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【盘点】Nature杂志10月亮点研究一览

2015-10-29 作者:佚名   来源:生物谷 我要评论1
Tags: nature  盘点  研究亮点  

眼看着10月份就要过完了,时间定格于此,本月又有哪些研究可以入围Nature杂志本月亮点研究呢?请随小编一起来细细品味!

【1】封面故事:研究人类脑功能的方法

本期封面为从通过Neurovault.org数据库分享的529个数据集获得的统计图的轴向投影,采用“独立成分分析”将其按照它们的投影排列到一个二维空间中。对人脑功能的研究受到媒体很大关注,但重要的是要意识到所采用方法本身以及它们应用方式固有的局限性。在这篇Review文章中,Russell Poldrack 和Martha Farah对目前用来研究人类脑功能的方法进行了分析,重点关注有关思想的神经基础的研究,同时还讨论了这些方法用来验证有关因果机制的假说的能力。他们还思考了人类神经科学在现实中的几个当前和潜在的应用以及其中所涉及的挑战。

【2】慢性淋巴性白血病的驱动基因

来自“国际癌症基因组联盟”的这篇论文,报告了用来表征500多位患者慢性淋巴性白血病及其前兆的若干种基因组学方法所获得的结果。除了增加了在基因组的编码部分所见到的慢性淋巴性白血病的驱动改变(driver alterations)的数量外,这项研究还在非编码区域(包括NOTCH1的3′ UTR区域)识别出了新的频发突变(这些突变造成异常剪接事件、NOTCH1活性的增强和更具侵略性的疾病),也在一个增强子中识别出了导致“B-细胞特异性转录因子” PAX5的表达程度降低的突变。

【3】FSTL1 促进心脏再生

人心脏组织的再生能力有限,但最近的研究表明,受伤后心外膜也许能在某种程度上保持成年心肌的功能,可能是通过提供肌源性祖细胞来发挥这种作用的。这项研究发现,分泌出的因子 “follistatin-like 1” (FSTL1)是一个再生因子,它正常情况下存在于健康的心外膜中,但在心肌梗塞之后会失去,这是受伤降低哺乳动物心脏的再生能力的一个机制。用一种人造心外膜生物材料进行FSTL1的重建,改善了心肌梗塞动物模型的心脏功能,同时也有证据表明心肌细胞再生适合进行临床应用。

【4】母亲状况与后代性别比例

1973年,Robert Trivers和Dan Willard发表了一篇关于生命史策略的有影响的论文, 在其中他们预测,身体状况比较好的母亲所生儿子会比较多,而身体状况比较差的母亲所生女儿会比较多。虽然这一理论被以各种方式进行了延伸和改进,但它却几乎没有得到经验支持。在这篇论文中,Susanne Schindler 等人显示,这可能是因为以前的研究没有将该理论针对的一雄多雌的、二态性的物种典型的雄性较高的死亡率考虑进去。他们对原始理论进行了延伸,以将两性之间在死亡率、年龄特定性生殖策略和生命史策略上的差别考虑进去,发现根据母亲状况与后代性别比例之间的关联性这一个因素还不足以得出母亲从适应角度会调整后代性别比例的结论。

【5】细胞命运的转录后调控

染色质架构和转录程序的变化在发育过程中引导细胞分化,但我们对细胞命运之决定的转录后调控却知之甚少。Michael Rape及同事发现,脊椎动物特有的一种泛素连接酶在发育中的蟾蜍胚胎中和在小鼠胚胎干细胞分化中调制神经冠分化。采用蛋白质组方法,他们发现,CUL3KBTBD8连接酶通过以核糖体生成的调制因子、NOLC1及其旁系同源物TCOF1为目标来调制翻译。TCOF1位点在与被称为 “Treacher Collins综合征”的状况相关的神经冠中发生突变。

