2017年度巨獻:國內科學家不容錯過的重磅級研究成果

2017年馬上就要過去了，迎接我們的將是嶄新的2018年，2017年我國科學家們取得了很多意義重大、影響深遠的研究成果。本文中小編整理了2017年我國科學家發表的一些重磅級研究，分享給大家。

【1】Cell：清華大學顏寧研究組報導電鰻激活態電壓門控鈉離子通道Nav1.4與β1複合物三維結構

doi：10.1016/j.cell.2017.06.039

2017年7月20日，國際著名學術雜誌《Cell》雜誌在線發表了清華大學生命科學學院、生命中心顏寧研究組題為《來自電鰻的電壓門控鈉離子通道Nav1.4-β1複合物結構》(Structure of the Nav1.4-β1 complex from electric eel)的研究論文，研究首次報導了帶有輔助性亞基的真核生物電壓門控鈉離子通道複合物可能處於激活態的冷凍電鏡結構。清華大學醫學院博士後閆湞、醫學院副研究員周強、生命學院博士生王琳、生命學院博士畢業生吳建平為本文的共同第一作者，顏寧教授為本文的通訊作者。

電壓門控鈉離子通道(以下簡稱「鈉通道」)位於細胞膜上，能夠引發和傳導動作電位，參與神經信號傳遞、肌肉收縮等重要生理過程。顧名思義，鈉通道感受膜電勢的變化而激活或失活。對於可激發的細胞，細胞膜兩側由於鈉離子、鉀離子、鈣離子、氯離子等離子的不對稱分布，產生跨膜電勢差。在靜息狀態下，細胞膜內電勢低，膜外電勢高，3-5納米厚的細胞膜兩側電勢差大概為-70毫伏左右。通常情況下，鈉通道在細胞膜去極化狀態，也就是細胞內相對電勢升高時激活(即鈉通道中心通透孔道打開，鈉離子由高濃度的胞外側流向胞內)，從而引發動作電位的起始；而其又具備特殊的結構特徵，使之在激活的幾毫秒內迅速失活，從而保證通過與鉀離子通道的協同作用結束動作電位，以及由鈉鉀泵介導的靜息電勢的重建，為下一輪的動作電位產生做好準備。

【2】Cell：中國科學家發現人類Piwi基因突變導致男性不育

doi：10.1016/j.cell.2017.04.034

中科院生物化學與細胞生物學研究所劉默芳研究組與上海市計劃生育科學研究所施惠娟研究組合作研究，首次發現人類Piwi基因突變可導致男性不育，並深入揭示了其致病機理，為相關男性不育症的早期分子診斷及精準醫療提供了理論依據。5月26日凌晨，國際著名學術期刊《細胞》（Cell）在線發表了該項研究成果。

據悉，該項研究成果得到了《細胞》編輯部和3位審稿人的高度評價。中科院院士王恩多表示，這項研究工作是一項從人類遺傳學到動物模型、分子機理及治療策略探索的系統研究，代表了遺傳學研究的新高度及新深度。

近年來，隨著全球人口出生率持續緩慢增長及人口老齡化加劇，不孕不育已逐漸由單純的醫學問題演變為備受關注的社會問題。據不完全統計，在我國的不孕不育夫婦中，男性因素約佔50%，非梗阻性無精、弱精及精子畸形是造成男性不育的重要原因，但其致病原因及機制尚不清楚，臨床診斷和治療策略也極其有限。

【3】Cell：中國科學家在鉀離子通道結構方面取得重要進展

doi：10.1016/j.cell.2016.12.028

國家蛋白質科學研究（上海）設施電鏡分析系統用戶北京大學分子醫學所陳雷研究組與清華大學生命科學學院高寧研究組在《細胞》雜誌聯合發表題為《胰島細胞ATP敏感的鉀離子通道結構》（Structure of a Pancreatic ATP-sensitive Potassium Channel）的研究論文，解析了ATP敏感的鉀離子通道（KATP）的中等解析度（5.6A）冷凍電鏡結構，揭示了KATP組裝模式，為進一步研究其工作機制提供了結構模型。

