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2017年馬上就要過(guò)去了，迎接我們的將是嶄新的2018年，2017年我國(guó)科學(xué)家們?nèi)〉昧撕芏嘁饬x重大、影響深遠(yuǎn)的研究成果。本文中小編整理了2017年我國(guó)科學(xué)家發(fā)表的一些重磅級(jí)研究，分享給大家。
【1】Cell：清華大學(xué)顏寧研究組報(bào)道電鰻激活態(tài)電壓門(mén)控鈉離子通道Nav1.4與β1復(fù)合物三維結(jié)構(gòu)
doi：10.1016/j.cell.2017.06.039
2017年7月20日，學(xué)術(shù)雜志《Cell》雜志在線(xiàn)發(fā)表了清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、生命中心顏寧研究組題為《來(lái)自電鰻的電壓門(mén)控鈉離子通道Nav1.4-β1復(fù)合物結(jié)構(gòu)》(Structure of the Nav1.4-β1 complex from electric eel)的研究論文，研究報(bào)道了帶有輔助性亞基的真核生物電壓門(mén)控鈉離子通道復(fù)合物可能處于激活態(tài)的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)。清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院博士后閆湞、醫(yī)學(xué)院副研究員周強(qiáng)、生命學(xué)院博士生王琳、生命學(xué)院博士畢業(yè)生吳建平為本文的共同*作者，顏寧教授為本文的通訊作者。
電壓門(mén)控鈉離子通道(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“鈉通道”)位于細(xì)胞膜上，能夠引發(fā)和傳導(dǎo)動(dòng)作電位，參與神經(jīng)信號(hào)傳遞、肌肉收縮等重要生理過(guò)程。顧名思義，鈉通道感受膜電勢(shì)的變化而激活或失活。對(duì)于可激發(fā)的細(xì)胞，細(xì)胞膜兩側(cè)由于鈉離子、鉀離子、鈣離子、氯離子等離子的不對(duì)稱(chēng)分布，產(chǎn)生跨膜電勢(shì)差。在靜息狀態(tài)下，細(xì)胞膜內(nèi)電勢(shì)低，膜外電勢(shì)高，3-5納米厚的細(xì)胞膜兩側(cè)電勢(shì)差大概為-70毫伏左右。通常情況下，鈉通道在細(xì)胞膜去極化狀態(tài)，也就是細(xì)胞內(nèi)相對(duì)電勢(shì)升高時(shí)激活(即鈉通道中心通透孔道打開(kāi)，鈉離子由高濃度的胞外側(cè)流向胞內(nèi))，從而引發(fā)動(dòng)作電位的起始；而其又具備特殊的結(jié)構(gòu)特征，使之在激活的幾毫秒內(nèi)迅速失活，從而保證通過(guò)與鉀離子通道的協(xié)同作用結(jié)束動(dòng)作電位，以及由鈉鉀泵介導(dǎo)的靜息電勢(shì)的重建，為下一輪的動(dòng)作電位產(chǎn)生做好準(zhǔn)備。
【2】Cell：中國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)人類(lèi)Piwi基因突變導(dǎo)致男性不育
doi：10.1016/j.cell.2017.04.034
中科院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所劉默芳研究組與上海市計(jì)劃生育科學(xué)研究所施惠娟研究組合作研究，發(fā)現(xiàn)人類(lèi)Piwi基因突變可導(dǎo)致男性不育，并深入揭示了其致病機(jī)理，為相關(guān)男性不育癥的早期分子診斷及醫(yī)療提供了理論依據(jù)。5月26日凌晨，學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》（Cell）在線(xiàn)發(fā)表了該項(xiàng)研究成果。
據(jù)悉，該項(xiàng)研究成果得到了《細(xì)胞》編輯部和3位審稿人的高度評(píng)價(jià)。中科院院士王恩多表示，這項(xiàng)研究工作是一項(xiàng)從人類(lèi)遺傳學(xué)到動(dòng)物模型、分子機(jī)理及治療策略探索的系統(tǒng)研究，代表了遺傳學(xué)研究的新高度及新深度。
近年來(lái)，隨著人口出生率持續(xù)緩慢增長(zhǎng)及人口老齡化加劇，不yun不育已逐漸由單純的醫(yī)學(xué)問(wèn)題演變?yōu)閭涫荜P(guān)注的社會(huì)問(wèn)題。據(jù)不*統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)的不yun不育夫婦中，男性因素約占50%，非梗阻性無(wú)精、弱精及精子畸形是造成男性不育的重要原因，但其致病原因及機(jī)制尚不清楚，臨床診斷和治療策略也極其有限。
【3】Cell：中國(guó)科學(xué)家在鉀離子通道結(jié)構(gòu)方面取得重要進(jìn)展
doi：10.1016/j.cell.2016.12.028
國(guó)家蛋白質(zhì)科學(xué)研究（上海）設(shè)施電鏡分析系統(tǒng)用戶(hù)北京大學(xué)分子醫(yī)學(xué)所陳雷研究組與清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院高寧研究組在《細(xì)胞》雜志聯(lián)合發(fā)表題為《胰島細(xì)胞ATP敏感的鉀離子通道結(jié)構(gòu)》（Structure of a Pancreatic ATP-sensitive Potassium Channel）的研究論文，解析了ATP敏感的鉀離子通道（KATP）的中等分辨率（5.6A）冷凍電鏡結(jié)構(gòu)，揭示了KATP組裝模式，為進(jìn)一步研究其工作機(jī)制提供了結(jié)構(gòu)模型。
