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時光總是匆匆而過，不知不覺7月份就快要結束了，在即將過去的7月里Nature雜誌又有哪些亮點研究值得學習呢？小編對此進行了整理，與大家一起學習。
【1】Nature：重磅！生酮飲食或能有效增強靶向性癌症療法的作用效果！
doi：10.1038/s41586-018-0343-4
最近，刊登在國際雜誌Nature上的一篇研究報告中，來自威爾康乃爾醫學院（Weill Cornell Medical College）的科學家們通過對小鼠進行研究發現，生酮飲食（一種低碳水化合物且高脂肪的飲食）或能改善當前抗癌藥物的作用效果。文章中，研究人員解釋了為何靶向作用胰島素激活酶類磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K）的特殊抗癌藥物並不像我們想像中那麼有效，PI3K的突變常常與多種癌症發生直接相關。
本文研究結果或能幫助研究人員開發新型策略來增強療法的抗癌潛能；研究者Lewis C. Cantley博士說道，任何靶向作用PI3K的藥物都無法有效發揮作用，除非患者通過飲食或療法維持較低的血糖水平，如果通過生酮飲食降低機體胰島素的水平，或許就能夠明顯改善這些抗癌藥物的作用效果。
癌變腫瘤中最常見的部分遺傳突變能夠影響PI3K的功能，基因突變的頻率常常能夠讓其成為開發新型癌症藥物的潛力靶點，而且目前在抑制PI3K酶功能的所有療法中，有超過20種療法都已經進入了臨床試驗階段。但到目前為止，臨床試驗的結果並不盡如人意，有些患者在服藥後機體出現了高血糖症，而這通常都是暫時的，因為胰腺能夠通過產生更多的胰島素來補償這種效應，但有些患者的血糖水平並不能恢復到正常水平，因此他們必須停止服用藥物。
【2】Nature：科學家成功開發出有效治療自發性炎性疾病的特殊小分子化合物
doi：10.1038/s41586-018-0287-8
最近，一項刊登在國際雜誌Nature上的研究報告中，來自瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)的研究人員通過研究發現，兩種小分子化合物或能有效阻斷機體先天性免疫系統的中樞通路，從而或能為治療自發性炎症疾病提供新的思路和希望。
先天性免疫系統是機體抵禦外來病原體的第一道防線，免疫細胞能快速識別外來的病毒或細菌，並且快速消滅這些外來者；作為檢測病原體是否存在的關鍵策略，先天性免疫系統中的免疫細胞能夠利用特殊的受體來鑒別微生物的DNA，隨後激活STING蛋白的表達，STING即干擾素基因刺激因子(Stimulator of interferon genes)，一旦被激活，STING就會開啟基因的表達，幫助細胞抵禦感染性病原體的入侵。
盡管如此，先天性免疫系統還會將矛頭指向機體自身，誘發一系列疾病，比如所謂的自發性炎症疾病，盡管目前研究人員已經對參與先天性免疫系統功能發揮的分子進行了深入研究，然而開發靶向作用特殊分子的藥物對於他們而言仍然面臨著巨大挑戰。這項研究中，研究人員通過研究開發出了特殊的新型化合物，其能夠特異性地結合STING，並且有效阻斷其活性，研究者利用一種篩選試驗來尋找能抑制STING接到的細胞激活的特殊分子，隨後他們篩選出了兩種獨立的化合物系列，其能夠阻斷人類和小鼠細胞中STING的功能。
【3】Nature：科學家解析控制細胞分裂的新型分子機制
doi：10.1038/s41586-018-0279-8
最近，一項刊登在國際雜誌Nature上的一篇研究報告中，來自蘇黎世大學的科學家們通過研究闡明了細胞分裂的新型控制機制。正如每個廚師都會經歷一樣，當將香醋和橄欖油混合時，兩種液體是彼此分開的，醋滴會浮在油面上，在物理學中，這就構成了液體的兩相，而分子間的相分離也會發生在細胞內部。
這項研究中，研究人員發現了一種能夠控制細胞分裂的特殊酶類（DYRK3），這類酶是一種雙特異性的激酶，當細胞分裂時，DYRK3酶就會促進不同相的混合，這就保證了細胞能夠正確構建分離染色體及分裂細胞內容物的細胞機器，當細胞分裂後，酶類DYRK3就會被破碎，而且單一相就會再次形成。如果一切按照計劃進行的話，遺傳物質、細胞器以及細胞內容物就會在子代細胞中被正確分配，這些基礎性的研究發現或許就能幫助研究人員深入理解細胞分裂的過程。
