Cell杂志最受关注十篇文章（7月）

麻省理工学院的张锋（Feng Zhang）博士发表综述文章，指出上世纪70年代开发出重组DNA技术标志着一个生物学新时代的开始。

　　

生物通报道：Cell创刊于1974年，现已成为世界自然科学研究领域最著名的期刊之一，并陆续发行了十几种姊妹刊，在各自专业领域里均占据着举足轻重的地位。Cell以发表具有重要意义的原创性科研报告为主，许多生命科学领域最重要的发现都发表在Cell上。本月《Cell》前十名下载论文为：

Hallmarks of Cancer: The Next Generation
Hanahan et al.DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2011.02.013
Cell, Vol. 144, Issue 5

这篇综述性文章的重要性可从其长期占据榜单中窥见一斑：Weinberg教授继之前的癌症综述后，又发表了一篇升级版综述——Hallmarks of Cancer: The Next Generation，这篇同样也是与Douglas Hanahan合作的论文长达29页，简述了最近10年肿瘤学中的热点和进展，包括细胞自噬、肿瘤干细胞、肿瘤微环境等等，并且将原有的肿瘤细胞六大特征扩增到了十个，这十个特征分别是：

自给自足生长信号（Self-Sufficiency in Growth Signals）；抗生长信号的不敏感（Insensitivity to Antigrowth Signals）；抵抗细胞死亡(Resisting Cell Death)；潜力无限的复制能力(Limitless Replicative Potential)；持续的血管生成(Sustained Angiogenesis)；组织浸润和转移(Tissue Invasion and Metastasis)；避免免疫摧毁(Avoiding Immune Destruction)；促进肿瘤的炎症（Tumor Promotion Inflammation）； 细胞能量异常（Deregulating Cellular Energetics）；基因组不稳定和突变（Genome Instability and Mutation）。

Development and Applications of CRISPR-Cas9 for Genome Engineering
Hsu et al.
Cell, Vol. 157, Issue 6

麻省理工学院的张锋（Feng Zhang）博士发表的综述文章，文章指出上世纪70年代开发出重组DNA技术标志着一个生物学新时代的开始。第一次，分子生物学家们获得了操控DNA分子的能力，使得研究某些基因以及利用它们来开发出新型的医学和生物技术变为可能。近年来，基因组工程学技术取得的进展引发了一场生物研究新革命。不再是在脱离基因组的背景下研究DNA，研究人员现在可以在几乎所有选择的生物体中直接编辑或是调控DNA序列的功能，使得他们能够阐明系统水平上基因组的功能组织，并鉴别出因果遗传变异。

广义上讲，基因组工程学就是指对基因组，它的环境（例如表观遗传标记），或它的输出信号（例如转录本）进行靶向修饰的过程。能够在真核生物，尤其是哺乳动物细胞中轻易及有效地做到这一点，为改变基础科学、生物技术和医药带来了极大的希望。

Retraction Notice to: Directed Conversion of Alzheimer’s Disease Patient Skin Fibroblasts into Functional Neurons
Qiang et al.DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2014.03.002
Cell, Vol. 157, Issue 2

原文章是由哥伦比亚大学医学中心完成的一项重要成果，主要由哥伦比亚大学医学中心副教授Asa Abeliovich领导完成，研究人员使用了不同转录因子组合，并添加了神经细胞支持因子，最终直接将人类皮肤干细胞转化为前脑神经细胞。转化出的神经细胞与正常神经细胞无异，在植入实验鼠中枢神经系统后可发送和接收信号。Asa Abeliovich说，该研究尚处于早期阶段，还未做好临床应用的准备，但新成果给治疗阿尔茨海默氏症等神经退行性疾病带来新思路。

这篇文章应作者要求撤稿。

Induction of Pluripotent Stem Cells from Mouse Embryonic and Adult Fibroblast Cultures by Defined Factors
Takahashi et al.DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2006.07.024
Cell, Vol. 126, Issue 4

这篇是干细胞研究领域的经典文章，到目前为止，能够树立具有分化成构成身体各式各样细胞之分化万能性之细胞来源，主要为来自于胚盘胞期之内部细胞块所培养而成之胚胎干细胞，或是由胚胎干细胞和体细胞所融合之细胞，抑或是由生殖细胞培养而得之细胞。然而，iPS细胞的制作，是首度没有使用受精卵或是胚胎干细胞而创造出具有万能分化能力之干细胞。

在理论上，具有万能分化性之细胞，可以经过基因诱导分化之手段，使其分化成为身体中所有之组织与器官。如果使用人类病患自身细胞所创造出之iPS细胞，则培养出之组织或是器官作为移植回原患者身体内时，将可避开自身免疫系统之攻击之难题。另一方面，以往人类胚胎干细胞所产生之道德伦理问题，也可以取得根本的解决方式。因此，iPS细胞可成为再生医学中，备受注目之重要的细胞来源。

