复旦大学今天宣布，该校医学神经生物学国家重点实验室沙红英、朱剑虹课题组，联合安徽医科大学曹云霞教授团队等，在探索遗传性线粒体疾病治疗研究方面取得突破性进展。相关研究论文日前发表于《细胞》。 据专家介绍，线粒体是为细胞提供能量的细胞器，它具有自身的一套DNA（mtDNA），通过母亲的卵子传递给下一代。发生在卵子中的线粒体突变可能引起母系家族性疾病。这种突变会导致严重的问题，受影响的大多数是能量需求高的器官，例如大脑、肌肉、心脏，涉及到一系列广泛的母源性遗传病，目前的治疗方案极为有限，患者只能靠药物短期缓解症状，无法治愈。此外，由于线粒体DNA是通过卵胞质以母源性遗传的方式进入下一代，故通常具有一定量线粒体DNA突变的携带者医生不建议生育。因此，该病给家庭带来痛苦和不幸。 极体是卵子在减数分裂过程中排出卵包膜外的“小细胞”。沙红英等研究人员以极体的生物学特性为理论基础和出发点，用极体中的遗传物质代替胞浆内的遗传物质，在两种不同线粒体遗传背景的小鼠之间进行线粒体置换研究。研究结果显示第一极体置换产生的子一代小鼠及其衍生的子二代小鼠体内仅含卵胞浆供体小鼠的线粒体，在最大程度上避免了异质线粒体DNA。同时，研究人员在小鼠上将极体移植、原核移植、纺锤体复合物移植在同一尺度进行比较，证明了极体的优越性及潜在的临床应用价值，有望能主动和彻底地预防线粒体母源性遗传疾病的发生。 沙红英表示：“尽管在动物模型上已经取得令人振奋的结果，但仍须进一步研究极体基因组置换技术在人类卵子／胚胎上的结局，并将这种置换的人胚胎与正常IVF胚胎进行详细的、长期的比较，从而为临床试验提供合适的证据。”

水牛城大学的科学家们在大脑的干细胞中鉴定了一个关键的转录因子，这个转录因子是启动髓鞘生成的“主控开关”。相关论文于六月三十日发表在美国国家科学院院刊PNAS杂志上。 文章的资深作者，水牛城大学的助理教授Fraser Sim指出，转录因子SOX10将成为干细胞治疗的新希望，帮助人们治疗多发性硬化症（MS）。 近年来干细胞治疗的发展非常迅速，人们普遍认为这一技术将最先用于治疗髓鞘障碍性疾病（例如多发性硬化症）。髓鞘是保护神经元的重要绝缘层，使大脑脉冲能够传递到机体的其他部位。在MS等疾病中，患者脑部的髓鞘生成细胞（少突胶质细胞）受到了破坏，无法有效再生。 人们一直希望通过干细胞移植来治疗这类疾病，然而从iPS细胞、神经前体细胞到少突胶质细胞，是一个很漫长的过程。举例来说，用现有方法生成足以治疗一名MS患者的细胞，就需要一年时间。这无疑大大限制了干细胞治疗的临床应用。 为此，研究人员在神经前体细胞和少突胶质前体细胞中，对转录因子的表达和功能进行了综合性分析。他们从中鉴定了十个少突胶质前体细胞所特有的转录因子，进一步研究显示，只有SOX10能够使神经前体细胞转变为少突胶质前体细胞。 研究人员还发现，SOX10也能促进少突胶质前体细胞分化为少突胶质细胞。少突胶质细胞具有生产髓鞘的能力，是MS干细胞治疗的最终目标。由此可见，SOX10对上述两个过程均有帮助，是启动髓鞘生成的一个主控开关。 SOX10的这种特性很有意义，因为MS中的一个最大问题就是，细胞卡在了少突胶质前体细胞与少突胶质细胞之间。 “在这种疾病中，免疫系统对大脑展开了攻击，而大脑却不能进行有效的自我修复，” Sim说。“如果能够利用SOX10促进少突胶质细胞的形成，就能提高大脑的再生能力，对MS进行治疗。” 这项研究向人们展示了决定少突胶质前体细胞命运的主控开关，这一转录因子能够在体外和移植后诱导这些细胞的分化。在此基础上，人们可以想办法提高SOX10的表达，促进干细胞移植的治疗效果。

胶质母细胞瘤（GBM）是一种最常见的、致命性、原发性恶性脑癌，大约占所有脑肿瘤的15%，好发于年龄在45-70岁的成人。当前联合手术、化疗和放疗也只能短暂地控制这种癌症的侵袭性复发特性。胶质母细胞瘤复发通常是致命的，患者的平均生存期不到2年。 现在来自麦吉尔大学蒙特利尔神经学研究所和医院的研究人员，在一项新研究中确定了在胶质母细胞瘤生长中起关键作用的两个特异性因子。研究结果发表在《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。

来自凯斯西储大学的研究人员鉴别出了一种microRNA生物标记物，证实其有望用于预测一种最常见的卵巢癌形式的治疗反应。这一突破性研究发现有可能改善罹患这一疾病的患者的预后。研究结果在线发表在1月7日的《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。 凯斯综合癌症中心普通医学-肿瘤学助理教授Analisa DiFeo领导这一研究小组，发现生物标记物miR-181a是卵巢上皮癌（epithelial ovarian cancer，EOC）的一个驱动分子。他们还发现，在卵巢肿瘤中miR-181a水平增高与化疗耐药和疾病进展相关联。 DiFeo说：“通过在肿瘤样本中检测这一microRNA的表达，我们知道了哪些妇女有可能对标准化疗产生反应，哪些具有高复发风险。这有助于指导治疗决策并提高生存率。”

