盘点：2014年生物医学领域30项重大研究成果

顾汉现

盘点：2014年生物医学领域30项重大研究成果

来源：生物谷 2014-12-09 11:16


2014年里，生物医学研究领域发生了哪些变化？同时科学家们又取得了哪些有意义有价值的创新性研究成果呢？下面由生物谷小编为您盘点2014年里转化医学领域的三十项重大研究进展，让我们一起来回顾这些重大的有意义的研究突破。



[1] Biomaterials：科学家成功开发出用于再生造血干细胞的人工骨髓

一项刊登在国际杂志Biomaterials上的研究报告中，来自图宾根大学等处的研究者通过研究开发出了一种人工骨髓，其可以被用于产生造血干细胞，相关研究为揭示天然骨髓的必要特性以及用于开发治疗白血病的疗法提供了新的思路和希望。

血细胞，比如红细胞或者免疫细胞，都可以被位于特殊位置的造血干细胞替代；造血干细胞可以用于治疗某些血液疾病，比如白血病等，患者机体中受影响的血细胞可以被健康个体的造血干细胞所替代，从而治疗血液病患者。

由于适当的骨髓移植并不充分，所以并不是每位白血病患者都可以使用上述方法进行移植治疗，这种问题就可以通过造血干细胞的再生来解决；干细胞微环境是一种具有特性的复杂干细胞环境，骨髓中的相应区域高度疏松，类似于海绵，这种三维结构的环境不仅调节骨髓细胞和造血干细胞，而且还可以实现多种类型细胞之间信号物质的交换。

[2] Cell：改变肠道菌群和肠道间的共生关系或可延长机体寿命

刊登在国际杂志Cell上的一篇研究论文中，来自巴克研究所的研究人员通过对果蝇进行实验，改变其肠道中的细菌和吸收细胞之间的共生关系来促进果蝇的机体健康并且可以有效改善其寿命，这就为研究以肠道老化为特性的机体代谢异常提供了很好的研究模型，并且为揭示肠道细菌作为延长机体寿命的重要角色提供了一定的研究基础。

文章中，研究者Heinrich Jasper表示，尽管当前针对老年个体肠道中菌群的组成和老化疾病之间关系的研究非常多，但是并没有相关研究系统性地阐述机体的肠道从年轻健康到老化产生疾病的过程。这项研究中研究者就揭示了机体肠道中老化相关的改变，比如氧化应激性的增加、炎性增加啊以及免疫系统损伤程度的增加等；研究者将这些改变的因子标明而且对其进行分析列举，从而就可以从某些环节来进行干预改变肠道微生物失衡引发的负面作用。

Jasper表示，果蝇肠道中的细菌载量会随着果蝇机体老化而剧烈增加，最终引发炎性状况；而由压力效应基因FOXO的慢性激活就会诱发肠道菌群失衡，这就会抑制一系列特殊分子（PGRP-SCs）的活性，而这些分子可以调节果蝇机体对细菌的免疫效应。



[3] Cell Stem Cell：科学家成功将皮肤细胞重编程为产生胰岛素的胰腺β细胞

刊登在国际著名杂志Cell Stem Cell上的一篇研究报告中，来自格拉斯通研究所（Gladstone Institutes）的研究人员通过研究开发出了一种新型技术，其可以将皮肤细胞重编程为产生胰岛素的胰腺细胞，这就为开发新型的治疗1型糖尿病的疗法提供了一定思路和希望。

1型糖尿病通常在个体的童年时期表现出症状，其由于胰腺β细胞的破坏所致，β细胞可以产生胰岛素来调节血糖，一旦胰岛素缺失，机体器官就会明显降低对糖分的吸收，比如来自血液的葡萄糖。

研究者Ding表示，当代再生医学就可以潜在不受限制地提供β细胞，随后将其植入病人体内来发挥作用，但是当研究者并没有成功开发出一种运输β细胞的系统，因此使得糖尿病的治疗进程未出现较大进展。

这项研究中，研究者首先从实验小鼠身上收集名为成纤维细胞的皮肤细胞，随后利用特殊分子和重编程因子的混合物对其进行处理，进而将皮肤细胞转化成为内胚层样细胞，内胚层细胞是在早期胚胎中发现的一种细胞，其可以最终分化为机体的主要器官，包括胰腺等。

[4] Nat Commun：新技术有望实现3D打印组织

布莱汉姆女子医院的科学家开发出一种新型显微机器人技术，该技术能够组装符合材料，是3D打印和组织工程的基础。相关报道发表在近期的Nature Communications杂志上。

组织工程和3D打印无疑在未来医学中具有举足轻重的作用。由于缺少足够的器官供体，许多病人都不能恢复健康。用病人自身的细胞进行组织培养产生新器官不仅能够缓解器官供体的问题，还能解决排斥反应问题。

该新技术采用显微控制技术，能够在单细胞水平精确控制分隔细胞的水凝胶结构。该显微机器人由磁场控制，精确度高。这对组织工程有重要意义，因为人类组织结构非常复杂，组织不同层面，不同位置的细胞类型都有可能是有差异的。Tasoglu博士称，该新技术较以往技术的优势在于，能够精确控制，达到组织工程需要的精度。



[5] Nat Med：新干细胞技术让小鼠“返老还童”

斯坦福大学医学院的研究者近日揭开了衰老过程中肌肉损伤后自我恢复能力减弱的原因：随着年龄增长，肌肉组织中用于应对损伤修复的干细胞逐渐失去变成新生肌纤维的能力，几乎无法维持自我更新。这项研究在线发表在2月16日的Nature Medicine上。

