Cell杂志最受关注的八篇文章（4月）

　　

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：

Amino Acid Restriction Triggers Angiogenesis via GCN2/ATF4 Regulation of VEGF and H2S Production

人到50岁，身体就会变得越来越衰弱，其中一个主要原因在于动脉老化，那有没有能逆转血管老化问题，恢复年轻活力的方法呢？

虽然有些像是天方夜谭，但是根据哈佛医学院研究人员的一项新研究，答案居然是肯定的。

这篇发表于Cell杂志上的新论文找了影响血管老化及其对肌肉健康的关键细胞机制，并在小鼠中成功地扭转了这一过程。

文章通讯作者，哈佛大学医学院遗传学教授David Sinclair说：“我们已经发现了一种通过增加体内自然存在分子的含量来逆转血管老化的方法。”

研究表明，NAD +和SIRT1为血管内皮细胞和肌肉细胞之间的沟通提供了一个关键的接口。

实验表明，在年轻的小鼠肌肉中，SIRT1信号被激活并产生新的毛细血管，为组织和器官提供氧气和营养。然而，当NAD + /SIRT1活性随着时间的推移逐渐减少时，血流也会减少，从而导致肌肉组织缺乏营养并缺氧。

当研究人员在年轻小鼠的内皮细胞中删除SIRT1时，他们发现毛细血管的密度和毛细血管的数量显著减少。内皮细胞缺乏SIRT1的小鼠运动耐受性差，只能跑SIRT1没有缺失的小鼠的距离的一半。

为了确定SIRT1在运动诱导血管生长中的作用，研究人员观察了SIRT1缺陷小鼠如何对运动产生反应。经过长达一个月的训练后，SIRT1缺陷小鼠的后腿肌肉与内皮细胞中具有完整SIRT1的同龄小鼠相比，运动后形成新血管的能力显著降低。

研究发现，肌肉紧张释放的生长刺激蛋白能诱导运动诱发的血管形成，其中SIRT1似乎就是传递肌肉向血管生长因子信号转导的关键信使。

Pathogenic germline variants in 10,389 adult cancers

Perspective on oncogenic processes at the end of the beginning of cancer genomics

这是系列研究发现，4月5日Cell杂志公布了泛癌症图谱（Pan-Cancer Atlas）的研究成果，这是癌症研究领域里程碑式的重要图谱。这一图谱主要包括27篇文章，共分为三部分，每部分由一篇Cell文章领头，其它文章公布在Cancer Cell等杂志上。

在这些成果中，研究人员公布了癌症患者体内发现和遗传的超过850种罕见的遗传改变，这些突变能帮助癌症发生发展，并且在多种癌症类型中很常见。这些发现有助于解释一些癌症的遗传性，而且提出了针对肿瘤组织旁边的健康组织进行测序，对于优化治疗非常重要。

“这些论文让人大开眼界，”英国Sarah Cannon研究所的肿瘤学家Hendrik-Tobias Arkenau说，“它证实了我们每天观察到的现象：遗传突变的患者需要进行合适的遗传管理。”

A Huntingtin Knockin Pig Model Recapitulates Features of Selective Neurodegeneration in Huntington’s Disease

来自暨南大学，中科院广州生物医药与健康研究院等处的研究人员首次利用基因编辑技术（CRISPR/Cas9）和体细胞核移植技术，成功培育出世界首例亨廷顿舞蹈病基因敲入猪，精准地模拟出人类神经退行性疾病。

这项研究为开发治疗亨廷顿舞蹈病新手段提供了稳定、可靠的动物模型，也为制备其它神经退行性疾病大动物模型提供了技术范本和理论依据，这也是国际上首次建立了与神经退行性病人突变基因相似的大动物模型。

研究发现，该模型不仅能模拟亨廷顿舞蹈症病人在大脑中特异神经元选择性死亡的典型病理特征，而且表现出类似亨廷顿舞蹈病“舞蹈样”的异常行为。更重要的是，这些病理特征及异常行为都可以稳定地遗传给后代。该研究为开发治疗亨廷顿舞蹈病新手段提供了稳定、可靠的动物模型，也为制备其它神经退行性疾病大动物模型提供了技术范本和理论依据。

A Neural Circuit for the Suppression of Pain by a Competing Need State

痛，一个让人望而生畏的字。痛是有价值的，它能保护身体免受伤害，比如让人记住不要把手放进滚烫的热水。

去年《Brian》杂志发表了一篇文章，从遗传学角度解释了意大利某家族部分成员为什么对痛很不敏感）。当研究人员问及“想恢复痛感吗？”，参与调查的6名志愿者回答“为什么？”

在当代，正常人往往更希望摆脱痛感，特别是受伤后发展出的持久的疼痛，让人在日常生活感到虚弱无助，并为此付出高昂代价。在自然环境中，疼痛引发的昏睡甚至会危及生命。

宾夕法尼亚大学的神经科学家在大脑中找到了抑制慢性疼痛的“旁门左道”——饥饿。

动物因为饥饿寻找食物时，慢性疼痛就会受到抑制。研究人员确定了负责将饥饿感优先于慢性痛感的300个脑细胞，这组神经元很可能将成为治疗疼痛的新靶点。

“在神经科学领域，我们很擅长一次只研究一个行为，”宾大文理学院的J. Nicholas Betley副教授说。“我们实验室研究的是‘饥饿’。我们知道哪些神经元能令你感到饥饿，操纵这些神经元监视它们的活动，这很容易。但是，在现实世界中，事情并没有那么简单。你不单单只有‘饿’这一个孤立的感受。因此，这项研究也是为了探索动物如何整合多个需求，才能得出最佳行为结论。”

“我们最初没有期望饥饿感会影响痛感，或者说影响得这么明显，”Amber L. Alhadeff说。“当行为展现在我们面前时，我们才意识到有道理：如果你是一只动物，大自然不管你受没受伤，你都必须克服困难，才能找到生存所需的食物。”

Amino Acid Restriction Triggers Angiogenesis via GCN2/ATF4 Regulation of VEGF and H2S Production

中国谚语讲究“病从口入”，基本饮食结构在很大程度上决定了人类的健康状况。什么样的饮食才是“合理食谱”？这在西方医学研究领域也是一个经久不衰的话题。

哈佛公共卫生学院最新研究发现，用甲硫氨酸含量较少的饲料喂养小鼠，反而促进了小鼠骨骼肌内新血管形成。

含硫氨基酸共有甲硫氨酸、半胱氨酸和胱氨酸三种，甲硫氨酸可转变为半胱氨酸和胱氨酸，后两者也可以互变，但后者不能变成甲硫氨酸，所以甲硫氨酸属于必需氨基酸（机体不能合成，必须由食物供给）。如果甲硫氨酸缺乏就会导致体内蛋白质合成受阻造成损害。

先前有研究显示，在饮食上限制甲硫氨酸具有延年益寿的功效。这篇文章提示，血管功能的改善进一步佐证了该结论。

“在啮齿类动物模型身上，我们发现限制甲硫氨酸的益处令人着迷，它类似热量限制，但无需强制动物减少总食物摄入，”遗传学和复杂疾病学副教授、通讯作者James Mitchell说。

（生物通）