2月Nature雜志值得一看Top10研究

【1】Nature：利用T-細胞來抑制自身免疫

Pere Santamaria 及同事顯示，涂有與自身免疫疾病相關(guān)的、單特異性 “肽-主要組織相容性復(fù)合體” (pMHC)的納米顆粒的全身用藥，在小鼠模型和人化小鼠模型中能夠通過抗原特異性Tr1-樣調(diào)控性T-細胞的誘導(dǎo)抑制已經(jīng)產(chǎn)生的自身免疫疾病。這些結(jié)果支持以下觀點：在一種給定的自身免疫疾病中所涉及的任何單一pMHC都可能被用來抑制復(fù)雜的自身免疫反應(yīng)。

【2】Nature：氨基酸剝奪用作一種抗腫瘤武器

腫瘤增殖需要某些氨基酸。為了識別這種限制性氨基酸，Reuven Agami及同事建立了一種被稱為 “diricore”、基于核糖體分析的方法，用來評估特定氨基酸用于蛋白合成的可用性。通過將這一方法用于腎癌組織，作者發(fā)現(xiàn)脯氨酸缺乏與PYRC1 (脯氨酸合成所需的一種酶)的上調(diào)之間存在一個聯(lián)系。通過將 “diricore”方法應(yīng)用于乳腺癌細胞，也顯示了脯氨酸缺乏。在限制生長的條件下，需要PYRC1來維持腫瘤生長。這些結(jié)果顯示了用來識別可在治療上用于定位重要代謝通道的關(guān)鍵氨基酸脆弱性的一個方法。

【3】Nature：衰老的秘密是時間的掌握

用線蟲(衰老研究中一種很成熟的模型生物)所做的這項研究顯示，一系列不同的干預(yù)措施(如胰島素/IGF-1信號作用通道的突變、環(huán)境溫度的變化和化學(xué)誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激等)，都會生成僅僅通過重新確定時間軸的比例就可以收縮成一個 “萬有曲線”的壽命分布。 “時間尺度改變” (temporal scaling)的這一現(xiàn)象確定了一個新的狀態(tài)變量，即r(t)，它決定死亡風(fēng)險，其 “平均衰減動態(tài)” (average decay dynamics)涉及一個有效的衰老速度常數(shù)，即kr。造成“時間尺度改變”的干預(yù)措施只通過改變kr影響壽命。

【4】Nature：高精度基因編輯

現(xiàn)在廣泛用于基因編輯的CRISPR-Cas9核酸酶可方便地被定制，但在與 “on-target site”相似的序列上也會誘導(dǎo)產(chǎn)生全基因組范圍的脫靶突變。Keith Joung及同事報告了來自釀膿鏈球菌的Cas9的一個高保真度變異體，它顯示了與野生型酶具有可比性的 “on-target”活動，但也有全基因組范圍的斷裂捕捉(break capture)和定向測序方法無法檢測到的脫靶事件。

【5】Nature：嘆氣中心神經(jīng)元被發(fā)現(xiàn)

生物谷報道

雖然嘆氣是呼吸和呼吸生理的一個有機組成部分，但我們對控制這一行為的神經(jīng)回路卻知之甚少。在這項研究中，Mark Krasnow及同事在髓質(zhì)中識別出了一個小子類的、通過基因定義的神經(jīng)元，它們投射到 呼吸節(jié)律發(fā)生器“preB tzinger complex” (preB tC)上，來驅(qū)動嘆息。這一聯(lián)系的抑制能完全消除嘆氣，而正常呼吸卻不受影響。作者提出了一個機制，按照該機制，特定preB？tC 神經(jīng)元可能會對生理輸入和可能的情緒輸入進行整合，以便在適當(dāng)?shù)臅r候?qū)⑵胀ê粑D(zhuǎn)變成嘆氣。

【6】Nature：細菌感染過程中的RNA表達

這項研究將 “dual RNA-seq” 方法應(yīng)用于同時分析病原體“鼠傷寒腸道沙門氏菌”及其真核宿主細胞內(nèi)在感染過程中的RNA表達，以揭示細菌riboregulators 所起的作用。在被發(fā)現(xiàn)在感染過程中發(fā)揮功能的幾個細菌 “小RNA” (sRNAs)中，作者識別出了一個sRNA (稱之為PinT)，它暫時性地控制與入侵相關(guān)的效應(yīng)子的表達和該病原體在細胞內(nèi)存活所需的毒性基因的表達，也改變宿主的編碼轉(zhuǎn)錄體和非編碼轉(zhuǎn)錄體的表達。這些發(fā)現(xiàn)是對這一高吞吐量篩選方法在揭示在感染過程中起重要作用的潛在新穎的致病策略方面所具有的用途的一個原理證明。

