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人体健康

2019-08-13

科学中国人 2019年11期
关键词:体细胞半月板小鼠

适量饮酒对脑卒中并无保护作用

北京大学、中国医学科学院和牛津大学的科学家们合作,基于中国慢性病前瞻性研究(CKB)项目中16万名成年人的前瞻性随访数据和遗传学数据发现,随着饮酒量的增加,血压水平和脑卒中发病风险持续增加。研究论文发表于《柳叶刀》(Lancet)。该研究从遗传学角度分析了饮酒与脑卒中的因果关联,结果提示适量饮酒对脑卒中没有保护作用,即使少量饮酒也可能增加脑卒中的发病风险。该研究未发现饮酒量与心肌梗死发病之间存在关联,这可能与当前研究对象中心肌梗死发病例数较少有关。随着研究数据的累积,该研究团队将继续探讨饮酒与心肌梗死之间的关联。

6个基因型和研究区域的酒精使用模式(图片来源于Lancet)

两种改变酒精代谢的东亚遗传变异(表格来源于Lancet)

高脂饮食导致肥胖和糖脂代谢紊乱新机制

中国科学院上海营养与健康研究所乐颖影研究组发现甲酰肽受体2(Fpr2)在高脂饮食导致的肥胖、慢性炎症、胰岛素抵抗和糖脂代谢紊乱中发挥重要作用,并揭示相应的细胞和分子机制。研究论文发表于Diabetes。研究发现,Fpr2在高脂饮食诱导的肥胖小鼠及db/db小鼠的脂肪组织(主要在脂肪组织的基质血管部分)表达升高。Fpr2全身敲除不影响小鼠在正常饮食时的代谢表型,但可显著改善高脂饮食导致的肥胖、胰岛素抵抗、高血糖、高血脂和脂肪肝,显著升高小鼠的体温、增加能量消耗、降低体脂含量,并降低外周血炎性细胞因子水平,减少脂肪组织、肝脏和骨骼肌中巨噬细胞浸润,抑制巨噬细胞M1型极化。

生物力学、结构及生化刺激的协同作用构建异质性组织工程半月板

北京大学第三医院运动医学研究所江东和余家阔教授团队与国内外科学家合作,将关于生物力学、结构及生化刺激的协同作用构建异质性组织工程半月板的研究成果发表于Science Translational Medicine。半月板是膝关节内的纤维软骨结构,具有重要的缓冲和保护软骨作用。半月板撕裂后难以自愈,无论是撕裂本身,还是磨损碎裂或手术部分切除和全切除,都会导致胫骨和股骨之间的接触应力增大,明显增加膝关节骨关节炎发生的风险。这项研究提出了一种新颖的异质性组织构建模式,利用支架结构、力学和生长因子微环境的协同作用,调控干细胞在支架不同部位的差异性分化,从而实现异质性组织工程半月板的构建和对关节软骨的保护。

人类致病菌感染与免疫研究进展

华中农业大学生命科技学院、生物医学中心李姗教授,北京生命科学研究所邵峰院士,中国科学院生物物理所丁璟珒研究员等合作,在人类致病菌感染与免疫研究中取得新进展。研究论文发表于Molecular cell。研究人员解析了修饰后的TRADD DD和RIPK1 DD蛋白的晶体结构。利用制备的特异性识别精氨酸N-乙酰葡萄糖胺化修饰的抗体,发现在原核体系中,NleB可以修饰TNFR1、FAS、DR3等受体,而不能修饰DR4和DR5。在动物感染模型中,证实了NleB对蛋白底物的识别,对糖基配体的结合及其翻转式糖基转移酶的催化机制。NleB可以有效地修饰多个死亡受体相关蛋白的死亡结构域,它是一个多效的死亡受体信号通路抑制剂。