除了再生医学之应用之外，利用患者本身之细胞所形成之iPS细胞，将其做特定细胞诱导分化后，可以成为良好之人类细胞研究材料，解决以往人类组织细胞索取上之困难点，也可以成为研究致病机转之良好研究材料。另外，由于由患者本身体细胞得来，可以获得具有“个别性”、“专一性”之细胞材料，可以针对药剂或是成为毒性评估的最佳平台。一方面也提供为转译医学之最佳测试材料。也因此，iPS细胞的制作与发现，也成为医学、药学或是食品等之安全实验平台。

Population Genomics Reveal Recent Speciation and Rapid Evolutionary Adaptation in Polar Bears
Liu et al.DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2014.03.054
Cell, Vol. 157, Issue 4

这是一篇中国学者完成的研究论文，研究人员利用群体基因组方法分析了89个北极熊和棕熊的完整基因组，揭示两物种大概在34.3-47.9万年前分化。

该研究可能对人类对抗心血管疾病有重要的指导意义，人们未来可以从北极熊的适应性变化吸取灵感，也许可以通过基因工程或者相关医学的手段对特定基因(APOB等与胆固醇代谢相关基因)进行“人工精确改造”，导入心血管疾病相关病人体内，从而从源头上解决。

Mechanisms and Functions of Inflammasomes
Lamkanfi et al.DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2014.04.007
Cell, Vol. 157, Issue 5

当机体遭遇到一种病原体侵袭时，它会释放出一系列的细胞因子，将免疫细胞吸引到感染位点并引起炎症，因此可以说炎症是人体用来对抗感染的一种防御机制。但是炎症失控也会引起一系列的病理反应，如严重的感染和败血症，还有阿尔茨海默氏症、动脉粥样硬化和2型糖尿病等。

科学家们一直致力于解析炎症的发生机制，和具体的功能，近期的一些研究为深入了解这种关键生理过程的复制机制提出了新的见解，为了来自基因泰克等处的两位学者撰写了题为“Mechanisms and Functions of Inflammasomes”的综述文章，介绍了近期的研究进展，也探讨了这一研究领域存在的问题。这篇文章发表在Cell杂志上。

Individualized Medicine from Prewomb to Tomb
TopolDOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2014.02.012
Cell, Vol. 157, Issue 1

我们每个人都是独一无二的生物个体，完全“相同的”双胞胎其实并不存在。因此需要通过各种“组学”全面的评估个体，包括一个人的DNA和RNA序列，蛋白质组，代谢组，微生物组等等。
这些个人数据对于制定治疗策略具有重要的意义，也为提高医疗和预防措施，保护健康提供了更多新机会。

Vulnerability of Glioblastoma Cells to Catastrophic Vacuolization and Death Induced by a Small Molecule
Kitambi et al.DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2014.02.021
Cell, Vol. 157, Issue 2

来自瑞典Karolinska研究所的研究人员发现，一种叫做Vacquinol-1的物质可以导致最具侵袭性的脑肿瘤：胶质母细胞瘤的细胞破裂。当他们以片剂形式给予小鼠这一物质时，逆转了肿瘤生长，小鼠生存时间延长。

研究人员发现了一种杀死胶质母细胞瘤中癌细胞的全新机制。在最初阶段研究人员将肿瘤细胞暴露于广泛的分子中。如果癌细胞死亡，这一分子会被视作是进一步研究的兴趣点，研究人员初期对200多种分子进行了这样的测试。 经过广泛的研究，研究人员对一个分子产生了特别的兴趣。研究人员希望弄清楚它引起癌细胞死亡的原因。

结果发现，这一分子使得癌细胞发生了不受控的空泡状改变，在此过程中通过由细胞膜构成的一些空泡，细胞将来自外部的物质带到内部。这一过程与去年诺贝尔生理学或医学奖成果很相似，三位科学家因描述了细胞囊泡将来自内部的东西运输至细胞表面的机制而分享了此奖。

Remote Control of Gene Function by Local Translation
Jung et al.DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2014.03.005
Cell, Vol. 157, Issue 1

一种蛋白的亚细胞位置对于其功能来说至关重要，越来越多的研究表明，mRNA的定位是调控蛋白位置的一个进化上保守的作用机制。要想了解这些作用元件之间的相互作用关系，以及对于基础生物学功能，以及疾病发生的病理学原因，掌握基因功能的远程调控机制，必不可少。

近期来自剑桥大学的几位学者就以“Remote Control of Gene Function by Local Translation”为题，探讨了基因功能远程调控研究领域的一些重要进展，以及基因功能空间调控的即时机制。

在人类和其他生物细胞中，只有一部分的基因在特定的时间处于活化状态，这很大程度上取决于生命的阶段以及细胞的特定职责。细胞利用不同的分子机制来根据需要协调基因激活和失活。遮盖基因阻止其激活或是暴露它们以供利用，都是科学家们希望能深入了解的方面。

Rethinking Differentiation: Stem Cells, Regeneration, and Plasticity
Sánchez Alvarado et al.DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2014.02.041
Cell, Vol. 157, Issue 1

造血干细胞、骨髓间充质干细胞、神经干细胞等成体干细胞具有一定跨系、甚至跨胚层分化的特性，称其为干细胞的“可塑性”。这种特性对于临床疾病治疗，基础研究都具有重要意义。这篇文章主要针对干细胞的再生以及可塑性进行了阐述。

（生物通：万纹）