離 2023 年僅有一月有餘，科研人們定在努力拼搏，想要做出滿意的成績。
本週學術君繼續帶領小夥伴們遨遊學術之海，領略科研的神秘魅力。
1.Nature：破解癌細胞的溝通機制
全世界每年結直腸癌的致死人數在各種癌症中位居第 2 位。
2022 年，德國法蘭克福大學Florian Greten教授團隊在Nature雜誌發表研究論文Colon tumour cell death causes mTOR dependence by paracrine P2X4 stimulation。
該研究化療期間死亡的腫瘤細胞會與鄰近的腫瘤細胞溝通，幫助其生存率提高，其經過重新程式設計後，對治療產生抵抗力，從而能夠逃脫死亡，揭示了結直腸癌對化療耐藥的一種新機制。
圖 1：來源Nature
2.Cell：病毒中存在 CRISPR 系統，挖掘出更小更高效的 Cas 酶
噬菌體是否進化出了自己的 CRISPR-Cas 系統，目前還缺少系統性的研究。
2022 年 11 月 23 日，諾獎得主和 CRISPR 基因編輯先驅Jennifer Doudna等人在Cell雜誌上發表了研究論文Diverse virus-encoded CRISPR-Cas systems include streamlined genome editors。
該研究發現了約 6000 種具有 CRISPR-Cas 系統，且涵蓋了所有已知的六種 CRSIPR-Cas 系統類型的噬菌體（佔已知噬菌體的 0.4%），令人驚喜的是，其中一些來自噬菌體的 Casλ 酶（屬於Ⅴ型，僅 700 多個氨基酸大小）能夠編輯植物和人類細胞基因組，且擁有小型化和高編輯效率的優點。
圖 2：來源Cell
3.Nature Communications：懷孕會改變女性的大腦
眾所周知，懷孕會影響女性的激素分泌、心臟、血液及呼吸系統，然而如何影響大腦目前未知。
2022 年 11 月 22 日，荷蘭萊頓大學的Elseline Hoekzema博士等人在Nature Communications雜誌發表研究論文Mapping the effects of pregnancy on resting state brain activity, white matter microstructure, neural metabolite concentrations and grey matter architecture。
該研究對未生育女性的女性灰質體積變化圖與初為人母的灰質體積變化圖進行了分析，發現與生育前相比，成為母親後的女性的大腦灰質體積均發生減少，並且懷孕會導致神經結構和神經網路組織發生了選擇性強烈變化，這些變化促進了懷孕和產後成為母親的過程。
圖 3：來源Nature Communications
4.Circulation：滴血驗病，僅驗血就能檢測致命的心臟病
心肌炎容易誘發心臟病，且難以診斷。
2022 年 11 月 23 日，英國倫敦瑪麗女王大學的研究人員在Circulation雜誌發表研究論文Circulating c-Met–Expressing Memory T Cells Define Cardiac Autoimmunity。
該研究發現了心肌炎的一種血液生物標誌物，心肌炎患者血液中循環的 T 細胞表面帶有 cMet 分子的 T 細胞水平顯著升高。通過驗血就能發現這種致命且難以診斷的炎症性，這種快速、廉價的診斷方法為治療心肌炎帶來了曙光。
圖 4：來源Circulation
5.Cell：揭開葉綠體蛋白轉運體之謎
葉綠體是負責植物光合作用和光自養生長的重要的細胞器，其蛋白轉運體神秘面紗一直未被揭開。
2022 年 11 月 21 日，西湖大學閆湞課題組在Cell雜誌線上發表研究論文Structure of a TOC-TIC supercomplex spanning two chloroplast envelope membranes。
該研究報道了報道了萊因衣藻 TOC-TIC 超複合物在 2.5 埃的平均解析度下的冷凍電子顯微鏡 (cryo-EM) 結構，共包含 14 個確定的成分。TOC 的前蛋白傳導孔是 Toc120 和 Toc75 共組裝的雜交 β-桶狀蛋白，而 TIC 的潛在易位路徑是由 Tic20 和 YlmG 的跨膜螺旋形成的，而不是 Tic110 的經典模型。
圖 5：來源Cell
6.Nucleic Acids Research：揭示 CHD6 轉錄激活致癌途徑的潛在機理
CHD6 是染色質域解旋酶 DNA 結合蛋白家族的一員，但關於它在染色質重塑或癌症疾病中的確切作用還知之甚少。
2022 年 11 月 21 日，北京大學趙東宇等多個團隊在Nucleic Acids Research雜誌發表發表CHD6 promotes broad nucleosome eviction for transcriptional activation in prostate cancer cells。
該研究表明 CHD6 促進前列腺癌細胞中核小體廣泛「排出」以轉錄激活致癌途徑，即 CHD6 與染色質結合，促進核小體的廣泛「排出」，從而激活許多癌症途徑的轉錄激活。報道了 CHD 家族蛋白 CHD6 作為前列腺癌新致癌基因的未被重視的作用，發現 CHD6 在前列腺癌中的表達升高與不良預後相關。
圖 6：來源Nucleic Acids Research
7.Nature Communications：發現乳腺癌芳香化酶抑制劑耐藥的潛在新機理
芳香化酶抑制是一種有效的內分泌療法，常被用於乳腺癌的治療。
2022 年 11 月 22 日，中山大學宋爾衛及羅曼莉團隊共同通訊在Nature Communications雜誌發表研究論文Long noncoding RNA DIO3OS induces glycolytic-dominant metabolic reprogramming to promote aromatase inhibitor resistance in breast cancer。
該研究表明芳香酶抑制劑（AI）耐藥乳腺腫瘤表現出增強的有氧糖酵解特徵，長非編碼 RNA（lncRNA）DIO3OS 上調，這與 AI 治療乳腺癌患者的預後不良相關，同時證明靶向癌症代謝成為改善抗癌治療的重要策略。
圖 7：來源Nature Communications
8.Science：顛覆「每天 8 杯水」認知
每天喝八杯水的理論深入人心，然而最新研究給出了新的答案。
2022 年 11 月 25 日，中國科學院深圳先進技術研究院John Roger Speakman聯合諸多國際團隊在Science雜誌發表研究論文Variation in human water turnover associatedwith environmental and lifestyle factors。
該研究基於穩定同位素法，對 26 個國家共計 5604 名受試者進行了研究，樣本年齡覆蓋 8 天大的嬰兒到 96 歲的老人，推匯出全球首個用於預測人體每天水週轉量的公式，發現每天 8 杯水（約 2 升）的推薦量對大多數人來說可能是太多了。
圖 8：來源Science
9.Nature Biomedical Engineering：利用人星形膠質細胞再生出腦類器官
目前，無論體外還是體內誘導產生具有精細結構的脊髓組織都面臨巨大挑戰。
