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绕过EB，将hES分化成上皮细胞

来自美国缅因州医学中心研究院（Maine Medical Center Research Institute），哈佛医学院麻省总医院，麻省理工大学，上海复旦大学附属华山医院（Shanghai Huashan Hospital）利用一种可升级的二维方法无需经由拟胚体（embryoid-body，EB），描述了人类胚胎干细胞（human embryonic stem，hES）分化成上皮细胞。这一研究成果公布在《Nature Biotechnology》杂志上。

在这一研究中，来自复旦大学附属华山医院血液科的陈彤副教授是三位第一作者之一。

拟胚体（embryoid body，EB）是胚胎干细胞在体外一定条件下自发形成的类似早期胚胎的球体结构，早期发育的简单拟胚体包含了外层的原始内胚层（primitive endoderm）和内层的原始外胚层（primitive ectoderm），这种结构与胚胎发育过程中的卵圆柱期（egg cylinder stage）结构十分相似。拟胚体三个胚层的形成与分化基本模拟了体内胚胎早期发育中组织细胞分化的过程，因此被作为研究哺乳动物胚胎发育尤其是早期谱系决定、胚层相互诱导等现象的体外模型。

而在这篇文章中，研究人员绕过了拟胚体EB，利用一种可升级的二维方法描述了人类胚胎干细胞hES分化成上皮细胞。研究人员将分化细胞移植进严重联合免疫缺陷型（severe combined immunodeficient，SCID）小鼠，结果发现这些细胞在能整合宿主循环系统的分支血管的形成，以及作为blood conduits的作用。

姜黄素化合物的新作用

来自罗彻斯特大学（University of Rochester）医学中心George Whipple癌症研究实验室（George Whipple Lab for Cancer Research），浙江大学第二医院，台湾台北医学大学，Thomas Jefferson大学（Thomas Jefferson University）等处的研究人员在之前研究的基础上发现姜黄素化合物（5-hydroxy-1,7-bis(3,4-dimethoxyphenyl)-1,4,6-heptatrien-3-one，ASC-J9）可以扰乱AR及其共调控子，并且增加细胞的存活，这为治疗和预防脊髓延髓肌肉萎缩症(SBMA)提出了一种更好的办法。这一研究成果公布在《Nature Medicine》杂志上。

这一研究的第一作者是来自浙江大学第二医院的杨志明（Zhiming Yang），通讯作者是罗彻斯特大学的张耀仁教授。

SBMA（spinal and bulbar muscular atrophy）是一种X性连锁隐性遗传病，又称肯尼迪病，主要表现为近端肌肉萎缩的球麻痹和肌束震颤。当SBMA患者主诉肌肉无力时，舌肌萎缩通常是主要症状之一。这种病罕见却致命，全球每4万人中便有1例，主要的发病年龄段在30-50岁之间。

在之前的研究中发现男性激素受体(androgen receptor)聚合会导致运动神经元退变，这与SBMA的发展有很大的关系，在这篇研究报告中，研究人员发现通过减少培育细胞中AR-polyQ核聚合，以及增加AR-polyQ降解可以扰乱AR和其共调控子之间的相互作用，从而增加细胞的存活。

进一步研究发现，通过腹膜腔将ASC-J9注入AR-polyQ转基因SBMA小鼠可以显著的改善疾病的症状，而且不用于之前的治疗方法——利用外科或者化学阉割的方法，这种ASC-J9治疗可以通过减少AR-97Q聚合，增加VEGF164表达来达到治疗效果，因此对血清睾丸激素影响小。除此之外，利用ASC-J9治疗的小鼠也保有生育的功能。