【7】Nature：精神分裂癥的遺傳學(xué)研究

在精神分裂癥中所發(fā)現(xiàn)的最強遺傳聯(lián)系是其與 “主要組織相容性復(fù)合體”(MHC)位點上的遺傳標記的聯(lián)系，首次描述見諸2009年的三篇Nature論文。MHC上的該聯(lián)系信號極為復(fù)雜。在這篇論文中， Steven McCarroll 及同事報告了對MHC與精神分裂癥的聯(lián)系所做分析。他們發(fā)現(xiàn)， “Complement component 4 (C4)”基因的很多結(jié)構(gòu)不同的等位基因有很大貢獻。這種聯(lián)系對于促進C4A有更大表達的C4等位基因來說更強，這個結(jié)果是在患精神分裂癥或沒患精神分裂癥的死后捐獻器官的成年人的腦組織中測到的。作者提出，C4也許與經(jīng)典 “補體級聯(lián)” (complement cascade)中的其他成分協(xié)同作用來促進 “突觸修剪” (synaptic pruning)，同時他們也在一個小鼠模型中顯示C4介導(dǎo) “突觸優(yōu)化” (synaptic refinement)。

【8】Nature：一個病毒逃避機制

Jue Chen 及同事發(fā)表了TAP轉(zhuǎn)運體 (對MHC class I抗原呈現(xiàn)和細胞免疫具有核心作用的一種肽轉(zhuǎn)運體)的第一個低溫電子顯微鏡結(jié)構(gòu)。作者獲得了與皰疹病毒蛋白ICP47形成復(fù)合物的TAP的結(jié)構(gòu)，揭示了該皰疹病毒蛋白是怎樣將一個長螺旋發(fā)卡插入TAP的肽轉(zhuǎn)位通道、從而阻止病毒抗原進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和幫助免疫逃避的。

【9】Nat Commun：一日之計在于晨的基因

《自然-通訊》上發(fā)表的一篇論文發(fā)現(xiàn)了和一個人是喜歡早上還是晚上的偏好相關(guān)的遺傳變異。這項研究中把那些選擇早起早睡的人定義為喜歡早上的人，而喜歡晚起晚睡的人定義為喜歡晚上的人。

遵循24小時循環(huán)的晝夜節(jié)律影響著很多生物過程，包括人對早上還是晚上的偏好。已知有幾個基因的產(chǎn)物調(diào)節(jié)晝夜節(jié)律，但是此前還不清楚這些產(chǎn)物是否和個人對于早上的偏好有關(guān)。

David Hinds和他的研究團隊對89283個人進行了全基因組關(guān)聯(lián)分析（GWAS）。這些人在一個網(wǎng)絡(luò)調(diào)查中報告了自己對于早上或者晚上的偏好。研究團隊發(fā)現(xiàn)了與健康的個人對于早上的偏好相關(guān)的遺傳變異，并表明，這些遺傳變異中的一些位于已知的調(diào)控晝夜節(jié)律的基因的附近。他們還發(fā)現(xiàn)了靠近控制對光的感受的基因附近的遺傳變異，并且發(fā)現(xiàn)這些遺傳變異也與對于早上的偏好相關(guān)。

雖然這項研究還表明睡眠障礙和更高的身高體重指數(shù)（BMI）經(jīng)常和自我報告的對于早上的偏好相關(guān)，但是沒有證據(jù)表明這兩者之間存在因果關(guān)系。研究者表示發(fā)現(xiàn)這些遺傳變異有助于未來對于晝夜節(jié)律的和對于睡眠相關(guān)的障礙的研究。

【10】Nat Genet：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了食物中毒細菌毒性超強的形式

《自然-遺傳學(xué)》分析了數(shù)千種李斯特菌的基因信息，這種細菌會造成嚴重的食源性疾病。這項研究發(fā)現(xiàn)了更容易引起疾病的那些菌株，并且發(fā)現(xiàn)了先前人們不知道的細菌用來感染人并且造成疾病的一些因素，這可以讓我們更好的監(jiān)控這些病菌。

當(dāng)食用了被李斯特菌（Listeria monocytogenes）感染的食物后，會產(chǎn)生嚴重的感染。李斯特菌癥對于孕婦尤其危險，會造成流產(chǎn)或者使新生兒患上危及生命的疾病。李斯特菌癥對于老年人，新生兒和免疫系統(tǒng)受損的人也是一個很大的威脅。監(jiān)管機構(gòu)一直認為這種細菌的所有類型的毒性是一致的，在讓人生病的能力上沒有差別。

Marc Lecuit和他的研究團隊從臨床樣本和食品中搜集了6633株李斯特菌的菌株，然后把這個高度多樣的樣本集與患有李斯特菌癥的病人的醫(yī)療記錄來判斷哪些菌株最容易引起疾病。他們也發(fā)現(xiàn)了一些菌株能在免疫系統(tǒng)完好的人中造成疾病，這意味著這些細菌比其他的毒性更強，因為它們可以逃脫免疫系統(tǒng)的監(jiān)控。研究者比較了104株具有代表性的菌株的基因組并且發(fā)現(xiàn)了讓病菌毒性更強的那些。當(dāng)中有一組基因，名為LIPI-4，很可能在細菌感染中樞神經(jīng)系統(tǒng)的能力中起作用。