2015年马上就要过去了，迎接我们的将是崭新的2016年。2015年三大国际著名杂志Cell、Nature和Science（CNS）依然刊登了很多亮点耐人寻味的研究，本文中小编就盘点了2015年Nature杂志发表的一些非常有意义的重磅级亮点研究。
【1】Nature：肿瘤也有互联网
星形细胞瘤是一种难以治疗的脑瘤，因为这种疾病对标准化疗法并没有反应，这类癌症产生耐药性的原因就是肿瘤在患者大脑中已经形成了一种交流的网络了，而来自维也纳总医院等处的这项研究结论也于近日刊登在了国际著名杂志Nature上。
神经胶质瘤是一种中枢神经系统内发生的肿瘤，其可以被分为星形细胞瘤和少突神经胶质瘤，少突神经胶质瘤非常罕见，每年发病数量大约为40例，这类脑瘤对标准疗法和化疗方法反应良好；星形细胞瘤具有高度的侵袭性而且难以治疗，同时星形细胞瘤患者的预后一般也较差，患者一般只会存活几年，在奥地利大约每年就有400名个体被诊断为星形细胞瘤。
截至目前研究人员并不清楚相比其它脑瘤而言，星形细胞瘤为何对疗法的反应如此之差，本文研究中，研究者同海德堡大学的科学家进行合作，鉴别出了一个关键的突破口，或可帮助开发出治疗星形细胞瘤的有效疗法。研究者Matthias Preusser教授指出，星形细胞瘤可以形成互相连接的通信网络，为了完成此目标，肿瘤细胞会通过其细胞膜形成较长的通道，即所谓的肿瘤微导管，因此肿瘤微导管就会将多个肿瘤细胞进行连接。
【2】Nature：CRISPR-Cas也有天敌！
近日，来自加拿大多伦多大学的研究人员在著名国际学术期刊Nature上发表了一项最新研究进展，他们在这项研究中首次发现了噬菌体合成的用以抑制细菌体内CRISPR-CAS系统的蛋白质。
细菌与感染细菌的病毒（噬菌体）之间的生存之战导致了许多细菌的防御系统得到进化，同时噬菌体也针对这些系统进化出了新的拮抗物。CRISPR-CAS系统是细菌保护自己防御噬菌体的一种最常见方法，它在许多细菌体内作为适应性免疫系统发挥重要作用。目前CRISPR-CAS9系统已经越来越广泛地得到科学家们的青睐，用于基因修饰和基因功能研究。
在这项研究中，研究人员利用生化和体内研究方法对噬菌体产生的三种抗CRISPR蛋白进行了研究，结果发现每一种蛋白质都通过不同的机制抑制CRISPR-CAS活性。其中两种蛋白通过与CRISPR-CAS复合体内的不同蛋白亚基发生相互作用，利用空间或非空间抑制效应阻断CRISPR-CAS复合体的DNA结合活性。
【3】Nature：光，擦除小鼠记忆
发表于国际著名杂志Nature上的一项研究报告中，来自美国和日本的多位科学家通过联合研究开发了一种新型设备，该设备可以改变小鼠大脑中的神经树突棘，而神经树突棘可以被促进记忆形成的事件在天然状态下首次修饰，因此该研究表明，通过改变大脑中的神经树突棘或许就可以促进大脑中已经形成的记忆被遗忘。
作为理解人类大脑功能的一部分，科学家们目前将重点转移到了研究大脑中的亚类功能，其中一种就是记忆力，记忆如何形成、储存、改变以及被控制呢？目前在科学界依然是个谜题，但随着最新工作的开展，生物医学研究者们或许离真相又近了一步。
这项研究中，研究者教授小鼠让其停留在一个滚动的管子上，随后用光束照射在小鼠的部分大脑上，并且随着小鼠学习过程而不断改变光束，这样的操作或许就可以引发小鼠大脑恢复至学习前的状态，从而使得小鼠遗忘刚才已经学习过的内容。
【4】Nature：肿瘤抑制蛋白竟驱动恶性癌症
