盘点：11月Science杂志精选文章一览（TOP 10）
2016-11-30 MedSci MedSci原创
【1】Science：给老鼠挠痒痒也能发篇Science？！给实验老鼠挠痒痒也能发篇Science？！一点都没错，不过除了逗逗老鼠，科学家最新发表在Science上的一项研究还鉴定了挠痒痒在大脑中触发的神经元。这项研究为大脑如何产生欢乐这一缺乏研究的情感提供了解。给实验老鼠挠痒痒，它会高兴的跳起来，兴奋地尖叫，乞求更多。除了描述这些可爱的反应，最新发表在Science上的一项研究鉴定了挠痒痒在
【1】Science：给老鼠挠痒痒也能发篇Science？！给实验老鼠挠痒痒也能发篇Science？！一点都没错，不过除了逗逗老鼠，科学家最新发表在Science上的一项研究还鉴定了挠痒痒在大脑中触发的神经元。这项研究为大脑如何产生欢乐这一缺乏研究的情感提供了解。
给实验老鼠挠痒痒，它会高兴的跳起来，兴奋地尖叫，乞求更多。除了描述这些可爱的反应，最新发表在Science上的一项研究鉴定了挠痒痒在大脑中触发的神经元。这项研究为大脑如何产生欢乐这一缺乏研究的情感提供了解。柏林洪堡特大学的研究者Shimpei Ishiyama说：“人们确实对正面的事情比如快乐、幸福和喜悦了解太少。”
研究表明了怕痒是一个表面的状态，而不是仅仅因为一些大鼠喜欢比别人更多地被挠痒痒。研究人员发现被放在一个平台上、置于明亮的灯光下的焦虑的大鼠比平静的大鼠发出的笑声更少。研究突出了挠痒痒的效果多么依赖情绪。
瑞士Fribourg大学的神经科学家Elise Wattendorf认为这项新的研究首次表明，刺激导致躯体感觉皮层可以导致发笑。通过对人脑的扫描，Wattendorf已经发现当人们被挠痒痒发笑时，体感皮层也是活跃的。
Ishiyama说很多大脑的研究集中在如抑郁的烦恼。但他希望通过采取相反的方法，揭示大脑如何创造和维持幸福的新见解。此外，他说：“研究快乐也是非常有趣的。”（文章详见--Science：给老鼠挠痒痒也能发篇Science？！）
【2】Science：让CAR-T更“持久”
1发表在Science杂志上题为“The epigenetic landscape of T cell exhaustion”的论文中，Dana-Farber 癌症研究所、哈佛医学院、加州大学伯克利分校等机构的科学家们发现，在慢性病毒感染的小鼠中，不同于能够有效对抗感染或癌症的T细胞，“耗竭（exhausted）”T细胞受一组不同的分子回路（molecular circuits）控制。这一研究结果提出了增加CAR-T疗法持久力的一种途径。
这一研究的共同通讯作者Nicholas Haining说：“耗竭T细胞表现出了各种各样的功能缺陷。它们没有‘火力’摧毁癌症或病毒感染细胞。我们思考的问题是，究竟耗竭T细胞代表的是一种不同类型的T细胞，还是它们只是功能性T细胞的‘昏睡’版？”
借助慢性感染小鼠模型，研究人员利用一种称为ATAC-seq的新技术描绘了耗竭CD8+T细胞和功能性CD8+ T细胞的基因组调控区。结果发现，耗竭T细胞和功能性T细胞基因组这一区域的“景观”从根本上是不同的。这表明，两种类型的细胞使用不同的“路线图”控制它们的基因活性。（文章详见--Science：让CAR-T更“持久”）
【3】Science：Xist的存在使男女更加平等
最近，顶级杂志《Science》上发表一篇来自美国加州理工大学生物与生物工程学院Chun-Kan Chen博士及其团队的研究文章，旨在针对这一现象进行了解释，并提出长非编码RNA在维持这一生理状态中发挥了重要作用。
