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Cell年度Best of 2017名单出炉,你读过其中几篇?

文章来源: 仪器信息网       发布时间:2018-05-16

日前,《细胞》杂志刊登了其评选出的2017十大最佳论文(Best of 2017),其领域涵盖神经科学、干细胞、以及免疫疗法等多个近年来的热门话题。在今天的这篇文章中,我们也将为各位读者盘点这十篇论文的内容。Cell年度Top 10论文出炉,你读过其中几篇?


Cell年度Best of 2017名单出炉,你读过其中几篇?


用人工智能学习生物智能


Mapping the Neural Substrates of Behavior


Cell年度Best of 2017名单出炉,你读过其中几篇?


将动物行为与背后的神经结构进行联系,一直是神经科学的一大核心发展方向。只有了解了神经环路的构架,我们才能理解大脑如何产生行为。在这项研究中,研究人员们使用机器学习的方法,通过“观看”40万只果蝇的影片,寻找能影响它们运动和社交行为的神经元。研究定量分析了2204个不同的神经元如何影响行为,并由此构建了一个“大脑-行为”的相关性图谱,供科研群体使用。基于这个图谱,我们能找到控制感觉、运动、求爱、攻击、以及睡眠等行为背后的大脑区域。这对了解动物的行为有着奠基性的作用。


这个基因突变让人白天犯困


Mutation of the Human Circadian Clock Gene CRY1 in Familial Delayed Sleep Phase Disorder


Cell年度Best of 2017名单出炉,你读过其中几篇?


人类的日常活动受到了内在生物钟的调控,因此许多行为和生理现象都展现出24小时的节律,睡眠也不例外。但对于罹患睡眠相位后移症(delayed sleep phase disorder,DSPD)的患者来说,睡眠却似乎突然失控——他们在应该入睡的时候容易失眠,在应当清醒时却昏昏欲睡,严重影响了日常生活的进行。在一项研究中,科学家们从遗传性DSPD患者中寻找到了一个基因变异,它位于生物钟的关键基因CRY1中。一旦变异出现,携带这个变异的患者其诸多生物钟相关基因的表达量就会减少,从而延长生物钟周期,导致症状发生。值得一提的是,这个变异的频率最高接近0.6%,这表明不少人都受其困扰。


早期肺癌竟有那么多特征


Innate Immune Landscape in Early Lung Adenocarcinoma by Paired Single-Cell Analyses


Cell年度Best of 2017名单出炉,你读过其中几篇?


肺癌是一种严重的疾病。为了更好地设计针对肺癌的免疫疗法,研究人员们想要在早期肺癌患者中寻找到驱动癌症发展的免疫变化。利用先进的单细胞分析技术,他们在早期肺癌肿瘤里绘制出了一幅详尽的免疫细胞图谱,并表明即便是I期肺癌,都有了重大的免疫改变。这些改变会影响到肿瘤浸润髓细胞,从而损害T细胞的抗肿瘤免疫能力。这给未来免疫疗法的开发提供了重要的工具。


上海科技大学助力解析人源大麻素受体结构


Crystal Structure of the Human Cannabinoid Receptor CB1


Cell年度Best of 2017名单出炉,你读过其中几篇?


大麻素受体1是四氢大麻酚(D9-tetrahydrocannabinol,THC)的主要作用靶点,针对这一靶点的新药有望应用于疼痛、炎症、肥胖、以及药物滥用等领域。然而,这一关键受体的人源结构却一直没有得到详尽的阐明。在这项研究中,上海科技大学iHuman研究所副所长刘志杰教授与创始所长Raymond Stevens教授为通讯作者。与其他科研人员一道,这支团队解析了人源大麻素受体1与小分子拮抗剂AM6538复合物的精细晶体结构,分辨率达到2.8埃。这为针对此类受体的新药研发提供了重要的结构基础。


人猪混合体的诞生


Interspecies Chimerism with Mammalian Pluripotent Stem Cells


Cell年度Best of 2017名单出炉,你读过其中几篇?


