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科技名刊精选

来源:  发布时间:2018-01-16

临床医学
  
BRCA1相关蛋白BRAP是食管鳞状细胞癌发展转移的重要蛋白
  中国医学科学院和北京协和医学院的林东昕院士和吴晨教授团队发现BRCA1相关蛋白BRAP是食管鳞状细胞癌(ESCC)发展、转移的重要蛋白,显著增强了ESCC的侵袭性;这也为ESCC的精准治疗提供了一个可能的靶点;相关研究发表于消化领域顶级期刊Gastroenterology。在体外的3个癌细胞系的实验中,47个基因中的10个促进了癌细胞的迁移,8个抑制了迁移。在它们之中,有两位表现特别“出色”,一个是糖蛋白基因AHSG,还有一个就是BRAP,当敲低它们时,3个细胞系中癌细胞的迁移都被抑制,而其他的都只能作用于一个或是两个细胞系。BRAP和NF-κB都可能是治疗ESCC潜在的重要靶点。
  
血管微环境调控造血干细胞发育新机制
  中科院动物所刘峰研究员领导的血液与心血管发育研究组以斑马鱼为模式动物,研究了尾部造血组织中血管内皮细胞对造血干细胞扩增的作用及其机制,论文发表于Development Cell。通过对血管内皮细胞、造血干细胞和尾部造血组织中其它细胞类群进行的全基因组表达谱分析,发现一个内皮细胞特异性的转录因子Klf6a。敲低或敲除klf6a会导致斑马鱼尾部造血组织中血管内皮所构成的微环境发生缺陷,从而阻碍了造血干细胞的驻留和扩增。深入的分子机制探索发现,Klf6可以直接调控趋化因子ccl25b的表达,通过Ccl25b/Ccr7 趋化信号影响造血干细胞扩增。该分子机制在高等哺乳动物胎肝造血中也是保守的。
  
基于3D打印技术构建结构和功能优化的蚕丝蛋白—明胶支架修复关节软骨损伤
  北京大学第三医院运动医学研究所敖英芳团队与北京大学工学院陈海峰教授团队合作,以3D打印技术构建结构与功能双重优化的新型关节软骨修复支架,结合髓腔开放干细胞释放技术修复体内关节软骨损伤,取得了良好修复效果,研究论文发表于《先进材料》。以天然生物材料蚕丝蛋白和明胶作为基础材料,采用乙醇和京尼平双重交联的新方法,研究出降解和生物力学特性最适合软骨再生修复的蚕丝蛋白/明胶配比,通过增材制造技术对材料进行结构重塑,构建出具有顶盖结构的三维多孔隙个性化支架,其结构特点是能最大程度地符合软骨再生修复条件要求。
  
可防治寨卡病毒感染的多肽类病毒灭活剂
  复旦大学陆路研究员、姜世勃教授及军事医学科学院微生物流行病研究所秦成峰教授等合作,设计的多肽类病毒灭活剂可有效地杀灭寨卡病毒,阻止其感染孕鼠及其胎儿,这一发现为防治寨卡病毒感染的药物研究提供了新的思路;研究论文发表于《自然—通讯》。目前仍没有可有效防治ZIKV感染的疫苗或药物,且目前的研究主要集中在抗ZIKV的小分子药物和抗体药物。而多肽类药物以比小分子药物更为安全。合作团队成功地研发出了一个能够灭活ZIKV的多肽候选药物(Z2)。该多肽能与ZIKV的表面蛋白结合,扰乱病毒表面稳态,导致病毒表面穿孔,病毒基因组释放,最终使病毒失去感染活性。
  
前列腺癌精准医学领域研究进展
  复旦大学生命科学学院王陈继副研究员、美国梅奥医学中心教授黄浩杰、第二军医大学院士孙颖浩研究团队合作,开展前列腺癌中由SPOP基因突变导致BET蛋白稳定及AKT-mTORC1信号通路激活介导的BET抑制剂天然耐药研究,相关成果发表于《自然—医学》。前列腺癌是目前全世界男性第二大癌症,每年造成超过25万人死亡。我国前列腺癌的发病率低于西方国家,但随着社会老龄化、人口城市化、膳食结构西方化,前列腺癌发病率呈显著增长趋势,已位列我国男性癌症发病率的第六位,对男性的生命健康构成严重威胁。该研究聚焦于SPOP突变的前列腺癌分子亚型,首次发现BET蛋白是SPOP的作用底物。
  