【6】健康和疾病的基因组差异

这篇论文(结合来自“UK10K”项目不同学科的数据和最初发现)描述了对从一系列不同疾病类型取样的近10,000人以及来自基于健康人群的群组的参与者所做的全基因组“低读出深度”测序或“高读出深度”外显子组测序的结果。作者表征了新的序列变异体,生成了一个高度准确的“归属参考板”(imputation reference panel),还识别出了与脂类相关性状有关的新等位基因。除了描述人口结构和提供罕见及低频变异体的功能注解外,他们还用这些数据估计了测序对于关联研究的好处。

【7】封面故事:1000个基因组项目最后阶段的报告

本期Nature上发表的两篇论文报告了“1000个基因组项目”(The 1000 Genomes Project)的第三和最后阶段。开始于2008年的这个项目开发了一个开放的资源,它现在包括来自26个全球人群的超过2,500人的基因组数据,所有这些数据都用全基因组测序、 外显子组测序和密集微阵列基因型分析方法进行了分析。来自该项目组的这一主报告描述了所识别出的全部8,800万个基因变异体的关键特征,同时来自“结构变化分析组”(Structural Variation Analysis Group)的一项延伸分析更详细地列出了更大和更复杂的变异体。这

【8】炫富会葬送合作

财富不均和财富显示度都会潜在影响一个社会中的合作水平和经济成功的总体水平。Akihiro Nishi等人用一个在线游戏来测试这两个因素怎样相互作用。令人吃惊的是,财富不均本身并不会损害合作或财富总量,只要玩家不知道其他人的财富就行。但当玩家的财富可以让其他人看见时,不均就会产生一个有害作用。

【9】动物学: 黑猩猩的直立行走与人类相似

Nature Communications上发表的一项研究发现,当黑猩猩双腿行走时,它们转动身体的方式与人类惊人地相似。这表明,人类早期类似黑猩猩的祖先已经能够比以前所认为的更有效地直立行走了。

人类双足行走的特征是臀部(骨盆)和上身(胸部)的协调运动——这二者在迈出一个步幅的过程中向相反方向运动,以使步子更大,并使身体能利用胳膊的甩动来抗衡骨盆的转动。相比之下,人们一直假设,腹部(腰部)要短得多的黑猩猩在用双腿行走时其躯干(骨盆、腰部和胸部的组合体)保持僵直状态。

Nathan Thompson及同事采用运动分析来追踪人类和被训练用双腿行走的黑猩猩的这三个身体部位(臀部、腰部和胸部)的独立运动。他们发现,虽然人类与黑猩猩之间在一个步幅过程中上身的朝向是不同的,但它们相对于骨盆的运动幅度却几乎相同。

这些运动之间的一个关键差别是,黑猩猩的骨盆转动幅度要比人类大得多,尽管胸部的运动保持了抗衡骨盆转动幅度过大的相同功能。这一相似性表明类似黑猩猩的骨骼形态并未妨碍人族“南方古猿阿法种”的双足行走,还说明这种能力在人族演化早期可能也已经存在了。

【10】免疫学: 通过一种新疫苗来提高针对肺结核的保护

一种新研发的疫苗比惟一现有疫苗能更好地防止猴子患肺结核。Nature Communications上在线发表的一篇论文显示,这一疫苗能诱发免疫系统产生强的反应,可对感染了致命剂量结核分枝杆菌(引起这种疾病的病原体)的动物提供保护。肺结核仍然是一种全球性的流行病,部分原因是当前的疫苗接种方法保护效果有限。因此迫切需要新型疫苗。

Deepak Kaushal及同事利用“改版”的结核分枝杆菌研发出一种疫苗。这种“改版”的结核分枝杆菌没有致病潜力,但却能够诱发一个特定的免疫反应。对猕猴,用这种疫苗接种(通过吸入方式用药),针对随后由高剂量的这种细菌造成的感染能提供高水平的保护,导致更强的免疫反应和降低的疾病症状。重要的是,这种保护效应要比当给实验动物接种目前针对肺结核的惟一疫苗BCG时所产生的保护效应强得多。

