最近,Cell期刊公布了“Best of Cell 2024”,呈现了从2023年底至2024年底期间在Cell期刊上发表的最引人注目的论文,共计12篇研究论文。在这12篇论文中,8篇由国内学者贡献,2篇由华人学者撰写,另外1篇论文的第一作者是华人。
以下是这 12 篇论文的介绍。
团队:北京生命科学研究所/清华大学生物医学交叉研究院张二荃团队论文:《Prolonged sleep deprivation induces a cytokine storm-like syndrome in mammals》该研究发现,长期睡眠剥夺触发小鼠危及生命的细胞因子风暴,并进一步阐明了背后的机制——睡眠剥夺诱导PGD2在大脑内积累,随后ABCC4转运蛋白介导的脑源性PGD2外排穿过血脑屏障,导致促炎细胞因子的过量产生,最终导致细胞因子风暴样表型和多器官功能障碍综合征(MODS)。论文:《Metabolic Regulation of Homologous Recombination Repair by MRE11 Lactylation》该研究显示MRE11乳酸化修饰调节同源重组修复,肿瘤细胞代谢产生的乳酸助其抵抗化疗,导致耐药。此外,进一步发现蛋白乳酸化修饰在肿瘤代谢与DNA损伤修复中的关键作用,为肿瘤治疗提供了新靶点和策略。
论文:《APOE3ch alters microglial response and suppresses Aβ-induced tau seeding and spread》PSEN1基因突变会导致早发性阿尔茨海默病(AD),而最近的一份病例报告显示,一个APOE3ch纯合突变携带者,抵抗了由PSEN1E280A突变引起的常染色体显性阿尔茨海默病。但尚不清楚APOE3ch是否参与了这种保护作用。
该研究创建了人源化APOE3ch基因敲入小鼠模型,与Aβ斑块沉积模型结合。通过注射AD-tau大脑提取物,研究了在有无淀粉样蛋白情况下tau蛋白的形成和扩散。结果显示,APOE3ch表达减少了外周血脂异常和与斑块相关的tau蛋白病理,同时降低了斑块周围的淀粉样蛋白反应,增强了小胶质细胞反应。
该研究还证明,与较弱的APOE3ch结合硫酸肝素蛋白聚糖相关的τ聚集物的髓系细胞吞噬和降解增加。APOE3ch影响小胶质细胞对Aβ斑块的反应,从而抑制Aβ诱导的tau蛋白的形成和播散。这些结果揭示了靶向Aβ诱导的tau蛋白病的新的可能性。团队:美国加州大学旧金山分校Joseph Costello团队与美国西北大学岳峰团队论文:《Glioblastoma evolution and heterogeneity from a 3D whole-tumor perspective》该研究采用了基因组学和表观基因组学测序方法对胶质母细胞瘤(GBM)组织和单个细胞进行了详细的研究,首次为胶质母细胞瘤提供了全肿瘤视角,并且在三维空间中重新定义了胶质母细胞瘤的肿瘤异质性,揭示了其最早的起源和演化。该研究提供了在线平台,允许用户可视化基因、转录组等特征在肿瘤中的空间模式,并生成摘要图和统计数据。这些资源对胶质母细胞瘤研究、临床治疗和预后研究具有重要价值,有助于深入理解该疾病,并改善患者预后和治疗效果。
论文:《X-ist ribonucleoproteins promote female sex-biased autoimmunity》自身免疫病是第三大常见的疾病类别,仅次于癌症和心脏病。值得关注的是,80%的自身免疫病患者是女性,例如,在系统性红斑狼疮(SLE)中,女性与男性患者的比例为9:1,在干燥综合征(Sjögren's disease)中,女性与男性患者的比例更是高达19:1。女性的两条X染色体会随机失活一条,该研究表明,调控雌性的X染色体中的一条随机失活的长链非编码 RNA(lncRNA)——X-ist,其与多种RNA结合蛋白结合形成X-IST-RNP,其包含的多种自身抗原成分导致了自身免疫。由于X-ist只在人类和雌性哺乳动物细胞中表达,因此驱动了性别偏倚自身免疫。世界首次!发现并命名了一种肠道激素——Cholesin(肠抑脂素)团队:清华大学生命科学学院王一国团队与南方医科大学南方医院张惠杰团队论文:《A gut-derived hormone regulates cholesterol metabolism》该研究首次发现并命名了一种肠道激素——Cholesin(肠抑脂素),并揭示了Cholesin调控机体胆固醇稳态的作用和机制,Cholesin-GPR146信号轴介导了肠道胆固醇吸收和对肝脏胆固醇合成的抑制作用。这种新发现的激素有望成为治疗高胆固醇血症和动脉粥样硬化的有效药物。论文:《Spatial proteomics in neurons at single-protein resolution》研究开发了SUM-PAINT技术,一种基于二级标签的无限制多重DNA-PAINT方法。它实现了高通量成像,分辨率优于15纳米,可进行几乎无限制的多重成像。通过此技术,研究团队在神经元中创建了30重单分子分辨率的数据集,并使用组学启发的分析方法探索数据,揭示了突触异质性的复杂性,并发现了一种新的突触类型。