生物體進化出多種方式來感知細胞內能量狀態，從而維持能量穩態。KATP通道可以在細胞內ATP水平升高時關閉，從而使鉀離子無法外流，進而使膜的興奮性增加。通過這種方式，它們將細胞內的代謝水平轉化為電信號。這些離子通道廣泛分布於很多組織中，並且參與多種生命過程。在胰島β細胞中，KATP可以間接感受血糖濃度，控制胰島素的釋放：當血糖升高時，由於β細胞對血糖的主動攝取和代謝，細胞內ATP濃度升高，ATP直接結合在KATP上並抑制其活力，使鉀離子無法外流，導致細胞膜的去極化，從而激活電壓門控的鈣離子通道，進而導致鈣離子的內流。鈣離子濃度的升高會引起胰島素的釋放，從而降低血糖濃度。KATP的突變會導致很多遺傳性代謝疾病。例如，KATP的抑制劑可以用於治療二型糖尿病，其激活劑可以用於治療高胰島素症。

【4】Cell Rep：清華科學家發現促進高脂飲食攝入的特殊神經元

doi：10.1016/j.celrep.2017.06.007

肥胖是一個全球性問題，很多人認為食物攝入過多是導致肥胖的主要原因。但是影響食物攝入的可調節性神經迴路還沒有得到充分的研究。在一項發表在國際學術期刊Cell Reports上的研究中，來自清華大學麥戈文腦科學研究院的宋森研究院帶領研究團隊發現位於基底前腦的生長激素抑制素神經元（somatostatin neurons，SOM）和伽馬氨基丁酸能神經元（GABAergic neurons，VGAT）在調節進食方面發揮著特定作用。

就目前來說，人們可以輕鬆獲得相對便宜且可口並富含能量的食物，不用擔心食物匱乏，這是導致肥胖流行的一個非常關鍵的環境因素。有研究認為在這種環境下享樂飲食行為是導致食物過度攝取的主要貢獻力量，在這種情況下食物的攝入並非代謝所需而是受進食過程中的獎賞體驗所推動。許多科學家對於神經對進食的調控進行了大量研究，但是哪些特定神經元群體負責脂肪攝入的調控目前還不清楚。

【5】Nature：清華大學科學家發現T細胞重編程新方法，有助治療一系列免疫疾病

doi：10.1038/nature23475

當免疫系統因過度活躍的細胞或抑制它的功能的細胞而失去平衡時，它導致一系列疾病，如牛皮癬和癌症等。通過操縱某些被稱作T細胞的免疫細胞的功能，人們可能有助恢復免疫系統的平衡和開發出靶向這些疾病的新療法。

在一項新的研究中，來自中國清華大學、美國格拉斯通研究所、加州大學舊金山分校和Agios 製藥公司的研究人員首次揭示出一種重編程特定T細胞的方法。更加準確地說，他們發現如何將增強免疫系統的促炎性T細胞轉化為抑制免疫系統的抗炎性T細胞，而且反之亦然。相關研究結果於2017年8月2日在線發表在Nature期刊上，論文標題為「Metabolic control of TH17 and induced Treg cell balance by an epigenetic mechanism」。論文通信作者為清華大學藥學院院長丁勝（Sheng Ding）教授、清華大學醫學院的董晨（Chen Dong）教授和Agios 製藥公司的Edward M. Driggers。丁勝同時也是加州大學舊金山分校藥物化學教授和格拉斯通研究所高級研究員。

【6】Nature：重磅！中國科學家解析出一種B類G蛋白偶聯受體全長結構，有助開發出新的2型糖尿病藥物

doi：10.1038/nature22363

2型糖尿病病例在不斷增加。當人體微妙的葡萄糖調節受到破壞而導致血糖水平上升（即高血糖症）時，這種複雜的疾病就會產生。隨著時間的推移，這種疾病能夠破壞心臟、血管、眼睛、腎臟和神經。

在一項新的研究中，中國科學院上海藥物研究所研究員吳蓓麗（Beili Wu）教授領導的一個國際團隊研究了葡萄糖調節中的一種至關重要的組分。他們的發現揭示了一種胰高血糖素受體的結構。這種胰高血糖素受體是糖尿病藥物開發的一種高度有希望的靶標。相關研究結果於2017年5月17日在線發表在Nature期刊上，論文標題為「Structure of the full-length glucagon class B G-protein-coupled receptor」。

美國亞利桑那州立大學分子科學學院生物設計研究所研究員Wei Liu說，「這篇論文的最大亮點是我們如今獲得一種B類G蛋白偶聯受體（G Protein-Coupled Receptors，GPCR）的全長結構。」Liu提到這種特殊的細胞表面受體能夠結合信號分子，從而影響血糖調節。這種胰高血糖素受體屬於B類GPCR。

