時間總是匆匆易逝，轉(zhuǎn)眼間2月份即將結(jié)束,，在即將過去的2月里,，Nature雜志又有哪些亮點研究值得學(xué)習(xí)呢？小編對相關(guān)文章進(jìn)行了整理,，與大家一起學(xué)習(xí),！

圖片來源：Nature, 2021, doi:10.1038/s41586-020-03133-3

【1】Nature：全基因組加倍賦予腫瘤細(xì)胞獨特的遺傳弱點

doi：10.1038/s41586-020-03133-3

在一項新的研究中，來自美國波士頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員鑒定出對發(fā)生全基因組加倍（whole genome doubling,， WGD）的腫瘤細(xì)胞的生存能力至關(guān)重要但是對構(gòu)成人類組織大部分的正常細(xì)胞來說卻不是必需的蛋白,。相關(guān)研究結(jié)果在線發(fā)表在Nature期刊上。論文通訊作者,、波士頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Neil J. Ganem博士說,，“利用這些弱點代表了一個非常重要的、目前尚未被開發(fā)的治療干預(yù)機會,，特別是因為全基因組加倍是許多腫瘤類型的一個顯著特征,。”

絕大多數(shù)人類細(xì)胞都是二倍體,，這意味著它們擁有每條染色體的兩個拷貝（一個來自父親,，另一個來自母親）。存在許多細(xì)胞周期控制以確保了這種狀態(tài)在連續(xù)的細(xì)胞分裂中得以維持,。盡管有這些控制,，但還是會發(fā)生錯誤，導(dǎo)致全基因組加倍,，即二倍體細(xì)胞過渡到四倍體狀態(tài),，即細(xì)胞的每條染色體有四個拷貝，而不是兩個,。WGD細(xì)胞是致癌的,，它們對腫瘤產(chǎn)生的貢獻(xiàn)相當(dāng)大：來自Ganem實驗室的計算分析顯示，大約35%的實體瘤來自于經(jīng)歷過WGD事件的細(xì)胞,。

【2】Nature論文解讀：糖尿病研究取得里程碑突破,！阻斷胰島素抑制受體可導(dǎo)致胰島素信號通路增強和功能性β細(xì)胞增加，有望開發(fā)出糖尿病治愈療法

doi：10.1038/s41586-021-03225-8

在科學(xué)界慶祝胰島素誕生100周年和胰島素受體發(fā)現(xiàn)50周年之際,，來自德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)赫爾姆霍茨中心（Helmholtz Zentrum Muenchen）和德國糖尿病研究中心的研究人員發(fā)在一項新的研究中發(fā)現(xiàn)了一種新型的,、可藥物靶向的胰島素抑制受體,，命名為“inceptor”。這項新的研究是糖尿病研究的一個重要里程碑,。inceptor功能的阻斷會導(dǎo)致胰腺β細(xì)胞中胰島素信號通路的敏感性增加,。這可能使β細(xì)胞得到保護(hù)和再生，從而達(dá)到糖尿病緩解的目的,。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Nature期刊上,。

糖尿病是一種復(fù)雜的疾病，其特征是胰島中產(chǎn)生胰島素的β細(xì)胞喪失或功能障礙,，其中胰島是胰腺中控制全身血糖水平的特定“微小器官”,。糖尿病并發(fā)癥，比如慢性高血糖,、系統(tǒng)性代謝衰竭和多器官損害,，造成巨大的醫(yī)療和社會負(fù)擔(dān)，并導(dǎo)致過早死亡,。目前沒有任何藥物治療可以阻止或逆轉(zhuǎn)這種疾病的進(jìn)展,。以往的研究已表明，強化胰島素治療有可能改善血糖控制和糖尿病緩解,，但也會導(dǎo)致意外的體重增加,，甚至出現(xiàn)更嚴(yán)重的副作用，如血糖深度下降的風(fēng)險增加,，這種下降可能導(dǎo)致昏迷,。

