Top 10：克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎有了新定義

克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎是炎性腸病的兩種主要形式；治療策略歷來(lái)是由二進(jìn)制分類(lèi)確定。遺傳研究已經(jīng)確定了炎性腸道疾病的163個(gè)易感基因位點(diǎn)，其中大多數(shù)的基因都影響了克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎的發(fā)生。為了進(jìn)一步了解兩種疾病之間的生物關(guān)系，一項(xiàng)包括來(lái)自歐洲、北美和澳大利亞16個(gè)國(guó)家49個(gè)中心的患者，其基因的關(guān)聯(lián)研究成果已經(jīng)廣泛應(yīng)用。該研究結(jié)果發(fā)表在《Lancet》上。

最終通過(guò)對(duì)大樣本患者的分析?；谶z傳風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型的得分可以很清楚的區(qū)別回腸和結(jié)腸克羅恩病。該研究的數(shù)據(jù)支持了炎性腸病內(nèi)失調(diào)的連續(xù)性，通過(guò)三組可以更好地解釋?zhuān)ɑ啬c克羅恩氏病，結(jié)腸克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎），比克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎的當(dāng)前定義能更好地說(shuō)明。疾病位置是一個(gè)病人的疾病的固有方面，部分是由基因決定的，也是隨著時(shí)間的變化，疾病行為變化的主要驅(qū)動(dòng)力。

Top 9：跳躍基因上的蛋白工廠

Salk生物研究所的科學(xué)家們報(bào)告稱發(fā)現(xiàn)人類(lèi)和黑猩猩的DNA布滿了他們稱作為ORFO的遺傳密碼序列。這些ORFO序列散布在整個(gè)基因組的跳躍基因上，它們有可能生成了數(shù)百甚至數(shù)千種從前未知的蛋白。該研究發(fā)表于《Cell》上。

本次研究將焦點(diǎn)放在了稱作為L(zhǎng)INE-1元件的跳躍基因上，人們認(rèn)為L(zhǎng)INE-1元件只包含兩條蛋白質(zhì)編碼序列。這些序列被稱為開(kāi)放閱讀框(ORF)，兩條從前已知的序列ORF1和ORF2被認(rèn)為參與生成了使得LINE-1元件能夠在基因組中四處移動(dòng)的重要蛋白，這次發(fā)現(xiàn)了第三個(gè)開(kāi)放閱讀框。他們基于其定位在LINE-1元件中靠近ORF1的位置將之命名為ORFO。這一研究發(fā)現(xiàn)重繪了靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物中一部重要遺傳機(jī)器的藍(lán)圖，添加了全新的齒輪。具有ORF0的跳躍基因?qū)嵸|(zhì)上是帶著輪子的蛋白質(zhì)工廠，并且在數(shù)億年的進(jìn)化中一直驅(qū)動(dòng)著這輛汽車(chē)。

Top 8：揭開(kāi)腫瘤細(xì)胞的耐藥機(jī)制

大約一半的腫瘤都缺失p53基因，它有助于健康細(xì)胞防止基因突變。這些腫瘤當(dāng)中有許多會(huì)對(duì)化療藥物產(chǎn)生耐藥性?，F(xiàn)在，麻省理工學(xué)院（MIT）的癌癥生物學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象是如何發(fā)生的。相關(guān)研究發(fā)表在《Cancer Cell》上。

當(dāng)p53缺失時(shí)，一個(gè)備份系統(tǒng)會(huì)接管，刺激癌細(xì)胞繼續(xù)分裂，即使當(dāng)它們?cè)馐芰藦V泛的DNA損傷，阻斷該備份系統(tǒng)，可以使p53缺陷的腫瘤對(duì)化療更敏感。這也有可能使我們通過(guò)測(cè)量這個(gè)系統(tǒng)在患者腫瘤中有多活躍，來(lái)預(yù)測(cè)哪些患者最有可能從化療中獲益。這個(gè)備份系統(tǒng)——稱為MK2通路，可取代p53的部分功能。MK2通路，可使細(xì)胞對(duì)DNA損傷進(jìn)行修復(fù)，并繼續(xù)分裂，但如果傷害太大，它不會(huì)強(qiáng)迫細(xì)胞經(jīng)受細(xì)胞自殺。這使得癌細(xì)胞在化療后繼續(xù)不受控制的增長(zhǎng)。而這條通路的關(guān)鍵點(diǎn)就是MK2蛋白通過(guò)激活hnRNPA0 RNA結(jié)合蛋白而發(fā)揮控制作用。此研究的意義在于MK2通路可以作為新藥的一個(gè)很好靶標(biāo)，使腫瘤對(duì)DNA損傷的化療藥物更敏感。

Top 7：摧毀HIV的藏身地

抗HIV藥物雖然能延長(zhǎng)數(shù)百萬(wàn)人的生命，卻不能徹底消滅病毒。HIV能將遺傳物質(zhì)整合到一些白細(xì)胞染色體中來(lái)避開(kāi)免疫系統(tǒng)的監(jiān)控。最近有團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種雙特異性抗體，可以為免疫應(yīng)答“瞄準(zhǔn)”潛伏著的HIV細(xì)胞，摧毀病毒的藏身地。