生物體進(jìn)化出多種方式來(lái)感知細(xì)胞內(nèi)能量狀態(tài)，從而維持能量穩(wěn)態(tài)。KATP通道可以在細(xì)胞內(nèi)ATP水平升高時(shí)關(guān)閉，從而使鉀離子無(wú)法外流，進(jìn)而使膜的興奮性增加。通過(guò)這種方式，它們將細(xì)胞內(nèi)的代謝水平轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。這些離子通道廣泛分布于很多組織中，并且參與多種生命過(guò)程。在胰島β細(xì)胞中，KATP可以間接感受血糖濃度，控制胰島素的釋放：當(dāng)血糖升高時(shí)，由于β細(xì)胞對(duì)血糖的主動(dòng)攝取和代謝，細(xì)胞內(nèi)ATP濃度升高，ATP直接結(jié)合在KATP上并抑制其活力，使鉀離子無(wú)法外流，導(dǎo)致細(xì)胞膜的去極化，從而激活電壓門(mén)控的鈣離子通道，進(jìn)而導(dǎo)致鈣離子的內(nèi)流。鈣離子濃度的升高會(huì)引起胰島素的釋放，從而降低血糖濃度。KATP的突變會(huì)導(dǎo)致很多遺傳性代謝疾病。例如，KATP的抑制劑可以用于治療二型糖尿病，其激活劑可以用于治療高胰島素癥。
【4】Cell Rep：清華科學(xué)家發(fā)現(xiàn)促進(jìn)高脂飲食攝入的特殊神經(jīng)元
doi：10.1016/j.celrep.2017.06.007
肥胖是一個(gè)性問(wèn)題，很多人認(rèn)為食物攝入過(guò)多是導(dǎo)致肥胖的主要原因。但是影響食物攝入的可調(diào)節(jié)性神經(jīng)回路還沒(méi)有得到充分的研究。在一項(xiàng)發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊Cell Reports上的研究中，來(lái)自清華大學(xué)麥戈文腦科學(xué)研究院的宋森研究院帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)位于基底前腦的生長(zhǎng)激素抑制素神經(jīng)元（somatostatin neurons，SOM）和伽馬氨基丁酸能神經(jīng)元（GABAergic neurons，VGAT）在調(diào)節(jié)進(jìn)食方面發(fā)揮著特定作用。
就目前來(lái)說(shuō)，人們可以輕松獲得相對(duì)便宜且可口并富含能量的食物，不用擔(dān)心食物匱乏，這是導(dǎo)致肥胖流行的一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)境因素。有研究認(rèn)為在這種環(huán)境下享樂(lè)飲食行為是導(dǎo)致食物過(guò)度攝取的主要貢獻(xiàn)力量，在這種情況下食物的攝入并非代謝所需而是受進(jìn)食過(guò)程中的獎(jiǎng)賞體驗(yàn)所推動(dòng)。許多科學(xué)家對(duì)于神經(jīng)對(duì)進(jìn)食的調(diào)控進(jìn)行了大量研究，但是哪些特定神經(jīng)元群體負(fù)責(zé)脂肪攝入的調(diào)控目前還不清楚。
【5】Nature：清華大學(xué)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)T細(xì)胞重編程新方法，有助治療一系列免疫疾病
doi：10.1038/nature23475
當(dāng)免疫系統(tǒng)因過(guò)度活躍的細(xì)胞或抑制它的功能的細(xì)胞而失去平衡時(shí)，它導(dǎo)致一系列疾病，如牛皮癬和癌癥等。通過(guò)操縱某些被稱(chēng)作T細(xì)胞的免疫細(xì)胞的功能，人們可能有助恢復(fù)免疫系統(tǒng)的平衡和開(kāi)發(fā)出靶向這些疾病的新療法。
在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自中國(guó)清華大學(xué)、美國(guó)格拉斯通研究所、加州大學(xué)舊金山分校和Agios 制藥公司的研究人員揭示出一種重編程特定T細(xì)胞的方法。更加準(zhǔn)確地說(shuō)，他們發(fā)現(xiàn)如何將增強(qiáng)免疫系統(tǒng)的促炎性T細(xì)胞轉(zhuǎn)化為抑制免疫系統(tǒng)的抗炎性T細(xì)胞，而且反之亦然。相關(guān)研究結(jié)果于2017年8月2日在線(xiàn)發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Metabolic control of TH17 and induced Treg cell balance by an epigenetic mechanism”。論文通信作者為清華大學(xué)藥學(xué)院院長(zhǎng)丁勝（Sheng Ding）教授、清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院的董晨（Chen Dong）教授和Agios 制藥公司的Edward M. Driggers。丁勝同時(shí)也是加州大學(xué)舊金山分校藥物化學(xué)教授和格拉斯通研究所研究員。
【6】Nature：重磅！中國(guó)科學(xué)家解析出一種B類(lèi)G蛋白偶聯(lián)受體全長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，有助開(kāi)發(fā)出新的2型糖尿病藥物
doi：10.1038/nature22363
2型糖尿病病例在不斷增加。當(dāng)人體微妙的葡萄糖調(diào)節(jié)受到破壞而導(dǎo)致血糖水平上升（即高血糖癥）時(shí)，這種復(fù)雜的疾病就會(huì)產(chǎn)生。隨著時(shí)間的推移，這種疾病能夠破壞心臟、血管、眼睛、腎臟和神經(jīng)。
在一項(xiàng)新的研究中，中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所研究員吳蓓麗（Beili Wu）教授領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)研究了葡萄糖調(diào)節(jié)中的一種至關(guān)重要的組分。他們的發(fā)現(xiàn)揭示了一種胰高血糖素受體的結(jié)構(gòu)。這種胰高血糖素受體是糖尿病藥物開(kāi)發(fā)的一種高度有希望的靶標(biāo)。相關(guān)研究結(jié)果于2017年5月17日在線(xiàn)發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Structure of the full-length glucagon class B G-protein-coupled receptor”。