本项研究的领导者，斯坦福大学微生物与免疫学教授，干细胞实验室主管Helen Blau教授说，"过去人们认为肌肉干细胞自身不会随衰老而发生变化，机能的缺失主要由于细胞所处的外部环境造成，然而，我们从年长小鼠中分离出的干细胞却发生了显著的变化。事实上，相较于年轻小鼠体内分离出的干细胞，三分之二的细胞失去了功能，即使将这些细胞移植入年轻小鼠体内也无法逆转这种功能缺失。"

Blau教授与她的合作者们更是首次鉴别出了使得衰老肌肉干细胞群体恢复年轻的过程。她们发现衰老肌肉干细胞的一个内在缺陷，并且找到了克服这一缺陷的方法。或许不久的将来，人们能用这个新的治疗靶点来帮助年长的病人从肌肉损伤中恢复。

[6] Nature：癌症疫苗研究获突破

疫苗的广泛使用已保护了数百万人的生命，随着人的老去，越来越多人可能成为癌症受害者，而积极开发癌症疫苗治疗可能将会创造奇迹。发表在Nature上的一项新研究中，科学家们在癌症疫苗开发中获得实质性突破。

癌症疫苗的使用会导致铺天盖地的副作用，如免疫系统转向不只针对病变细胞，同时也对健康细胞有影响。研究人员需要了解如何激活我们的免疫系统，使其只杀死癌细胞，但对正常细胞没有任何副作用。

在一项新的研究，奥地利科学院分子生物技术研究所Josef Penninger和他的同事已经确定了实现上述目标的分子机制。免疫系统可以保护人体免受病毒或寄生虫疾病的感染，甚至试图对抗癌症。它能从我们自己的健康组织中区分外部入侵者，并有杀死他们的能力。



[7] JECH：科学家发现体重过轻的个体死亡风险较高

近日，来自多伦多圣迈克尔医院研究者的一项最新研究表明，体重过轻个体的死亡风险或许和肥胖个体的死亡风险一样高，相关研究刊登于国际杂志the Journal of Epidemiology and Community Health上。

文章中，研究者Ray对51项揭示BMI（体重指数）和死亡风险之间关系的研究进行了综合分析，结果发现，体重过轻个体（BMI</=18.5）的死亡风险是BMI正常个体的死亡风险的1.8倍。而BMI指数在30-34之间的肥胖个体的死亡风险是正常个体的1.2倍，严重肥胖个体（BMI>/=35）的死亡风险是正常个体的1.3倍；

研究者表示，他们还将对个体进行5年甚至更长时间的跟踪调查来确定过瘦个体的死亡风险指数，常见的引发过瘦的原因包括营养不良、滥用药物、酗酒、抽烟、低收入状况、心理健康等。

[8] Nature：科学家发现促进受精成功的关键蛋白质

当精子和卵子相遇后受精作用就已经开始发生了，随后精子和卵子就会融合形成胚胎，2005年日本的研究者就发现名为Izumo的蛋白质对于精子识别卵子非常重要；近日，刊登在国际著名杂志Nature上的一篇研究报告中，来自英国桑格研究所（Wellcome Trust Sanger Institute）的科学家通过研究发现，精子和卵子细胞表面相互作用的蛋白质对于开启哺乳动物的生命过程非常重要，这些蛋白质可以帮助精子和卵子互相识别，相关研究为改善不孕症疗法以及开发新型避孕药提供了新的研究思路。

研究者Gavin Wright表示，我们发现的这种名为Juno的蛋白质可以和Izumo蛋白进行配对，没有精子和卵子细胞表面蛋白质的相互作用，受精作用就不会发生；文章中研究人员开发了人工的Izumo蛋白，并且利用该蛋白来识别卵细胞表面的配对蛋白Juno，利用这种途径，精子就可以很快和卵子进行融合开启受精作用。



[9] Cell Rep：最新研究揭开困扰科学家们30年来的乳腺癌难题

来自美国西雅图Fred Hutchinson 癌症研究中心的研究人员通过研究表明，缺失基因CTCF一个拷贝的小鼠机体中往往存在异常的甲基化水平而且其更容易诱发癌症，相关研究成果刊登于国际杂志Cell Reports上。

CTCF是长期以来一直被众多科学家研究的一种DNA结合蛋白，其对于人类基因组的架构具有重要的影响作用，早在30年前科学家就首次报道了在乳腺癌患者中染色体16号上的CTCF基因的一个拷贝频繁发生缺失，于是科学家就克隆出了人类的CTCF基因并将其投射至人类16号染色体上的相同区域进行研究。

[10] PLoS ONE：科学家发现身材矮小的男性寿命更长

来自夏威夷大学的研究人员通过研究发现，在日本男性中矮小的身材和较长的寿命存在之间关联；研究者Bradley Willcox教授表示，我们可以将人类分为两种：身高5英尺2寸以下和5英尺2寸以上的两类，身高5英尺2寸以下的人们的寿命可以更长一些，而且个体身高越高其寿命越短。

研究者说道，矮个儿男性或许机体中更易出现保护性的长寿基因FOXO3，从而在早期发育和生活中导致身材尺寸更小，而且矮个儿男性血液中的胰岛素水平较低，患癌风险也较低；Willcox博士表示，这项研究中我们首次研究揭示身材尺寸和基因直接相关，此前我们只知道在动物模型中存在这样的关联，但是如今我们利用小鼠、蠕虫等进行研究发现身材尺寸和个体的寿命直接关联。

研究者并未指出特殊的身高或者年龄范围，部分是因为不管你多高，你依然可以保持健康的生活方式，或许这些人机体中会存在FOXO3的基因型但并不是用于增加寿命的基因类型。本文研究在一定范围内对于揭示身高和寿命之间的关联提供了一定的研究数据。

[更多11-30]：

http://news.bioon.com/article/6663413.html