2022 年 11 月 25 日，復旦大學腦科學轉化研究院邵志成團隊在Nature Biomedical Engineering雜誌上發表研究論文Generation of neural organoids for spinal-cord regeneration via the direct reprogramming of human astrocytes。
該團隊初次實現了直接利用體細胞再生 3D 神經組織並用於修復中樞神經系統損傷，發現人星形膠質細胞可被直接重程式設計為早期神經外胚層細胞，被重程式設計細胞不僅自組裝形成皮層類器官，而且能夠遷移到到小鼠正常脊髓組織內部，與宿主神經元建立突觸連接。
圖 9：來源Nature Biomedical Engineering
10.The Lancet Regional Health—Southeast Asia：限制熱量飲食 3 個月能夠緩解糖尿病
糖尿病是一種慢性疾病，影響全球超過 4.6 億人，給個人和社會帶來沉重的負擔。
2022 年 11 月 23 日，英國格拉斯哥大學的研究人員在The Lancet Regional Health—Southeast Asia雜誌發表研究論文Dietary weight-management for type 2 diabetes remissions in South Asians：The South Asian diabetes remission randomised trial for proof-of-concept and feasibility (STANDby)。
該研究招募了南亞種族的 25 名參與者，他們患有 2 型糖尿病不超過 4 年，BMI 在 25-45 之間，平均年齡為 45 歲。在平均 105 天的限制熱量飲食下，43% 的參與者在不需要藥物治療下實現了糖尿病緩解；35% 的人體重減輕了 10% 以上，肝臟脂肪含量幾乎減半。
圖 10：來源The Lancet Regional Health—Southeast Asia
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參考文獻：
1. Mark Schmitt et al., Colon tumour cell death causes mTOR dependence by paracrine P2X4 stimulation. Nature (2022) Doi: https://doi.org/10.1038/s41586-022-05426-1
2. Basem Al-Shayeb et al. Diverse virus-encoded CRISPR-Cas systems include streamlined genome editors. https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.10.020.
3. Hoekzema E, van Steenbergen H, Straathof M, et al. Mapping the effects of pregnancy on resting state brain activity, white matter microstructure, neural metabolite concentrations and grey matter architecture. Nat Commun. 2022;13(1):6931. Published 2022 Nov 22. doi:10.1038/s41467-022-33884-8
4. Fanti S, Stephenson E, Rocha-Vieira E, et al. Circulating c-Met-Expressing Memory T Cells Define Cardiac Autoimmunity [published online ahead of print, 2022 Nov 23]. Circulation. 2022;10.1161/CIRCULATIONAHA.121.055610. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.121.055610
5. Jin Z, Wan L, Zhang Y, et al. Structure of a TOC-TIC supercomplex spanning two chloroplast envelope membranes [published online ahead of print, 2022 Nov 15]. Cell. 2022;S0092-8674(22)01376-9. doi:10.1016/j.cell.2022.10.030
6. Zhao D, Zhang M, Huang S, et al. CHD6 promotes broad nucleosome eviction for transcriptional activation in prostate cancer cells [published online ahead of print, 2022 Nov 21]. Nucleic Acids Res. 2022;gkac1090. doi:10.1093/nar/gkac1090
7. Chen X, Luo R, Zhang Y, et al. Long noncoding RNA DIO3OS induces glycolytic-dominant metabolic reprogramming to promote aromatase inhibitor resistance in breast cancer. Nat Commun. 2022;13(1):7160. Published 2022 Nov 22. doi:10.1038/s41467-022-34702-x
8. YOSUKE YAMADA et al. Variation in human water turnover associatedwith environmental and lifestyle factors.Science (2022) DOI: 10.1126/science.abm8668
9. Xu J, Fang S, Deng S, et al. Generation of neural organoids for spinal-cord regeneration via the direct reprogramming of human astrocytes [published online ahead of print, 2022 Nov 24]. Nat Biomed Eng. 2022;10.1038/s41551-022-00963-6. doi:10.1038/s41551-022-00963-6
10. NaveedSattar et al. Dietary weight-management for type 2 diabetes remissions in South Asians: The South Asian diabetes remission randomised trial for proof-of-concept and feasibility (STANDby). The Lancet Regional Health—Southeast Asia (2022).https://doi.org/10.1016/j.lansea.2022.100111