澳大利亚沃尔特与伊丽莎·霍尔医学研究所科学家最近发现了一种很有前景的方案，可用于治疗由一种最常见致癌蛋白所导致的癌症。相关论文发表在本周《基因与发育》杂志上。 MYC是一种最常见的致癌蛋白，其生长、扩散会导致细胞发生癌变，形成多种癌症。在70%的人类癌症中，包括许多白血病和淋巴瘤，其MYC水平异乎寻常的高，这会迫使细胞反常地高速生长而导致癌变。 新研究由沃尔特与伊丽莎·霍尔医学研究所的吉玛·凯利博士、安德里斯·斯特拉瑟教授等人负责。他们审查了有着高水平MYC的细胞是怎样生存和生长的，结果发现，如果缺乏一种叫做MCL-1的蛋白质，高水平MYC的淋巴瘤就无法长期存活，这种MCL-1蛋白质能让细胞长久生存。

一个国际研究人员小组对姥鲨（elephant shark）的基因组进行了测序和分析。将其与人类和其他脊椎动物的基因组进行比较，揭示出了为何鲨鱼的骨架主要是由软骨构成，而不像人类的骨架一样是由骨骼构成，以及鲨鱼的免疫系统相比人类要简单得多的原因。Byrappa Venkatesh和他的同事们将这些研究结果发表在最新一期的《自然》（Nature）杂志上。 通过对免疫系统进行分析，研究人员意外地发现鲨鱼似乎没有称之为辅助性T淋巴细胞（T-helper lymphocyte）的特殊细胞类型，直到现在人们都认为在脊椎动物中辅助性T淋巴细胞对抵御病毒/细菌感染及预防糖尿病和风湿性关节炎等自身免疫反应起至关重要的作用。

来自Ludwig癌症研究所的研究人员揭示了一种现象，其有可能改变人们关于基因组如何表达从而生成及维持哺乳动物生命的一个普遍观点。这篇发表在《科学》（Science）杂志上的论文，帮助解释了为何基因相同的动物有时在生物学和外形上会如此的不同，以及为何由共同的一组异常基因引起的一些遗传疾病在不同个体身上疾病严重程度显示如此大的差异。 “我们捕获了此前从未描述过的、基因表达水平的固有随机性——其持续存在于整个发育时期并进入到成年期，”瑞典Ludwig癌症研究所和Karolinska学院的Rickard Sandberg说。采用Sandberg实验室开发的一种强有力的新技术分析单细胞中整体的基因表达，从而生成了这一研究发现。

糖尿病治疗突破 免每日打胰岛素 糖尿病患者未来有机会不必每天打针了！因为缺乏胰岛素，或是胰岛素分泌不足，导致血糖飙高，患者必须长期吃药，甚至注射胰岛素，苦不堪言，不过澳大利亚最新研究发现，一种人体胰岛素和蛋白质的结合方式，未来有机会将机制研发成药物，让全球三亿多名病患，不必再挨针。 据报道，澳大利亚科学家们发现了人体处理胰岛素的具体方式，这可能将帮助人们研发出更有效和更方便的治疗糖尿病方法。 澳大利亚约有一百万糖尿病患者，许多人要定期注射胰岛素。胰岛素能帮助身体细胞从血液中获取糖分。但是几十年来科学家都在努力寻找其具体运作方式。 沃尔特和伊丽莎霍尔医学研究所的研究团队近期发现了胰岛素分子与人体细胞蛋白结合的方式。研究小组负责人劳伦斯说，这是近30年以来的突破。

Cell揭示影响大脑发育的重要激素 来自哥伦比亚大学医学中心(CUMC)的研究人员发现，骨骼通过骨源性的激素骨钙素（osteocalcin），对于成年小鼠出生前大脑发育以及诸如学习、记忆、焦虑和抑郁等认知功能产生了强有力的影响。来自于这一小鼠研究的结果有可能促成预防和治疗神经系统疾病的新方法。相关研究发表在9月26日的《细胞》（Cell）杂志上。 “大脑通常被视作是一个可影响身体其他器官及部位的器官，但却很少有人将它视为是一个接受来自其他地方，尤其是来自骨骼的信号的接收器，”研究的领导者、哥伦比亚大学遗传学与发育系主任Gerard Karsenty博士说。 “在早先的研究中，我们证实大脑是骨量增长的一个强大的抑制者。这一效应如此强大，让我们不禁提出了一个疑问，‘是否有骨信号回到大脑来限制这一负面影响？’‘如果是这样的话，那么它利用了什么信号并且这些信号是如何发挥作用的？’” Karsenty实验室近期发现了一种由成骨细胞分泌的激素：骨钙素。他怀疑这一激素有可能参与了这一从骨向脑发送的信号。早先的研究已经证实，骨钙素影响了如能量消耗、葡萄糖平衡和男性生育多种过程。“由于大多数的激素影响了广泛的生理过程，因此假设骨钙素的内分泌功能比已知的更加广泛，是合理的，”他说。 为了确定骨钙素是否确实在大脑中发挥了作用，Karsenty和他的研究小组通过遗传工程构建出了无法生成骨钙素的“无骨钙素”小鼠并对其进行了研究。利用这些小鼠，他们明确证实了骨钙素能够跨越血脑屏障；结合到脑干、中脑和海马（负责学习和记忆的大脑区域）中的神经元上；促进了神经元生成；提高了几种神经递质，包括5-羟色胺、多巴胺和儿茶酚胺的合成。他们还发现无骨钙素小鼠的海马异常的小。