近日，来自宾夕法尼亚大学等处的科学家通过研究发现，恶性肿瘤的生长及DNA序列未发生改变的基因活性的变化往往和突变的p53蛋白质直接相关，相关研究结果刊登于国际著名杂志Nature上，该研究或为开发应对难以治疗的癌症的新型策略提供帮助。
TP53是所有人类癌症中频繁突变的基因，其可以编码一种名为p53的肿瘤抑制蛋白，p53通常会通过调节细胞分裂的循环来抑制肿瘤，而p53蛋白也会通过维持细胞快速生长和分裂来完成抑制癌症的目的。当DNA损伤时，p53就会产生一系列保护效应来修复细胞DNA损伤，如果损伤过于严重就会引发细胞死亡，而TP53基因的突变往往会破坏其正常的功能，并且使得携带损伤DNA的细胞继续分裂，直至引发癌症发生。
【5】Nature：终于找到你！肝脏干细胞来源揭秘
Nature杂志最新在线的一篇研究中，Howard Hughes医学研究所（HHMI）的科学家确定了能够分化为功能性肝细胞的干细胞。这项研究解开了关于肝脏不断新生的细胞到底从何而来的老谜团。研究的通讯作者，斯坦福大学HHMI研究员Roel Nusse博士说：“我们解决了一个很老的问题.我们发现，就如同其他需要补充丢失细胞的组织，肝脏干细胞也会增殖和产生成熟细胞，甚至在没有肝损伤或疾病的情况下。”
肝脏主要由高度分化的肝细胞组成并完成许多任务，包括储存维生素和矿物质、去除毒素、调节血液中脂肪和糖。这些细胞的死亡后，由健康的新肝细胞取代。但这些新细胞的来源从来没有被确定。
干细胞，能在补充保持自己数量的同时发展成高度分化的细胞，为皮肤，血液等组织在随着时间丢失细胞的时候提供新的细胞。但是，在肝脏中还没有发现过干细胞的存在。一些科学家推测，成熟的肝细胞可能通过分裂保持其数量。
【6】Nature：不知道了吧？人类的手掌远比黑猩猩的要原始
近日，国际杂志Nature上刊登了一篇名为“The evolution of human and ape hand proportions”的文章，文章中，来自石溪大学的科学家通过研究发现，人类的手掌或许比黑猩猩地还要原始。
从人类和黑猩猩最后共同的祖先进化至今，人类手掌的大小仅发生了一点改变，本文研究结果表明，现代人手掌的结构从本质上来讲较为原始，而这并不是石器时代选择性压力所引发的的结果。
人类的手在手指上主要表现为较长的拇指，而这是人类相比猿类而言拥有的最为独特的特征，而通常这也被认为是一个物种获得成功的主要原因；然而目前有竞争性的理论揭示了人类的手掌随着时间流逝如何进行进化。
【7】Nature：科学家首次发现抑郁症相关基因
2014年2月，当牛津大学遗传学家Jonathan Flint第一次发现某些基因序列和抑郁症的发生有关时，他非常吃惊。因为进行这种尝试的研究都相继失败，其中有研究从9000人重度抑郁症筛选敏感基因，也有对17000人进行随访分析的研究。而他自己项目的研究规模只有5303人。该项目中国合作单位有复旦大学、华东师范大学和中国医学科学院等。
但是Flint小组成功获得了结果。本周他们发表两篇论文报道其中2个重度抑郁症的基因标志。重度抑郁症是严重危害人类健康的重要疾病。这一发现将给寻找治疗抑郁症药物的研究提供重要线索，也能开发更准确的诊断抑郁症的重要工具。虽然这些好处目前还不好确定，但能确定的是，该研究给抑郁症研究提供了研究框架，作为将来大规模采集抑郁症患者的相关数据提供了重要依据。
【8】Nature：人类将继续进化 更高更聪明
近日，一项发表于国际杂志Nature上的研究论文中，来自爱丁堡大学的研究人员通过研究表示，目前人类已经进化的比其祖先更加高更加聪明了；相比其他个体而言，那些父母具有多样遗传背景的个体身高易于变得更高，而且思维技能也会变得更加敏捷。
