(yán)重的副作用。如今，這些研究人員發(fā)現(xiàn)在導(dǎo)致纖維化的過程中，IL11要比TGFB1發(fā)揮著更加重要的作用，因此相比于TGFB1，IL11是一種更好的藥物靶標(biāo)。
【8】Nature：發(fā)現(xiàn)讓生殖細(xì)胞返老還童的潛在新機(jī)制
doi：10.1038/nature24620
在一項(xiàng)新的研究中，來自美國加州大學(xué)舊金山分校和Calico生命科學(xué)公司（Calico Life Sciences）的Adam Bohnert和Cynthia Kenyon在實(shí)驗(yàn)室中利用線蟲開展研究，針對人類生殖細(xì)胞如何恢復(fù)活力提出了一種可能的新解釋。他們的發(fā)現(xiàn)可能對人類生殖產(chǎn)生著重要的影響。相關(guān)研究結(jié)果于2017年11月22日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“A lysosomal switch triggers proteostasis renewal in the immortal C. elegans germ lineage”。
圍繞著人類和大多數(shù)其他動物生殖的秘密之一就是它們的生殖細(xì)胞如何保持青春。之前的研究已表明隨著時(shí)間的推移，細(xì)胞中的蛋白發(fā)生變形并聚集在一起，這是衰老過程的一個(gè)主要部分。人們也已知道當(dāng)一個(gè)細(xì)胞發(fā)生分裂時(shí)，它遭受的損傷會存在于它的兩個(gè)子細(xì)胞中。這提示著隨著時(shí)間的推移，這些錯(cuò)誤應(yīng)當(dāng)會阻止一種物種通過生殖加以繁衍---該物種的生殖細(xì)胞應(yīng)當(dāng)遭受著太多的破壞。事實(shí)上，這并不是大量研究的目標(biāo)。如今，在這項(xiàng)新的研究中，這兩名研究人員似乎發(fā)現(xiàn)了其中的原因。
【9】Nature：腸道有益細(xì)菌可阻止高鹽飲食誘導(dǎo)的高血壓
doi：10.1038/nature24628
在一項(xiàng)新的研究中，來自美國麻省理工學(xué)院、德國馬克斯-德爾布呂克分子醫(yī)學(xué)中心和弗里德里希-亞歷山大大學(xué)的研究人員在小鼠和人類中發(fā)現(xiàn)高鹽飲食會降低某種有益細(xì)菌的數(shù)量。結(jié)果就是被稱作Th-17的促炎性免疫細(xì)胞的數(shù)量增加了。相關(guān)研究結(jié)果于2017年11月15日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Salt-responsive gut commensal modulates TH17 axis and disease”。論文通信作者為麻省理工學(xué)院微生物組信息學(xué)與治療學(xué)中心主任Eric Alm教授和馬克斯-德爾布呂克分子醫(yī)學(xué)中心的Dominik Muller。
這些免疫細(xì)胞與高血壓存在關(guān)聯(lián)，但是迄今為止，它們?nèi)绾螌?dǎo)致高血壓的確切機(jī)制一直是不清楚的。
過多的鹽分
科學(xué)家們早就知道高鹽飲食能夠?qū)е滦难芗膊?。?dāng)鈉離子在血液中堆積時(shí)，人體就會獲得更多的液體來稀釋這種鈉離子，而心臟和血管必須更加努力地泵出更多的水。這能夠讓血管變硬，從而潛在地導(dǎo)致高血壓、心臟病和中風(fēng)。
【10】Nature：重大進(jìn)展！揭示不同的肌纖維在組織再生中起著不同作用
doi：10.1038/nature24660
在一項(xiàng)新的研究中，來自美國麻省理工學(xué)院懷特海德生物醫(yī)學(xué)研究所的研究人員闡明了不同的肌肉細(xì)胞類型在協(xié)調(diào)組織再生過程中所起的重要作用。他們揭示出在一種扁形蟲中，一種肌纖維類型是觸發(fā)啟動組織再生程序的基因活性所必需的。值得注意的是，在缺乏這種肌纖維類型的情況下，再生無法進(jìn)行。他們報(bào)道，另一種肌纖維類型也是為再生的組織提供正確的再生模式（比如形成一個(gè)頭而不是兩個(gè)）所必需的。相關(guān)研究結(jié)果于2017年11月22日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Orthogonal muscle fibres have different instructive roles in planarian regeneration”。
論文通信作者、懷特海德生物醫(yī)學(xué)研究所研究員、麻省理工學(xué)院生物學(xué)教授、霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所研究員Peter Reddien說，“器官和組織再生的關(guān)鍵奧秘之一就是動物如何啟動導(dǎo)致再生的所有細(xì)胞步驟和分子步驟？令人吃驚的是，我們揭示出一種分子程序---它協(xié)助提供在遭受損傷后啟動適當(dāng)?shù)慕M織再生所需的分子信息---在一種肌纖維類型中發(fā)揮作用，從而有助解決解答這個(gè)問題。”（生物谷Bioon.com）
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