利用磁纳米技术治疗脑肿瘤
  同济大学附属东方医院医学转化平台成昱教授课题组提出“磁力刀”的概念,即磁性纳米粒子在低强度磁场作用下会产生带有类似“旋转搅拌”功能的机械力,利用这种机械力可以破坏肿瘤细胞,使机械力达到与手术刀相同的效果,在靶向脑肿瘤磁纳米治疗领域研究取得新进展;研究论文发表于Theranostics。患“脑肿瘤”的小鼠经过磁力刀治疗后,脑肿瘤细胞均被“杀死”。这种以体积微小著称的纳米材料,加上磁性的“翅膀”,使磁控纳(微)米技术在生物医学方面有了很大应用前景,同时低强度磁场对人体细胞和组织的无害性和高穿透能力,为微创手术、细胞操作和分析以及靶向治疗提供了较大可能。
  
建立我国首个适用于大规模人群筛查的食管癌风险预测模型
  北京大学肿瘤医院柯杨教授团队提出我国首个适用于大规模人群筛查的食管癌风险预测模型,为我国食管癌人群防控的精准化提供了重要的风险预测与分级工具;研究论文发表于《临床肠胃病学与肝脏病学》。食管癌是我国特色高发肿瘤,全球近一半新发病例发生在我国。由于临床发现的食管癌病例多为中晚期,预后差,给大众健康尤其是高发区患者家庭及社区造成了沉重负担。通过联合流行病学调查数据与内镜筛检病理结果,构建了我国首个经济实用、具有良好预测能力且经过人群验证的食管癌发病风险预测模型。年龄、食管癌家族史、致癌物环境暴露、不良饮食习惯、上消化道早期症状等为入选的预测变量。
  
抗病毒天然免疫表观调控新机制
  中国医学科学院院长、中国工程院院士曹雪涛研究团队与国内科学家合作,发现RNA解旋酶DDX46能够通过RNA去甲基化修饰导致抗病毒效应分子mRNA核滞留、进而抑制抗病毒天然免疫应答,研究论文发表于《自然—免疫学》。干扰素在机体抗病毒天然免疫应答中发挥关键性的作用。DDX46能结合到抗病毒效应分子mRNA的CCGGUU保守基序上,当病毒感染时DDX46与m6A去甲基化酶ALKBH5结合增加,使得与DDX46结合的抗病毒效应分子mRNA发生去甲基化修饰而导致其核滞留,阻滞了这些抗病毒效应分子的蛋白表达从而降低干扰素产生,最终抑制了抗病毒天然免疫应答反应。
  
  
古生物研究
  
侏罗纪新的滑翔哺乳动物
  北京自然博物馆孟庆金研究员和美国芝加哥大学罗哲西教授领导的中外研究团队合作,发现侏罗纪新的滑翔哺乳动物,研究论文发表于《自然》。在我国辽宁省建昌县和河北省青龙县距今约1.6亿年的晚侏罗世地层中,发现最原始的、具有皮翼的滑翔哺乳型动物化石。它们将滑翔适应等高度专门化的特征融合在了一起。Maiopatagium的翼膜和融合在一起的叉骨让人联想到鸟的同类结构,而它的肩胛带更像现代产卵鸭嘴兽,而非胎盘动物或有袋类动物。Maiopatagium在外形上与现代飞鼠最相似,它表现出与某些树栖有袋类动物和胎生哺乳动物类似的演化适应。
  
拉氏藏品中的真马化石
  中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员邓涛团队对拉氏藏品中的真马化石进行重新整理研究,从产自山西省祁县(安特生32地点)的材料里识别出两个不同于三门马的类型,即德氏马和庆阳马,研究论文发表于《历史生物学》。德氏马是一类体型中等、肢骨短的古马型真马,其颅部比例和三门马一致。门齿齿坎缺失或不全是一个不稳定的特征,可能是从某些原始的类群继承下来的。庆阳马是欧亚大陆上最原始的古马型真马,它与简齿马在形态上有一些相似的特征,而简齿马是所有真马的祖先类型。庆阳马较为进步的肢骨和与德氏马的共生表明二者并没有祖裔关系。
  
鸟类前肢模块和后肢模块关联演化新证据
  南京大学赵涛与中科院古脊椎动物与古人类研究所刘迪、李志恒合作,基于大量现生鸟类以及一部分化石鸟类的测量数据,发现胸骨龙骨突的长度和髂骨的长度存在显著正相关,研究论文发表于PeerJ。这种正相关不仅仅适用于现代鸟类,在中生代鸟类中就已经显示出来。这种正相关可能是用于缓解前肢模块和后肢模块在权衡肌肉质量上的分配所造成的问题。前肢模块在行走过程中是后肢模块的负担,而后肢模块在飞行中是前肢模块的负担。这两个模块在肌肉质量上的权衡意味着,肌肉质量减少的模块在运动中需要应对更大的负担,而增大力臂也就是相关骨骼的长度,可以在一定程度上缓解这一问题。
  