Nature Methods：Cas9大有潜力 提到目前最热门的基因组编辑工具，非CRISPR/Cas莫属。今年以来，国内外多个研究小组聚焦这一领域，在Science、Nature和Cell等杂志上发表多项重要成果，而生物公司也迅速推出相关产品。 CRISPR/Cas系统经过改造，可实现多个哺乳动物系统内高效可靠的RNA导向基因组修饰，从而大幅提高了基因组编辑以及基因组调控的方便程度。在新一期的《Nature Methods》杂志上，哈佛大学的研究人员发表文章，详细介绍了Cas9靶定方法、目前的改造进展，并就未来临床上的潜在应用提出建议。 CRISPR/Cas是细菌和古细菌在长期演化过程中形成的一种适应性免疫防御，可用来对抗入侵的病毒及外源DNA。CRISPR/Cas系统通过将入侵噬菌体和质粒DNA的片段整合到CRISPR中，并利用相应的CRISPR RNAs（crRNAs）来指导同源序列的降解，从而提供免疫性。 此系统的工作原理是crRNA（CRISPR-derived RNA）通过碱基配对与tracrRNA（trans-activating RNA）结合形成tracrRNA/crRNA复合物，此复合物引导核酸酶Cas9蛋白在与crRNA配对的序列靶位点剪切双链DNA。而通过人工设计这两种RNA，可以改造形成具有引导作用的sgRNA（short guide RNA），足以引导Cas9对DNA的定点切割。

美科学家揭示DNA独特修复机制 据报道，美国科学家报告称已揭示了细胞是如何修复双链断裂这样严重的DNA损伤。这种独特的修复机制，或将对基因突变等遗传学研究提供更多的解释。研究论文发表在近期英国《自然》杂志上。 一直以来，科学家们发现，当由于氧化、电离辐射、复制错误和某些代谢产物导致染色体的双链断裂时，细胞会利用遗传相似的染色体借助一种涉及断裂分子两端的机制来填补损伤部位。换句话说，为了修复遭受断裂损伤染色体，“绝望”的细胞会利用DNA复制机制中的一种独特结构来使细胞继续生存下去。 实际上，早在1953年DNA双螺旋模型提出之后，随即也产生了一系列问题，其中之一是DNA以何种方式复制。各种推测中最受瞩目的一种观点是半保留复制，即DNA以每一条单链为模板进行复制，子代DNA双链一条来自于亲代，一条新合成。1958年这种复制模型，被两位年轻科学家富兰克林·威廉·斯塔尔和马修·尼尔森的实验得以证实。他们发现，两条新的DNA双螺旋分子都分别是由一条DNA单链生成，而每个新的DNA双螺旋分子都包含一条DNA原始链和一条新链。 如今，乔治亚理工大学生物学副教授基里尔·罗巴切夫，利用该校帕克·h·佩蒂特生物学科与工程研究所先进的分析技术以及全球顶尖的仪器设备，对酵母细胞中断裂诱导的DNA修复过程进行了细致的观察。他们发现这种修复模式并不依赖传统的复制模式，而是以一种气泡状的结构、采用此前真核细胞中未见的方式，完成了对缺失DNA链的修补。

研究人员发现开发“万能流感疫苗(vaccine)”可能性 送走炎炎夏日，迎来雨露生寒。伴着急转直下的气温一起到来的，是扶摇直上的流感病毒。据英国广播公司（BBC）消息，伦敦帝国学院一个科研团队在研究通用流感疫苗(vaccine)的进程中迈出了革命性的一步，他们发现了开发“万能疫苗(vaccine)”的可能性，在未来能够一针疫苗(vaccine)防治所有形式的流感，如若研发成功，人们将无需每年都去打预防针了。 近年来，各种流感病毒在全球不同地区蔓延肆虐，H1N1、H7N9型禽流感、甲型H5N1流感等在换季时节接踵而至，极易传染，发病率高，且病毒变异活动明显。目前的流感疫苗(vaccine)可以刺激免疫系统(immune system)，产生可以识别病毒表层的抗体，从而引发免疫反应，避免感染。但困难在于流感病毒表面结构极易变化，单凭病毒“外衣”来识别病毒的疫苗(vaccine)，只能对特定类型的流感产生作用，这使传统疫苗(vaccine)的免疫效果遭到挑战。 在过去的传统疫苗(vaccine)研发中，研究人员曾提出一针抵御各种病毒的疫苗(vaccine)构想，但因流感病毒的不断变化和失败案例而受阻，甚至断定这样的疫苗(vaccine)不可能被研发出来。因此，每一年，研究人员都需要根据当前病毒的变异重新研发新型流感疫苗(vaccine)。