该研究不仅为研究人员提供资源,还提供一个集成的获取和分析工作流程,用于在单蛋白分辨率下进行全面的空间蛋白质组学研究。团队:中国科学院动物研究所/北京干细胞与再生医学研究院于乐谦研究员、郭靖涛研究员、中国农业大学魏育蕾教授及中国科学院动物研究所王晓琰博士论文:《3D Reconstruction of a Gastrulating Human Embryo》该研究基于一枚珍贵的CS8时期完整人类胚胎,利用连续横断面高分辨空间转录组切片,结合机器学习算法进行三维对齐,构建了完整胚胎中不同细胞类型与基因表达的三维空间分布点云图,进而数字3D重构了首个完整人类原肠胚模型。团队:邦耀生物联合华东师范大学杜冰、刘明耀及海军军医大学附属长征医院徐沪济等论文:《Allogeneic CD19-targeted CAR-T therapy in patients with severe myositis and systemic sclerosis》研究通过CRISPR-Cas9技术改造CD19靶向的CAR-T细胞,开发出新一代异体通用型CAR-T疗法。该疗法成功治疗了1例难治性免疫介导的坏死性肌病患者和2例弥漫性皮肤系统性硬化症患者。随访6个月显示,3名患者症状深度缓解,临床反应指数评分显著提升,炎症和器官纤维化逆转,且无严重不良事件。
这些临床结果表明,现货通用型CAR-T细胞在治疗严重难治性自身免疫疾病方面具有高度安全性和有效性。值得一提的是,这是国际上首次报道异体通用型CAR-T细胞成功治疗自身免疫疾病,也是顶尖学术期刊Cell首次发表CAR-T细胞治疗自身免疫疾病研究。团队:中国科学院分子植物科学卓越创新中心王佳伟团队论文:《Reciprocal conversion between annual and polycarpic perennial flowering behavior in the Brassicaceae》在这项研究中,研究团队首先建立了两个多年生模式植物,使之与近缘一年生植物杂交,构建起两个跨物种遗传群体,再采用正向遗传学手段定位到了三个决定植物多年生的MADS-box基因(FLC、FLM和MAF)。该研究进一步发现,植物的生活史策略演化是由这三个基因剂量叠加所决定的连续过程,尤为重要的是,只需在一年生植物中转入这三个基因中的一个,就足以使其生活史策略转向多次结实多年生。世界首例!化学重编程的多能干细胞成功治疗1型糖尿病团队:南开大学/天津市第一中心医院沈中阳、王树森团队、北京大学/昌平实验室邓宏魁团队与杭州瑞普晨创科技有限公司的研究人员论文:《Transplantation of chemically induced pluripotent stem-cell-derived islet under the abdominal anterior rectus sheath in a type 1 diabetes patient》在这项新研究中,研究团队将化学重编程多能干细胞分化而来的胰岛(CiPSC-islets)移植到了一名1型糖尿病(T1D)患者的腹直肌前鞘下,获得了可耐受的安全性,并且在1年随访中不再需要外源胰岛素治疗,且恢复了血糖控制。这名患者的治疗效果鼓舞人心,支持了腹直肌前鞘下CiPSC-胰岛移植治疗1型糖尿病(T1D)的可行性。世界首个!青铜时代奶制品揭示人类与乳酸菌相互作用史团队:中国科学院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹团队联合中国科学院大学人文学院杨益民等论文:《Bronze Age cheese reveals human-Lactobacillus interactions over evolutionary history》该研究是世界首个古代奶制品宏基因组研究,揭示了开菲尔乳酸菌在欧洲和东亚的分支,特别是新疆开菲尔乳酸菌在东亚分支的位置,为新疆塔里木盆地古人群生活方式及技术文化交流提供了遗传学证据。
研究还比较了古代和现代开菲尔乳酸菌的功能性基因,发现其在耐药性、免疫及减轻肠道炎症方面有所演变,揭示了乳酸菌与人类协同演化、互利共生的分子机制。
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