【7】Nat Med：中國科學家發現新型前列腺癌生物標誌物 有望改善癌症的個體化療法

doi：10.1038/nm.4379

近日，一項發表在國際雜誌Nature Medicine上的研究報告中，來自中國復旦大學和梅奧診所的研究人員通過聯合研究鑑別出了前列腺癌對療法產生耐受性的一種新機制，相關研究或為後期開發新型前列腺癌療法提供思路和希望。文章中，研究者解釋了SPOP基因中的突變在前列腺癌對藥物產生耐受性上所扮演的關鍵角色，SPOP基因突變是原發性前列腺癌中出現最為頻繁的遺傳突變，這些突變在癌症對BET抑制劑藥物產生耐受性上扮演著重要的角色。

BET（bromodomain and extra-terminal domain，溴域和額外末端結構域）抑制劑是一類能夠抑制BET蛋白活性的藥物，而這些蛋白能夠幫助指導癌細胞的異常生長。作為一種療法，BET抑制劑非常具有治療潛力，但經常會發生藥物耐受性。前列腺癌是美國男性最常患的惡性腫瘤之一，其也是引發美國男性死亡的第三大癌症，改善前列腺癌的治療是美國重大的公共健康目標之一。

研究者表示，SPOP基因的突變能夠穩定BET蛋白抵禦BET抑制劑的活性，而且該基因突變還能夠促進癌細胞增殖、侵襲及生長；研究者Haojie Huang博士表示，本文研究發現對於後期開發前列腺癌的新型療法具有非常重要的意義，因為SPOP突變或BET蛋白表達水平的升高都能夠用作生物標誌物，來改善BET抑制劑導向療法治療SPOP突變或BET蛋白過表達相關癌症的效率。SPOP突變也能夠被用來指導前列腺癌患者的抗癌療法。

【8】Mol Psych：重大發現！中國科學家闡明新型毒品改變大腦的可塑性機制

doi：10.1038/mp.2017.143

近日，中國科學家袁逖飛教授團隊通過研究發現，新型毒品的濫用會影響大腦可塑性，並損傷皮層的學習功能。相關研究成果發表在精神病學領域的頂尖期刊Molecular Psychiatry（影響因子13.2）上。

這項研究中，研究人員首先在甲基苯丙胺（冰毒）自身給藥的大鼠模型上進行了行為學研究與電生理記錄，特異性地鑑定了皮層到背外側紋狀體通路的可塑性損傷。他們發現，可塑性損傷的可能分子機制是突觸上出現了含有GluN3A蛋白的NMDA受體。該類受體對鈣離子通透性較弱，因此會極大地改變突觸可塑性。該可塑性相對應的運動學習功能也受到了擾亂。

研究人員進一步在吸食冰毒的成癮人群中進行了轉化驗證研究。與南京大連山強制隔離戒毒所合作，研究團隊結合了非侵入的經顱磁刺激與表面肌電電生理記錄，對上述皮層-背外側紋狀體通路進行可塑性記錄。數據顯示，吸食冰毒的成癮人群皮層可塑性也出現了損傷，並出現了一定的運動學習障礙。而在戒毒康復的個體中，相關可塑性得到了一定的恢復。這提示皮層可塑性可能為成癮康復效果評定提供了重要指標。

【9】Nat Commun：清華大學醫學院李海濤等人揭示YEATS2 在非小細胞肺癌發生中的促癌作用

doi：10.1038/s41467-017-01173-4

2017 年 10 月 20 日，生命中心李海濤研究組和美國德克薩斯大學安德森癌症中心石曉冰課題組合作於《自然通訊》（Nature Communications）發表題為「YEATS2 links histone acetylation to tumorigenesis of non-small cell lung cancer」（YEATS2 關聯組蛋白乙醯化至非小細胞肺癌腫瘤發生）的研究論文。

該論文發現醯基化「閱讀器」蛋白 YEATS2 在非小細胞肺癌中高表達，通過識別組蛋白 H3 賴氨酸 27 乙醯化（H3K27ac）促進組蛋白 H3 賴氨酸 9 乙醯化（H3K9ac），進而維持下遊核糖體基因的活躍轉錄並促進非小細胞肺癌發生。該研究首次報導了 YEATS2 的促癌作用，並揭示出一種染色質層面乙醯化信號放大機制，為 YEATS 家族蛋白在腫瘤發生中的機制研究提供了新線索。