大型带刺疑源类
  中国科学院南京地质古生物研究所周传明研究员等在湖南张家界地区一条连续的斜坡相陡山沱组剖面中发现了大量的燧石结核。薄片观察显示燧石结核中保存了包括5属8种大型带刺疑源类在内的多种微体化石,这些化石的发现表明,大型带刺疑源类的生存空间可以延伸到局限盆地以外的广海海域;研究论文发表于《前寒武纪研究》。两个大型带刺疑源类层位出现在该剖面的一次碳同位素负漂移之上,显示大型带刺疑源类的层位已经延续到EN3之上。如果这一推测成立,未来将有可能在更多剖面的EN3层位之上发现大型带刺疑源类化石,从而改变人们对埃迪卡拉纪真核生物演化进程的认识。
  
侏罗纪生态系统中哺乳动物中耳和捕食适应进化的新证据
  北京自然博物馆孟庆金研究员和美国芝加哥大学罗哲西教授领导的中外研究团队合作,发现侏罗纪生态系统中哺乳动物中耳和捕食适应进化的新证据,研究论文发表于《自然》。新发现的滑翔动物属于哺乳型动物基干支系,也是现代哺乳动物的祖先类群,它们均为哺乳动物演化树的早期分化绝灭支系——贼兽类的新属种,分别被命名为似叉骨祖翼兽和双钵翔齿兽。Vilevolodon的牙齿替换模式和大多数其他早期哺乳动物不同,其臼齿形状令人联想到研钵与研杵,可能用来干磨植物软组织和种子。因此,这些化石代表了已知最早的与非被子植物(不开花)相关的滑翔类食草干群哺乳动物形动物。
  
奥陶纪末大灭绝存在复杂生态效应
  中科院南京地质古生物研究所研究员黄冰等基于华南奥陶纪末大灭绝后残存期的底栖壳相动物群——腕足动物群资料,从丰度模型、底栖组合等方面详细分析了大灭绝后残存期的腕足动物生态格局,研究论文发表于《亚洲地球科学》。奥陶纪末大灭绝是显生宙以来地球生态系统遭受的第一次大规模集群灭绝事件,也是古生代演化动物群起源及早期演化以来所经历的第一次重大转换。灭绝事件在生物多样性损失上居显生宙五大灭绝事件的第2位。具志留纪特色的腕足动物于大灭绝前就已开始大量出现甚至在局部趋于繁盛,奥陶纪末大灭绝只是短暂点断了它们取代奥陶纪特色腕足动物的进程。
  
高精度三维打印技术探索4亿年前脊椎动物颌部演化
  中科院古脊椎动物与古人类研究所卢静与国内外科学家合作,在化石鱼类研究中应用高精度三维打印技术,对一件来自澳大利亚4亿年前早泥盆世的精美盾皮鱼类化石进行研究,展示了其颌部罕见地保存完美的精细解剖结构,研究论文发表于《科学报告》。颌的出现是脊椎动物演化史上最重要的几次飞跃之一,最早的有颌脊椎动物是身披大块膜质骨片的盾皮鱼类。这件标本虽只有乒乓球大小,但它属于盾皮鱼类中的节甲鱼类之下的巴坎鱼科,是晚泥盆世称霸水域的巨型掠食者邓氏鱼的祖先类型。身体形态与颌骨上锐利的齿突表明它应是一种在水底附近活动的小型捕食者。
  
新疆三叠纪斯堪尼亚鱼目阜康鱼
  中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员徐光辉与来自英国和美国多家研究机构合作,对辐鳍鱼类的冠群的起源时间重新进行了分子钟估算,认为辐鳍鱼类冠群的起源时间比过去估计的要晚两千万至四千万年,研究论文发表于《自然》。辐鳍鱼类是现生脊椎动物亚门中最为繁盛、分异度最大的类群。辐鳍鱼类和原始的肉鳍鱼类及四足动物(两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物)具有共同的祖先。研究揭示出阜康鱼头骨内部的一些解剖学特征与多鳍鱼类似,并将化石鱼类的形态学数据与现生辐鳍鱼类的形态学数据及12个核基因的DNA序列数据一起融入分支分析之中,得出了一个新的反映辐鳍鱼类系统演化的进化树。
  
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2024年3月

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