2016年10月Science期刊不得不看的亮点研究
在一项新的研究中,来自美国斯坦福大学医学院和日本东京大学的研究人员发现一种耗尽造血干细胞的饮食方法可能使得在不适用化疗或放疗的情形下进行骨髓移植是可行的。
1.Science:缬氨酸缺乏会耗竭造血干细胞
在一项新的研究中,来自美国斯坦福大学医学院和日本东京大学的研究人员发现一种耗尽造血干细胞的饮食方法可能使得在不适用化疗或放疗的情形下进行骨髓移植是可行的。
研究人员证实一种缺乏必需氨基酸缬氨酸的饮食能够有效地耗竭小鼠体内的造血干细胞群体,从而允许这些小鼠成功地接受来自其他小鼠体内的造血干细胞移植。他们也在实验室中证实人造血干细胞会受到缬氨酸缺乏的影响,这提示着同样的治疗也可能在人体中发挥疗效。
在这项新的研究中,Yamazaki、Nakauchi和他们的同事们测试了特定氨基酸的存在或缺乏对造血干细胞的影响。他们发现在实验室盘碟中,缺乏缬氨酸或另外一种氨基酸半胱氨酸会使得小鼠造血干细胞生长变得不可能。
随后,研究人员构建出仅缺乏这些特定氨基酸的小鼠食物,并且给小鼠喂食这种食物4周的时间。他们发现缺乏缬氨酸的饮食而不是缺乏半胱氨酸的饮食会耗竭这些小鼠体内的造血干细胞。
Nakauchi说,“不同于缬氨酸,半胱氨酸不是一种必需氨基酸,这意味着机体自身能够制造一些半胱氨酸。然而,我们所需的所有缬氨酸来自我们的饮食。”
2.Science新研究更新对抗原表位的认知 “罕见”抗原表位或有大作用
细胞会有规律地进行蛋白质分解,不管是对体内来源的蛋白,还是外部来源的蛋白,比如病毒和细菌。这些蛋白分解之后形成的小片段叫做抗原表位,被呈现在细胞表面就像一面面旗帜,这样免疫系统就能够对它们进行扫描。如果它们被识别为外来物质,免疫系统就会摧毁细胞防止感染扩散。
在一项新研究中,来自伦敦帝国理工学院的研究人员发现大约三分之一的抗原表位是“拼接”表位。这些拼接抗原表位一直被认为很罕见,但是科学家们现在通过一种新方法发现了大量拼接抗原表位。相关研究结果发表在国际学术期刊Science上。
在这项新研究之前,科学家们认为细胞将蛋白序列切割成片段用作信号肽,依次呈现在细胞表面。但是这种细胞机制也会通过切割蛋白质不同位置的两个片段,随后将它们接合在一起打乱了原来的蛋白质序列,创造出新的序列,也即拼接多肽。
科学家们很早就知道拼接抗原表位的存在,但是一致认为这种情况非常罕见。这项新研究表明拼接抗原表位确实组成了信号抗原表位的很大一部分:它们组成了全部抗原表位的大约四分之一,占抗原表位多样性的30%~40%。
这些额外的抗原表位能够让免疫系统获得更多信息,也为疾病检测提供了更多可能性。但是由于拼接抗原表位是混合序列,它们可能与健康信号分子存在序列重复,因此会导致健康信号分子被当作有害信号。
3.Science:重磅!发现将煤炭释放的有机化合物直接转化为甲烷的产甲烷菌
在一项新的研究中,来自日本国家高级产业科学技术研究院的研究人员发现存在一种能够将煤炭释放的有机化合物直接转化为甲烷的细菌。他们描述了他们开展的实验和他们发现的这种细菌。针对这项研究,来自荷兰内梅亨大学的Cornelia Welte发表一篇观点类型的标题为“A microbial route from coal to gas”的论文,解释了这项研究及其影响。
长期以来,科学家们已知地下煤层能够产生甲烷---它经常被用作天然气。但是煤炭如何被转化为甲烷一直是个谜。很多人猜测甲基化合物参与降解煤炭释放物---甲氧基化芳香化合物(MACs)的混合物,而细菌能够将MACs转化为甲烷。人们也认为细菌不能够直接消化MACs,这是因为被称作产甲烷菌的细菌通常利用小分子碳化合物产生甲烷。但是在这项新的研究中,研究人员推翻了这种理论;他们发现一种被称作Methermicoccus shengliensis的产甲烷菌的两种菌株能够将MACs直接转化为甲烷。
为了发现这两种菌株(ZC-1和AmaM),研究人员将几种潜在的Methermicoccus shengliensis菌株在40种已知的MACs中进行培养,结果发现这两种菌株能够在不需来自任何其他的甲基化合物的帮助下产生甲烷。他们发现作为这个过程的一部分,这两种菌株也摄取空气中的二氧化碳。
4.Science:重磅!科学家成功实现对猕猴机体SIV病毒的持续控制
近日,一项刊登于国际着名杂志Science上的研究报告中,来自美国国家过敏症和传染病研究所及埃默里大学的研究人员通过研究发现,在药物疗法期间及之后,将一种特殊抗体补充到抗逆转录病毒药物之中就能够持续控制猕猴机体中SIV病毒的感染状态,SIV是一种猿猴免疫缺损病毒,其和HIV亲缘性较近。
持续的病毒感染控制就意味着,当抗逆转录病毒药物停止后,病毒并不会重新复出并且引发疾病,文章中研究者发现,SIV始终存在于利用抗体治疗的猕猴机体中,然而其在血液中的水平低于检测下限,而且这种状态能够维持到抗逆转录病毒药物停用两年后。文章中研究者利用的抗体能够有效阻断敏感的免疫细胞进入到肠道组织中,而在急性HIV和SIV感染期间,肠道组织往往是受到损伤的热点区域。
文章中,研究者所利用的抗体能够抵御α4-β7整联蛋白,这种整联蛋白能够帮助T细胞寻找到进入肠道淋巴组织的路径;早在2008年,研究人员就发现α4-β7整联蛋白能够作为一种细胞表面分子来参与到病毒外膜和CD4+ T细胞的关联性中去,但研究者提及的抗体似乎并不会直接阻断病毒的进入,而此前有研究表明,在多个猕猴机体中注射相同的抗体就能够有效阻断SIV的传播。
在α4-β7整联蛋白治疗的猕猴机体中,研究者发现CD4+ T细胞能够逐渐恢复,该细胞是病毒靶向作用的细胞,随后研究人员利用PET/CT成像技术对猕猴机体中的CD4+ T细胞进行可视化操作分析,结果研究者并未在α4-β7治疗的猕猴机体中观察到中和性抗体的存在,HIV疫苗的设计者的目的就是要刺激中和性抗体的产生,从而抑制初期的病毒感染。然而研究者观察到了非中和性的抗体能够抵御SIV病毒的部分外膜蛋白(V2闭环结构);研究人员在泰国进行的RV144试验中也发现,抵御HIV V2闭环结构的抗体似乎是有用的,RV144试验是目前唯一的HIV疫苗研究,该研究结果表明患者能够部分免于HIV的感染。
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