美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)分子科學(xué)學(xué)院生物設(shè)計(jì)研究所研究員Wei Liu說(shuō)，“這篇論文的zui大亮點(diǎn)是我們?nèi)缃瘾@得一種B類(lèi)G蛋白偶聯(lián)受體（G Protein-Coupled Receptors，GPCR）的全長(zhǎng)結(jié)構(gòu)。”Liu提到這種特殊的細(xì)胞表面受體能夠結(jié)合信號(hào)分子，從而影響血糖調(diào)節(jié)。這種胰高血糖素受體屬于B類(lèi)GPCR。
【7】Nat Med：中國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新型前列腺癌生物標(biāo)志物 有望改善癌癥的個(gè)體化療法
doi：10.1038/nm.4379
近日，一項(xiàng)發(fā)表在雜志Nature Medicine上的研究報(bào)告中，來(lái)自中國(guó)復(fù)旦大學(xué)和梅奧診所的研究人員通過(guò)聯(lián)合研究鑒別出了前列腺癌對(duì)療法產(chǎn)生耐受性的一種新機(jī)制，相關(guān)研究或?yàn)楹笃陂_(kāi)發(fā)新型前列腺癌療法提供思路和希望。文章中，研究者解釋了SPOP基因中的突變?cè)谇傲邢侔?duì)藥物產(chǎn)生耐受性上所扮演的關(guān)鍵角色，SPOP基因突變是原發(fā)性前列腺癌中出現(xiàn)zui為頻繁的遺傳突變，這些突變?cè)诎┌Y對(duì)BET抑制劑藥物產(chǎn)生耐受性上扮演著重要的角色。
BET（bromodomain and extra-terminal domain，溴域和額外末端結(jié)構(gòu)域）抑制劑是一類(lèi)能夠抑制BET蛋白活性的藥物，而這些蛋白能夠幫助指導(dǎo)癌細(xì)胞的異常生長(zhǎng)。作為一種療法，BET抑制劑非常具有治療潛力，但經(jīng)常會(huì)發(fā)生藥物耐受性。前列腺癌是美國(guó)男性zui?；嫉膼盒阅[瘤之一，其也是引發(fā)美國(guó)男性死亡的第三大癌癥，改善前列腺癌的治療是美國(guó)重大的公共健康目標(biāo)之一。
研究者表示，SPOP基因的突變能夠穩(wěn)定BET蛋白抵御BET抑制劑的活性，而且該基因突變還能夠促進(jìn)癌細(xì)胞增殖、侵襲及生長(zhǎng)；研究者Haojie Huang博士表示，本文研究發(fā)現(xiàn)對(duì)于后期開(kāi)發(fā)前列腺癌的新型療法具有非常重要的意義，因?yàn)镾POP突變或BET蛋白表達(dá)水平的升高都能夠用作生物標(biāo)志物，來(lái)改善BET抑制劑導(dǎo)向療法治療SPOP突變或BET蛋白過(guò)表達(dá)相關(guān)癌癥的效率。SPOP突變也能夠被用來(lái)指導(dǎo)前列腺癌患者的抗癌療法。
【8】Nat Commun：清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院李海濤等人揭示YEATS2 在非小細(xì)胞肺癌發(fā)生中的促癌作用
doi：10.1038/s41467-017-01173-4
2017 年 10 月 20 日，生命中心李海濤研究組和美國(guó)德克薩斯大學(xué)安德森癌癥中心石曉冰課題組合作于《自然通訊》（Nature Communications）發(fā)表題為“YEATS2 links histone acetylation to tumorigenesis of non-small cell lung cancer”（YEATS2 關(guān)聯(lián)組蛋白乙?；练切〖?xì)胞肺癌腫瘤發(fā)生）的研究論文。
該論文發(fā)現(xiàn)?；?ldquo;閱讀器”蛋白 YEATS2 在非小細(xì)胞肺癌中高表達(dá)，通過(guò)識(shí)別組蛋白 H3 賴(lài)氨酸 27 乙?；℉3K27ac）促進(jìn)組蛋白 H3 賴(lài)氨酸 9 乙?；℉3K9ac），進(jìn)而維持下游核糖體基因的活躍轉(zhuǎn)錄并促進(jìn)非小細(xì)胞肺癌發(fā)生。該研究報(bào)導(dǎo)了 YEATS2 的促癌作用，并揭示出一種染色質(zhì)層面乙?；盘?hào)放大機(jī)制，為 YEATS 家族蛋白在腫瘤發(fā)生中的機(jī)制研究提供了新線(xiàn)索。
【9】Nat Commun：中國(guó)科學(xué)家揭示食管癌早期病變與食管癌演化特征
doi：10.1038/s41467-017-00650-0
2017年9月12日，北京大學(xué)生物動(dòng)態(tài)光學(xué)成像中心白凡課題組與中山大學(xué)腫瘤防治中心曾木圣課題組合作在Nature Communications上在線(xiàn)發(fā)表了題為“Genomic comparison of esophageal squamous cell carcinoma and its precursor lesions by multi-region whole-exome sequencing”的研究成果，該研究揭示了食管鱗狀上皮細(xì)胞癌的癌前病變基因組特征及其與腫瘤的演化發(fā)展關(guān)系。
中國(guó)食管癌以鱗狀上皮細(xì)胞癌（簡(jiǎn)稱(chēng)食管鱗癌）為主，每年*近二分之一的食管鱗癌病例來(lái)源于中國(guó)。食管鱗癌的發(fā)生發(fā)展被認(rèn)為是多步驟過(guò)程，其中食管鱗狀上皮非典型增生被認(rèn)為是食管鱗癌的癌前病變，顯著增加食管鱗癌的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。然而目前對(duì)于食管鱗癌的非典型增生病變組織研究十分有限，其基因組特征不明確，并且與食管鱗癌之間具體的克隆演化關(guān)系更是知之甚少。
研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)來(lái)自同一病人內(nèi)的多個(gè)位置的非典型增生與浸潤(rùn)癌樣本進(jìn)行全外顯子測(cè)序，繪制了食管鱗狀上皮非典型增生的突變圖譜，同時(shí)探究了非典型增生與浸潤(rùn)癌的克隆演化關(guān)系。另外，該研究也對(duì)取樣時(shí)非癌病人的非典型增生樣本進(jìn)行了全外顯子測(cè)序，確定出了食管鱗癌發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化起始的分子事件。
