2018年10月5日Science期刊精華

又有一期新的Science期刊（2018年10月5日）發(fā)布，它有哪些精彩研究呢？讓小編一一道來。
 

圖片來自Science期刊。

1.Science：重大發(fā)現(xiàn)！前列腺和肺部中的小細(xì)胞癌竟是由相同的機(jī)制導(dǎo)致的
doi:10.1126/science.aat5749; doi:10.1126/science.aav1044

對(duì)治療產(chǎn)生抗藥性的癌癥通常會(huì)發(fā)展為小細(xì)胞癌---也稱為小細(xì)胞神經(jīng)內(nèi)分泌癌（small cell neuroendocrine carcinoma, SCNC），它們具有非常差的預(yù)后。某些癌癥能夠通過改變細(xì)胞類型部分地逃避治療，比如，從侵襲性腺癌發(fā)展到小細(xì)胞癌。

在一項(xiàng)新的研究中，為了研究這些不同組織中的小細(xì)胞癌之間存在的潛在相似性，來自美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校等研究機(jī)構(gòu)的研究人員首先將攜帶著5種基因（統(tǒng)稱為PARCB）的人前列腺細(xì)胞移植到小鼠體內(nèi)。當(dāng)這些人前列腺細(xì)胞在小鼠體內(nèi)生長(zhǎng)時(shí)，它們表現(xiàn)出人SCNC的 *特征。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2018年10月5日的Science期刊上，論文標(biāo)題為“Reprogramming normal human epithelial tissues to a common, lethal neuroendocrine cancer lineage”。

這些研究人員還鑒定出當(dāng)PARCB被導(dǎo)入時(shí)，為了讓SCNC在前列腺中產(chǎn)生，兩種已知阻止正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化為癌細(xì)胞的腫瘤抑制基因---TP53和RB1---必須同時(shí)失活。進(jìn)一步的測(cè)試證實(shí)攜帶著PARCB的SCNC細(xì)胞（PARCB-SCNC細(xì)胞）與來自人體的小細(xì)胞前列腺癌（small cell prostate cancer, SCPC）細(xì)胞存在著顯著的類似性。特別地，RNA表達(dá)以及某些基因的開啟和關(guān)閉幾乎是*一樣的。

這些研究人員還研究了大型的基因表達(dá)數(shù)據(jù)庫，以便將他們的PARCB-SCNC細(xì)胞的基因表達(dá)模式與其他器官中的癌癥進(jìn)行比較。他們發(fā)現(xiàn)PARCB-SCNC細(xì)胞的基因表達(dá)模式非常類似于SCPC和小細(xì)胞肺癌（small cell lung cancer, SCLC）。接下來，他們測(cè)試了PARCB基因是否 能夠?qū)碜匀朔尾康慕】导?xì)胞轉(zhuǎn)化為SCLC，結(jié)果他們發(fā)現(xiàn)它們能夠做到這一點(diǎn)。


2.Science：重大進(jìn)展！利用CRISPR基因編輯技術(shù)成功地恢復(fù)杜興氏肌肉萎縮癥狗模型中的抗肌萎縮蛋白表達(dá)
doi:10.1126/science.aau1549

杜興氏肌肉萎縮癥（Duchenne muscular dystrophy, DMD，也譯為杜興氏肌肉營(yíng)養(yǎng)不良癥）是兒童中的一種常見的致命性遺傳疾病。DMD在男孩中的發(fā)病率為1/5000。它導(dǎo)致肌肉和心臟衰竭，并導(dǎo)致在30歲出頭時(shí)過早死亡。當(dāng)患者的肌肉退化時(shí)，他們被迫坐在*上， 而且當(dāng)他們的橫膈膜減弱時(shí)，他們終依賴呼吸器進(jìn)行呼吸。盡管科學(xué)家們幾十年來已知抗肌萎縮蛋白（dystrophin）編碼基因發(fā)生讓這種蛋白不能表達(dá)的突變導(dǎo)致這種疾病，但是迄今為止還沒有一種有效的治療方法存在著。 