【4】Nature：重大突破！無需病毒載體，利用電穿孔成功對人T細胞進行CRISPR基因編輯
doi：10.1038/s41586-018-0326-5
在一項新的研究中，來自美國加州大學舊金山分校的研究人員在不使用病毒插入DNA的情形下對人T細胞（一種免疫細胞）進行重編程。這一成就對研究、醫學和產業產生重大的影響。他們期待他們的方法—一種快速的通用的經濟的採用CRISPR基因編輯技術的方法—將會在新興的細胞治療領域中得到廣泛使用，加速開發出新的更加安全的治療癌症、自身免疫疾病和其他疾病（包括罕見的遺傳性疾病）的療法。相關研究結果於2018年7月11日在線發表在Nature期刊上。
這種新方法提供了一種強大的分子「剪切和黏貼」系統，用於重寫人T細胞中的基因組序列。它依賴於電穿孔，即一種將電場施加到細胞上使得它們的細胞膜暫時地更具有滲透性。在一年內試驗了數千個變量之後，這些研究人員發現，當某些數量的T細胞、DNA和CRISPR「剪刀」混合在一起然後暴露在一種適當的電場中時，這些T細胞將攝入DNA和CRISPR剪刀，並且精確地將特定的基因序列整合到CRISPR在基因組中的靶切割位點上。
論文通信作者、加州大學舊金山分校微生物學與免疫學副教授Alex Marson博士說，「這是一種快速而又靈活的方法，可用於改變、強化和重編程T細胞，這樣我們就能夠給它們提供我們想要的特異性來清除癌症、識別感染或者抑制自身免疫性疾病中觀察到的過度免疫反應。」
【5】Nature：新研究有助預測健康人患上AML白血病的風險
doi：10.1038/s41586-018-0317-6
急性髓性白血病（acute myeloid leukaemia， AML）是一種侵襲性血癌，影響所有年齡段的人。 AML白血病細胞在骨髓中快速增殖並阻止正常的血細胞產生，從而導致致命性的感染和出血。幾十年來，針對AML的主流治療變化很小，而且盡管一些患者被治愈，但大多數患者並未沒有被治愈。在總人口中，每年AML的發病率大約為十萬份之五。這意味著任何一種預測性測試方法都需要是高度準確的，以便最大限度地降低出現假陽性結果的風險。
在一項新的研究中，為了揭示AML產生的最早步驟，來自韋爾科姆基金會桑格研究所和歐洲生物信息學研究所等研究機構的研究人員參與了歐洲癌症與營養前瞻性（European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition， EPIC）研究項目。EPIC的招募工作始於1992年，很多人被招募，而且為了追蹤這些人的癌症產生過程，他們的生活方式和血液樣品被收集。其中的一些人隨後患上AML，而且通過利用他們儲存的血液樣品，這些研究人員能夠及時地研究在這種疾病出現的多年之前哪些遺傳變化已存在著。相關研究結果於2018年7月9日在線發表在Nature期刊上。
【6】Nature重大發現：琥珀酸也許是減肥神藥！
doi：10.1038/s41586-018-0353-2
一組來自美國和加拿大的研究人員發現給食用高脂飲食的小鼠服用琥珀酸代謝物可以防止小鼠發生肥胖。在他們這項發表在《Nature》上的研究中，研究人員解釋了他們為什麼會研究這個代謝物以及為什麼它可以防止小鼠患肥胖症。來自普林斯頓大學的Sheng Hui和Joshua Rabinowitz在同期雜誌上對這項研究進行了評價，並討論了使用這個代謝物治療人類肥胖的可能性。
研究人員注意到當人和其他動物攝入能量的速度快於他們燃燒產生能量的速度時，他們就會變胖，這些多餘的能量會儲存在白色脂肪中。但是他們也注意到人和其他哺乳動物還有另一種脂肪——棕色脂肪，這種脂肪不會儲存能量，反而會燃燒能量並在這個過程中消耗熱量。他們進一步發現燃燒這些物質可以防止變胖。過去的研究已經發現機體會在機體變冷的情況下促使棕色脂肪燃燒產熱。但是其中的具體機制還是一個未解之謎。在這項新研究中，研究人員找到了這個機制，甚至還提出了一種可能的對抗肥胖的新方法。
【7】Nature：警惕！陽光造成的DNA損傷很難修復！
新聞閱讀：Stay sun safe for your DNA