【10】Cell Res：清華大學(xué)研發(fā)新型非病毒CRISPR/Cas9遞送系統(tǒng) 能在體內(nèi)進(jìn)行靶向基因治療
doi：10.1038/cr.2017.16
2017年1月24日，清華大學(xué)譚旭研究組與美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)董一洲研究組合作在《Cell Research》上發(fā)表了題為《A non-viral CRISPR/Cas9 delivery system for therapeutic gene targeting in vivo》，在上首先研發(fā)出一種新型CRISPR/Cas9遞送系統(tǒng)，其能夠在體內(nèi)遞送CRISPR/Cas9至肝臟，并在單鏈引導(dǎo)RNA（sgRNA)的引導(dǎo)下靶向切割外源或內(nèi)源致病基因從而達(dá)到治療肝病的目的。該種新型遞送系統(tǒng)為CRISPR/Cas9這一強(qiáng)有力的基因編輯工具，在臨床上的實(shí)際應(yīng)用開(kāi)辟了新途徑。
自上個(gè)世紀(jì)90年代以來(lái)，基因治療逐漸興起，其通過(guò)補(bǔ)償基因缺陷或修正異常致病基因從而達(dá)到治療的目的。CRISPR/Cas9是在細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)的一種DNA剪編輯系統(tǒng)，由于其特異的DNA剪切和編輯能力在科研領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，而在臨床治療中其應(yīng)用前景也非常值得期待。已有的CRISPR/Cas9體內(nèi)輸送是通過(guò)運(yùn)用腺病毒表達(dá)體系來(lái)表達(dá)Cas9和guide RNA，如同腺病毒在基因治療歷史中的巨大作用一樣，但也存在諸如腺病毒缺乏靶向性，本身免疫源性較高，病毒在體內(nèi)有一定重組突變機(jī)率等問(wèn)題。而且，腺病毒在細(xì)胞內(nèi)的長(zhǎng)期穩(wěn)定表達(dá)Cas9 DNA酶，也有可能帶來(lái)長(zhǎng)期的毒副作用。
【11】Science：中國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)恢復(fù)西紅柿更好風(fēng)味的基因密碼
doi：10.1126/science.aal1556
超市里的西紅柿有什么問(wèn)題？消費(fèi)者說(shuō)，它們?nèi)狈︼L(fēng)味，因此中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組所黃三文研究團(tuán)隊(duì)努力鑒定出現(xiàn)代西紅柿中丟失的重要因子，以便將這些因子放回到它們當(dāng)中，讓它們恢復(fù)它們?cè)械娘L(fēng)味。
在一項(xiàng)新的研究中，黃三文研究團(tuán)隊(duì)鑒定出具有更好西紅柿風(fēng)味的化學(xué)物組合。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2017年1月27日那期Science期刊上，論文標(biāo)題為“A chemical genetic roadmap to improved tomato flavor”。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組所園藝科學(xué)教授Harry Klee說(shuō)，“我們剛修復(fù)了在過(guò)去半個(gè)世紀(jì)內(nèi)西紅柿中遭受破壞的因子，從而讓這些西紅柿具有一個(gè)世紀(jì)前的風(fēng)味。我們能夠讓超市里的西紅柿的風(fēng)味變得更好。”
*步就是找出在西紅柿中上百種化學(xué)物中，哪些物質(zhì)在風(fēng)味中作出zui大的貢獻(xiàn)。
【12】Science：中國(guó)科學(xué)家揭示病原菌攻擊宿主細(xì)胞新機(jī)制
doi：10.1126/science.aam8659
創(chuàng)傷弧菌是一類(lèi)讓人類(lèi)談“菌”色變的病原細(xì)菌，如處理海鮮時(shí)如不小心扎了手，創(chuàng)傷弧菌就有可能趁虛而入，迅速引發(fā)敗血癥、組織壞死等，致死率*。浙江大學(xué)生命科學(xué)研究院教授朱永群團(tuán)隊(duì)近日發(fā)現(xiàn)這類(lèi)病原菌的一項(xiàng)“攻術(shù)”，它分泌的毒素會(huì)定向“凍”住宿主細(xì)胞的信號(hào)通路，讓細(xì)胞動(dòng)彈不得甚至“散架”。
相關(guān)成果論文在10月27日上線(xiàn)的《科學(xué)》雜志發(fā)表，該項(xiàng)研究推動(dòng)了人們對(duì)于病原菌致病分子機(jī)制的深入理解，將有助于研發(fā)針對(duì)創(chuàng)傷弧菌和霍亂弧菌等致病菌的新型抗菌藥物。
記者了解到，這項(xiàng)研究不僅促進(jìn)了人類(lèi)對(duì)于致命細(xì)菌致病機(jī)制的深入了解，而且也加深了人們對(duì)于宿主本身細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的認(rèn)識(shí)。
【13】Science：中國(guó)科學(xué)家揭示“勝利者效應(yīng)”腦機(jī)制
doi：10.1126/science.aak9726
2017年7月，《科學(xué)》雜志刊登浙江大學(xué)求是高等研究院和醫(yī)學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究中心胡海嵐團(tuán)隊(duì)的研究成果，該成果*次指出大腦中存在一條介導(dǎo)“勝利者效應(yīng)”的神經(jīng)環(huán)路，它決定著“先前的勝利經(jīng)歷，會(huì)讓之后的勝利變得更加容易”。
