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春节期间,你错过了哪些精彩研究?

时间过得飞快。转眼间,令人愉悦的春节长假就结束了。想必大家在休假期间,都忙于吃喝玩乐,走访亲友,没有花太多时间了解新的科研进展吧。没关系!在今天的这篇文章里,学术经纬带你一起回顾过去一周里的精彩研究,让你快速跟上节奏。

本文转载自“学术经纬”。

Science:啥时候才能带来新的土豆?

图片来源:Gustavo Ramirez

本期的《科学》杂志封面有些特别。它讲述的不是一篇研究论文,而是一个关于土豆育种的故事。土豆是一种重要的农作物。但随着全球气候的变化,许多土豆品种对环境的改变显得准备不足。无论是气温的上升,还是干旱的到来,都会造成大规模的土豆减产。因此,科学家们想要通过育种技术,带来具有更好性状的土豆。然而,这却有着许多难题等待解决:土豆有着4套染色体,因此杂交的后果无法预料。农民们需要检测成百上千株土豆,才有希望找到想要的杂交后代。此外,杂交还会引入许多预料外的性状。因此,土豆一度被认为“无法育种”。如今,土豆的产量问题已经引起了越来越多的关注。《科学》杂志也呼吁,面对未知的未来,研究人员们应该寻找新的突破。

参考资料:Erik Stokstad, (2019), The new potato, Science, DOI: 10.1126/science.363.6427.574

Science Signaling:肿瘤基质的奥秘

说到肿瘤,很多人想到的是疾病,而非它的生存环境。事实上,肿瘤内部会形成一个缺氧的环境,导致生成异常的血管。这不但会促进癌细胞的生存,还会防止化疗药物的渗透。其中,肿瘤基质里的癌症相关成纤维细胞能释放重要的信号分子。在这篇论文里,科学家们详细分析了这些细胞分泌的蛋白质,发现缺氧环境果然会影响这些细胞的分泌。这些蛋白质里头,科学家们找到了一种全新的蛋白HIAR。这种蛋白能在内皮细胞中诱导依赖于VEGF的信号通路。总结来看,这项研究探明了关于肿瘤基质的一个奥秘,并有望从蛋白质水平,带来一种潜在的抗血管生成疗法。

参考资料:Fernanda G. Kugeratski et al., (2019), Hypoxic cancer–associated fibroblasts increase NCBP2-AS2/HIAR to promote endothelial sprouting through enhanced VEGF signaling, Science Signaling, DOI: 10.1126/scisignal.aan8247

Science Translational Medicine:一石二鸟,保护心脏又抗癌的分子来了

图片来源:Pixabay

蒽环类药物是一类常用的化疗药物。然而人们发现,它往往会引起心血管的损伤。这是因为它与p53的激活有关,而p53会促进细胞凋亡。在肿瘤里,细胞凋亡自然会起到抗癌作用。而在普通的器官(如心脏)中,细胞凋亡则会引起组织的损伤。对于心脏而言,这样的损伤是灾难性的。在这篇论文里,科学家们发现,一种叫做PKM2的蛋白与p53的活性相关。PKM2的四聚体在心脏中会被氧化,从转录水平上抑制p53,从而抑制细胞凋亡的发生。而该四聚体在肿瘤中,则不容易被氧化,从而促进细胞凋亡。研究人员们找到了一种叫做TEPP-46的分子。它能够稳定PKM2的四聚体,起到类似于氧化的效果。辅以化疗,它有望在抗癌的同时,起到保护心脏的作用。

参考资料:Bruno Saleme et al., (2019), Tissue-specific regulation of p53 by PKM2 is redox dependent and provides a therapeutic target for anthracycline-induced cardiotoxicity, Science Translational Medicine, DOI: 10.1126/scitranslmed.aau8866

Science Immunology:小心了!这些微生物预示了糖尿病

在人类和小鼠模型中,科学家们发现了肠道菌群和自身免疫系统疾病的关系,其中就包括了1型糖尿病。先前,人们并不清楚这些微生物如何影响了免疫系统。但在这项研究里,科学家们发现,对于某些特殊的菌群,血清中出现了特殊的抗体反应,而这些反应出现在1型糖尿病的诊断之前。这能帮助我们找到那些具有胰岛自身抗体的患者,并将他们与普通健康成人区分开来。这些结果将肠道菌群引起的免疫反应,与1型糖尿病的发病成功进行了联系,表明肠道菌群可能用于1型糖尿病的预测。

参考资料:Alexandra Paun et al., (2019), Association of HLA-dependent islet autoimmunity with systemic antibody responses to intestinal commensal bacteria in children, Science Immunology, DOI: 10.1126/sciimmunol.aau8125

Cell:人和猩猩的大脑有啥区别?

猩猩是人类的“亲戚”。通过比较人类与非人灵长类的大脑,我们能找到那些只属于人类的特殊分子通路。然而理想很丰满,现实却很骨感。猩猩的大脑非常难以分析,其尺寸与神经元数量也与人类有不少区别。本研究中,科学家们使用多能干细胞,分化出了猩猩的脑“类器官”。尽管从代谢上看,类器官和真正的器官还有着不同,但其不同细胞类型和不同发育阶段里的分子调节网络却得到了很好的保留。这就提供了一种非常便捷的工具。研究人员们通过比较,找到了261个表达水平有所不同的基因,其中不少是PI3K-AKT-mTOR信号通路的调节因子。研究人员们指出,这些发现建立了一个系统化分析分子水平差异的平台,有望很好地理解人类的大脑发育和演化。

参考资料:Alex A. Pollen et al., (2019), Establishing Cerebral Organoids as Models of Human-Specific Brain Evolution, Cell,

Nature Medicine:重现光明!

图片来源:Pixabay

光感受器纤毛运动障碍(photoreceptor ciliopathies)是儿童致盲性疾病“Leber先天性黑朦症”的主要原因。在本期的《Nature Medicine》上,两篇论文报道了如何让儿童重现光明。一篇论文发现,RNA反义核苷酸疗法能恢复一条基因的正常剪接,并在患者中展现出了一定的安全性和有效性。在另一项独立研究中,另一批研究人员则开发了一种基因编辑疗法,在临床前模型里恢复了动物的视力。

参考资料:

Effect of an intravitreal antisense oligonucleotide on vision in Leber congenital amaurosis due to a photoreceptor cilium defect

Development of a gene-editing approach to restore vision loss in Leber congenital amaurosis type 10

沪公网安备 31011702004544号

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