【10】Nat Commun：中國科學家揭示食管癌早期病變與食管癌演化特徵

doi：10.1038/s41467-017-00650-0

2017年9月12日，北京大學生物動態光學成像中心白凡課題組與中山大學腫瘤防治中心曾木聖課題組合作在Nature Communications上在線發表了題為「Genomic comparison of esophageal squamous cell carcinoma and its precursor lesions by multi-region whole-exome sequencing」的研究成果，該研究揭示了食管鱗狀上皮細胞癌的癌前病變基因組特徵及其與腫瘤的演化發展關係。

中國食管癌以鱗狀上皮細胞癌（簡稱食管鱗癌）為主，每年全世界近二分之一的食管鱗癌病例來源於中國。食管鱗癌的發生發展被認為是多步驟過程，其中食管鱗狀上皮非典型增生被認為是食管鱗癌的癌前病變，顯著增加食管鱗癌的發生風險。然而目前對於食管鱗癌的非典型增生病變組織研究十分有限，其基因組特徵不明確，並且與食管鱗癌之間具體的克隆演化關係更是知之甚少。

研究團隊通過對來自同一病人內的多個位置的非典型增生與浸潤癌樣本進行全外顯子測序，繪製了食管鱗狀上皮非典型增生的突變圖譜，同時探究了非典型增生與浸潤癌的克隆演化關係。另外，該研究也對取樣時非癌病人的非典型增生樣本進行了全外顯子測序，確定出了食管鱗癌發生惡性轉化起始的分子事件。

【11】Cell Res：清華大學研發新型非病毒CRISPR/Cas9遞送系統 能在體內進行靶向基因治療

doi：10.1038/cr.2017.16

2017年1月24日，清華大學譚旭研究組與美國俄亥俄州立大學董一洲研究組合作在《Cell Research》上發表了題為《A non-viral CRISPR/Cas9 delivery system for therapeutic gene targeting in vivo》，在國際上首先研發出一種新型CRISPR/Cas9遞送系統，其能夠在體內遞送CRISPR/Cas9至肝臟，並在單鏈引導RNA（sgRNA)的引導下靶向切割外源或內源致病基因從而達到治療肝病的目的。該種新型遞送系統為CRISPR/Cas9這一強有力的基因編輯工具，在臨床上的實際應用開闢了新途徑。

自上個世紀90年代以來，基因治療逐漸興起，其通過補償基因缺陷或修正異常致病基因從而達到治療的目的。CRISPR/Cas9是在細菌中發現的一種DNA剪編輯系統，由於其高效特異的DNA剪切和編輯能力在科研領域已經得到廣泛應用，而在臨床治療中其應用前景也非常值得期待。已有的CRISPR/Cas9體內輸送是通過運用腺病毒表達體系來表達Cas9和guide RNA，如同腺病毒在基因治療歷史中的巨大作用一樣，但也存在諸如腺病毒缺乏靶向性，本身免疫源性較高，病毒在體內有一定重組突變機率等問題。而且，腺病毒在細胞內的長期穩定表達Cas9 DNA酶，也有可能帶來長期的毒副作用。

【12】Science：中國科學家發現恢復西紅柿更好風味的基因密碼

doi：10.1126/science.aal1556

超市裡的西紅柿有什麼問題？消費者說，它們缺乏風味，因此中國農業科學院深圳農業基因組所黃三文研究團隊努力鑑定出現代西紅柿中丟失的重要因子，以便將這些因子放回到它們當中，讓它們恢復它們原有的風味。

在一項新的研究中，黃三文研究團隊鑑定出具有更好西紅柿風味的化學物組合。相關研究結果發表在2017年1月27日那期Science期刊上，論文標題為「A chemical genetic roadmap to improved tomato flavor」。

中國農業科學院深圳農業基因組所園藝科學教授Harry Klee說，「我們剛修復了在過去半個世紀內西紅柿中遭受破壞的因子，從而讓這些西紅柿具有一個世紀前的風味。我們能夠讓超市裡的西紅柿的風味變得更好。」

第一步就是找出在西紅柿中上百種化學物中，哪些物質在風味中作出最大的貢獻。

【13】Science：中國科學家揭示病原菌攻擊宿主細胞新機制

doi：10.1126/science.aam8659

創傷弧菌是一類讓人類談「菌」色變的病原細菌，俗稱「吃人肉細菌」。如處理海鮮時如不小心扎了手，創傷弧菌就有可能趁虛而入，迅速引發敗血症、組織壞死等，致死率極高。浙江大學生命科學研究院教授朱永群團隊近日發現這類病原菌的一項「攻術」，它分泌的毒素會定向「凍」住宿主細胞的信號通路，讓細胞動彈不得甚至「散架」。