這篇題為《勝負(fù)經(jīng)歷重塑丘腦到前額葉皮層環(huán)路以調(diào)節(jié)社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)》的文章，由博士生周亭亭、朱鴻和范鄭曉等在胡海嵐教授的指導(dǎo)下共同完成。
胡海嵐團(tuán)隊(duì)引入“鉆管測(cè)試”來(lái)研究小鼠的等級(jí)地位：在一段只能讓一只小鼠通過(guò)的玻璃管道中，兩只小鼠狹路相逢，一場(chǎng)不進(jìn)則退的較量在所難免，而優(yōu)勢(shì)者會(huì)在30秒內(nèi)將對(duì)方推出管道。一群小鼠經(jīng)過(guò)兩兩競(jìng)爭(zhēng)，等級(jí)高低便一目了然。當(dāng)科學(xué)家定向增強(qiáng)內(nèi)側(cè)前額葉腦區(qū)的突觸強(qiáng)度，處于劣勢(shì)的小鼠就像服用了“大力神丸”，勇氣倍增，有如神助地將優(yōu)勢(shì)小鼠逼出玻璃管道，成功逆襲。
【14】Science子刊：中國(guó)科學(xué)家 ICU 殺手膿毒癥上取得重大突破，每年數(shù)千萬(wàn)患者或因此受益
doi：10.1126/scitranslmed.aan5689
2017年10月19日，《科學(xué)》子刊《Science Translational Medicine》發(fā)表了廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院唐道林博士課題組聯(lián)合lu軍軍醫(yī)大學(xué)蔣建新教授課題組的一項(xiàng)重磅研究成果！
該研究揭示了腫瘤相關(guān)激酶 ALK，竟然能夠調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞（例如巨噬細(xì)胞）的過(guò)度活化，從而導(dǎo)致膿毒癥的發(fā)生。更重要的是，研究人員發(fā)現(xiàn)抗腫瘤藥物色瑞替尼（ALK 激酶抑制劑）能夠顯著抑制這種免疫系統(tǒng)的過(guò)度活化，降低膿毒癥的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。
《STM》的評(píng)審專(zhuān)家認(rèn)為，這項(xiàng)研究建立了 ALK 介導(dǎo)膿毒癥發(fā)病的全新學(xué)說(shuō)！
唐教授表示，「膿毒癥作為重癥監(jiān)護(hù)室內(nèi)死亡率zui高的疾病之一，已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)的醫(yī)學(xué)難題。我們的研究揭示了 ALK 激酶抑制劑的免疫新功能，闡明了 ALK 激酶介導(dǎo)炎癥活化致膿毒癥的新機(jī)制，為治療和檢測(cè)膿毒癥提供了新思路！
膿毒癥（過(guò)去又叫敗血癥）其實(shí)是一種致命疾病。平時(shí)我們有個(gè)感冒、發(fā)燒、頭疼的，吃個(gè)藥消消炎癥可能就好了，感染嚴(yán)重的zui多去醫(yī)院打上幾天點(diǎn)滴。但對(duì)于再?lài)?yán)重點(diǎn)的，由局部感染發(fā)展成膿毒癥這樣全身感染的，就沒(méi)那么簡(jiǎn)單了。
【15】Science：科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)調(diào)控“癢”感覺(jué)的中樞神經(jīng)回路
DOI：10.1126/science.aaf4918
癢的確是一種十分令人不爽的感覺(jué)，使我們不由自主地想去撓；另一方面，癢也是動(dòng)物自我保護(hù)的一種重要機(jī)制。然而，慢性的發(fā)癢（常見(jiàn)于皮膚病與肝臟疾病患者中）會(huì)導(dǎo)致抓癢的行為失去控制，進(jìn)而造成嚴(yán)重的皮膚或組織的損傷，因此它是一個(gè)值得關(guān)注的臨床問(wèn)題。
目前臨床上對(duì)于治療慢性發(fā)癢的手段十分有限，其中原因是缺乏對(duì)其中具體機(jī)制的了解。因此，發(fā)癢的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)對(duì)于神經(jīng)學(xué)家們來(lái)說(shuō)是一個(gè)十分值得研究的方向。zui近一些研究提高了我們對(duì)癢的感覺(jué)信號(hào)在脊髓中傳輸?shù)臋C(jī)制的理解，但大腦是如何傳遞這一信號(hào)的仍不太清楚。
zui近，來(lái)自中國(guó)科學(xué)院神經(jīng)學(xué)研究所的孫衍剛博士課題組發(fā)現(xiàn)了癢信號(hào)在大腦中傳遞的中樞神經(jīng)回路特征。利用光遺傳學(xué)、化學(xué)遺傳學(xué)、膜片鉗以及體內(nèi)纖維光度測(cè)定技術(shù)，研究者們證明了"脊髓-臂旁區(qū)（spino-parabrachial）"信號(hào)對(duì)于癢信號(hào)從脊髓向大腦傳遞十分關(guān)鍵，并且他們鑒定出了臂旁核（PBN）是*個(gè)負(fù)責(zé)癢信號(hào)的中樞中轉(zhuǎn)站。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在《Science》雜志上。
【16】Science：開(kāi)發(fā)出一種強(qiáng)力膠粘劑，有望修復(fù)多種潮濕的組織遭受的損傷
doi：10.1126/science.aah6362
曾經(jīng)試圖將創(chuàng)可貼粘在潮濕的皮膚上的任何人都知道結(jié)果是令人失望的。對(duì)醫(yī)用膠粘劑來(lái)說(shuō)，濕皮膚并不是*的挑戰(zhàn)：人體充滿(mǎn)著血液、血清和其他的液體，它們都會(huì)使得對(duì)眾多內(nèi)部損傷的修復(fù)復(fù)雜化。如今使用的很多膠粘制品對(duì)細(xì)胞是有毒性的，當(dāng)處于干燥時(shí)，它們?nèi)狈椥裕也荒軌驈?qiáng)力地結(jié)合到生物組織上。