在一項(xiàng)新的研究中，來自美國(guó)德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心、Exonics治療公司（Exonics Therapeutics）和英國(guó)獸醫(yī)學(xué)院的研究人員在4只攜帶著在DMD患者常見的突變的狗中利用CRISPR基因編輯技術(shù)阻止DMD進(jìn)展。他們記錄了這些DMD狗模型中的肌纖維取得的改善。相關(guān)研究結(jié)果于2018年8月30日在線發(fā)表在Science期刊上，論文標(biāo)題為“Gene editing restores dystrophin expression in a canine model of Duchenne muscular dystrophy”。論文通信作者為德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心哈蒙再生科學(xué)與醫(yī)學(xué)中心主任 Eric Olson博士。

Olson及其團(tuán)隊(duì)之前通過在重要的DNA突變位點(diǎn)上進(jìn)行單次切割，在小鼠體內(nèi)和人細(xì)胞中校正了導(dǎo)致DMD的基因突變。在這項(xiàng)研究中，Olson團(tuán)隊(duì)使用一種名為腺相關(guān)病毒（AAV）的無害病毒將CRISPR基因編輯組分運(yùn)送到抗肌萎縮蛋白編碼基因（共含有79個(gè)外顯子）的 外顯子51上。

這些研究人員利用這種單次切割的CRISPR基因編輯技術(shù)恢復(fù)這些狗的全身肌肉中的抗肌萎縮蛋白產(chǎn)生，其中它在心臟中的水平恢復(fù)到正常時(shí)的92％，在橫膈膜中的水平恢復(fù)到正常時(shí)的58%?？茖W(xué)家們已估計(jì)若要給患者帶來顯著的益處，抗肌萎縮蛋白水平需要達(dá)到15％的閾 值。

3.Science：冷凍電鏡技術(shù)揭示Hedgehog信號(hào)復(fù)合體的結(jié)構(gòu)
doi:10.1126/science.aas8843; doi:10.1126/science.aav1025

Hedgehog信號(hào)通路對(duì)于胚胎細(xì)胞的發(fā)育具有重要的作用，該信號(hào)的缺失會(huì)導(dǎo)致先天性缺陷的發(fā)生。然而，對(duì)于多數(shù)癌癥。例如基底細(xì)胞癌、腦癌、乳腺癌以及前列腺癌來說，該信號(hào)的強(qiáng)度卻失去了控制。冷凍電鏡技術(shù)的發(fā)展幫助我們揭示了Hedgehog信號(hào)的分子機(jī)制。通 過對(duì)蛋白結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步認(rèn)知，能夠幫助我們開發(fā)靶向該信號(hào)的藥物分子。

在近發(fā)表在《Science》雜志上的一篇研究中，來自西南醫(yī)學(xué)中心以及洛克菲勒大學(xué)的研究者們解析出了原子水平的蛋白結(jié)構(gòu)。研究結(jié)果顯示，兩個(gè)PTCH-1分子能夠同時(shí)結(jié)合一個(gè)Hedgehog（HH）分子，但結(jié)合位點(diǎn)處于不同的部位。這一結(jié)合方式對(duì)于該信號(hào)的傳遞是十分 必要的。

4.Science：教育能夠使人們更加理性？
doi:10.1126/science.aar6987

對(duì)于行為和社會(huì)科學(xué)（包括心理學(xué)，經(jīng)濟(jì)學(xué)和教育學(xué)在內(nèi)）研究者來說，人們是否天生就是理性的，或者是否可以通過教育來提高理性，是他們的研究興趣所在。根據(jù)康奈爾大學(xué)助理教授Hyuncheol Bryant Kim等人發(fā)表在《Science》上的新研究，發(fā)現(xiàn)教育可以用來幫助 提高個(gè)人的決策質(zhì)量或合理性。