相關成果論文在10月27日上線的《科學》雜誌發表，該項研究推動了人們對於病原菌致病分子機制的深入理解，將有助於研發針對創傷弧菌和霍亂弧菌等致病菌的新型抗菌藥物。

記者了解到，這項研究不僅促進了人類對於致命細菌致病機制的深入了解，而且也加深了人們對於宿主本身細胞信號轉導通路的認識。

【14】Science：中國科學家揭示「勝利者效應」腦機制

doi：10.1126/science.aak9726

2017年7月，《科學》雜誌刊登浙江大學求是高等研究院和醫學院神經科學研究中心胡海嵐團隊的研究成果，該成果第一次指出大腦中存在一條介導「勝利者效應」的神經環路，它決定著「先前的勝利經歷，會讓之後的勝利變得更加容易」。

這篇題為《勝負經歷重塑丘腦到前額葉皮層環路以調節社會競爭優勢》的文章，由博士生周亭亭、朱鴻和範鄭曉等在胡海嵐教授的指導下共同完成。

胡海嵐團隊引入「鑽管測試」來研究小鼠的等級地位：在一段只能讓一隻小鼠通過的玻璃管道中，兩隻小鼠狹路相逢，一場不進則退的較量在所難免，而優勢者會在30秒內將對方推出管道。一群小鼠經過兩兩競爭，等級高低便一目了然。當科學家定向增強內側前額葉腦區的突觸強度，處於劣勢的小鼠就像服用了「大力神丸」，勇氣倍增，有如神助地將優勢小鼠逼出玻璃管道，成功逆襲。

【15】Science子刊：中國科學家 ICU 殺手膿毒症上取得重大突破，每年數千萬患者或因此受益

doi：10.1126/scitranslmed.aan5689

2017年10月19日，《科學》子刊《Science Translational Medicine》發表了廣州醫科大學附屬第三醫院唐道林博士課題組聯合陸軍軍醫大學蔣建新教授課題組的一項重磅研究成果！

該研究首次揭示了腫瘤相關激酶 ALK，竟然能夠調節免疫細胞（例如巨噬細胞）的過度活化，從而導致膿毒症的發生。更重要的是，研究人員發現抗腫瘤藥物色瑞替尼（ALK 激酶抑制劑）能夠顯著抑制這種免疫系統的過度活化，降低膿毒症的發生風險。

《STM》的評審專家認為，這項研究建立了 ALK 介導膿毒症發病的全新學說！

唐教授表示，「膿毒症作為重症監護室內死亡率最高的疾病之一，已經成為世界範圍內的醫學難題。我們的研究揭示了 ALK 激酶抑制劑的免疫新功能，闡明了 ALK 激酶介導炎症活化致膿毒症的新機制，為治療和檢測膿毒症提供了新思路！

膿毒症（過去又叫敗血症）其實是一種致命疾病。平時我們有個感冒、發燒、頭疼的，吃個藥消消炎症可能就好了，感染嚴重的最多去醫院打上幾天點滴。但對於再嚴重點的，由局部感染髮展成膿毒症這樣全身感染的，就沒那麼簡單了。

【16】Science：科學家們發現調控「癢」感覺的中樞神經迴路

DOI：10.1126/science.aaf4918

癢的確是一種十分令人不爽的感覺，使我們不由自主地想去撓；另一方面，癢也是動物自我保護的一種重要機制。然而，慢性的發癢（常見於皮膚病與肝臟疾病患者中）會導致抓癢的行為失去控制，進而造成嚴重的皮膚或組織的損傷，因此它是一個值得關注的臨床問題。

目前臨床上對於治療慢性發癢的手段十分有限，其中原因是缺乏對其中具體機制的了解。因此，發癢的信號轉導對於神經學家們來說是一個十分值得研究的方向。最近一些研究提高了我們對癢的感覺信號在脊髓中傳輸的機制的理解，但大腦是如何傳遞這一信號的仍不太清楚。

最近，來自中國科學院神經學研究所的孫衍剛博士課題組發現了癢信號在大腦中傳遞的中樞神經迴路特徵。利用光遺傳學、化學遺傳學、膜片鉗以及體內纖維光度測定技術，研究者們證明了"脊髓-臂旁區（spino-parabrachial）"信號對於癢信號從脊髓向大腦傳遞十分關鍵，並且他們鑑定出了臂旁核（PBN）是第一個負責癢信號的中樞中轉站。相關結果發表在《Science》雜誌上。