Salk研究所的Juan Carlos Izpisua Belmonte教授团队在《细胞》上做出了一项惊世骇俗的研究。这支科研团队利用CRISPR-Cas9基因组编辑技术,成功让一些人源多能干细胞“嫁接”至了猪和牛的囊胚,甚至是着床后的猪胚胎中。这些引入的人源多能干细胞能生长良好。研究人员称,如果能在这些动物体内培育出尺寸、解剖学结构、生理特征都和人类差不多的器官,无疑将有助于人类的器官移植。当然,这项研究也引起了不少伦理上的争议。


这种病毒能提高免疫疗法效果


Oncolytic Virotherapy Promotes Intratumoral T Cell Infiltration and Improves Anti-PD-1 Immunotherapy


Cell年度Best of 2017名单出炉,你读过其中几篇?


在一项1b期临床试验中,研究人员们评估了溶瘤病毒疗法talimogene laherparepvec对于PD-1抑制剂pembrolizumab的疗效是否有增强作用。试验里,21名晚期黑色素瘤患者先接受了溶瘤病毒的治疗,再辅以pembrolizumab的治疗。结果显示,这一疗法的耐受性良好,并且得到了62%的客观缓解率。其中,完全缓解率达到了33%!这一结果有望为癌症免疫疗法带来新的契机,让我们通过溶瘤病毒来改变肿瘤微环境,从而改善PD-1抑制剂的效果。


寨卡病毒的mRNA疫苗


Modified mRNA Vaccines Protect against Zika Virus Infection


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寨卡病毒的流行一度是全球面临的健康危机。在其肆虐下,人们也急于开发一款安全有效的寨卡疫苗。在这项研究中,科学家们利用脂质纳米颗粒包裹了一段寨卡病毒的结构基因,并在小鼠中测试了其免疫原性和保护效果。研究表明,这足以在小鼠体内产生高浓度的中和性抗体来抵抗寨卡病毒感染。而经过改良后,这一抗体还能防止小鼠体内出现和登革热病毒相关的副作用。这一结果有望在临床上得到应用。


帕金森病还和肠道微生物有关?


Gut Microbiota Regulate Motor Deficits and Neuroinflammation in a Model of Parkinson’s Disease


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人们早已知道肠道微生物的神通广大,也知道它们能影响行为和神经疾病。但其与神经退行性疾病之间的联系却一直没有得到阐明。先前我们了解到在帕金森病患者中,往往会出现a-synuclein蛋白的异常积聚。利用过量表达a-synuclein的小鼠模型,研究人员们发现肠道菌群在运动能力缺陷、小胶质细胞的激活、以及a-synuclein的病理中都扮演了重要角色。有趣的是,抗生素的应用能改善动物的病理状况,表明微生物在肠道与大脑之间搭建起了一座桥梁。


紫外线竟让基因产生相反的作用


UV Irradiation Induces a Non-coding RNA that Functionally Opposes the Protein Encoded by the Same Gene


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在这项研究里,科学家们在整个基因组内分析了和转录相关的DNA损伤会带来怎样的影响。他们发现,在紫外线的辐射下,转录的速率会出现减缓,基因活性也会降低。在这个条件下,较长的mRNA会变成较短的mRNA,并含有更多转录起始位点附近的序列。在一个名为ASCC3的基因上,新形成的短mRNA竟会与正常的ASCC3蛋白起到相反的作用!这也从一个新的角度揭示了紫外线诱导的DNA损伤会如何影响基因表达。


节食有望治疗糖尿病?


Fasting-Mimicking Diet Promotes Ngn3-Driven b-Cell Regeneration to Reverse Diabetes


Cell年度Best of 2017名单出炉,你读过其中几篇?


干细胞疗法有望逆转许多器官的功能失调,从而治疗疾病,但启动器官的修复过程并不是一件容易的事。在这项研究中,科学家们发现了一个意想不到的现象——在小鼠模型里,4天的模拟禁食(fasting mimicking diet)能诱导Sox17和Pdx-1的表达,随后Ngn3会驱动胰岛β细胞的生成,就好象胰脏在重新发育一样。在人类的1型糖尿病患者中,节食同样能诱导类似的反应,促进胰岛素生成。这一发现表明节食有望为糖尿病治疗带来新的思路。


来源:药明康德


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