这种方法为SBMA提出了一种新的更好的治疗以及预防的方法，其机理就是扰乱AR和AR共调控子之间的相互作用，这种思路也可以运用到其它致病治疗方面。

Hdac2是心脏HDAC抑制剂的重要靶标

来自美国宾州大学医学院细胞与发育生物学系，心血管研究院，德国国立环境与健康研究中心 (GSF-National Research Center for Environment and Health），中国上海交通大学附属新华医院，中科院水生生物研究院（Institute of Hydrobiology）等处的研究人员发现组蛋白去乙酰酶-2（histone deacetylase-2 ，Hdac2）可以调控许多胚胎心肌异构体（cardiac isoforms）的表达，为心肌肥厚以及心力衰竭的治疗提出了一个新的治疗靶标。这一研究成果公布在2月的《Nature Medicine》杂志上。

这一研究的第一作者包括上海交通大学附属新华医院和中科院水生生物研究院罗杨（Yang Luo，音译），尹展（Zhan Yin，音译），参予研究的中方研究人员还有张懋贞教授。

核心蛋白的乙酰化和去乙酰化是基因表达过程中重要的调控方式，而负责组蛋白乙酰化和去乙酰化的是一对功能相互拮抗的蛋白酶。组蛋白乙酰化转移酶(HAT)和组蛋白去乙酰化酶(HDAC)它们各自形成的基因转录调控复合物分别称为辅助激活因子(CoA)和辅助抑制因子(CoR)，在细胞核内组蛋白乙酰化和去乙酰化过程两者处于动态平衡，精确地调控基因的转录与表达。

心肌肥厚(Cardiac hypertrophy)是心血管疾病的独立危险因素，它不仅是疾病的后果，而且与冠心病、高血压、心衰、心肌病等心血管疾病密切相关。这种疾病的发生主要是来自维持心肌功能的过重负荷，延长的心肌肥厚会引起心力衰竭，而这方面的机制目前科学家们了解的并不多。

在这篇文章中，研究人员发现组蛋白去乙酰酶-2（Hdac2）可以调控许多胚胎心肌异构体的表达，Hdac2缺陷或者化学组蛋白去乙酰酶抑制剂可以抑制胚胎基因的再表达，以及消弱心脏心肌肥厚。而Hdac2转基因小鼠则会增加失活的糖原合成酶激酶3（glycogen synthase kinase 3，Gsk3)相关的心肌肥厚，活性Gsk3的化学抑制会让Hdac2缺陷小鼠变得对肥厚刺激敏感。这些结果都说明Hdac2是心脏HDAC抑制剂的重要靶标，而且Hdac2和Gsk3都是未来针对心肌肥厚和心力衰竭吸引人的治疗靶标调控途径中的重要成员。

逆转磁涡心

亚微米磁盘上的磁化方向可以用一股电流加以控制，这一最新的研究成果发表在4月出版的《自然—材料学》期刊上。新工作意味着在一个全电子控制的磁储藏设备中，有可能用磁化方向来储存数据。

在磁盘上，磁化曲线会围绕其边缘形成磁涡流。然而，在这种磁涡流的中心，磁化方向会被迫沿磁盘面向上或向下。Teruo Ono和同事发现，因为电子自旋与磁涡流的相互作用，电流方向的改变会导致磁涡流的不稳定，让它的方向从上变到下。磁化方向上的下逆转可被视为二进制储存设备中的1或0，因此，新发现意味着磁化方向有可能应用于数据的储存。

在细胞中观看抗原呈现细胞的运动

在免疫反应的产生过程中，缩氨酸与抗原呈现细胞的结合是一个关键步骤。如今，使用一种特别的方法，研究人员能够在活细胞中看见这一结合过程。最新的研究成果发表在4月号的《自然—化学生物学》上。

主要组织相容性复合体(MHC)是脊椎动物体内与免疫应答调节密切相关的一个基因家族,是基因组中多态性最丰富的区域。在免疫反应中，抗原缩氨酸被载入到MHC蛋白质上。与MHC结合的缩氨酸被呈现给T细胞，从而导致抗体的产生。但是，在调控缩氨酸载入MHC蛋白质的生物学机理上，还存在着很多疑问。

