《細胞》年度最佳論文新鮮出爐,快來看看你讀過多少
2019年01月16日09:43

  近日,頂尖學術期刊《細胞》推出了“Best of 2018”特刊,介紹了8篇在2018年發表的優秀論文。特刊介紹頁面提到,這些是在其具有高影響力的期刊上,所刊登的年度最佳研究。

微生物組竟會影響腦細胞
微生物組竟會影響腦細胞

  微生物組竟會影響腦細胞

  在大腦中,存在一種叫做小膠質細胞(microglia)的巨噬細胞。它們對大腦的發育和穩態有著關鍵作用。這些細胞是否會受內在和外在因素的調控?這項研究所關注的正是這一話題。一支由新加坡與法國科學家組成的聯合團隊發現性別和微生物組都會影響到這些小膠質細胞。具體來說,這些研究人員們指出,小膠質細胞有著一系列的分化過程,而來自母親的微生物會影響到小膠質細胞在產前的特性。在無菌小鼠中,處於胚胎期的雄鼠與成年的雌鼠,其小膠質細胞都會出現異常。這表明微生物組的清除,不但會對小膠質細胞產生短期影響,還會產生長期影響,且這種影響與性別有關。研究人員們指出,這有助於我們理解小膠質細胞在疾病中的作用。

論文地址:
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  論文地址:https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.11.042

  我們找到了人類骨骼幹細胞

  人類骨骼幹細胞的調控在長期以來都沒有得到良好的研究。在這篇論文中,斯坦福大學的張元豪(Howard Y。 Chang)教授與Michael T。 Longaker教授分離出了具有自我更新能力的多能人類骨骼幹細胞,它能產生骨骼、軟骨、以及基質等結構的祖細胞。基因表達分析的結果發現,即便這些骨骼幹細胞來自多個來源,但它們的基因表達模式非常類似。而通過比較小鼠與人類的骨骼幹細胞,科學家們也找到了兩種生物在骨骼生成通路上的異同。

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  論文地址:https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.07.029

  GPCR藥物靶點的新洞見

  G蛋白偶聯受體(GPCR)是新藥研發人員們所關注的一類重要蛋白。據估計,大約有108個GPCR是現有藥物的靶點。這些藥物多達475種,占美國FDA批準藥物的三分之一!然而,由於人類遺傳上的多樣性,這些藥物對不同患者群體的作用效果各有不同。有時,它會改變藥物的作用效果,甚至帶來副作用。在這項研究中,來自英國的一支團隊做了一個大型的藥物基因組學研究,對人類遺傳學多樣性有了更深的理解。這些數據也有助於我們為患者開出更為精準的處方,更好地改善他們的病情。此外,這種精準的治療也能在一定程度上避免藥物的浪費。

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  論文地址:https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.11.033

  “人魚族”的生存秘訣

  在東南亞地區,生活著一群“人魚族”。他們的日常生活中,有很大一部分需要潛水。在外界眼中,他們的屏氣潛水能力堪稱驚人,但這背後的生理學原因,卻一直沒有得到闡明。在這項研究中,科學家們做了一個基因組學的比較分析。他們發現在自然選擇的影響下,這群“人魚族”的PDE10A基因上出現了一個變異,讓他們的脾臟體積明顯增大,從而能夠儲存更多的紅細胞,用來供氧。此外,另一個叫做BDKRB2的基因,也有助於這群“人魚”進行深度潛水。這些發現不僅揭示了“人魚族”的生存秘訣,還有望用於缺氧症的治療。

論文地址:
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  論文地址:https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.03.054

  看懂癌症的演化

  透明細胞腎細胞癌(ccRCC)是一類惡性癌症,關於它的系統性研究目前還並不多。在這篇論文里,一支龐大的跨國研究團隊分析了101名患者的1206個原發腫瘤位點,併發現每一個腫瘤都有至多達30個驅動因素。隨後,他們理順了驅動因素發生的先後順序,整理出了一幅腫瘤演化的圖譜。他們發現,ccRCC可以被分為7大亞型,有著不同的遺傳多樣性和染色體複雜性,這都會影響到患者的最終預後。這些發現為該惡性癌症的治療提供了寶貴的洞見,帶來了潛在的干預和監控手段。

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  論文地址:https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.03.043

  首隻體細胞複製猴的誕生

  去年1月,中國科學院神經科學研究所的科學家們帶來了一項重磅研究:人類首次使用體細胞複製技術,帶來了複製猴。先前,體細胞複製技術在猴子身上難以取得成功。中科院神經所研究員孫強博士與研究團隊經過多年的探索,找到了數個關鍵:研究人員們發現,來自不同體細胞的細胞核,複製成功率不盡相同,而來自“成纖維細胞”的細胞核成功率較高;其次,在引入體細胞的細胞核後,我們還需引入表觀遺傳學的調控,對影響胚胎發育的基因進行適當的“激活”和“關閉”,確保胚胎發育的時間不會太早,也不會太晚;最後,複製出的胚胎還需要精心嗬護,防止胎死腹中。

  2017年11月27日,這群為之奮鬥了無數個日夜的科學家們,終於迎來了屬於他們的榮光——世界上第一隻體細胞複製猴“中中”誕生了。10天后,第二隻體細胞複製猴“華華”也順利誕生。後續的測試表明,她們的確是細胞核供體的複製。

  《細胞》出版社首席執行官、《細胞》期刊主編Emilie Marcus博士評價說:“該成果是一項令人興奮的重要工作,這是全世界科學家花了二十年時間才達到的技術里程碑,它有潛力引發動物研究的革命並幫助研發治療人類疾病的新方法。”

論文地址:
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  論文地址:https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.01.020

  理解突觸的形成與活性

  突觸的活性一直是神經科學領域所關注的重點。這一精細的結構,對於神經元之間的信號傳導起到了關鍵效果。在發育過程中,突觸的正確形成,對於哺乳動物的大腦功能至關重要。在這項研究里,香港科技大學的張明傑教授團隊使用生物化學的方法,重塑了突觸後緻密物(postsynaptic density)的結構框架。這個框架能使受體聚集,選擇性地集中一些酶,並促進肌動蛋白束的形成。研究人員們指出,這為研究突觸如何形成與調節,提供了一個很好的分子平台。

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  論文地址:https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.06.047

  “深度學習”用於疾病診斷

  深度學習在醫學影像的處理上,已經取得了極大的進展。這項研究中,一支跨國研究團隊使用深度學習的框架,打造了一款能夠診斷多種疾病的工具,張康教授為該研究的通訊作者。研究表明,這款工具可以精準地對年齡相關性黃斑變性和糖尿病性黃斑水腫等致盲性眼病作出診斷,總體準確度達到了96.6%,靈敏度為97.8%,特異性為97.4%,AUC值(可反映算法的優劣)更是高達99.9%。

  此外,這款AI工具還有很廣的適用性。通過“閱讀”X光片,這款工具可以區分兒童的細菌性肺炎和病毒性肺炎,為治療提供協助。這一重量級的研究,也登上了當期的《細胞》封面。

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  論文地址:https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.02.010

  2019年,我們期待更多科學進展誕生!

  來源:學術經緯

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