研究者指出长链非编码RNA-Xist参与了X染色体失活的过程，这一过程需要全染色体沉默和重塑X染色体的三维（3D）结构。然而，目前还不清楚这些核结构的变化是否通过Xist介导以及在X染色体沉默过程中是否需要发生这些核结构的改变。在这一研究中，研究者通过质谱分析的方法来确定与Xist相互作用的蛋白质。通过筛选发现Xist可与核内膜上的一种蛋白质-Lamin B受体存在直接的相互作用（Lamin B受体是细胞核纤层的一个组成部分）。进一步研究发现，这种相互作用对于Xist介导的全染色体沉默尤为关键，因为这种相互作用可以将失活的X染色体招募到核纤层，这样就使Xist将X染色体基因转录的活性区域进行覆盖，从而导致X染色体上的功能基因无法进行有效的转录表达，以此来实现对雌性个体细胞中X染色体的功能沉默。
上述研究结果表明，X染色体被招募到核纤层可以改变的X染色体的三维结构，从而使长链非编码RNA-Xist及其相关的沉默蛋白质能够维持X染色体转录沉默，实现哺乳动物中雌性动物细胞中两条X染色体而雄性动物细胞中只有一条X染色体情况下的功能平稳。（文章详见--Science：Xist的存在使男女更加平等）
【4】Science：1天1包烟有多可怕？每年150个突变！
11月4日，发表在Science杂志山的这一项研究（论文题目：Mutational signatures associated with tobacco smoking in human cancer）提供了吸烟数量与肿瘤DNA中突变数量之间的直接关联。其中，肺癌中观察到的突变率最高，但身体其它部分的肿瘤中也包含了这些吸烟相关的突变。这一结果解释了为什么吸烟会导致多种人类癌症。
在这一研究中，研究者们首次对与吸烟相关的癌症DNA进行了综合分析，研究了超过5000个肿瘤（来自17种不同的癌症类型）的体细胞突变和DNA甲基化，对吸烟者和从不吸烟的患者的肿瘤进行了比较。他们在吸烟者的DNA中发现了DNA损伤特定的分子指纹——称为突变标签（mutational signature），并且统计了在不同的肿瘤中会出现多少这些特定的突变。
该研究的第一作者Ludmil Alexandrov博士说：“之前，有大量的流行病学证据表明吸烟与癌症的关联，但现在，我们能够真正的观察和量化吸烟导致的DNA中的分子变化。”
通讯作者Michael R. Stratton教授表示：“我们的研究表明，吸烟导致癌症的途径比我们想象的要复杂。这一研究告诉我们，研究癌症中的DNA可以为弄清癌症的发展提供新思路，从而有望找到预防癌症的方法。”（文章详见--Science：1天1包烟有多可怕？每年150个突变！）
【5】Science：发现脊髓修复的关键蛋白CTGF
在一项新的研究中，来自美国杜克大学的研究人员在观察斑马鱼修复它们自身的脊髓损伤时，他们发现一种特定的蛋白在这个过程中发挥着重要作用。这一发现可能导致人体组织修复取得新的进展。相关研究结果发表在2016年10月4日那期Science期刊上，论文标题为“Injury-induced ctgfa directs glial bridging and spinal cord regeneration in zebrafish”。
人类和斑马鱼共享大多数蛋白编码基因，而且CTGF也不例外。人CTGF蛋白与斑马鱼CTGF存在将近90%的相似性。当研究人员将人CTGF导入斑马鱼的损伤位点中时，它促进再生，而且这些斑马鱼在损伤发生两周后游得更好。