文章中，研究者对世界范围内进行的100多项研究进行分析汇总，他们分析了这些研究报告中参与对象的健康和遗传信息，其中就包括对来自乡村和城市社区超过35万名个体的详细信息进行分析。结果发现，较高的遗传多样性和个体身高增加直接相关，同时还和个体较好的认知技能以及较高的教育水平相关联。
【9】Nature：重大发现-大脑与免疫系统直接相连
来自弗吉尼亚大学的研究人员们的一项惊人的发现颠覆了几十年来教科书上的知识。他们发现，大脑通过此前一直被认为是不存在的导管直接与免疫系统相连。全身的淋巴系统已经可以被完全地绘制出来，然而，这些导管还是被漏掉了，这件事情本身就很令人惊讶。但是，这些导管被发现的重大意义在于，它可能对于神经疾病的研究和治疗产生影响，包括自闭症，老年痴呆症和多发性硬化症等。
“不要再问，‘我们如何研究大脑的免疫反应？’，‘为什么多发性硬化症患者受到免疫攻击？’，现在我们可以从机制上取得进展。因为大脑其实就像其他组织一样，是通过脑膜淋巴管与外周免疫系统相连通的，”弗吉尼亚大学大脑免疫和神经胶质细胞中心（BIG）主任，弗吉尼亚大学神经科学系教授Jonathan Kipnis博士说。“这项发现彻底地改变了我们对神经—免疫相互作用的认识。我们之前常常认为这种相互作用深奥的难以研究的。但是，现在我们可以提出一些机制性的问题。”
【10】Nature：人类表观基因组图谱顺利完成
十几年以来，科学家们一直在努力绘制人类基因组的图谱，即一张完整展现编码人类生活的DNA序列的图谱，但目前仍然有许多信息需要添加，比如对名为甲基团的化学标志物进行绘图，其影响着基因的表达。
近日，一篇刊登于国际杂志Nature上的研究论文中，来自索尔克研究所的研究人员通过研究绘制出了表观基因组的全面图谱，其中包括来自捐献者超过12个不同的人类器官；甲基化并不会改变个体的遗传基因序列，但其对人类机体的发育和健康却至关重要。研究者表示，并不是所有我们调查的器官都存在相同的甲基化模式，甲基化特性在不同器官中并不够明显，而且我们可以观察一个组织的甲基化特性并且知道是否这种组织是肌肉，还是胸腺或胰腺。
【11】Nature颠覆发现：中枢神经系统中的淋巴管
一项惊人的研究发现颠覆了数十年来的教科书，来自弗吉尼亚大学医学院的研究人员确定了：大脑是通过从前认为不存在的一些脉管直接与免疫系统相连。在全身的淋巴系统已得到如此彻底定位的情况下，这些脉管还可以逃避人们的检测本身就令人惊讶，而这一研究发现的真正意义则在于：它将有可能对从自闭症、阿尔茨海默氏症到多发性硬化症等一些神经系统疾病的研究和治疗造成重要的影响。这项重要的研究发布在6月1日的《自然》（Nature）杂志上。
弗吉尼亚大学医学院神经科学教授、脑免疫学和神经胶质（BIG）中心主任Jonathan Kipnis博士说：“不要再问‘我们要如何研究大脑的免疫反应？’‘为什么多发性硬化症患者会受到免疫攻击？’现在我们可以从机制上解答这些问题。因为大脑像所有其他的组织一样，通过脑膜淋巴管与外周免疫系统连接。这完全改变了我们认识神经—免疫互作的方式。在此之前我们一直将其视作是无法进行研究的深奥的东西。现在我们可以提出一些机制问题。”
Kipnis说：“我们相信每一个神经系统疾病都具有免疫因素，这些脉管或许扮演了重要的角色。很难想象，这些脉管会与具有免疫因素的神经系统疾病无关。”
【12】Nature：靶向MET治癌——生物版“阿喀琉斯之踵”