【3】Nature：科學(xué)家揭示調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞抗腫瘤活性的新型分子機制！

doi：10.1038/s41586-020-03144-0

卵巢癌患者的預(yù)后通常較差,，大多數(shù)的卵巢癌患者都是在疾病晚期才被確診的,，據(jù)估計，晚期卵巢癌患者的5年生存率僅為40%,，引起這些不良結(jié)果的部分原因是科學(xué)家們?nèi)狈τ行У寞煼▉碇委熗砥诼殉舶┖桶┌Y復(fù)發(fā),。目前免疫療法在治療很多癌癥類型上都有一定的潛力，然而當(dāng)前很多研究表明,，卵巢癌患者并不會對當(dāng)前的藥物產(chǎn)生強烈的反應(yīng),。近日，一項刊登在國際雜志Nature上的研究報告中,，來自Moffitt癌癥研究中心等機構(gòu)的科學(xué)家們通過研究揭示了為何有些卵巢癌患者要比其他患者進(jìn)化地更好,，同時研究人員還提出了有望改善患者預(yù)后的可能性方法。

免疫療法藥物能激活機體的免疫T細(xì)胞,，從而來抵御腫瘤細(xì)胞,；目前該類療法被批準(zhǔn)用來治療多種不同類型癌癥，而且在很大程度上改變了癌癥患者的標(biāo)準(zhǔn)治療手段以及患者的預(yù)后,；然而,，在卵巢癌中，利用免疫療法旨在刺激機體T細(xì)胞功能的臨床試驗似乎僅僅讓患者產(chǎn)生了適度的反應(yīng)率,。研究表明,，機體中存在大量其它免疫細(xì)胞（漿細(xì)胞和記憶B細(xì)胞等）的癌癥患者會對免疫療法反應(yīng)較好，但這些細(xì)胞類型是否會讓患者的預(yù)后較好,，目前研究人員并不清楚,。

【4】Nature：突破！揭示基因與環(huán)境因素“合謀”推動胰腺癌發(fā)生的分子機理,！

doi：10.1038/s41586-020-03147-x

近日,，一項刊登在國際雜志Nature上的研究報告中，來自紀(jì)念斯隆凱特琳癌癥研究中心等機構(gòu)的科學(xué)家們通過研究揭示了基因和環(huán)境如何協(xié)力在胰腺癌發(fā)生過程中扮演關(guān)鍵角色,。就好像野草能在人行道的縫隙中生長一樣,，癌癥通常也會在組織損傷處發(fā)生，這種損傷可能是感染,、物理性損傷或某種類型炎癥等,，最常見的例子就是幽門螺桿菌所誘發(fā)的胃癌，胃酸反流所引起的巴雷特食管,，甚至是吸煙所誘導(dǎo)的肺癌等,。

目前研究人員并不清楚組織損傷時如何與遺傳改變合謀來促進(jìn)癌癥發(fā)生的，科學(xué)家們對癌癥的理解主要集中在疾病的晚期階段,，而對于像胰腺癌這種癌癥而言尤其如此,，因為其通常在疾病晚期階段才被診斷出來。這項研究中,，研究人員就開始重點研究并分析胰腺癌發(fā)生的早期階段,。研究者Direna Alonso Curbelo博士說道，如果我們能夠理解腫瘤是如何形成的,，或許就能在其進(jìn)展到無法治愈的階段之前及時對其干預(yù)治療,。

【5】Nature重磅！科學(xué)家繪制出迄今為止最全面的人類基因組中非編碼DNA圖譜 揭示了3萬個人類疾病區(qū)域的特殊回路,！

doi：10.1038/s41586-020-03145-z

近日,，一篇發(fā)表在國際雜志Nature上題為“Regulatory genomic circuitry of human disease loci by integrative epigenomics”的研究報告中，來自麻省理工學(xué)院等機構(gòu)的科學(xué)家們通過繪制表觀基因組圖譜即使了3萬個人類疾病區(qū)域的回路,。20年前,，人類基因組的第一份草案公開發(fā)布，該項目的主要驚喜之一就是科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)人類基因組中僅有1.5%是由蛋白質(zhì)編碼基因組組成的,。