Nature揭示非特异性蛋白的特异性 来自凯斯西储大学医学院的研究人员发现了，原本认为是根本不同的蛋白质之间意想不到的一些相似之处。这项研究发表在近期的《自然》（Nature）杂志上。 该研究小组研究了对于基因表达至关重要的一个过程：蛋白质与RNA结合的机制。众所周知，某些蛋白质只能结合具有特定序列的RNAs。而另一些蛋白质则被认为是“非特异性的”，因为它们在看似随机的位点与RNAs发生相互作用。然而在Nature新文章中，凯斯西储大学研究小组证实，非特异性蛋白事实上能够明确它们结合RNA的位置——找到并结合特定的核苷酸序列。 论文的共同资深作者、凯斯西储大学医学院RNA分子生物学中心教授Eckhard Jankowsky说：“看来似乎并没有特异性蛋白和非特异性蛋白之分；实质上，它们都是特异性的。它们只是以不同的方式利用了它们的特异性。我们的研究结果增进了对于蛋白质和核酸控制基因表达机制的了解，促成了对于在癌症、病毒感染和其他疾病中这种控制丧失或改变机制的一些新认识。” 该研究小组开发了一种新方法来检测蛋白质与成千上万不同RNA分子的结合，他们将这种方法命名为High Throughput Sequencing Kinetics (HITS-KIN)。这一方法适应于许多的生物学领域，使得研究人员能够对DNA或RNA的蛋白质结合位点上大量的突变进行快速地分析。利用HITS-KIN，科学家们可在数天内完成过去需要几年时间才能做完的实验。 “通过结合传统的生化方法和新一代测序技术，现在我们能够一次实验分析上千上万种不同的RNAs，而此前我们只能局限地一次分析一种RNA分子，”论文的共同资深作者、凯斯西储大学医学院生物化学副教授Michael E. Harris博士说。 DNA和结合蛋白互作缺陷是许多人类疾病，包括癌症和神经退行性疾病的基础。了解分子的互作机制是朝着开发出人类疾病治疗新策略迈出的重要一步。

Nature子刊绘制癌症-病毒关联图谱 由歌德堡大学Sahlgrenska学院开展的一项重大研究，反驳了乳腺癌、脑癌和胶质母细胞瘤的病毒致瘤理论。这项发表在10月1日《细胞通讯》（Nature Communications）杂志上的研究，基于7000多亿个DNA序列发现在这些癌症类型中并没有病毒的遗传踪迹。 科学证实，大约15%的癌症病例是由于病毒感染所导致，但许多的研究人员认为甚至更多的癌症可能是由病毒引起。在这些理论中，有人提出EB病毒可能是乳腺癌的一种潜在病因，巨细胞病毒可能引起了恶性脑肿瘤：胶质母细胞瘤。 极其广泛的研究 “争议之处在于我们并没有在这些癌症类型中发现任何的病毒，而如果有任何病毒与乳腺癌和胶质母细胞瘤有关的话，我们就有可能会发现一些痕迹。我们的研究是以来自美国癌症基因组图集研究网络（Cancer Genome Atlas Research Network）的数据为基础，极其广泛，”歌德堡大学Sahlgrenska学院研究人员Erik Larsson说。 7000亿DNA序列 在这项研究中，研究人员采用强大的计算机对来自4000多个肿瘤的7000亿DNA序列进行了深度分析。

科学家发现干细胞癌变分子机理 或有助癌症治疗 来自浙江大学的科学家发现，人体中的两种蛋白质发生异常碰撞后，能够令一个正常的干细胞变为肿瘤干细胞，肿瘤干细胞能够持续分裂产生多种癌细胞，令癌症难以根治。这一发现为癌症治疗提供了新思路。 干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞，在一定条件下可以转化成人体内多种功能细胞，因此被视为人体内的“万用细胞”和“种子细胞”。干细胞可以通过不对称分裂，在形成一个子代分化细胞的同时，克隆出一个和母体干细胞几乎相同的子代干细胞，因此干细胞也被视为一种可以“永生”的细胞。 “这种能够永生的种子细胞一旦癌变就会成为肿瘤干细胞 ，不断分裂出癌变细胞。”浙江大学医学院附属医院传染病诊治国家重点实验室王英杰教授表示，癌变的体细胞一般寿命有限，能够通过正常的代谢途径被人体清除，而干细胞一旦癌变就很难被自然清除，且对放疗和化疗等都不敏感，致使癌症异常顽固，难以根治。

Nature重要成果：发现去抑制神经元 大脑皮层包含有两种主要的神经元类型：主神经元是兴奋性神经元，中间神经元为抑制性神经元，所有神经元均在同一网络中相互连接。现在来自冷泉港实验室(CSHL)的一项新研究揭示了一种叫做VIP中间神经元的抑制性神经元，在大脑皮层的多个区域内专门负责抑制其他的抑制性神经元，并且其是在特异的行为条件下发挥这一功能。 这项新研究发现当VIP中间神经元受到激活时，会解除对主神经元细胞的抑制，由此提高它们的反应。就像调光开关能够微调光强度，其对皮层处理提供了另一层的控制。 领导这一神经科学家小组的是冷泉港实验室的副教授Adam Kepecs，相关研究在线发表在10月6日的《自然》（Nature）杂志上，表明了表达血管活性肽（VIP）的神经元在听觉皮层和内侧前额叶皮质提供了去抑制作用。 研究人员利用了CSHL教授Z. Josh Huang开发的分子标记技术，在广泛多样的皮层神经元中挑出了表达VIP的神经元。随后，Kepecs研究小组采用先进的光遗传学技术，用彩色编码激光特异地激活了VIP神经元。通过对行为动物进行电生理记录监控这些细胞的活性，研究人员研究了它们的功能，并在体外检测了它们的回路特性。