近日，来自比利时的科学家在著名国际学术期刊nature在线发表了一项最新研究进展，他们发现肝细胞生长因子受体MET在中性粒细胞趋化以及发挥杀伤活性方面具有重要作用，但通过药物靶向MET治疗癌症的治疗效果可能因MET在中性粒细胞中的作用而部分抵消。
原癌基因MET的突变或异常表达与多种肿瘤的发生有关，同时MET信号途径的组成型激活对于肿瘤生长和存活具有重要作用。有研究发现MET不仅在癌细胞中表达，在肿瘤相关的间充质细胞中也存在表达，但MET表达在肿瘤相关的间充质细胞中究竟发挥什么作用仍不清楚。
【13】Nature：人类核糖体结构终于被解析！
核糖体是进行蛋白质翻译的机器，能够催化蛋白质合成。目前，许多研究已经对多种生物的核糖体结构进行了原子水平的结构解析，但获得人核糖体结构一直存在很大挑战，这一问题的解决对于人类疾病的深入了解以及治疗手段和策略的开发都有重要意义。
近日，著名国际学术期刊nature在线发表了法国科学家关于人类核糖体结构解析的最新研究进展。
在该项研究中，研究人员利用高分辨率单颗粒低温电子显微镜以及原子模型构建的方法获得了人类核糖体接近原子水平的结构。
【14】Nature Review：抗癌药物新靶标——mRNA
当今大多数抗癌药物作用机理是靶向肿瘤细胞的DNA或蛋白质，而加州大学伯克利分校的科学家们最近推出了一整套新的潜在目标：DNA和蛋白质之间的中介物质-mRNA。
mRNA在细胞核中转录形成，而后被编辑、穿梭到细胞质中蛋白质制造工厂——核糖体。大多数科学家认为这些分子除了有其独特的序列外，并没有作为药物针对目标的显着特点。但是，加州大学伯克利分校研究人员发现，mRNA中有一小部分编码一些与癌症有某种联系的蛋白质，并且这些mRNA都有独特标签——这些短RNA标记能绑定到蛋白质eIF3（真核细胞起始因子3，调节核糖体内蛋白翻译），这使得mRNA上的结合位点成为了一种很有潜力的药物靶标。研究人员表示如果设计出一些小的分子可能破坏或稳定这种mRNA与eIF3之间的作用（某些标记 能开启mRNA翻译，有些却能关闭翻译功能），我们就可以控制细胞生长的方式。这项新的研究结果将被在线发表在Nature。
【15】Nature：癌症抗药新发现 防止肿瘤复发有新招
近日，著名国际学术期刊nature在线发表了美国科学家的一项最新研究进展，他们发现癌症靶向治疗药物会引起癌细胞产生分泌信号方面的变化，改变癌细胞生存微环境，最终导致肿瘤复发。这对于临床解决肿瘤抗药性以及癌症复发问题具有重要指导意义。
一直以来，癌症药物抵抗是限制临床应用激酶抑制剂靶向治疗癌症，提高治疗效率的主要因素。研究人员发现在人类和小鼠黑色素瘤以及人类肺腺癌细胞中，靶向BRAF，ALK和EGFR的激酶抑制剂会诱导细胞产生一个复杂的分泌信号调节网络。这种靶向治疗诱导的分泌信号会刺激产生药物抵抗的癌细胞克隆进一步生长，扩散和转移，并且促进药物敏感性肿瘤细胞存活，最终导致肿瘤的复发。
【16】Nature：肥胖基因确实存在，减肥真是无用功？
近日，全球开展了大规模基因数据分析，来自世界各地近340000人参与了这项研究，这使我们对肥胖的遗传基础的理解又近了一步。
Dale Nyholt是来自昆士兰科技大学健康和生物医学创新研究所和昆士兰医学研究院的副教授，他是363个世界各地研究中心的483名科学家之一，他提供数据对人们的BMI(身体质量指数）遗传差异进行meta分析，BMI是常用的衡量肥胖和体内储存脂肪组织的方法。
研究结果发表在《自然》杂志上，该研究对治疗肥胖和代谢兼发病的预防给予了新见解。
【17】Nature：艾滋病病毒也挑剔