这项研究中介绍的方法(用减毒的结核分枝杆菌进行气溶胶疫苗接种)可能会成为研发新的、更有效的候选疫苗的第一步。

【11】微生物学:阿兹海默病患者大脑中的真菌感染

本周发表在《科学报告》上的一则初步研究在患有阿兹海默症的病人的脑组织发现了真菌细胞和菌丝。

使用显微镜和抗真菌抗体,Luis Carrasco和他的研究团队检查了11位生前患有阿兹海默症的患者和10位对照组(生前没有患有阿兹海默症)的脑组织样本。研究者发现所有患有阿兹海默症的患者大脑中都有真菌细胞和其他真菌物质,但是对照组的大脑中没有一例有发现真菌。他们同时发现了真菌大分子物质,例如蛋白质和DNA,存在于患有阿兹海默症病人的血液样本中。研究者指出每个阿兹海默症患者体内的真菌形态都略有不同,说明患者体内的真菌物种可能各有不同。

由于该研究中患有阿兹海默症患者的年龄都较大(62岁到92岁之间),研究者认为这些患者大脑出现真菌感染可能是由于较差的适应性免疫反应造成的。不过还需要进一步的临床研究来确立这种感染出现的原因。

【12】免疫学: 能够清空隐藏的HIV病毒库的一种抗体

本期Nature Communications介绍了用来清除被HIV潜伏感染的细胞的一种新方式。在潜伏感染的情况下,病毒是休眠的,是免疫系统和抗病毒药物都看不见的。这种专门设计的抗体有一天也许可帮助减少被该病毒感染的患者体内含HIV的细胞数量。

John Mascola、Gary Nabel及同事研发出一种抗体,它能激活被HIV潜伏感染的细胞,同时重新引导杀手T-细胞来杀灭它们。该抗体能够通过来自患者的被HIV感染的细胞来诱导HIV蛋白的生成,使其能够被免疫细胞看得到、因而也更容易被免疫细胞定位。这种治疗在非人类灵长类动物身上耐受性也很好,说明它具有用于临床试验的潜力。

治愈HIV感染仍是一个挑战,因为该病毒在潜伏感染的细胞中会处于休眠状态而长期存在。将HIV从这些病毒库中清除,是彻底将该病毒从身体中清除的一个重要步骤。这项研究中所研发的抗体也许可以让我们离该目标更进一步,但其在临床前动物模型中和在人体中的效果仍有待评估。

【13】中国发现恐龙绝灭前一种繁齿壮硕的新哺乳动物

本周的《科学报告》中,发表了一个白垩纪晚期多瘤齿兽的新属种:中原豫俊兽(Yubaatar zhongyuanensis)。它是欧亚大陆已知最大的中生代多瘤齿兽。多瘤齿兽是一类长得像啮齿类的哺乳动物,生活在1.6亿年前的侏罗纪,到4千万年前新生代的始新世。

世界上最著名的多瘤齿兽化石,多来自于白垩期晚期的中亚地区,亚洲东部发现的中生代多瘤齿兽化石比较少见。中原豫俊兽化石保存完好,来自河南省栾川县晚白垩世地层,是蒙古高原以外亚洲白垩纪晚期多瘤齿兽分布最南方的纪录。研究者在豫俊兽化石上还发现最后一枚前臼齿有乳齿-恒齿的替换现象,这是多瘤齿中相关牙齿替换的首次直接证据,有助于了解多瘤齿兽和哺乳动物牙齿的演化。

一个有意思的现象,是豫俊兽小时候经历过一次意外,使其右腿胫骨折断错位。虽然这个伤势严重,会增加觅食和逃脱天敌的困难,但对于植食或杂食性的多瘤齿兽并不致命。因此,豫俊兽的断肢能在自然状况下缓慢愈合,并部分恢复支撑身体的功能。这个化石记录十分罕见,是中生代哺乳动物中首次发现的断肢古病理学案例。新的发现也支持一种观点:在恐龙绝灭的白垩纪-新生代交界时期,多瘤齿兽并没有受到影响,它们牙齿趋于植食性的复杂变化,和多瘤齿兽种类、体型的多样性均保持相关的增长。

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这种综述很有意义,能在短期内了解相关信息。

(来自:梅斯医学APP)

2015-11-8 11:34:00 回复

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