研究人员还发现CTGF蛋白似乎是脊髓愈合的关键。它是一种大分子蛋白，由4个较小的部分组成，因而它不会只有一种功能。这可能使得它作为一种脊髓损伤疗法时更容易转运和具有更好的特异性。（文章详见--Science：发现脊髓修复的关键蛋白CTGF）
【6】Science：如何寻找对有益的基因突变？
近日，科学家们在Science杂志上揭示了如何寻找到这些有益的突变，对了解基因抑制过程又重要的意义。
研究人员表示，寻找抑制基因时，我们无需把范围放到离损害性突变基因很远的位置，因为它们在细胞中有类似的作用——所编码的蛋白质可能错落在同一个位置，或者分享了同一个分子途径。“我们已经发现了基因抑制作用的基本原理，揭示了有害突变基因的抑制基因通常是功能与其相关的基因。寻找抑制基因并不是大海捞针，例如寻找人类基因疾病的抑制基因时，我们可以缩小范围，将20000个基因缩小到数百个，甚至数十个，这是一个很大的进步。”
“像这样的研究，在全球范围内从未开展过，因为在人类身上做实验室是不可能的，因此我们使用了酵母作为模型生物，通过酵母我们可以了解突变如何影响细胞的健康。” Van Leeuwen说。酵母细胞包含了6000个基因，是人类细胞的简单版本，其遗传学的基本原则也适用于人类。此外，去除酵母细胞中的任何一个基因也相对简单，这有助于研究突变基因对细胞的影响。
该研究团队采用了双管齐下的方法，一方面，他们分析了已报道的所有酵母基因之间的抑制关系，而原有的这些数据不可避免地偏向于一些已被科学家们报道的较流行的基因。另一方面，研究人员还进行了无偏向分析，检测当细胞携带损害性突变时该如何生长，或如何与其他突变相互作用。由于有害突变减缓了细胞的生长，因而任何生长的改善都有可能受益于第二个基因的抑制性突变。该研究揭示了与已知损害性突变相互作用的数百个抑制性突变。（文章详见--Science：如何寻找对有益的基因突变？）
【7】Science：你相信吗？富人穷人的免疫细胞不同
美国最富有和最贫穷的人群预期寿命相差要超过十年。这种触目惊心的健康不平等性通常是由于医疗护理，吸烟，体育锻炼和饮食等习惯差异造成的。但是在猕猴研究中，科学家们发现生活在最低阶层的动物会改变它们的免疫系统。
这项研究证实了之前的动物实验，即社会地位会影响免疫细胞中基因开启和关闭的方式，这一研究成果公布在11月25日的Science杂志上，而且研究人员还发现这种影响是可逆的。
研究人员还发现当这些动物的白细胞中混入称为脂多糖LPS的细菌毒素时，低层雌猴的炎症基因就会加速表达。这些反应都有助于解释为何穷人和蓝领阶层会出现较高的炎性疾病，如心脏病和糖尿病等。“强炎性反应在面对传染性病原体时，可以拯救生命。但同样也会引发受感染的组织肿胀，导致伤害，”文章的另外一位作者，蒙特利尔大学助理教授Luis Barreiro说。
这两种双胞胎都经历了同样的子宫环境，一般来说双胞胎的童年环境也是一样的，因此他们是分辨遗传影响和环境影响的理想研究对象。研究人员招募了78对同卵双胞胎和27对异卵双胞胎，分别抽取了他们的血样。随后，研究人员在这些血样中检测了两百多种免疫成分和免疫活性。
结果发现在四分之三的检测中，非遗传影响（比如细菌或毒素接触史、疫苗接种、饮食和口腔卫生）完全盖过了遗传因素。在老年同卵双胞胎（六十岁以上）中，环境影响的这种优势更为显著。（文章详见--Science：你相信吗？富人穷人的免疫细胞不同）
【8】Science：暗中使坏的衰老细胞
健康细胞遭遇压力的时候会发生衰老。它们在这一过程中释放的生物活性分子，被称为衰老相关分泌表型（SASP）。这些分子可以分解正常组织结构，还能吸引免疫细胞造成局部炎症。Mayo诊所的研究人员通过动物模型发现，衰老细胞推动了动脉粥样硬化的斑块形成。这项研究于十月二十七日发表在Science杂志上。