Lawrence Stern和Barbara Imperiali与同事研制出一种经修饰的缩氨酸，在活体中与MHC蛋白质相连接时，这种缩氨酸的荧光性会增加1000倍。树突状细胞是一种抗原呈现细胞。利用这一方法，他们研究了树突状细胞在不同发育阶段与缩氨酸结合的能力。出人意料，他们发现不成熟的树突状细胞也能有效地展示缩氨酸。

抗原呈现是引导恰如其分的免疫反应过程一个关键步骤，而不恰当的免疫反应则会触发自体免疫疾病，如类风湿性关节炎。新方法至关重要，因为它有助于科学家们认识抗原在活体中的呈现机制。

多铁材料是终极记忆吗？

多铁材料是一种导电场和磁场共同存在的罕见材料，而在极小的空间储藏最大量的数据和信息则是科学家和公众的共同梦想。研究人员在在线出版的《自然—材料学》期刊上报告说，他们认为多铁材料是实现这种梦幻记忆设备的一把钥匙。

Manuel Bibes和同事研究了一种设备，电子可穿越其中一张非常之薄的多铁薄膜。因为这张薄膜的电性和磁性共存，所以电子穿越整个薄膜时的电阻发生了变化，这种性质正是记忆设备的基本要求。最重要的是，多铁薄膜中电场和磁场共存的特点意味着可以在这种设备中用电子或磁性写作，然后再用电子方式阅读。与商业化的铁电和磁性材料储存相比，这种新材料代表了技术上一个伟大的进步，因为它在综合这两项技术长处的同时避免了它们的短处。

James Scott在同一期的《自然—材料学》期刊上撰文指出，这是一项“破坏性技术”，因为它可能会颠覆现有的储存设备的概念，并导致多铁材料的广泛商业化。

下一代玻璃

研究人员发现，糖和油混合后自然形成的一种新型玻璃材料具有独特性能，这可能预示了一种全新材料的来临。这一最新的研究成果在线发表在3月的《自然—材料学》期刊上。

为了研究用油替代水作为乳液形成媒介的可能性，Carlos Co和同事将糖加入油，同时加入表面活性分子，再将混合物加热至糖融化，然后等待混合物冷却。新形成物质具有玻璃般的透明和固体连续性，并掩饰了其中另一半的物质——油。油赋予这种新物质在具有固体形态的同时具有液态行为，从而拥有全新性能。

作者认为这种玻璃状物质也许可用于传感器或光纤设备的制造，特别是应用到药物和食品工业界。但是，因为这种新物质具有如此独特的性能，它们很可能会激发出目前还不存在的应用领域。

去除甲基化标志的蛋白质

DNA在细胞中被蛋白质复合体包裹形成核染质，核染质的结构又受多种因素调控，但科学家们一直没有鉴别出这些调控因素。在4月号的《自然—结构和分子生物学》期刊上，研究人员在两篇论文中说，他们鉴别出了一种期待已久的核染质上“标记”的调控因子，这种标记与基因的关与闭有关。

Histone H3K4me3是一种在活跃基因上发现的特殊甲基化标志，研究人员业已知道Histone H3K4me3受动态过程的调节。在以前酵母研究基础上，Yi Zhang 和Ali Shilatifard领导的研究小组在果蝇体内鉴别出一种去除这种标志的酶。这是一种难以捉摸的酶，属于Jumonji占统治地位的蛋白质家族，它在人类身上的同类也能去除激活基因的Histone H3K4me3标志。在稳定地改变所有物种体内的基因表达的众多因子中，这些蛋白质可能是其中之一。


药物的新形状

对成分相同的药物来说，线形纳米颗粒药物比球形状药物在血液里循环的时间更长，新研究成果发表在4月号的《自然—纳米技术》上，这表明在癌症治疗的药物传输器设计中，形状的考虑很重要。

Dennis Discher和同事发现，柔软的丝状聚合体在小鼠和老鼠体内循环的时间可长达一周，而球形的纳米颗粒或其他像碳纳米管结构的颗粒在体内循环的时间只有几个小时。循环时间的长短取决于丝状部分如何随液体流动，以及它们与细胞间的相互作用。

（生物通：万纹）