亚精胺可阻止老年痴呆症发病 与年龄有关的记忆能力下降或可通过天然物质亚精胺（spermidine）来阻止，这是德国和奥地利的科学家合作研究的结果。9月1日，该成果发表在《自然·神经科学》网络版上。 　　德国柏林自由大学的斯蒂芬·西格瑞斯特教授和奥地利卡尔·弗朗岑斯大学的弗兰克·马德欧教授合作团队研究的结果表明，亚精胺可以使老年果蝇大脑的性能回到年轻时的水平。在生物当中，苍蝇和老鼠的记忆过程与人类在分子水平上是类似的。因此，科学家认为该研究将有助于开发延缓老年痴呆症发病的药物。 　　β淀粉样蛋白质凝结一直被怀疑是导致老年痴呆症（阿尔茨海默症）的原因之一。这种蛋白质凝结在老年苍蝇、老鼠和人类的大脑中会越来越多地出现。科学家们设想通过细胞水平的清洁过程，即所谓的自体吞噬作用，来溶解和减少这种蛋白质凝结。自体吞噬是细胞内形成溶酶体自我消化的过程，是生物体用来回收再利用损坏的细胞器、细胞膜、蛋白和其他细胞部件的机制。 　　生物学家已经能够证明内源性物质亚精胺可以引发细胞的自体吞噬作用。2009年10月，马德欧教授就曾在《自然·细胞生物学》上发表过相关论文《亚精胺诱导的自体吞噬促进了长寿》。而现在，联合研究团队进一步的研究表明，通过给果蝇喂食亚精胺，它们大脑里的蛋白质凝结量明显减少，果蝇的记忆能力因此增加。这个结果是通过测量验证的，因为果蝇通过经典的巴甫洛夫条件反射的学习，记住了它们所学到的，并相应地调整其以后的行为。 　　科学家们表示，应用于病人的研究是联合研究小组的下一个目标。人类大约从50岁以后记忆能力开始减弱。随着年龄的增加，这种衰减会加速。由于预期寿命的增加，年龄因素诱发的痴呆病症显著增加。而果蝇和人类的亚精胺浓度也随着年龄的增长而减少。如果补充亚精胺可以推迟痴呆症的发作，对于患者和社会来说都意味着一个重要的突破。

日合成首张500千兆赫天文干涉图 阿塔卡马大型毫米/亚毫米波射电望远镜阵列（ALMA）打开了人们观察宇宙的新视野。据物理学家组织网9月2日报道，最近，日本天文学家成功合成了围绕着行星状星云NGC 6302的碳原子分布图，这也是第一张由射电干涉望远镜拍摄的500GHz（千兆赫）频带高分辨率天文图像。这次观测是对ALMA第8频带接收器进行测试，这部分望远镜由日本国家天文台（NAOJ）建造。 　　NGC 6302是一个行星状星云。行星状星云是恒星走向死亡的最后阶段，NGC 6302中心恒星质量超过太阳许多倍，向两边喷出了双极形状的气体。ALMA第8频带接收器正瞄准星云的中心，显示出碳原子的分布集中在中心一小片区域，与围绕中心恒星的灰尘和气盘很相似。 　　ALMA有10个接收器频带，覆盖了广泛的频率范围。所有天线为每个频带都装备了精密的接收器。日本国家天文台承担了第4（接收频率为125—163GHz，毫米波）、第8（385—500GHz，亚毫米波）和第10（787—950GHz，太赫兹波）频带建设。

哺乳动物或携带32万种未知病毒 该研究有助识别新病毒及开发相应疫苗药物 大量的动物病毒在人类中导致了毁灭性的疾病。然而，大自然中可能还有更多的“存货”。在一项新的研究中，美国研究人员估计，仅在哺乳动物中就可能潜伏着超过32万种未知的病毒。如果其中的一种感染给人类，则有可能引发下一场流行病大暴发。并未参与该项研究的病毒学家、Metabiota公司（与美国政府及医疗卫生机构合作追踪疾病暴发的一家公司）的创始人兼首席执行官（CEO）Nathan Wolfe表示：“这篇论文使我们知道了那里到底有什么。” 　　科学家估计，大约2/3的新发传染病都起源于野生动物，例如鸟类、蝙蝠、灵长类动物和啮齿动物。随着被怀疑是许多致命病毒（例如埃博拉病毒、严重急性呼吸系统综合征（SARS）病毒和尼帕病毒）的宿主，蝙蝠在最近可谓出尽了风头。一些科学家认为，蝙蝠的免疫系统或许使它们特别容易将病原体传染给人类。 　　为了评估到底有多少病毒潜伏在野生哺乳动物体内，来自哥伦比亚大学和生态健康联盟（位于纽约的一家环保组织）的研究人员对孟加拉国的果蝠进行了研究。果蝠是体形最大的飞行哺乳动物，翼展可达1.8米。从2006年到2010年，研究人员捕获了几百只大蝙蝠，并在释放它们之前采集了尿液、粪便样本以及咽喉拭子。研究人员随后挑出了他们能找到的属于9个病毒家族——包括冠状病毒、疱疹病毒以及甲型流感病毒——的所有病毒序列。论文作者之一、哥伦比亚大学病毒学家Simon Anthony表示，之所以选择这些病毒家族是因为它们已知包含了人类病原体，同时有可能在这些家族中发现新的病毒。研究人员一共发现了55种病毒，其中有50种病毒是之前从未知道的——包括10种与尼帕病毒处于同一家族的病毒，后者从1999年开始，曾在南亚地区多次暴发。

