18-3月Nature杂志要看的重磅级亮点研究 抑腹脂炎抑糖尿病

顾汉现

3月Nature杂志不得不看的重磅级亮点研究

肝脏增加一种被称作DPP4的酶的产生。这种酶通过血液进入腹部脂肪。一旦进入腹部的脂肪组织，DPP4协助激活炎性细胞   抑腹部脂肪中的炎症可改善它们的胰岛素抵抗性---2型糖尿病   抑腹脂炎抑糖尿病   一种补充的方法是在腹部脂肪组织中阻断巨噬细胞的DPP4活性抑炎抑糖尿病

2018-03-25 21:54

不知不觉3月份马上接近尾声，在即将过去的3月里Nature杂志又有哪些亮点研究值得学习呢？小编对此进行了整理，与大家一起学习。

【1】Nature：重磅！科学家有望开发出治疗糖尿病和肥胖的新型药物！

doi：10.1038/nature25773

近日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自澳洲莫纳斯大学的研究人员通过研究阐明了主要糖尿病和肥胖药物靶点的大部分区域是如何被激活的，相关研究或为后期科学家们开发治疗疾病的新型疗法提供新的希望和思路。

文章中研究人员在名为GLP-1R的关键药物靶点中鉴别出特殊的区域，该区域对于天然激素和潜在的药物会产生不同的反应，从而就会引发临床前疾病模型机体出现差别效应；研究者Denise Wootten说道，相关研究就能帮助我们改变潜在的新药来捕获信号通路中的有益差别，从而或能更好地治疗疾病。

糖尿病是一种广泛的慢性疾病，其会诱发机体器官衰竭和死亡，该疾病在全球范围内影响着大约10%的人群，而且随着人群肥胖率的不断增加，糖尿病的发病率也在不断上升，在澳大利亚，其土著居民和托雷斯海峡岛居民的糖尿病发生率也很高。诸如艾塞那肽和利拉鲁肽等常见的糖尿病药物常常能通过GLP-1R受体，模拟受体的天然激素来发挥作用，而靶向作用GLP-1Rs的药物常常也被批准用来治疗肥胖，并在临床试验中用来治疗神经变性疾病，包括阿尔兹海默病和帕金森疾病等。

【2】Nature：强大的xCas9让CRISPR基因编辑更加万能

doi：10.1038/nature26155

当沉浸在被称作CRISPR的革命性基因组编辑方法所产生的兴奋中时，你应不会了解到以下一点：正如如今实践中表现的那样，它远非完美。它的标准组分仅在基因组的有限区域中寻找并切割DNA，而且它的分子剪刀会发生摇摆，从而导致“脱靶”突变。许多研究团队正在努力做得更好。如今，在一项新的研究中，由美国哈佛大学化学家David Liu领导的一个团队设计出一种新的CRISPR版本，该版本有潜力变得更加灵巧和更加精确。

美国马萨诸塞大学医学院的CRISPR先驱Erik Sontheimer说，“这是一项非常令人印象深刻的重要研究。”

CRISPR有多种形式，但它们都依赖于由RNA组成的向导分子来携带一种DNA切割酶---最为常用的一种是Cas9 ---到基因组的特定区域上。然而，这种复合物在DNA上的着陆位点具有特定的分子特征。标准CRISPR工具包中的酶Cas9因它天然地来源于酿脓链球菌（Streptococcus pyogenes）而被称作spCas9，它仅能够着陆在一端具有特定的三碱基NGG（N代表四种碱基中的任意一种，G代表鸟嘌呤）的基因组片段上。在长32亿个碱基对的人基因组中，大约仅其中的1/16具有正确的序列。Liu说，“这一个真正的限制。”

这项新的研究对spCas9酶进行修饰，从而使得潜在的着陆位点增加了至少4倍。从理论上讲，这可能允许人们破坏或取代CRISPR当前无法触及的与人类疾病相关的基因的许多部分。

【3】Nature：为何细胞过早分裂会促进癌症发生？

doi：10.1038/nature25507

人类基因组中突变的积累常常是癌症及癌细胞对疗法耐药性发生的根源，在细胞分裂的过程中，细胞周期蛋白E（Cyclin E）和Myc基因常常处于活性状态，当其对致癌物产生反应发生突变时，这些基因就会诱导细胞在细胞周期过程中过早地进行DNA的复制，而异常的细胞分裂则会促进肿瘤发生，那么为什么会出现这种情况呢，近日，刊登在国际杂志Nature上的一篇研究报告中，来自日内瓦大学的研究人员通过研究发现，基因组过早地进入复制阶段或会诱发DNA分子出现分子碰撞事件及新型突变的产生，相关研究结果有望帮助研究人员开发治疗癌症的新型疗法。

当一个细胞分裂成为两个子代细胞后，其就必须对整个基因组进行复制，并且部分转录翻译成为蛋白质分子，细胞分裂受到了特殊基因的调节，包括原癌基因Cyclin E和Myc，其过度表达或突变成为癌基因，随后当细胞暴露于致癌物质中，就会诱发细胞的失控增殖，促进癌症发生，本文中，研究人员想通过研究理解为何癌基因激活的细胞中会积累大量的突变。