【17】Science：開發出一種強力膠粘劑，有望修復多種潮溼的組織遭受的損傷

doi：10.1126/science.aah6362

曾經試圖將創可貼粘在潮溼的皮膚上的任何人都知道結果是令人失望的。對醫用膠粘劑來說，溼皮膚並不是唯一的挑戰：人體充滿著血液、血清和其他的液體，它們都會使得對眾多內部損傷的修復複雜化。如今使用的很多膠粘製品對細胞是有毒性的，當處於乾燥時，它們缺乏彈性，而且不能夠強力地結合到生物組織上。

如今，在一項新的研究中，來自中國清華大學和美國哈佛大學等研究機構的研究人員製造出一種超強的「強力膠粘劑（tough adhesive）」。這種強力膠粘劑是生物相容性的，能夠結合到組織上，而且這種結合強度與人體自身的有彈性的軟骨相比擬，此外即便當組織溼潤時，這種強力膠粘劑也能夠發揮作用。相關研究結果發表在2017年7月28日的Science期刊上，論文標題為「Tough adhesives for diverse wet surfaces」。

論文通信作者、哈佛大學威斯生物啟發工程研究所（Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering）創始核心成員、哈佛大學約翰-保爾森工程與應用科學學院（John A. Paulson School of Engineering and applied Sciences， SEAS）教授Dave Mooney博士說，「我們的強力膠粘劑的關鍵特徵是將一種非常強的粘合力與轉移和釋放壓力的能力結合在一起。在此之前，這種整合是不能在一種膠粘劑中實現的。」

【18】PLoS Med：歷時7年 中國科學家發現多吃新鮮水果或能降低糖尿病及併發症風險！

doi：10.1371/journal.pmed.1002279

最近，一項發表在國際雜誌PLoS Medicine上的研究報告中，來自牛津大學的研究人員通過對中國人群進行大量研究發現，大量攝入新鮮水果或和糖尿病發生率降低直接相關，同時還能夠降低糖尿病患者併發症的發生率。

儘管人們廣泛已經接受了含有新鮮果蔬的飲食所帶來的的健康效益這種理論，但水果中所含的糖分卻會給糖尿病患者帶來不確定的風險以及糖尿病的血管併發症；文章中，研究者Huaidong Du及其同事對中國慢性病前瞻性研究(The China Kadoorie Biobank)中將近50萬名參與者進行了大約7年的跟蹤研究，在研究同時，研究者記錄了新發的糖尿病患者信息並且記錄了糖尿病患者的死亡以及心血管疾病的發生狀況。

研究人員發現，相比其他參與者而言，攝入較多新鮮水果的人群患糖尿病的風險會明顯下降（校正危險比為0.88，95%CI 0.83-0.93），這相當於未來5年糖尿病的絕對風險下降0.2%；在糖尿病患者中，較高水平新鮮水果的攝入和患者的死亡率下降直接相關（校正危險比為0.83，95%CI 0.74-0.93/100g水果/每天），這相當於未來5年絕對風險降低1.9%，同時患者的微血管和大血管併發症風險也會降低。

【19】重磅！中國科學家NEJM發文報導 非洲發現的首個耐青蒿素瘧原蟲

doi/pdf/10.1056/NEJMc1612765

近日，由中國江蘇寄生蟲病研究所的曹俊領導的研究團隊首次報導他們在非洲發現了一種可以耐受現有最好的抗瘧疾藥物青蒿素的瘧原蟲，使得人們對數年來為對抗這種每年危害數百萬人的疾病付出的努力感到擔憂。這項發現意味著非洲及東南亞地區現在都有這種蚊媒疾病的耐藥瘧原蟲。據統計，2015年瘧疾感染了超過2億人，殺死了約438000人，其中大部分為非洲的兒童。

「青蒿素耐藥性在非洲的傳播將為對抗瘧疾帶來致命的打擊，因為ACT（基於青蒿素的聯合療法）是目前唯一有效並廣泛使用的抗瘧疾療法。」研究第一作者、阿卜杜拉國王科技大學教授Arnab Pain說道，「因此，進行全球青蒿素耐藥性的常規監測至關重要。」

據這項由江蘇寄生蟲病研究所的曹俊領導的研究報導，這種耐藥瘧原蟲在一名由赤道幾內亞旅遊回中國的中國人體內檢測到，這項研究於2017年2月22日發表在新英格蘭醫學雜誌上。