“通過模擬現(xiàn)實(shí)生活實(shí)例以及通過隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，我們建立了一個(gè)因果證據(jù)，即教育干預(yù)不僅會(huì)增加教育成果，還會(huì)增加理性，從而衡量人們?nèi)绾问冀K如一地決定尋求目標(biāo)，“作者說道。

Kim和他的同事通過一個(gè)非政府組織安排的馬拉維教育支持的對(duì)照試驗(yàn)來檢驗(yàn)這一假設(shè)，該組織為近3,000名九年級(jí)和十年級(jí)女性學(xué)生提供教育方面的財(cái)政支持。

“我們發(fā)現(xiàn)那些受過教育的人有更高的理性特征，這表明教育是提高個(gè)人決策質(zhì)量的工具，”作者說。 “雖然我們知道在以前的工作中已經(jīng)證明了學(xué)校教育對(duì)收入和健康等廣泛的結(jié)果產(chǎn)生了積極影響，但我們的工作提供了證據(jù)，證明人們決策能力的提高可能帶來額外的 好處。”

5.Science：袋鼠牙齒揭示的秘密
doi:10.1126/science.aas8788; doi:10.1126/science.aav1602

哺乳動(dòng)物的牙齒顯示出對(duì)飲食的復(fù)雜適應(yīng)性，因而能夠提供了一個(gè)了解滅絕物種環(huán)境的窗口。 Couzens和Prideaux使用這樣的一個(gè)窗口來研究澳大利亞大的食草動(dòng)物---袋鼠---的擴(kuò)張和多樣化。正如分子結(jié)果所提示的那樣，真正的袋鼠多樣化不是由于中新世（Miocene）期間的干燥，而是由于上新世（Pliocene）期間的草原擴(kuò)張。 此外，由于，如今已經(jīng)滅絕的短面袋鼠并沒有因?yàn)楦率溃≒leistocene）末期干旱的增加而下降，相反經(jīng)歷了飲食差異的增加。

6.Science：城市化和濕度影響著美國(guó)城市流感疫情的強(qiáng)度
doi:10.1126/science.aat6030; doi:10.1126/science.aav1003

流感病毒在冬季襲擊北緯地區(qū)的社區(qū)，使得醫(yī)療保健服務(wù)幾乎達(dá)到了臨界點(diǎn)。環(huán)境濕度的變化是一個(gè)關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素，但是許多其他的季節(jié)性和社會(huì)因素都有所貢獻(xiàn)。Dalziel等人獲得了美國(guó)600多個(gè)城市的流感樣疾病就診醫(yī)生的地理分布。一些郵政編碼經(jīng)常經(jīng)歷明顯的病例高峰或強(qiáng)烈的流行病，其他的郵政編碼則顯示了更長(zhǎng)的、更廣泛的流感季節(jié)。在居住密度較低和家庭收入較低的較小城市，這種情況往往會(huì)發(fā)生。更大的人口密度較大的城市有較多的流行病，這可能是因?yàn)閭€(gè)人接觸率較高，從而使得流感傳播較少受氣候變化的影響。 

7.Science：探究物種豐富度對(duì)中國(guó)亞熱帶森林生產(chǎn)率的影響
doi:10.1126/science.aat6405

在草原中開展的實(shí)驗(yàn)研究表明，物種的喪失會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能產(chǎn)生負(fù)面影響。森林也是如此嗎？Huang等人報(bào)告了在中國(guó)亞熱帶森林開展的一項(xiàng)大型生物多樣性實(shí)驗(yàn)的初步結(jié)果。這項(xiàng)研究結(jié)合了許多重復(fù)，實(shí)際樹木密度和大型地塊大小以及各種物種豐富度水平。經(jīng)過8年的實(shí)驗(yàn)，這些研究結(jié)果表明樹木多樣性對(duì)森林生產(chǎn)率和碳積累具有強(qiáng)烈的積極影響。因此，從單一種植改為混合森林可能有利于恢復(fù)生物多樣性和減緩氣候變化。（生物谷 ）