【4】Nature：挑战常规！98%的人体肠道微生物组差异竟由环境决定！

doi：10.1038/nature25973

关于与生俱来与后天培养（nature vs nurture）的问题延伸到了我们的微生物组（microbiome）---我们每个人携带的细菌（它们中的大多数是有益细菌）群体。接二连三的研究已发现我们的微生物组几乎影响到我们的健康的每一个方面；它的微生物组成因人而异，而且可能是包括从体重增加到情绪在内的一切的关键因素。一些微生物组研究人员认为，这种差异始于我们的基因上的差异；但是，如今，以色列魏兹曼科学研究所开展的一项大规模研究挑战了这一观点，并提供证据证实微生物组和健康之间的关联性可能比我们想象中的更加重要。相关研究结果于2018年2月28日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Environment dominates over host genetics in shaping human gut microbiota”。

事实上，现行的假设一直认为遗传学在决定人与人之间的微生物组差异方面起着重要的作用。根据这一观点，我们的基因决定着我们的微生物组所占据的环境，并且每种特定的环境允许某些细菌菌株茁壮成长。然而，在这项新的研究中，这些研究人员令人吃惊地发现宿主的遗传因素在决定微生物组的组成方面起着微小的作用---仅导致人与人之间的微生物组差异的2％。

【5】Nature：重大发现！大脑的生物钟或能持续监测环境温度的改变

doi：10.1038/nature25740

大脑中的回路能够扮演一种生物钟来告诉我们何时睡觉，同时还会控制我们睡眠的时间；近日一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自美国国立神经病和卒中研究院（NINDS）的科学家们通过研究发现，这种生物钟还能够持续监测机体内部提问的改变，并且将这些信息整合成为控制睡眠的神经网络。

研究者Janet He表示，这项研究中，我们利用了强大的模型系统，即果蝇的生物钟阐明了来自环境的温度线索如何被用来控制睡眠的时间点和持续时间。生物钟是几乎每个有机体都拥有的一种机体生理学过程，其能够帮助协调睡眠行为和环境的改变，如今研究人员已经鉴别除了昼夜循环和睡眠开端之间的关联，然而温度的改变似乎也能够影响人类的睡眠模式。

30多年前研究人员在果蝇机体中发现了生物钟的存在，随后研究者又在人类大脑中发现了相同的生物钟，对生物钟的研究就是很好的范例，其能够帮助我们了解机体到底是如何发挥作用的；文章中，研究人员利用了特殊的荧光蛋白进行研究，当神经元开启功能时荧光蛋白就会从绿色变成红色，随后当增加或降低果蝇周围环境的温度时，研究人员观察了果蝇大脑不同部位的生物钟活性，让他们不可思议的是，当环境温度较低时，果蝇大脑名为DN1p的生物钟区域会增加自身的活性，而当环境温度较高时该区域活性就会降低。

【6】Nature：科学家发现乳腺癌蛋白BRCA1和尤文肉瘤之间的神秘关联

doi：10.1038/nature25748

近日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自得克萨斯大学健康科学中心的科学家们通过研究发现了乳腺癌蛋白BRCA1和尤文肉瘤之间的神秘关联。

文章中，研究人员揭示了BRCA1蛋白表现异常的新型分子机制，同时研究者的观察结果也提出了很多和尤文肉瘤及BRCA1生物学特性之间的问题；尤文肉瘤是一种小儿的骨骼和软组织癌症，其患者的年龄中值为15岁，而且超过一半的患者都为青少年，研究者Bishop博士表示，我们的研究目的是寻找为何尤文肉瘤会对标准化的癌症药物变得敏感，从而就为寻找新型疗法靶点以及开发治疗对疗法无响应的相关癌症的新型疗法提供思路。

几乎所有的尤文肉瘤都是由融合在一起的两个基因重排所引发，其会产生尤文肉瘤蛋白EWSR1和FLI1（融合癌基因）的组合，从而就会驱动癌症发生。本文中研究者发现，融合癌基因所产生的突变蛋白会干扰正常EWSR1蛋白的功能，正因为如此，癌症的正常细胞功能的运行就会不受影响；此外，当相同的细胞功能被关闭时，能进行损伤DNA修复的BRCA1就不会发挥修复功能。

【7】Nature：重磅！发现一种新的抗癌蛋白

doi：10.1038/nature26140

在一项新的研究中，瑞士巴塞尔大学生物中心的Michael N. Hall教授及其团队发现一种新的抗癌蛋白。这种被称作LHPP的蛋白阻止肝脏中的癌细胞不受控制的增殖。他们报道LHPP也能够作为一种生物标志物用于肝癌的诊断和预后。相关研究结果于2018年3月21日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“The protein histidine phosphatase LHPP is a tumour suppressor”。