近日，著名国际期刊nature在线发表了意大利科学家的一项最新研究成果，他们发现人类免疫缺陷病毒类型1（HIV-1）倾向于整合在靠近宿主细胞核核孔的核膜区域，选择在这部分区域进行活跃转录的基因进行整合。这项研究或为阻断HIV-1病毒的宿主基因组整合相关研究提供重要线索。
人类免疫缺陷病毒（HIV）是一类感染人类免疫系统细胞的慢病毒，属于逆转录病毒的一种，至今仍无有效的治疗方法能够完全治疗这一致命性传染疾病。HIV病毒能够破坏人体免疫力，导致免疫系统失去抵抗力，从而导致各种疾病以及癌症发生，最终使病人免疫系统全线崩溃，获得艾滋病。
【18】Nature：为你揭开DNA甲基化及表观遗传学的千古之谜
近日，刊登在国际著名杂志Nature上的两篇研究论文中，来自瑞士巴塞尔弗雷德里希米歇尔研究所的研究人员通过研究鉴别出了沿着基因组设置表观遗传学标记的决定因子，研究者表示，基因活性和DNA序列对表观遗传标记的调节作用远比我们之前认识的要重要，基因表达可以通过表观遗传标记被外界的因素所影响。
当前对表观遗传比较流行的提法就是我们的经历会对机体基因的活性有一个较长的效应（除了改变DNA序列），而被广为讨论的观点则认为，我们或许有潜力来通过行为改变来控制机体基因的表观遗传标记，当然这种想法的吸引力在于它比较简单，我们的DNA标记是由外界的因素对基因的开启或关闭而产生的；基于这种想法，饥饿、压力、快乐的童年时光、重度吸烟以及健康饮食等诸多因素都会影响基因被调节的方式，然而这种流行的想法很大程度上缺乏令人信服的证据。
【19】Nature：药物治疗可造成肿瘤适应性进化
近日，来自美国的科学家在著名国际期刊nature发表了一项最新研究成果，他们通过对进行了PI(3)Kα抑制剂BYL719治疗的肿瘤转移病人进行基因测序，发现PTEN在基因组中的变化会导致肿瘤细胞出现对BYL719的抵抗作用。这项研究为临床应用PI(3)Kα抑制剂治疗肿瘤提供了重要参考价值。
大范围深度的肿瘤基因组测序已经发现肿瘤异质性特点，并为不同肿瘤细胞克隆的转移进化特性提供了重要见解。但在另一个层面上，肿瘤进化可能受到治疗方法的选择压力，类似于在感染性疾病方面发生的情况。研究人员对一名携带PIK3CA基因突变并发生肿瘤转移的乳腺癌病人的肿瘤基因组进化情况进行了研究。
【20】Nature：还是天然食物好！食品添加剂会诱导炎症和代谢综合征
乳化剂（Emulsifiers）作为常用的食品添加剂，被用于加工食品以帮助保存食物质地，延长保质期。近日在Nature杂志在线发表的一篇最新报道肯定了我们对于食品添加剂的担心。Georgia State University生物医学研究所的研究人员发现乳化剂可改变肠道菌群的组成和位置，以诱导肠道炎症，促进炎症性肠疾病和代谢综合征。
炎性肠病（IBD）包括克罗恩病和溃疡性结肠炎，影响了数百万人的健康。代谢综合征是一组非常常见的与肥胖相关的疾病，可导致2型糖尿病，心血管和或肝脏疾病。IBD和代谢综合征的发病率自20世纪中期开始有了增加。“肠道菌群”是指100万亿个栖息在不同肠道位置细菌。IBD和代谢综合征中，肠道菌群通常都被扰乱。而研究人员调查发现食用乳化剂可能部分导致这种菌群紊乱，使得炎性疾病和代谢综合征的发生率增加。
【21】Nature：全基因组测序可预测胰腺癌化疗效果
近日，国际顶尖期刊nature发表了澳大利亚科学家的一项最新研究进展，他们通过对胰腺癌病人进行全基因组测序以及CNV分析重新定义了胰腺癌突变图谱。