温室气体和气溶胶对降雨影响相似 据物理学家组织网近日报道，美国夏威夷大学马诺阿分校国际太平洋研究中心（IPRC）和斯克里普斯海洋学研究所的最新研究显示，尽管温室气体和气溶胶有着截然不同的属性，但其对降雨变化空间格局的影响却惊人的相似。这项研究成果发表在《自然—地球科学》在线版上。 　　人为的气候变化大多来自温室气体和空气污染物或气溶胶的辐射效应。但温室气体往往被均匀地混合于大气中，其趋向最终分布到全球各地；而气溶胶局部浓度变化很大，往往被发现于排放源附近，如在亚洲和北美的工业中心。 　　气溶胶影响气候的方式有两种：一种是在几分钟到几天内快速扰乱云的物理效果和行为；另一种需要几年的时间，由与海洋和大气的相互作用介导。气溶胶对云的快速影响已被极度研究，但其长期的海洋介导效果却很少受到关注。 　　该团队现在基于三个最先进的气候模型实验结果提供了重要的新见解。尽管气溶胶和温室气体排放集中在地球上截然不同的区域，所有这三个模型在海洋的降雨量上都显示出类似的区域效应。 　　论文领衔作者、斯克里普斯海洋学研究所气候科学家谢尚平（音译）教授说：“这对于我们来说是一个大的惊喜。该结果意味着很难分辨温室气体和气溶胶的影响，还需要一段时间深入研究。” 　　科学家指出，气溶胶诱发和温室气体引发的降雨变化，都通过海洋表面温度的空间模式介导。谢尚平教授解释道，虽然大部分气溶胶的研究主要集中在微物理过程，但在海洋上空对气溶胶响应的气候显示出对在云的微观过程中的细节不敏感。由温室气体和气溶胶诱发的气候变化，共享一套常见的海洋大气反馈结构，以解释在这两种类型反应之间的空间相似性。 　　论文合著者、IPRC博士后研究员项宝强（音译）说：“现在需要创新的模式实验。我们要探测海洋—大气相互作用调节这些降雨模式的机制，并确定以哪些形式为基础。这将使我们未来开发出更可靠的区域气候预测模型。”

停止糖尿病患者失明的新疗法：冷激光治疗 一种革命性的“冷”激光器为面临失明的糖尿病患者提供新希望。 直到现在，通常只有到了失明的阶段才使用激光治疗，因为用激光修复眼睛病变区域的过程中会损害眼睛健康部分的组织。 但现在使用低热激光柱光能这种新的治疗程序，眼睛周围的健康组织会安然无恙完全不受影响。 糖尿病是身体处于无法处理糖的一种状态，导致体内糖量处于超高的危险水平，如果不及时治疗会损伤器官。 最常见的并发症是由于糖的微小颗粒堆积造成失明，堆积在眼睛后面脆弱的血管内，然后血管破裂，这种病症称为糖尿病视网膜病变。 用激光封堵破裂的血管即微血管瘤，并且阻止血管瘤进一步恶化病变，导致视力出现问题。 在英格兰有超过250万的糖尿病患者。据估计一年大约有1200个新发病例因糖尿病视网膜病变引起失明的病例。 1998年的一项研究报道，新诊断的2型糖尿病患者至少有一只眼出现微血管瘤或视网膜病变，男性占39%的比例，女性占35%的比例。 英国女商人伊丽莎白·霍姆斯（Elizabeth Holmes）是第一位病人愿意接受澳大利亚研制的“冷”激光治疗方法。

科学家用干细胞模拟人脑 这个神经细胞集群——左侧有一个初级眼睛——不比一粒苹果籽大多少。这些神经细胞集群由胚胎干细胞发育而来，包含数量惊人的类似早期人脑的结构，其中包括视网膜组织、大脑皮层（大脑的最外层），以及脉络丛（处理脑脊髓液的腔洞）。 奥地利维也纳分子生物技术研究所的Juergen Knoblich与其团队开发了3D神经系统，该系统拥有各种能互相影响的大脑区域。一层一层的生物组织，展示出类似大脑发育早期的复杂结构。 研究人员为了证明新型神经系统的价值，制造出一个模仿小头畸形的3D大脑模型，并通过此模型确认了一个能影响大脑发育和导致脑容量变小的缺陷。小头畸形患者的头和大脑通常较小。 他们将取自小头畸形患者身上的细胞重新编辑引入诱导多能干细胞，然后使用它们培养类器官。患者衍生出的细胞产生了一个缩小的类器官，该研究小组将相关成果在线发表于《自然》杂志。 不过该类器官没有血管，因此位于其中心的细胞相继死去。2~3个月后，它们达到了其最大尺寸：直径大约为3毫米。4个月后，它们不会再发育出任何新的细胞类型。鉴于此，类器官还无法用于研究更复杂的神经发育情况，例如孤独症和精神分裂等。 目前，研究人员正在设法培养更大的类器官，但是他们表示，技术障碍使得这些微型大脑不太可能拥有更高水平的脑功能。

基因功能分化或致人类脑容量急剧扩增 科院昆明动物所研究人员近期发现，导致人类大脑发育异常的MCPH1基因，在人类大脑进化和智力起源中起到关键作用，可能是人类大脑区别于其他非人灵长类大脑的重要遗传因素之一。相关成果在线发表于《BMC生物学》杂志。 据该所研究员宿兵介绍，人类区别于非人灵长类最显著的特征就是大容量的大脑和高度发达的认知能力。但人们缺乏对灵长类在进化过程中脑容量扩增遗传学机制的认识和理解。 “研究该问题的一个有效手段是寻找那些突变后会导致人类大脑发育异常的基因。MCPH1基因是最早被发现导致人类神经系统发育异常而引起遗传性小头症的基因。”助理研究员石磊说。 通过对MCPH1基因的蛋白序列比较分析，科研人员鉴定了一组人类和大猿特异的氨基酸突变，并对这些突变位点的功能效应进行了系统研究。他们发现，该基因中大部分的人类特异突变位点都会改变其对下游基因的调控效应。这表明MCPH1基因在人类与非人灵长类之间已经发生了明显的功能分化，并且这种功能分化可能是导致人类起源时大脑容量急剧扩增的关键动因之一。

