F1000公布7大细胞生物学论文

　　

生物通报道：“F1000（Faculty of 1000 Medicine）”又名“千名医学家”，是由美国哈佛大学和英国剑桥大学等全世界2500名国际顶级医学教授组成的国际权威机构。其中最受关注的七篇细胞生物学论文如下：

1.自体免疫基因

I. Surolia, et al., "Functionally defective germline variants of sialic acid acetylesterase in autoimmunity," Nature, 466:243-7. Epub 2010 Jun 16. Eval by Mark Anderson, UCSF Diabetes Center; Anthony DeFranco, University of California, San Francisco; Takeshi Tsubata, Tokyo Medical University, Japan.

单个基因的序列差异可能对引起约2%的相对常见自身免疫紊乱负有部分责任，包括糖尿病和关节炎。

这种基因编码唾液酸乙酰酯酶（sialic acid acetylesterase (SIAE)），后者调节免疫系统B细胞——负责产生抵御外界入侵的抗体的细胞。在923位患Crohn’s病、I型糖尿病、类风湿关节炎、系统性红斑狼疮和多发性硬化症的患者中，有24位的基因显示出变异型。

在过去的五年中，对大规模患者群的基因组范围筛查已搜索与复杂疾病相关的常存基因变异，这些疾病不太可能由单基因变异所致。尽管许多这样的变异已得到证实，它们对疾病易感性却解释甚少。最近，科学家已经开始思考稀有变异是否能更好解释这类疾病的基因基础。

Boston Massachusetts哈佛医学院的Shiv Pillai和同事们曾发现，灭活小鼠的Siae基因会导致与自身免疫病红斑狼疮相似的一种情况。他们决定在人类中对此基因重新测序，以探测它与自身免疫病的联系，结果识别了自身免疫紊乱患者的一些基因变异。健康人偶而也有这些基因的变异，但当研究者测试不同的变异时，他们发现自身免疫病患者的变异有破坏酶功能的倾向，而健康人的变异却没有。

Pillai和他的小组认为SIAE和其它基因通过同样的途径，阻止B细胞产生抗体来攻击宿主组织。对宿主组织反应强烈的B细胞一般在骨髓被破坏，但是对自身反应弱的B细胞有时可以变得自身反应强烈，形成自身免疫反应的场景。在小鼠中，研究者发现，SIAE将这个过程以检查的方式保留——解释这些基因或其它基因的突变如何可以通过同样的途径来增加自身免疫病的易感性。发表于《自然》（Nature）在线的一项当前研究中，尽管相对较少的人携带SIAE的缺陷变异，Pillai怀疑临近反应的基因有更多的港口突变。

2.照亮细胞迁移之路

X. Wang, et al., "Light-mediated activation reveals a key role for Rac in collective guidance of cell movement in vivo," Nat Cell Biol, 12:591-7. Epub 2010 May 16. Eval by Susan Hopkinson and Jonathan Jones, Northwestern University Medical School; Ekaterina Papusheva and Carl-Phillip Heisenberg, Max-Plank-Institute for Molecular Cell Biology and Genetics; Jonathan Chernoff, Fox Chase Cancer Center.

3.大脑如何沟通

H. Adesnik and M. Scanziani. "Lateral competition for cortical space by layer-specific horizontal circuits," Nature, 464:1155-60, 2010. Eval by Aguan Wei and Jan-Marino Ramirez, University of Washington; James Cottam and Michael Hausser, University College London.

来自华盛顿大学，伦敦大学的研究人员证明了大脑的不同层如何交流，将来自不同感应输入的信息片段整理成信息的，这是一个令许多神经科学家都感到疑惑的问题。

4.神经环路

V. Chevaleyre and SA Siegelbaum. "Strong CA2 pyramidal neuron synapses define a powerful disynaptic cortico-hippocampal loop," Neuron, 66:560-72, 2010. Eval byStephen M Fitzjohn and Graham Collingridge, MRC centre for Synaptic Plasticity; Johannes Hell, University of California, Davis.

这篇文章倍受关注，不仅受到了神经科学家们的关注，而且在细胞生物学领域也是引起了一定的瞩目。CA2这种锥型的神经元作用重大，但是之前并没有受到科学家的重视，在这篇文章中，研究人员发现CA2神经元能在海马神经元的电路输出和输入之间建立联系。

5.细胞吞噬蛋白

WM Henne, et al., " FCHo proteins are nucleators of clathrin-mediated endocytosis," Science, 328:1281-4, 2010. Eval by Martin Lowe, University of Manchester; Pekka Lappalainen, Institute of Biotechnology, Finland.

研究人员发现了两种关键的蛋白，在真核生物细胞将表面受体结合到膜结合囊泡上过程中扮演了重要的角色，这个过程对于细胞完成一些功能具有重要的意义，包括营养摄入，受体信号和药物传递等。

6.更少遗传“暗物质”

H van Bakel et al., "Most 'dark matter' transcripts are associated with known genes," PLoS Biol, 2010 May 18;8(5):e1000371. Eval by Daniel Reines, Emory University School of Medicine; Adnane Sellam and Andre Nantel, National Reseasrch Council of Canada.