胰腺癌目前仍是致死率最高的恶性肿瘤之一，也是人类健康的一个主要负担。研究人员对100个胰腺导管腺癌（PDAC）病人进行了全基因组测序以及copy number variation（CNV）分析，结果发现染色体重排导致的基因破坏在胰腺癌病人中普遍存在，这会影响导致胰腺癌发生的关键基因比如TP53，SMAD4，CDKN2A，ARID1A和ROBO2，同时还会影响一些新的胰腺癌驱动因子比如KDM6A和PREX2。研究人员提出，根据结构变化的模式不同，可将PDAC分为具有潜在临床应用价值的4个亚型：稳定型，局部重排型，零散型和不稳定型。
【22】Nature：线粒体DNA损伤引发抗病毒固有免疫反应
近日，来自美国耶鲁大学医学院的研究人员著名国际期刊nature在线发表了他们的一项最新研究成果，他们发现在抗病毒天然免疫过程中，线粒体发挥了至关重要的作用。
在正常情况下，每个细胞内的线粒体DNA（mtDNA）有成千上万个拷贝，并且被包装成几百个高级结构，称为类核。大量mtDNA结合蛋白TFAM负责调控类核结构，数目以及相互之间的隔离。完全删除mtDNA会严重损伤氧化磷酸化过程，触发钙离子依赖的应激信号以及适应性代谢应答。但是在许多人类疾病以及衰老过程中观察到的细胞对mtDNA不稳定性的应答仍没有被很好地定义。研究人员通过实验证明因TFAM缺陷造成的适度mtDNA应激会参与细胞抗病毒信号途径，增强一系列干扰素刺激基因的表达。在机制上，他们发现mtDNA包装异常会促进mtDNA逃逸到细胞质内，被DNA感受器cGAS捕获，促进STING-IRF3依赖性信号途径，导致干扰素刺激基因表达增加，增强I型干扰素应答，促进细胞对病毒的抵抗效应。除此之外，孢疹病毒能够诱导mtDNA应激，增强感染阶段抗病毒信号途径和I型干扰素应答。
【23】Nature：利用CRISPR-CAS9进行全基因组基因转录激活筛选
近日，来自美国的科学家在国际期刊Nature发表了他们的最新研究成果，他们利用结构导向的方法改造了CRISPR-CAS9复合物来系统性研究基因功能，并通过构建sgRNA文库大规模筛选抵抗BRAF抑制剂的激活基因。该文章利用CRISPR-CAS9技术研究基因功能，对后基因组时代的基因功能研究具有推动作用。。
在已完成人类基因组测序的后基因组时代，人们需要能够稳定并能广泛干扰基因表达的方法来进行基因功能探究，过去的研究中，关于系统性研究基因功能的方法主要集中在基因失活方面，比如干扰RNA，RNA导向的CRISPR-CAS9等方法，但针对利用基因功能激活进行系统性基因功能研究的方法研究较少。
【24】Nature：杀伤性T细胞广谱免疫反应可有效清除潜在的HIV
目前治疗HIV/AIDS的主要屏障就是在慢性感染患者机体细胞中存在隐藏的HIV，近日，一项发表于国际杂志Nature上的研究论文中，来自耶鲁大学等处的研究人员开发出了一种可有效清除残留病毒的新型策略。
尽管目前可以用抗逆转录病毒疗法来治疗HIV的感染，但是在患者机体中仍然存在大量潜伏的HIV，文章中研究者就提出疑问，是否杀伤T细胞可以被刺激用来有效靶向作用并杀灭包含休眠病毒的免疫细胞，相关研究结果对于设计并开发新型治疗性疫苗来治疗HIV患者具有非常重要的意义。
这项研究中，研究者首先对两组共25名HIV患者的病毒DNA进行研究，其中10名患者为在感染三个月内进行抗病毒疗法，另外15名患者为在接受治疗前已经处于慢性感染的状态；研究者发现，慢性感染个体机体中的HIV病毒库可以被“逃逸突变”所控制，或者说是突变促使HIV来躲避杀伤性T细胞的作用。
来自：生物谷
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