用基因疗法工具抗流感 据一项在小鼠和雪貂中所做的新的研究报告，通过鼻子注射抗病毒抗体可帮助人们预防流感。如果在人体中获得证实，这种方法可用来使人群免于受到新出现的疾病大流行的危害，或用来保护老年人和其他高危人群免于患上季节性流感。一个人对病毒感染所做出的天然免疫反应是有限的——免疫系统仅对密切相关的病毒亚型感染提供保护。同样的情况也发生于一个人对某种疫苗的天然免疫反应。这就是季节性疫苗接种派上用场的地方（它们能够每年保护人们不受新的病毒株的感染）。然而，设计用来抵御人类病毒的疫苗无法对抗源自动物的流感病毒。这些传染动物的病毒株与那些通常在人类中流行的病毒不同。它们会引起致命的大流行。 最近的研究提示，广谱中和抗体——它们是能够让范围广泛的病毒丧失功能的强效分子——也许能应对大流行病毒株。Maria Limberis及其同事利用被称作B细胞的免疫细胞设计了广谱中和抗体，并将这些抗体装入到腺相关病毒载体中；这些载体是在基因疗法中最常用于输送基因。文章的作者将含有这些抗体的病毒载体注射到小鼠的鼻腔通道内。这种治疗能完全保护小鼠并且也降低了2种大流行病毒H1N1和H5N1的水平。这种方法也保护了接触过致命剂量H1N1和H5N1的雪貂。将病毒载体注射到鼻内可将抗体的表达限制于流感病毒最初复制的部位，使得抗体反应变得更为强大。尽管这些结果令人鼓舞，还需要做更多的研究来确定这种方法在人体中的安全性及它在需要再次注射之前能提供多久的保护。

Nature揭示血管生成调控新机制 来自加州大学圣地亚哥医学院的研究人员在一项研究中发现，一种蛋白质通过介导有效清除细胞中的胆固醇，调控了血管的生长。 领导这一研究的是加州大学圣地亚哥医学院的医学副教授Yury Miller博士，研究发现在线发表在5月29日的《自然》（Nature）杂志上。 胆固醇是细胞的结构性组件，为正常细胞功能所必需。然而胆固醇过多则往往会导致异常增殖、迁移、炎症反应或细胞死亡。研究人员研究了从内皮细胞中除去胆固醇对于新血管形成的影响。 根据米勒所说，清除内皮细胞中过量的胆固醇对于抑制血管过度生长至关重要。 Miller说：“太多的胆固醇会提高脂筏（lipid rafts）的丰度，脂筏是质膜上一种非均一性富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域，脂筏上的表面受体启动信号传导事件可导致血管生成。”VEGFR2就是这样的一种受体，在血管发生中起着重要的作用。有关血管发生过程的研究表明，内皮细胞中VEGF诱导的信号对于肿瘤生长至关重要。

Nature：蛋白小变化，疾病大影响 在最新一期的《自然》（Nature）杂志上，来自贝勒医学院、德克萨斯儿童医院和明尼苏达大学的研究人员称，对于某些神经退行性疾病，尤其是脊髓小脑共济失调1型（spinocerebellar ataxia 1, SCA1）这一破坏性的遗传疾病，治疗方案也许并不一定是极端的“全有或全无”（ all-or-nothing）策略。也许只需要将蛋白减少一点点就能解决问题。 “你只要将ataxin-1蛋白水平降低20%，就可以减轻许多的疾病症状，”贝勒医学院分子与人类遗传学和儿科学教授、神经学研究所主任、霍华德休斯医学研究所研究员Huda Zoghbi博士说。 明尼苏达大学转化神经科学研究所所长Harry Orr博士说：“也许，降低这一蛋白的水平，你就能减轻疾病病情。”在这篇Nature论文中，Zoghbi实验室的Juan Botas博士、贝勒医学院分子与人类遗传学助理教授Thomas Westbrook博士，以及Orr确定了细胞内一条分子信号通路RAS/MAPK/MSK1，以及轻微调节就可以降低缺陷性ataxin-1水平的元件。ataxin-1蛋白是导致脊髓小脑共济失调1型患者发病的原因。 当ataxin-1基因发生突变时，外显子内一段CAG重复序列扩增数倍，突变基因编码的异常蛋白无法正确折叠，在细胞内累积，最终导致细胞死亡，引发了脊髓小脑性共济失调1型。与许多的神经退行性疾病一样，这一过程需要十年的时间。通常个体要到30岁或以上时，才会显现症状。患者表现步态异常，丧失说话能力，以及其他功能障碍，最终死亡。1993年，Zoghbi和Orr合作发现了这一与疾病相关的基因。在过去的20年里他们一直致力于该疾病的研究工作。