多伦多大学（University of Toronto）的科研小组揭开了分子生物学家称之为“暗物质”转录产物背后的神秘面纱。这个研究结果发表在PLoS Biology在线版上。

所谓 “暗物质”是指不是来源于已知基因，而是来自“无用DNA”区域的基因组产物。当发现遗传信号，即RNA转录产物是来自这些区域后，许多人认为这里存在着一个全新的问题需要解决，而这比之前预测的可能更为复杂。

然而，由来自班亭和拜斯特医学研究部（Banting and Best Department of Medical Research）和细胞和生物分子学研究部特伦斯唐纳利中心（Terrence Donnelly Centre for Cellular and Biomolecular Research）的Harm van Bakel博士后研究员和Timothy Hughes教授领导进行的一项研究表明：大部分这些信号可能是来源已知基因信号的副产物。研究还表明，相对于有意义的信号，其它的大多数信号与背景噪音更一致。

其神秘性还有部分是来自于研究方法。之前很多有关“暗物质”信号的研究报道利用的都是“Tiling芯片”，而这将会造成大量假阳性的出现。但是最近研究使用的能够对大量转录产物进行测序的方法，就使得科学家能够确定原因不明的暗物质仅占总暗物质的2%，比原先认为的要少得多。在这2%中，又有大部分是与已知基因非常接近的，这就表明它们很可能就是基因本身的一部分。

大多数暗物质转录产物可能与已知基因有关的事实就表明，这些信号并不是来自于基因组背后的隐秘世界。虽然，现在就排除其的一些功能作用还为时过早，但是暗物质转录产物可能主要是正常基因表达的副产物。

7.死亡受体帮助癌症细胞存活

L. Chen et al., "CD95 promotes tumour growth," Nature, 465:492-6, 2010. Eval by Sharad Kumar, Centre for Cancer Biology, Austrailia; Astar Winoto, University of California, Berkeley.

每个细胞都包含有自我毁灭的机制，当细胞受伤或者生病时，会启动该机制诱导细胞死亡。但是，研究人员最近发现，在正常的细胞中，诱导细胞自杀的死亡受体CD95实际上会促进癌细胞的生长。

美国芝加哥大学和西北大学芬堡医学院的研究人员在近日出版的《自然》杂志上指出，阻止这个死亡受体的活动能够阻止甚至逆转人体、老鼠的肿瘤细胞的生长，这或许为癌症治疗提供了一种全新的思路。

细胞凋亡是一个主动的、信号依赖的过程，可被许多因素诱导，如放射线照射、毒素等。这些因素大多可通过激活死亡受体而触发细胞凋亡机制。在正常情况下，当死亡受体CD95被特定的蛋白激活时，就会触发细胞凋亡机制。

科学家一直认为，失去死亡受体可能是肿瘤形成的一个先决条件。然而，在许多癌细胞中，其CD95的浓度一直很高，在癌细胞快速生长和繁殖时也是如此。

领导这项研究的芬堡医学院血液学和肿瘤学教授皮特·马库斯说，这或许表明，CD95实际上会促进肿瘤的生长。在试管内，对凋亡最敏感的细胞都是癌细胞，那么，这些细胞为何对凋亡如此敏感而又没有凋亡呢？

马库斯研究团队研究了CD95在几个人类的癌症细胞中所起的作用，芝加哥大学医学研究中心的妇科肿瘤专家恩斯特·林格耶尔研究了CD95在患有肝癌以及卵巢癌的老鼠的癌细胞生长中所扮演的“角色”。研究发现，有选择性地删除或者减少这些肿瘤中的CD95能够大大降低细胞的生长速度，在某些情况下，甚至可以杀死这些肿瘤细胞。当研究人员减少癌细胞系中触发CD95活性的物质时，肿瘤甚至停止了生长。

这大大颠覆了人们之前的想法。20年来，科学家一直尝试使用CD95来杀死肿瘤，但是，现在证明，CD95实际上促进了肿瘤的生长。

研究人员接下来将研究细胞怎样以及何时打开和关闭CD95。而JNK作为CD95的一个下游目标，对于细胞打开CD95可能非常重要，因为它在不同的浓度下分别表现出了容易死亡和容易生长的功能。

能够阻止CD95配体（激活CD95的一个分子）活动的药物目前正进入第二阶段的临床测试，该药物最初是为了阻止受到变性疾病和艾滋病影响的细胞的死亡，现在研究人员发现该药物也能够有效地杀死肿瘤细胞。

科学家希望结合化疗来测试CD95配体的一种抑制剂。化疗能够诱发压力反应，随着CD95配体浓度的增加，可能会进一步促进肿瘤的生长。皮特解释说，每个癌症细胞都会让其死亡受体保持在合适的浓度。

林格耶尔表示，这种方法距离临床应用还有几年的时间，但现在可使用两种方式来治疗病人：使用一个可溶解的受体，在配体依附细胞并且促进肿瘤细胞生长之前将其清除；或使用抗体来阻止其活动。

“Faculty of 1000 Biology”创办于2002年1月，是一种在线科研评价系统，其推荐原则立足于论文本身的科学意义而非发表在什么杂志上。该系统根据全球2300多名资深科学家的意见，提供对近期发表的生物科学论文的快速评论，目的是帮助广大科研人员遴选和发现有价值的研究工作。该机构专家根据论文对当前世界生物医学和临床实践的贡献程度和科学价值，每年对全球SCI文章总数不足千分之二的优秀精品医学论文进行推荐和点评，并赋予“F1000论文”称号向医学界推荐，涵盖了医学各个学科，是一项很高的学术荣誉。

（生物通：万纹）