如今，在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自中國(guó)清華大學(xué)和美國(guó)哈佛大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)的研究人員制造出一種*的“強(qiáng)力膠粘劑（tough adhesive）”。這種強(qiáng)力膠粘劑是生物相容性的，能夠結(jié)合到組織上，而且這種結(jié)合強(qiáng)度與人體自身的有彈性的軟骨相比擬，此外即便當(dāng)組織濕潤(rùn)時(shí)，這種強(qiáng)力膠粘劑也能夠發(fā)揮作用。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2017年7月28日的Science期刊上，論文標(biāo)題為“Tough adhesives for diverse wet surfaces”。
論文通信作者、哈佛大學(xué)威斯生物啟發(fā)工程研究所（Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering）創(chuàng)始核心成員、哈佛大學(xué)約翰-保爾森工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院（John A. Paulson School of Engineering and applied Sciences， SEAS）教授Dave Mooney博士說(shuō)，“我們的強(qiáng)力膠粘劑的關(guān)鍵特征是將一種非常強(qiáng)的粘合力與轉(zhuǎn)移和釋放壓力的能力結(jié)合在一起。在此之前，這種整合是不能在一種膠粘劑中實(shí)現(xiàn)的。”
【17】PLoS Med：歷時(shí)7年 中國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)多吃新鮮水果或能降低糖尿病及并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)！
doi：10.1371/journal.pmed.1002279
zui近，一項(xiàng)發(fā)表在雜志PLoS Medicine上的研究報(bào)告中，來(lái)自牛津大學(xué)的研究人員通過(guò)對(duì)中國(guó)人群進(jìn)行大量研究發(fā)現(xiàn)，大量攝入新鮮水果或和糖尿病發(fā)生率降低直接相關(guān)，同時(shí)還能夠降低糖尿病患者并發(fā)癥的發(fā)生率。
盡管人們廣泛已經(jīng)接受了含有新鮮果蔬的飲食所帶來(lái)的的健康效益這種理論，但水果中所含的糖分卻會(huì)給糖尿病患者帶來(lái)不確定的風(fēng)險(xiǎn)以及糖尿病的血管并發(fā)癥；文章中，研究者Huaidong Du及其同事對(duì)中國(guó)慢性病前瞻性研究(The China Kadoorie Biobank)中將近50萬(wàn)名參與者進(jìn)行了大約7年的跟蹤研究，在研究同時(shí)，研究者記錄了新發(fā)的糖尿病患者信息并且記錄了糖尿病患者的死亡以及心血管疾病的發(fā)生狀況。
研究人員發(fā)現(xiàn)，相比其他參與者而言，攝入較多新鮮水果的人群患糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)明顯下降（校正比為0.88，95%CI 0.83-0.93），這相當(dāng)于未來(lái)5年糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)下降0.2%；在糖尿病患者中，較高水平新鮮水果的攝入和患者的死亡率下降直接相關(guān)（校正比為0.83，95%CI 0.74-0.93/100g水果/每天），這相當(dāng)于未來(lái)5年風(fēng)險(xiǎn)降低1.9%，同時(shí)患者的微血管和大血管并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)降低。
【18】重磅！中國(guó)科學(xué)家NEJM發(fā)文報(bào)道 非洲發(fā)現(xiàn)的*耐青蒿素瘧原蟲(chóng)
http：//www.nejm。。ｏｒｇ/doi/pdf/10.1056/NEJMc1612765
近日，由中國(guó)江蘇寄生蟲(chóng)病研究所的曹俊領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)報(bào)道他們?cè)诜侵薨l(fā)現(xiàn)了一種可以耐受現(xiàn)有的抗瘧疾藥物青蒿素的瘧原蟲(chóng)，使得人們對(duì)數(shù)年來(lái)為對(duì)抗這種每年危害數(shù)百萬(wàn)人的疾病付出的努力感到擔(dān)憂(yōu)。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)意味著非洲及東南亞地區(qū)現(xiàn)在都有這種蚊媒疾病的耐藥瘧原蟲(chóng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年瘧疾感染了超過(guò)2億人，殺死了約438000人，其中大部分為非洲的兒童。
“青蒿素耐藥性在非洲的傳播將為對(duì)抗瘧疾帶來(lái)致命的打擊，因?yàn)锳CT（基于青蒿素的聯(lián)合療法）是目前*有效并廣泛使用的抗瘧疾療法。”研究*作者、阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)教授Arnab Pain說(shuō)道，“因此，進(jìn)行青蒿素耐藥性的常規(guī)監(jiān)測(cè)至關(guān)重要。”
據(jù)這項(xiàng)由江蘇寄生蟲(chóng)病研究所的曹俊領(lǐng)導(dǎo)的研究報(bào)道，這種耐藥瘧原蟲(chóng)在一名由赤道幾內(nèi)亞旅游回中國(guó)的中國(guó)人體內(nèi)檢測(cè)到，這項(xiàng)研究于2017年2月22日發(fā)表在新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志上。
【19】Nature：中科院蔡時(shí)青課題組揭示出衰老速度存在自然差異之謎
doi：10.1038/nature24463
衰老的特征是生理功能的逐漸衰退，而且是神經(jīng)退行性疾病、癌癥和糖尿病的一種主要風(fēng)險(xiǎn)因素。先前關(guān)于衰老的研究主要集中在對(duì)長(zhǎng)壽的調(diào)節(jié)上，有超過(guò)100個(gè)基因和許多小分子化合物已被鑒定出能夠調(diào)節(jié)酵母和哺乳動(dòng)物等有機(jī)體的壽命。