【20】Nature：中科院蔡時青課題組揭示出衰老速度存在自然差異之謎

doi：10.1038/nature24463

衰老的特徵是生理功能的逐漸衰退，而且是神經退行性疾病、癌症和糖尿病的一種主要風險因素。先前關於衰老的研究主要集中在對長壽的調節上，有超過100個基因和許多小分子化合物已被鑑定出能夠調節酵母和哺乳動物等有機體的壽命。

近期的研究已表明基因突變誘導的壽命延長並不會延緩年齡相關的行為衰退，這提示著壽命和行為衰老可能是兩個可分離的過程。隨著預期壽命的增加，預防年齡相關性功能損傷成為一個主要的挑戰。儘管在動物壽命的遺傳控制方面取得了巨大的進步，但是人們對健康衰老（即衰老的同時伴隨著有限的生理功能喪失）的調節機制仍然知之甚少。

如今，在一項新的研究中，來自中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心、神經科學研究所蔡時青（Cai Shiqing）博士實驗室的研究人員揭示出衰老速度存在自然變化的遺傳基礎。相關研究結果於2017年11月8日在線發表在Nature期刊上，論文標題為「Genetic variation in glia–neuron signalling modulates ageing rate」。

【21】Nat Cell Biol：乳腺癌轉移究竟選擇肺還是骨？中科院科學家揭示隱藏機制

doi：10.1038/ncb3613

乳腺癌相關死亡病例中多數發生了癌細胞向遠端器官的轉移，比如肺和骨。之前研究曾經發現乳腺癌轉移灶存在器官特異性的基因特徵，表達特異性的功能性分子，說明不同器官可能存在微環境的差異導致擴散的癌細胞進行克隆增殖的能力出現差別。但是目前的研究通常局限於特定的癌症轉移靶器官，轉移決定因素在多器官中發揮的作用還沒有得到深入了解。

最近來自中國科學院上海生命科學研究院（上海健康院）的胡國宏研究員帶領研究團隊在國際學術期刊Nature Cell Biology上發表了一篇文章，對乳腺癌細胞如何選擇轉移靶器官進行了深入細緻的研究。山東大學齊魯醫院的楊其峰教授也參與了該研究，文章第一作者為壯雪倩博士。

在這項研究中，研究人員發現腫瘤分泌的DKK1是乳腺癌細胞發生轉移時進行器官選擇的一個血清標誌物，該分子能夠抑制乳腺癌細胞向肺的轉移。DKK1能夠通過中和癌細胞非經典WNT/PCP-RAC1-JNK信號途徑，抑制PTGS2誘導的巨噬細胞和嗜中性粒細胞向肺轉移灶的招募。除此之外，DKK1也會在肺部抑制WNT/Ca2+—CaMKII—NF-κB信號，抑制癌細胞內LTBP1介導的TGF-β分泌。

【22】Cell：中科院生物物理研究所範祖森課題組揭示ILCreg細胞調節先天性腸道炎症

doi：10.1016/j.cell.2017.07.027

腸道含有廣泛而又多樣性的微生物群落，包括潛在的病原體和需要宿主產生免疫耐受性的食物性抗原。腸道黏膜免疫反應調節異常可能導致耐受性丟失，從而導致腸道炎症，如人炎症性腸病（inflammatory bowel disease， IBD）。

先天淋巴細胞（innate lymphoid cells， ILC）位於腸道黏膜表面中，增強免疫反應，維持黏膜完整性和促進淋巴器官形成。迄今為止，人們已確定了三個ILC亞群：ILC1、ILC2和ILC3，而且一旦遭受有害的應激，它們就會產生大量的細胞因子效應物。這些ILC在調節I型、2型和3型（或者說Th17細胞）免疫反應中發揮著至關重要的作用，這些免疫反應控制著宿主保護性免疫反應和腸道穩態。

【23】Cell：中科院生物物理所王豔麗/章新政課題組從結構上揭示Cas13a切割RNA機制

doi：10.1016/j.cell.2017.06.050

在一項新的研究中，為了理解Cas13a如何被激活和切割靶RNA，中科院生物物理所中國科學院核酸生物學重點實驗室創新課題組組長王豔麗（Yanli Wang）課題組和中科院生物物理所生物大分子國家重點實驗室創新課 題組組長章新政（Xinzheng Zhang）課題組解析出來自口腔纖毛菌（Leptotrichia buccalis）的Cas13a（以下稱LbuCas13a）結合到crRNA和它的靶RNA上時的晶體結構，以及LbuCas13a-crRNA複合物的冷凍電鏡結構。