一种新型细胞可改善糖尿病症状 日本研究人员29日报告说，他们将分泌胰岛素的胰岛细胞与拥有增殖能力的干细胞融合到一起，形成一种新细胞，移植到患有重度糖尿病的大鼠体内之后，显著改善了大鼠的症状。 通常，胰岛素不足引发的糖尿病如果严重到一定程度，可以通过移植胰岛进行治疗，但要想获得充分效果，需要多个供体的胰岛，因此长期面临胰岛不足问题。 京都大学副教授角昭一郎领导的研究小组在网络期刊《公共科学图书馆综合卷》上报告说，比起单纯移植胰岛，他们此次开发的方法能长期持续分泌胰岛素，效果更好，将来有望开发出糖尿病新型治疗方法。 研究人员提取的干细胞是大鼠骨髓中的间充质干细胞，增殖能力以及遏制细胞死亡的能力非常强。这种干细胞与胰岛细胞融合后形成一种新细胞。患有重度糖尿病的大鼠移植这种新细胞后，在约3个月的时间内，血糖值持续下降。如果只单纯移植同等数量的胰岛细胞，则大鼠血糖值几乎不会下降。 接下来，研究小组还准备利用猪等动物进行研究，调查这种融合细胞是否存在癌变等危险。角昭一郎表示，将来如果这种技术可以应用到临床上，那么少数提供者的胰岛就能治疗很多糖尿病患者。

Cell新突破：无用的细胞能促进干细胞变化 由西班牙国家心血管研究中心CNIC领导的一项研究揭示了干细胞调控的一种新机制：无生理功能的嗜中性粒细胞能诱导骨髓发生改变，触发干细胞释放到循环系统中来。这一研究成果公布在Cell杂志上。 嗜中性粒细胞（Neutrophils）是一种白细胞，能保护身体免受细菌及其他致病微生物的攻击。为了完成其细胞功能，嗜中性粒细胞在接触到微生物时会释放有毒物质，但是如果嗜中性粒细胞受损，在错误的地点释放出这些物质，就会造成血管和组织严重受损。 不过机体进化好像解决了这个问题，因为嗜中性粒细胞比其他细胞更新的要更快一些——每天都会有大约1011个嗜中性粒细胞会被清除掉，同时又会有同等数量的干细胞补充到血液中。然而这又带来了一个新问题：这些被清除丢弃的细胞干什么去了呢？ 在最新这篇文章中，Andrés Hidalgo等人解开了这个谜题，发现了这些嗜中性粒细胞被丢弃后的功能。 研究人员将这些多余的凋亡细胞注射到小鼠体内之后，发现循环系统中造血干细胞的数量增多了，这种干细胞能生成所有血细胞类型。 接下来研究小组采用各种实验方法，包括成像检测，药物治疗和遗传分析，发现当血液中的中性粒细胞衰老后，就会迁移到骨髓中，然后通过巨噬细胞的吞噬作用被清除。这种吞噬过程会改变这些巨噬细胞的遗传特性和功能，从而改变其在维持骨髓中造血干细胞方面的作用。

Nature：揭示“免疫休战”背后的内幕 人体肠道中充满着共生菌——这些“好”的微生物其主要功能是帮助机体消化食物。胃肠道中差不多包含了数万亿这样的细胞，然而免疫系统却似乎对它们视而不见。在一些慢性人类疾病，如炎症性肠病（IBD）、HIV/AIDS、癌症、心血管疾病和糖尿病中，免疫系统却会攻击这些通常有益的细菌，由此导致慢性炎症，促进疾病进程。 现在，研究人员终于了解了机体维持这种友好性休战状态的一条重要机制，这一研究发现有可能促使开发出针对慢性疾病的新治疗策略。相关研究结果发表在5月22日的《自然》（Nature）杂志上。 宾夕法尼亚大学Perelman医学院免疫研究所消化内科医学部研究助理Gregory F. Sonnenberg博士，以及博士后研究人员Matthew Hepworth报告称，发现先天淋巴细胞（innate lymphoid cell，ILCs）直接限制了炎性T细胞对小鼠肠道中的共生菌产生反应。这种ILC功能丧失可有力地将免疫系统推向扩大的战争状态，对抗这些好的共生菌——在多种慢性炎症性疾病中都可以观察到这种情况。 ILCs是一类罕见的免疫细胞，研究人员于数年之前首次对其进行了描述。从前的研究表明这些细胞主要通过分泌免疫激活细胞因子，调控了肠道中的免疫反应。然而直到现在，由于不可能在完整的免疫系统中选择性除去ILCs，研究它们仍很困难。

Nature重要成果：靶向“无药可及”的癌蛋白 长期以来，科学家们都致力于开发针对癌症相关蛋白KRAS的药物，但却一直没有取得成功。一种靶向该癌蛋白细胞定位的新策略重新点燃了失去的热情。 人类的RAS基因因两个原因背负着沉重的恶名。首先，它们构成了人类癌症中最频繁突变的癌基因家族，每3个癌症病例就有一个有RAS突变。其次，尽管付诸了30多年的努力，却还没有任何有效的RAS癌蛋白抑制剂进入临床。 在最新一期（5月22日）的《自然》（Nature）杂志上，马克斯-普朗克分子生理学研究所的研究人员发表了一项令人兴奋的研究成果，他们报告称鉴别了一种可干扰KRAS定位到细胞质膜的小分子抑制剂，并确定了其特征。KRAS是在人类癌症中最常突变的一种RNA亚型。 在细胞质中合成后，RAS蛋白最初是没有活性的。它们随后经历一系列快速的翻译后修饰，这确保了它们能够与质膜结合，在质膜上RAS蛋白发挥它们的正常及癌症相关信号转导活性。由此，大部分抗RAS药物发现工作都主要是采用间接的方法，或是阻断促进RAS与质膜结合的蛋白的活性，或是阻断其下游信号通路元件。