揭示雷特综合征病人和健康人不同组织中体细胞转座子插入突变的特征和频率

北京大学生命科学学院、蛋白质与植物基因研究国家重点实验室魏丽萍教授课题组利用新开发的文库富集方法和数据分析流程,鉴定并研究了雷特综合征病人和健康人不同组织器官中的体细胞转座子插入突变的特征和频率。研究论文发表于PLOS Genetics。该研究首先建立了从组织DNA中富集转座子插入事件的文库构建方法。并在5位雷特综合征病人和健康人的20个组织样本中鉴定出9181个体细胞转座子插入事件,其中首次在健康人的非脑组织中鉴定并解析低频转座子插入。文章进一步揭示了体细胞转座子插入事件的分布特征和频率,建立的方法平台将极大促进对低频体细胞插入事件的鉴定。

低频体细胞转座子L1Hs插入事件的鉴定、发生频率和分布特征:(A)使用大脑前额皮层样本进行神经元特异的流式细胞分选;(B)L1Hs富集文库中的核苷酸位移设计;(C)文库结构、测序策略以及回帖示意图;(D)利用HAT-seq鉴定低频体细胞L1Hs插入事件示意图;(E)使用数字微液滴PCR验证低频体细胞插入事件并定量;(F)对比健康人,雷特综合征病人的外显子体细胞插入显著减少;(G)对比非脑组织,大脑中具有更高的体细胞插入频率;(H)对比生殖系插入,体细胞插入受到较弱的自然选择压力。(图片来源于北京大学新闻网)

胆固醇生物合成支持由小鼠和人体内脂肪酸合成酶缺失引发的肝癌病变的继续生长

清华大学药学院陈立功课题组及其合作者发现胆固醇的累积可以支持由脂肪酸合成酶缺失引起的肝癌病变的继续生长,同时抑制脂肪酸和胆固醇的合成可以有效降低肝癌的发生。研究论文发表于Gut。通过Microarray和脂质组学分析揭示,肝癌组织中脂肪酸合成酶的缺失会造成甘油三酯的降低以及胆固醇的上升,并且引起SREBP2代谢通路的显著上调,抑制SREBP2可以完全阻止sgPten/c-Met诱导的肝脏条件敲除脂肪酸合成酶Fasn小鼠发生肝癌。同时在人类HCC细胞系中,敲除Fasn显著增加了SREBP2的入核和HMG-CoA还原酶(HMG-CoA reductase, HMGCR)的表达,并且共同抑制Fasn介导的甘油三酯和HMGCR介导的胆固醇合成通路。

利用人工智能实现全期别鼻咽癌精准放射治疗靶区自动勾画

中山大学肿瘤防治中心孙颖教授团队与香港中文大学计算机科学与工程学系合作,利用人工智能(AI)技术在核磁共振(MRI)影像上实现了鼻咽肿瘤自动勾画,相关研究成果发表于Radiology。放射治疗过程中,加速器治疗机发出的射线要从不同角度穿过周围的脑干、颞叶、眼球、视神经等40多个重要器官到达鼻咽肿瘤,精度要求在毫米级别;照射不足将导致肿瘤复发,照射过度会增加放射性脑损伤、听力下降等后遗症。因此,准确界定照射范围(勾画靶区)是精准放射治疗的关键步骤,即在CT或MRI影像上描绘出肿瘤范围。目前,鼻咽肿瘤靶区的勾画主要为人工勾画,准确性高度依赖医生的经验。

厌氧菌降解二碳磺酸盐过程中自由基介导的C-S键断裂

天津大学药学院张雁教授、尉迟之光教授团队近日与美国、新加坡研究团队合作,发现肠道菌新酶,揭示肠道菌引起人类胃肠道疾病的分子机制。研究论文发表于Nature Communications。研究发现了一个重要的甘氨酸自由基酶,并对该酶及其参与的代谢通路进行了详细表征。人肠道中的所有5种硫还原菌,包括致病菌沃氏嗜胆菌都含有该酶,这些菌利用其产生的亚硫酸作为无氧呼吸的电子受体,从而产生硫化氢。硫化氢是人体中一种重要的信号分子,能够调节人类的神经活动和行为。而过量的硫化氢会造成炎症、结直肠癌和胃肠道发育不良。肠道硫还原菌能够利用牛磺酸,经过一系列的酶促反应,最终会产生硫化氢。

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