他們證實 crRNA-靶RNA雙鏈結合到LbuCas13a中的核酸酶葉（nuclease lobe， NUC）的一種帶正電荷的中心通道內，而且一旦結合靶RNA，LbuCas13a和crRNA經歷顯著的構象變化。這種crRNA-靶RNA雙鏈形成促進LbuCas13a的HEPN1結 構域移向HEPN2結構域，從而激活LbuCas13a的HEPN催化位點，隨後LbuCas13a就以一種非特異性的方式切割單鏈靶RNA和其他的RNA。

這些發現揭示出VI型CRISPR-Cas系統的Cas13a抵抗RNA噬菌體的作用機制，這就為將它作為一種RNA操縱工具加以應用鋪平道路，如將它的RNA切割和附帶切割活性用於基礎研究、診斷和治療。

【24】Science：我國科學家解析出DNA修復關鍵組分Mec1-Ddc2的三維結構

doi：10.1126/science.aan8414

細胞不斷地複製以便修復和替換受損組織，而且每次細胞分裂都需要複製DNA。 當DNA複製時，錯誤不可避免地發生，這會造成DNA損害，如果不加以修復的話，那麼這可能導致細胞死亡。

作為DNA損傷的第一個線索，一種被稱作ATR激酶的蛋白激活細胞的內在修復系統。如今，在一項新的研究中，來自中國科技大學、中科院分子細胞科學卓越創新中心和南京農業大學的研究人員以前所未有的解析度解析出這種蛋白的結構圖，並開始理解它對DNA損傷作出的反應。相關研究結果發表在2017年12月1日的Science期刊上，論文標題為「 3.9 A structure of the yeast Mec1-Ddc2 complex， a homolog of human ATR-ATRIP」。

論文通信作者、中國科學技術大學生命科學博士生導師蔡剛（Gang Cai）教授說，「ATR蛋白是應對DNA損傷和複製應激（replication stress）的頂端激酶。長期以來，一個關鍵的問題是確定ATR激酶的激活機制---它如何對DNA損傷作出反應，以及它如何被激活。」

【25】The Lancet：我國35-75歲人群高血壓檢出率37%

10.1016/S0140-6736(17)32476-5

2017年10月，《柳葉刀》雜誌同期在線刊發國家心血管病中心、阜外醫院蔣立新教授團隊開展的迄今為止我國覆蓋最廣、規模最大的兩項高血壓管理現況調查結果。

作者指出，此次發表的兩項研究結果為各項政策的細化和深化提供了清晰的靶點。

China PEACE成人高血壓患病、知曉、治療和控制情況調查累計篩查35~75歲城鄉社區居民超過170萬人，結果發現年齡性別調整後高血壓檢出率為37%。

檢出的高血壓患者中知曉率、治療率和控制率分別為36%、23%和6%。

研究還發現，教育水平低、收入少、年齡輕，以及男性患者的血壓管理情況較差，西部地區和農村地區問題尤為突出。

此外，最常用的藥物類是鈣拮抗劑，使用率為55.2%。接受治療但血壓未控制的高血壓患者中，有81.5%只使用一種藥物。

【26】Science：重大突破！我國科學家證實寨卡病毒發生單個突變導致嬰兒出生缺陷

doi：10.1126/science.aam7120

在一項新的研究中，來自中國科學院、北京微生物流行病研究所、安徽醫科大學和泰山醫學院的研究人員報導，寨卡病毒已經存在了幾十年，但直到最近才開始導致出生缺陷，這是因為這種蚊媒病毒可能在2013年獲得一種突變。相關研究結果於2017年9月28日在線發表在Science期刊上，論文標題為「A single mutation in the prM protein of Zika virus contributes to fetal microcephaly」。

在這項新的研究中，中國科學家首次解釋了這種曾經相對無害的病毒如何轉變為一種全球的健康威脅。

中國科學家報導，在2013年法屬玻里尼西亞發生寨卡病毒流行病之前，它的一種名為pRM的結構蛋白發生了突變。

在這項新的研究中，中國科學家開展的一系列實驗證實，相比於較老的寨卡病毒版本，這種病毒的保護性外殼發生的這種突變使得它更可能殺死小鼠和人類中正在發育的腦細胞。（生物谷Bioon.com）

本文研究僅僅是2017年我國科學家發表的部分重要研究成果，相信2018年我國科學家會再創輝煌，取得更多重要研究成就！

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