在過去20年里,，科學(xué)家們最初認(rèn)為是垃圾DNA的非編碼DNA片段在機體發(fā)育和基因調(diào)節(jié)中都扮演著關(guān)鍵角色，這項研究中,，研究人員發(fā)布了迄今為止最全面的非編碼DNA圖譜,。該圖譜對跨越833種組織和細(xì)胞類型進(jìn)行了表觀基因組標(biāo)記,，即能表明不同類型細(xì)胞中哪些基因被開啟或關(guān)閉的修飾，相比之前所涵蓋的內(nèi)容有了顯著增加,，此外,，研究人員還識別出了能控制特定生物程序的調(diào)節(jié)元件，并揭開了與540種特定性狀相關(guān)的大約3萬個遺傳變異的候選作用機制,。

圖片來源：Shutterstock

【6】Nature解讀,！一種新型CRISPR技術(shù)或能為基因療法帶來革命性變革 從而治療人類的遺傳性疾病

doi：10.1038/s41586-020-03086-7

近日，一篇發(fā)表在國際雜志Nature上題為“In vivo base editing rescues Hutchinson–Gilford progeria syndrome in mice”的研究報告中,，來自美國MIT和博德研究所等機構(gòu)的科學(xué)家們報道了一項標(biāo)志基因療法里程碑式的研究成果,。研究者表示，一種新型的CRISPR技術(shù)或能給基因療法帶來革命性的變革,，從而為治療遺傳性疾病患者帶來新的希望,。

文章中，研究人員對兒童早衰癥進(jìn)行了研究,，這是一種導(dǎo)致兒童迅速衰老的遺傳性疾病,，目前科學(xué)家們開發(fā)出的第二代CRISPR基因編輯技術(shù)—堿基編輯（base editing）已經(jīng)在小鼠機體中進(jìn)行了成功測試，在這一技術(shù)的幫助下,，研究人員最終或有望糾正人類的終生遺傳性疾病,，包括兒童早衰癥等。

【7】Nature：科學(xué)家成功完成距今100多萬年的猛犸象的全球最古老DNA測序研究

doi：10.1038/s41586-021-03224-9

近日,，一項刊登在國際雜志Nature上的研究報告中,，來自斯德哥爾摩古遺傳學(xué)中心等機構(gòu)的科學(xué)家們通過對埋藏在西伯利亞凍土層中一百多萬年的猛犸象牙齒進(jìn)行分析，得到了世界上最古老的DNA測序信息,，這一研究是當(dāng)今科學(xué)家利用基因測序手段對遙遠(yuǎn)過去古老動物進(jìn)行遺傳測序的又一壯舉,。

研究者表示，這三份樣本中一份樣本大約由80萬年歷史,，另外兩個有超過100萬年歷史,，對這些樣本進(jìn)行研究分析為巨大的冰河時代哺乳動物的研究提供了重要的信息，這其中就包括古老的猛犸象,。其基因組遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了此前科學(xué)家已知測定的最古老的DNA,，此前研究人員對一匹距今78萬-56萬年的馬進(jìn)行了基因組測序。Love Dalen教授說道,，這些樣本的DNA非常古老,，而且其要比維京人的遺骸還要古老一千倍，甚至要早于人類和尼安德特人的存在,。

【8】Nature論文解讀,！發(fā)現(xiàn)一種天然蛋白促進(jìn)肌肉干細(xì)胞增殖，可逆轉(zhuǎn)疾病,、衰老和創(chuàng)傷造成的嚴(yán)重肌肉萎縮

doi：10.1038/s41586-021-03199-7

在一項新的研究中,，來自澳大利亞莫納什大學(xué)和荷蘭烏特勒支大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種觸發(fā)這些肌肉干細(xì)胞增殖和愈合的因子,。在嚴(yán)重肌肉損傷的小鼠模型中，注射這種天然存在的蛋白,，可使肌肉完全再生,，并在嚴(yán)重肌肉創(chuàng)傷后恢復(fù)正常運動。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Nature期刊上,。這些研究人員研究了斑馬魚骨骼肌的再生,，其中斑馬魚迅速成為研究干細(xì)胞再生的首選動物模型,，這是因為斑馬魚的繁殖速度快,，更容易進(jìn)行實驗操作，而且它至少有70%的基因與人類共享,。這種魚也是透明的,，這讓科學(xué)家們可以觀察到活體肌肉中發(fā)生的再生。