近期的研究已表明基因突變誘導(dǎo)的壽命延長(zhǎng)并不會(huì)延緩年齡相關(guān)的行為衰退，這提示著壽命和行為衰老可能是兩個(gè)可分離的過(guò)程。隨著預(yù)期壽命的增加，預(yù)防年齡相關(guān)性功能損傷成為一個(gè)主要的挑戰(zhàn)。盡管在動(dòng)物壽命的遺傳控制方面取得了巨大的進(jìn)步，但是人們對(duì)健康衰老（即衰老的同時(shí)伴隨著有限的生理功能喪失）的調(diào)節(jié)機(jī)制仍然知之甚少。
如今，在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)創(chuàng)新中心、神經(jīng)科學(xué)研究所蔡時(shí)青（Cai Shiqing）博士實(shí)驗(yàn)室的研究人員揭示出衰老速度存在自然變化的遺傳基礎(chǔ)。相關(guān)研究結(jié)果于2017年11月8日在線(xiàn)發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Genetic variation in glia–neuron signalling modulates ageing rate”。
【20】Nat Cell Biol：乳腺癌轉(zhuǎn)移究竟選擇肺還是骨？中科院科學(xué)家揭示隱藏機(jī)制
doi：10.1038/ncb3613
乳腺癌相關(guān)死亡病例中多數(shù)發(fā)生了癌細(xì)胞向遠(yuǎn)端器官的轉(zhuǎn)移，比如肺和骨。之前研究曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)乳腺癌轉(zhuǎn)移灶存在器官特異性的基因特征，表達(dá)特異性的功能性分子，說(shuō)明不同器官可能存在微環(huán)境的差異導(dǎo)致擴(kuò)散的癌細(xì)胞進(jìn)行克隆增殖的能力出現(xiàn)差別。但是目前的研究通常局限于特定的癌癥轉(zhuǎn)移靶器官，轉(zhuǎn)移決定因素在多器官中發(fā)揮的作用還沒(méi)有得到深入了解。
zui近來(lái)自中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院（上海健康院）的胡國(guó)宏研究員帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)在學(xué)術(shù)期刊Nature Cell Biology上發(fā)表了一篇文章，對(duì)乳腺癌細(xì)胞如何選擇轉(zhuǎn)移靶器官進(jìn)行了深入細(xì)致的研究。山東大學(xué)齊魯醫(yī)院的楊其峰教授也參與了該研究，文章*作者為壯雪倩博士。
在這項(xiàng)研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)腫瘤分泌的DKK1是乳腺癌細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)進(jìn)行器官選擇的一個(gè)血清標(biāo)志物，該分子能夠抑制乳腺癌細(xì)胞向肺的轉(zhuǎn)移。DKK1能夠通過(guò)中和癌細(xì)胞非經(jīng)典WNT/PCP-RAC1-JNK信號(hào)途徑，抑制PTGS2誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞和嗜中性粒細(xì)胞向肺轉(zhuǎn)移灶的招募。除此之外，DKK1也會(huì)在肺部抑制WNT/Ca2+—CaMKII—NF-κB信號(hào)，抑制癌細(xì)胞內(nèi)LTBP1介導(dǎo)的TGF-β分泌。
【21】Cell：中科院生物物理研究所范祖森課題組揭示ILCreg細(xì)胞調(diào)節(jié)先天性腸道炎癥
doi：10.1016/j.cell.2017.07.027
腸道含有廣泛而又多樣性的微生物群落，包括潛在的病原體和需要宿主產(chǎn)生免疫耐受性的食物性抗原。腸道粘膜免疫反應(yīng)調(diào)節(jié)異?？赡軐?dǎo)致耐受性丟失，從而導(dǎo)致腸道炎癥，如人炎癥性腸病（inflammatory bowel disease， IBD）。
先天淋巴細(xì)胞（innate lymphoid cells， ILC）位于腸道粘膜表面中，增強(qiáng)免疫反應(yīng)，維持粘膜完整性和促進(jìn)淋巴器官形成。迄今為止，人們已確定了三個(gè)ILC亞群：ILC1、ILC2和ILC3，而且一旦遭受有害的應(yīng)激，它們就會(huì)產(chǎn)生大量的細(xì)胞因子效應(yīng)物。這些ILC在調(diào)節(jié)I型、2型和3型（或者說(shuō)Th17細(xì)胞）免疫反應(yīng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，這些免疫反應(yīng)控制著宿主保護(hù)性免疫反應(yīng)和腸道穩(wěn)態(tài)。
【22】Cell：中科院生物物理所王艷麗/章新政課題組從結(jié)構(gòu)上揭示Cas13a切割RNA機(jī)制
doi：10.1016/j.cell.2017.06.050
在一項(xiàng)新的研究中，為了理解Cas13a如何被激活和切割靶RNA，中科院生物物理所中國(guó)科學(xué)院核酸生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新課題組組長(zhǎng)王艷麗（Yanli Wang）課題組和中科院生物物理所生物大分子國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新課 題組組長(zhǎng)章新政（Xinzheng Zhang）課題組解析出來(lái)自口腔纖毛菌（Leptotrichia buccalis）的Cas13a（以下稱(chēng)LbuCas13a）結(jié)合到crRNA和它的靶RNA上時(shí)的晶體結(jié)構(gòu)，以及LbuCas13a-crRNA復(fù)合物的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)。