被称作肝细胞癌的肝癌的发病率正在稳步上升。在过去的二十年中，瑞士的肝细胞癌病例数量几乎翻了一番。肝细胞癌通常是在比较晚的阶段被诊断出来的，在那时，肝脏已遭受严重损伤，因而这种疾病的总体预后较差。检测作为作为生物标志物的抗癌蛋白LHPP可能允许临床医生提供更好的治疗选择。

肝肿瘤是由发生突变的细胞产生的，这些细胞不受控制地生长和增殖。抗癌蛋白，即所谓的肿瘤抑制蛋白，阻止不受控制的细胞生长。肿瘤抑制蛋白在癌细胞中经常是有缺陷的。如今， Hall团队发现了一种在此之前未知的新型肿瘤抑制蛋白LHPP。在他们的研究中，他们证实LHPP蛋白的丧失促进肿瘤生长并降低癌症患者的生存机会。LHPP可能潜在地作为一种预后生物标志物。

【8】Nature：重磅！人大脑海马体到成年时不再产生神经元

doi：10.1038/nature25975

在过去的20年中，成年人每天能够产生数百个新的神经元的证据让人们燃起了增加神经元产生可能具有治疗作用的希望。科学家们猜测促进神经发生可能会阻止或治疗抑郁症、阿尔茨海默病和其他脑部疾病。但是，在一项新的研究中，来自中国复旦大学、美国加州大学旧金山分校和西班牙瓦伦西亚大学的研究人员发现在早期发育后，神经元的产生急剧下降，到成年时嘎然而止，从而浇灭这样的希望。相关研究结果于2018年3月7日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Human hippocampal neurogenesis drops sharply in children to undetectable levels in adults”。

加拿大多伦多病童医院神经科学家Paul Frankland说，对成年人和猴子大脑中的新产生的神经元进行“彻底搜查（exhaustive search）”获得的这些结果“会让很多人失望”。作为另一位观察人士的哥伦比亚大学神经科学家René Hen补充道，“这让人们对神经发生水平太低而不存在功能上的重要性感到担忧”。不过，他和其他人认为这项研究为错误留下了很多空间。Hen说，大脑组织的处理方式、这些已故患者的精神病史或者他们是否遭受脑部炎症都可能解释着为何这些研究人员不能证实早前的鼓舞人心的研究发现。

【9】Nature：深入解读酸敏感离子通道的作用机制有望开发中风和疼痛症的新型疗法

doi：10.1038/nature25782

近日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自美国俄勒冈健康与科学大学（OHSU）的研究人员通过研究首次揭示了神经系统关键分子组分的原子结构。

文章中，研究人员利用先进的成像技术确定了一种酸敏感性离子通道的静息状态，研究者Eric Gouaux博士表示，这些离子通道时遍布全身的重要离子通道，科学家们通常会以这些通道来作为中风疗法的关键靶点，同时其在疼痛转导上也扮演着重要角色。

离子通道能在全身的细胞膜上创造小开口结构，从而来传递神经系统中的信号，而对酸敏感的离子通道则被认为在痛觉和精神疾病的发生过程中扮演着关键角色，研究人员希望这项研究能够帮助他们开发出靶向作用这种离子通道的新型疾病疗法；比如，2017年来自澳大利亚的科学家们就发现，一种小型蛋白似乎能够阻断啮齿类动物大脑中的酸敏感离子通道，从而就能作为一种疗法来降低中风后患者大脑的损伤程度。

【10】Nature：揭示腹部脂肪促进2型糖尿病产生之谜

doi：10.1038/nature26138

腹部深处的脂肪要比身体其他地方的脂肪更多地增加胰岛素抵抗性和2型糖尿病的风险。 人们已知当腹部脂肪产生炎症时，它会变得危险，但是人们很难确定是什么引起这种炎症。

在一项新的研究中，来自美国哥伦比亚大学医学中心的研究人员揭示出导致这种神秘炎症的至少一种罪魁祸首来自肝脏。他们发现在肥胖小鼠中，肝脏增加一种被称作DPP4的酶的产生。这种酶通过血液进入腹部脂肪。一旦进入腹部的脂肪组织，DPP4协助激活炎性细胞。相关研究结果于2018年3月21日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Hepatocyte-secreted DPP4 in obesity promotes adipose inflammation and insulin resistance”。论文通信作者为哥伦比亚大学瓦格罗斯内外科医生学会医学教授Ira Tabas博士和哥伦比亚大学医学科学助理教授Lale Ozcan博士。论文第一作者为哥伦比亚大学医学中心研究员Devram Ghorpade博士。

好消息是正如这些研究人员在小鼠中证实的那样，这种炎症能够通过关闭肝脏中的DPP4产生来加以缓解。即便这些小鼠仍然肥胖，缓解腹部脂肪中的炎症可改善它们的胰岛素抵抗性---2型糖尿病的核心问题。此外，未发表的数据表明这种通路也存在于人体中。（生物谷Bioon.com）
http://news.bioon.com/article/6719482.html

http://news.bioon.com/article/6719605.html



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