通過研究遷移到斑馬魚的肌肉損傷處的細(xì)胞,，這些研究人員發(fā)現(xiàn)了一組稱為稱為巨噬細(xì)胞的免疫細(xì)胞,，它們似乎在觸發(fā)肌肉干細(xì)胞再生方面發(fā)揮作用。Currie教授說,，“我們看到的是巨噬細(xì)胞緊緊擁抱著肌肉干細(xì)胞,，然后肌肉干細(xì)胞開始分裂和增殖。一旦它們開始這個過程,，巨噬細(xì)胞就會繼續(xù)前進(jìn),，然后擁抱下一個肌肉干細(xì)胞，很快傷口就會愈合,?！?/P>

【9】Nature：揭示癌癥釋放乳酸來喂食調(diào)節(jié)性T細(xì)胞，從而逃避免疫系統(tǒng)攻擊

doi：10.1038/s41586-020-03045-2

在一項新的研究中,，來自美國匹茲堡大學(xué)和約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員展示了稱為腫瘤微環(huán)境（tumor microenvironment）的腫瘤周圍區(qū)域中的化學(xué)物如何暗中破壞免疫系統(tǒng)并使癌癥逃避攻擊,。這些發(fā)現(xiàn)表明一種現(xiàn)有的藥物可能能夠增強癌癥免疫療法。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Nature期刊上,。

在這項新的研究中,，通過破壞腫瘤微環(huán)境對小鼠免疫細(xì)胞的影響，這些研究人員能夠縮小腫瘤,，延長生存期,，提高對免疫療法的敏感性。Delgoffe說,，“大多數(shù)人對免疫療法沒有反應(yīng),。原因是我們并沒有真正了解免疫系統(tǒng)在這種改變的腫瘤微環(huán)境中是如何受到調(diào)節(jié)的?！泵庖呦到y(tǒng)由多種細(xì)胞組成,，其中最主要的是T細(xì)胞,。一類稱為殺傷性T細(xì)胞的T細(xì)胞可以對抗入侵者，如病毒,、細(xì)菌,，甚至癌癥。另一類T細(xì)胞稱為調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）通過充當(dāng)人體細(xì)胞的保護(hù)者來對抗殺傷性T細(xì)胞,。Treg細(xì)胞對于預(yù)防I型糖尿病,、克羅恩病和多發(fā)性硬化癥等自身免疫疾病非常重要，這是因為在自身免疫疾病中,，過度活躍的殺傷性T細(xì)胞會攻擊身體的健康組織,。

【10】Nature：阻斷癌細(xì)胞對糖分的使用可提高免疫療法的抗腫瘤效果

doi：10.1038/s41586-021-03326-4

癌細(xì)胞和免疫細(xì)胞有一些共同點：它們都喜歡吃糖。糖是一種重要的營養(yǎng)物,。所有的細(xì)胞都將糖作為重要的能量來源和構(gòu)成單元（building block）,。對于免疫細(xì)胞來說，吞食糖分是一件好事,，這是因為這意味著獲得足夠的營養(yǎng)物來生長和分裂,，以產(chǎn)生更強的免疫反應(yīng)。但癌細(xì)胞利用糖來達(dá)到更邪惡的目的,。那么,，當(dāng)腫瘤細(xì)胞和免疫細(xì)胞爭奪相同的糖分供應(yīng)時會發(fā)生什么？美國紀(jì)念斯隆-凱特琳研究員Taha Merghoub,、Jedd Wolchok和Roberta Zappasodi在一項新的研究中探討了這個核心問題,。相關(guān)研究結(jié)果于2021年2月15日在線發(fā)表在Nature期刊上

這些研究人員利用小鼠模型和來自人類患者的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)腫瘤消耗的糖分---特別是葡萄糖---的數(shù)量與免疫療法的效果有直接關(guān)系：腫瘤攝入的糖分越多,，免疫療法的效果就越差,。這些研究結(jié)果表明，阻斷癌細(xì)胞對糖分的使用可能會使天平向免疫細(xì)胞傾斜,，特別是當(dāng)它們被免疫治療藥物激活時,。（生物谷Bioon.com）

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