他們證實(shí) crRNA-靶RNA雙鏈結(jié)合到LbuCas13a中的核酸酶葉（nuclease lobe， NUC）的一種帶正電荷的中心通道內(nèi)，而且一旦結(jié)合靶RNA，LbuCas13a和crRNA經(jīng)歷顯著的構(gòu)象變化。這種crRNA-靶RNA雙鏈形成促進(jìn)LbuCas13a的HEPN1結(jié) 構(gòu)域移向HEPN2結(jié)構(gòu)域，從而激活LbuCas13a的HEPN催化位點(diǎn)，隨后LbuCas13a就以一種非特異性的方式切割單鏈靶RNA和其他的RNA。
這些發(fā)現(xiàn)揭示出VI型CRISPR-Cas系統(tǒng)的Cas13a抵抗RNA噬菌體的作用機(jī)制，這就為將它作為一種RNA操縱工具加以應(yīng)用鋪平道路，如將它的RNA切割和附帶切割活性用于基礎(chǔ)研究、診斷和治療。
【23】Science：我國(guó)科學(xué)家解析出DNA修復(fù)關(guān)鍵組分Mec1-Ddc2的三維結(jié)構(gòu)
doi：10.1126/science.aan8414
細(xì)胞不斷地復(fù)制以便修復(fù)和替換受損組織，而且每次細(xì)胞分裂都需要復(fù)制DNA。 當(dāng)DNA復(fù)制時(shí)，錯(cuò)誤不可避免地發(fā)生，這會(huì)造成DNA損害，如果不加以修復(fù)的話(huà)，那么這可能導(dǎo)致細(xì)胞死亡。
作為DNA損傷的*個(gè)線(xiàn)索，一種被稱(chēng)作ATR激酶的蛋白激活細(xì)胞的內(nèi)在修復(fù)系統(tǒng)。如今，在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自中國(guó)科技大學(xué)、中科院分子細(xì)胞科學(xué)創(chuàng)新中心和南京農(nóng)業(yè)大學(xué)的研究人員以的分辨率解析出這種蛋白的結(jié)構(gòu)圖，并開(kāi)始理解它對(duì)DNA損傷作出的反應(yīng)。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2017年12月1日的Science期刊上，論文標(biāo)題為“ 3.9 A structure of the yeast Mec1-Ddc2 complex， a homolog of human ATR-ATRIP”。
論文通信作者、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)博士生導(dǎo)師蔡剛（Gang Cai）教授說(shuō)，“ATR蛋白是應(yīng)對(duì)DNA損傷和復(fù)制應(yīng)激（replication stress）的頂端激酶。長(zhǎng)期以來(lái)，一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題是確定ATR激酶的激活機(jī)制---它如何對(duì)DNA損傷作出反應(yīng)，以及它如何被激活。”
【24】The Lancet：我國(guó)35-75歲人群高血壓檢出率37%
doi：10.1016/S0140-6736(17)32476-5
2017年10月，《柳葉刀》雜志同期在線(xiàn)刊發(fā)國(guó)家心血管病中心、阜外醫(yī)院蔣立新教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)展的迄今為止我國(guó)覆蓋zui廣、規(guī)模zui大的兩項(xiàng)高血壓管理現(xiàn)況調(diào)查結(jié)果。
作者指出，此次發(fā)表的兩項(xiàng)研究結(jié)果為各項(xiàng)政策的細(xì)化和深化提供了清晰的靶點(diǎn)。
China PEACE成人高血壓患病、知曉、治療和控制情況調(diào)查累計(jì)篩查35~75歲城鄉(xiāng)社區(qū)居民超過(guò)170萬(wàn)人，結(jié)果發(fā)現(xiàn)年齡性別調(diào)整后高血壓檢出率為37%。
檢出的高血壓患者中知曉率、治療率和控制率分別為36%、23%和6%。
研究還發(fā)現(xiàn)，教育水平低、收入少、年齡輕，以及男性患者的血壓管理情況較差，西部地區(qū)和農(nóng)村地區(qū)問(wèn)題尤為突出。
此外，zui常用的藥物類(lèi)是鈣拮抗劑，使用率為55.2%。接受治療但血壓未控制的高血壓患者中，有81.5%只使用一種藥物。
【25】Science：重大突破！我國(guó)科學(xué)家證實(shí)寨卡病毒發(fā)生單個(gè)突變導(dǎo)致嬰兒出生缺陷
doi：10.1126/science.aam7120
在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自中國(guó)科學(xué)院、北京微生物流行病研究所、安徽醫(yī)科大學(xué)和泰山醫(yī)學(xué)院的研究人員報(bào)道，寨卡病毒已經(jīng)存在了幾十年，但直到zui近才開(kāi)始導(dǎo)致出生缺陷，這是因?yàn)檫@種蚊媒病毒可能在2013年獲得一種突變。相關(guān)研究結(jié)果于2017年9月28日在線(xiàn)發(fā)表在Science期刊上，論文標(biāo)題為“A single mutation in the prM protein of Zika virus contributes to fetal microcephaly”。
在這項(xiàng)新的研究中，中國(guó)科學(xué)家解釋了這種曾經(jīng)相對(duì)無(wú)害的病毒如何轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N的健康威脅。
中國(guó)科學(xué)家報(bào)道，在2013年法屬波利尼西亞發(fā)生寨卡病毒流行病之前，它的一種名為pRM的結(jié)構(gòu)蛋白發(fā)生了突變。
在這項(xiàng)新的研究中，中國(guó)科學(xué)家開(kāi)展的一系列實(shí)驗(yàn)證實(shí)，相比于較老的寨卡病毒版本，這種病毒的保護(hù)性外殼發(fā)生的這種突變使得它更可能殺死小鼠和人類(lèi)中正在發(fā)育的腦細(xì)胞。（生物谷Bioon.com）
本文研究?jī)H僅是2017年我國(guó)科學(xué)家發(fā)表的部分重要研究成果，相信2018年我國(guó)科學(xué)家會(huì)再創(chuàng)輝煌，取得更多重要研究成就！
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