第三军医大学的研究团队最近揭示了白藜芦醇抗动脉粥样硬化的一个关键机制。他们发现白藜芦醇通过改变肠道微生物组来降低心脏病风险。这一重要成果发表在四月五日的mBio杂志上，文章通讯作者是第三军医大学的糜漫天（Man-tian Mi）教授。（文章详见--Science：暗中使坏的衰老细胞）
【9】Science：科学家首次发现胶质细胞或可诱发机体疼痛
当机体神经通路指导由组织产生的兴奋感对脊髓产生损伤时就会出现疼痛的感觉，在脊髓中这些伤害性的信息就会被广泛地进行预处理，随后这些信息就会被传递到大脑中，最终在大脑中疼痛的信号才会被产生，这是科学界的普遍认知；今日一项刊登在Science上的研究报告中，来自维也纳医科大学的研究人员通过研究发现，疼痛感的产生或许并不仅仅是神经的问题，而且还涉及一些非神经的细胞—胶质细胞，胶质细胞在临床上通常能作为相关的疼痛模型进行研究，而且对这些细胞激活就足以放大疼痛。
在疼痛发生的过程中，当胶质细胞被激活时，其就会释放信使物质，比如炎性因子等，因此胶质细胞有两种模式：保护性的模式和促炎性模式；研究者Jurgen Sandkuhler指出，胶质细胞的激活能够引发疼痛放大的效应，同时还会将这种疼痛效应扩散到机体中未受影响的区域中区，此前我们通过研究首次在临床上解释了至今原因不明的疼痛现象发生的分子机制。
来自伤口、外科手术甚至阿片类药物所产生的强烈疼痛刺激或许就会引发脊髓中胶质细胞的过度激活，这或许能够帮助解释为何阿片类药物最开始能够有效缓解疼痛，随后便会失去作用效力，另外一个例子就是药物成瘾者的戒断效应，在这些患者机体中被激活的胶质细胞会通过全身引发严重的疼痛作用。
研究者认为，大脑的神经炎症、环境因子，甚至是个体自身的生活方式都会导致机体胶质细胞的激活，当然这有很多例子，比如抑郁症、焦虑症、慢性压力、多发性硬化症、阿尔兹海默氏症、糖尿病、缺乏锻炼及饮食不良等。Sandkuhler说道，胶质细胞在确保个体神经炎性系统的平衡上扮演着重要的角色，本文中我们所提出的改善个体生活方式的方法或许就能够给个体机体的系统带来有益影响，同时还能确保个体遭受较少的疼痛感，因此对于我们而言，每周3-4次的锻炼，每次适度锻炼30分钟，健康的饮食以及避免过重或许就能够给我们的健康带来极大帮助。（文章详见--Science：科学家首次发现胶质细胞或可诱发机体疼痛）
【10】Science：能对抗负面压力的最有效学习方法居然是考试！
来自于美国Tufts大学的科学家在11月25日在Science上发表了一项新的研究证明：通过考试来学习，能够保护记忆力让其不受负面压力的影响。
在涉及120名学生的实验中，通过测试让每个人学习一系列单词和图表的实验表明，这些人在经历了急性应激后的记忆没有减值。而当参加学习的人用常规的方法重新阅读材料，却只能记得较少的内容，特别是在压力之后。
超过十年的研究已经让大家都已经了解到：压力对于记忆是有负面影响的。但这项新的研究体现了具体的学习方法可以抵消这种影响：在压力后直接测试记忆状况，压力的作用能被抵消。当受试者通过考试这种非常有效的学习方法学习到新的材料，他们的记忆也不受压力的负面影响。
研究人员表示即使之前的研究表明，考试是最好的学习策略之一，但他们还是很惊讶它在压力下仍然是如此有效，就像压力对记忆没有影响一样。通过采取考试来学习对于长期记忆的保持有很强的影响。（文章详见--Science：能对抗负面压力的最有效学习方法居然是考试！）
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