5月25日《自然》精选

　　

封面故事：抑制癌变干细胞而保护造血干细胞的药物

能引发和维持癌症的干细胞非常像正常细胞，以至于难以设计专门针对癌症的药物来。这是一个严重的问题，因为举例来说，在白血病治疗期间受损的血液干细胞能造成造血机能丧失，甚至导致患者死亡。现在，对肿瘤抑制因子PTEN（在白血病和其他癌症中经常是没有活性的）所做的一项研究，发现了正常干细胞与癌变干细胞在自我更新上的一大差别。PTEN正常情况下抑制磷脂酰肌醇-3-OH激酶信号通道，限制细胞增殖和存活。在没有PTEN时，白血病干细胞能够增殖，但正常干细胞被耗尽。这说明，能够模仿PTEN的药物也许能够抑制白血病，而不会伤害血液干细胞。事实上，在缺失Pten的小鼠身上，雷帕霉素（Rapamycin）能杀死白血病干细胞，但却能保护血液干细胞的功能。另一项研究证实了PTEN在调控血液干细胞中所起的作用。（Article p.475; Letter p.518; News and Views）本期封面图片为在组织培养中由一个缺失Pten的造血干细胞形成的一组血液细胞。

动物也有副突变现象

副突变（Paramutation）首次于上个世纪50年代在玉米中被发现，后在其他植物和真菌中被发现，它是一种不符合法则的遗传形式。大多数情况下，孟德尔的遗传定律（该定律认为基因对中的等位基因独立遗传）都是对的。但副突变是具有同一位点的两个等位基因之间的相互作用，它导致其中一个等位基因发生一个可遗传的变化。现在，这种类型的非孟德尔遗传已在一种动物中被发现。在对小鼠的Kit基因进行研究的过程中，研究人员发现，在与无效突变体杂交之后，野生型表现型没有得到充分表达。Kit+/Kit+基因型事实上是按预料中的频率生成的，但由于副突变，它们中大多数仍然有白点突变体表现型。这种外成（独立于DNA的）遗传的机制涉及配子与合子之间的RNA转移。RNA是这方面的一个关键成分，它参与了植物的各种不同类型的外成遗传，作为遗传信息的存储地点，或作为起调控作用的“微RNA”（microRNA）。

与人为善于己方便

演化，尤其是合作行为的维持，需要做一些解释。合作群体会被自私地利用共同资源的“骗子”所葬送，大量理论预测，骗子通常会取代合作者。但对为什么欺骗并不总能大行其道所做的一个可能的解释，来自酵母菌种之间的竞争实验。实验所用的酵母菌种既表现为合作者，也表现为欺骗者，相互之间竞争葡萄糖，并有效地或自私地利用它。实验结果表明，两个策略能够共存，因为两个策略都与代价和利益相联系。进行欺骗是有代价的，在该实验中这种代价就是欺骗者所产生的后代少于对手。（Letter p. 498）Ohtsuki等人在对由一个曲线上的点构成的有层次的“虚拟”种群的演化动态所做的一项研究中，用图形方式显示了自然选择会支持合作。如果无私行为的利益被代价所除的结果超过邻居的平均数量的话，合作就会受到支持。所以，即使在没有声誉效应或策略复杂性的情况下，合作也能作为这种“社会凝聚性”的一个结果而演化和发展。

shRNA在活体中有很强毒性

虽然尚处在初期阶段，但RNA干涉（RNAi）已经被看作是一种用来沉寂基因的具有潜在重要性的治疗方法。在活体中输送“短干涉RNA”（siRNA）的一种办法是，将siRNA序列作为“短发夹”克隆进一种腺病毒载体中。当送入动物体内时，该发夹序列被表达出来，形成一个“双链RNA”（shRNA），并被RNAi通道处理。然而，对成年小鼠肝脏中shRNA的表达的长期效应所做的一项研究为我们敲响了警钟。该研究结果表明，很多shRNA在小鼠中表达时是有毒的。这种经常是致命的毒性似乎是由shRNA与内生微RNA之间为与Exportin-5结合所展开的竞争造成的。Exportin-5是一个参与将分子输送出细胞核的因子。人们对开发基于shRNA的疗法非常感兴趣，而此前几乎没有证据表明shRNA在活体中有很强毒性。