來自新南威爾士大學的癌症科學家們發現我們DNA的重要組成部分在陽光照射產生損傷後並不容易被修復還原。這項發現於最近發表在《Nature》上，將幫助研究人員明白突變為什麼會富集在我們DNA中的某些部分。為了這項研究，Rebecca Poulos博士及其同事研究了超過1000個腫瘤樣品中的DNA突變，以更深入地明白腫瘤如何形成及生長。
「我們的基因對我們的細胞的功能非常重要。」 Rebecca解釋道。「我們已經研究了我們DNA中調節細胞中的基因的表達量的部分。」
「我們發現黑素瘤中這些重要的調節區域中的某些區域會高度易突變。」
【8】Nature：發現ALL白血病入侵中樞神經系統機制
doi：10.1038/s41586-018-0342-5
急性淋巴細胞白血病（ALL）的一種致命性特徵是它侵入中樞神經系統。中樞神經系統中的ALL是很難治療的，這是因為大多數藥物因保護大腦的「血腦屏障」的存在而被阻止進入這種器官系統。幾十年來，癌細胞如何入侵中樞神經系統一直是科學家和臨床醫生無法解答的一個問題。
如今，在一項新的研究中，來自美國杜克大學等研究機構的研究人員描述了ALL細胞如何獨特地配備上能夠抓住位於血管外周的支架蛋白的受體，並借助這些支架蛋白從骨髓中穿過膜而進入充滿腦脊髓液的空間。他們發現這些癌細胞不是通過破壞血腦屏障而是通過完全逃避血腦屏障而滲入到中樞神經系統。
論文通信作者、杜克大學惡性血液疾病與細胞治療部門副教授Dorothy Sipkins博士說，「對進入中樞神經系統的癌細胞來說，這是一種非常意想不到的方式。」 她說，「理解ALL如何進入中樞神經系統會為我們提供新的方法來靶向這種通路並有望將它關閉。」
【9】Nature：重磅！鑒定出導致血癌前疾病的遺傳性變異和獲得性突變
doi：10.1038/s41586-018-0321-x
克隆性造血（clonal hematopoiesis）是一種與年齡相關的白細胞病症。它與較高的某些血癌和心血管疾病風險相關聯。在一項新的研究中，來自美國哈佛醫學院和哈佛陳曾熙公共衛生學院等研究機構的研究人員鑒定出首批已知的遺傳性基因變異中的一些基因變異能夠顯著增加一個人患上克隆性造血的幾率。相關研究結果於2018年7月11日在線發表在Nature期刊上。
這些研究結果應該有助於闡明幾個關於克隆性造血的問題：它是如何產生的，為什麼它發生在10％以上的年齡在65歲以上的人體中以及我們遺傳的基因組如何影響我們在以後的生活中獲得的突變。
在過去10年的一系列研究中，人們已發現這種病症的特徵是遺傳異常的白細胞堆積，這些白細胞可能變成癌細胞或導致動脈粥樣硬化斑塊中的炎症，這是心臟病發作和中風的一種強效的風險因素。
McCarrol說，「克隆性造血越來越被認為是未來疾病風險的一種重要的生物標誌物，但是我們並不知道它是由什麼導致的。」他說，「這些發現揭示出遺傳事件—一些遺傳事件是遺傳性的，其他的遺傳事件是獲得性的—發生的特定順序導致這些異常的血細胞產生。」
【10】Nature：震驚！細菌外膜的強度遠超人們的想像
doi：10.1038/s41586-018-0344-3
一個多世紀以來，科學家們一直在研究作為一種抵抗感染模型的大腸桿菌，即一種導致食物中毒的細菌之一。這樣的研究已導致人們開發出穿過細菌的保護性細胞壁來殺死它們的眾多抗生素。
如今，在一項新的研究中，來自美國史丹佛大學等研究機構的研究人員報導科學家們之前忽略了大腸桿菌的薄薄外膜緊貼它的厚厚細胞壁的物理力量。相關研究結果於2018年7月18日在線發表在Nature期刊上。科學家很早之前就已知道許多細菌具有外膜。但是在此之前，人們認為它就像一層收縮包裝，僅是讓抗生素更難進入細菌細胞。但是正如這項新的研究顯示的那樣，外膜在物理上保護細胞，而且可能是新型抗菌藥物的一種良好的靶標。
Huang說，「我們發現外膜能夠起著一套盔甲的作用，而且實際上比細胞壁更強。這些年來，這個功能一直在人們的眼皮底下隱藏著，這讓人感到羞愧。」
Huang說，這些研究結果指出了一種抵抗大約一半具有外膜的細菌物種（比如大腸桿菌）的新型策略。他說，「如果我們能夠攻擊外膜，那麼傳染性細菌將會通過以其他方式破壞細胞的抗生素治療加以事先削弱。」
谷君深情說
琥珀酸是一種味酸、無色的結晶，主要來源於琥珀，很多化妝品都含有琥珀酸，可以起到抗氧化，延緩衰老的作用。
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