抗體是免疫系統(tǒng)生成Y形分子，能夠有效靶標(biāo)病原體。天然抗體的雙臂結(jié)合同樣的蛋白，而雙特異性抗體的雙臂靶向不同的目標(biāo)。為了更好的打擊潛伏HIV設(shè)計(jì)了同時(shí)靶標(biāo)白細(xì)胞表面受體（CD3）和HIV蛋白的雙特異性抗體。這種抗體不僅能夠逆轉(zhuǎn)HIV的潛伏性，還承擔(dān)著清除被感染細(xì)胞的任務(wù)。研究人員選擇CD3受體有兩個(gè)原因:其一,HIV DNA藏身的白細(xì)胞表達(dá)CD3受體;其二,摧毀被感染細(xì)胞的淋巴細(xì)胞也表達(dá)CD3。雙特異性抗體結(jié)合HIV潛伏細(xì)胞的CD3之后，促使這些細(xì)胞分裂，喚醒沉睡中的病毒。這些細(xì)胞產(chǎn)生新的HIV蛋白遷移到細(xì)胞表面。這時(shí)雙特異抗體就能一面清除殺傷性T細(xì)胞，一面殺死有HIV蛋白的細(xì)胞。

Top 6：食用抗氧化劑會(huì)促進(jìn)癌癥轉(zhuǎn)移

癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移是癌細(xì)胞從原發(fā)部位傳播到身體其他部分的過(guò)程，是導(dǎo)致多數(shù)癌癥病人死亡的重要原因。該研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)對(duì)癌癥小鼠模型進(jìn)行抗氧化物處理會(huì)使癌細(xì)胞擴(kuò)散更快。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《Nature》上。

抗氧化物對(duì)人體有益的觀點(diǎn)非常強(qiáng)大，一些臨床試驗(yàn)也給癌癥病人進(jìn)行抗氧化物處理，但在其中一些研究中發(fā)現(xiàn)接受抗氧化物處理的病人死亡得更快，原因可能是這樣的，癌細(xì)胞會(huì)從抗氧化物中獲益。雖然這項(xiàng)研究結(jié)果還沒(méi)有在人體中得到驗(yàn)證，但研究人員仍然提出：應(yīng)該用促氧化物質(zhì)治療癌癥，并且癌癥病人不應(yīng)在飲食中補(bǔ)充大量抗氧化物質(zhì)。這項(xiàng)研究為癌癥治療增加了新的可能性。

Top 5：大腦一般的細(xì)菌

人腦是進(jìn)化的最高杰作，而細(xì)菌則是一些低等個(gè)體，兩者之間有著天淵之別。而如今加州大學(xué)圣迭戈分校的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌相互通訊的機(jī)制與人類(lèi)大腦非常相似。這項(xiàng)研究發(fā)表在《Nature》上。

人類(lèi)的感覺(jué)、行為和智力都取決于大腦神經(jīng)元之間的電信號(hào)傳導(dǎo)，這一過(guò)程由離子通道介導(dǎo)。現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌也通過(guò)這樣的離子通道進(jìn)行通訊，并由此解決自己的代謝壓力。由此可見(jiàn)，代謝壓力觸發(fā)的神經(jīng)疾病可能具有古老的細(xì)菌淵源，人們可以從一個(gè)新角度來(lái)看這類(lèi)疾病的治療。人類(lèi)大腦活動(dòng)有一半是谷氨酸驅(qū)動(dòng)的。進(jìn)一步研究表明，生物膜的遠(yuǎn)距離電信號(hào)傳導(dǎo)是通過(guò)鉀離子實(shí)施的，鉀離子擴(kuò)散波協(xié)調(diào)著內(nèi)部和外部細(xì)菌的代謝活性。去除細(xì)菌的鉀離子通道，生物膜的電信號(hào)傳導(dǎo)就無(wú)法進(jìn)行。同時(shí)研究指出，這種細(xì)菌通訊機(jī)制與人類(lèi)大腦的“皮層擴(kuò)散性抑制”驚人的相似，而皮層擴(kuò)散性抑制被認(rèn)為與偏頭疼和癲癇有關(guān)，這說(shuō)明許多癲癇和偏頭疼藥物也能有效攻擊細(xì)菌生物膜，幫助人們解決全球性健康難題——抗生素抗性。

Top 4：首次揭示miRNA編碼的行為

Sussex大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在《Science》雜志上發(fā)表文章，首次揭示了一種控制精確行為的microRNA。如果這種microRNA發(fā)生了突變，果蠅幼蟲(chóng)被顛倒之后就難以恢復(fù)自己的方位。

研究顯示，miR-iab4/8發(fā)生突變會(huì)影響果蠅幼蟲(chóng)的行為能力。這些幼蟲(chóng)被顛倒之后不能自主調(diào)整方向（self-righting）。果蠅是遺傳學(xué)研究中常用的模式生物，它們與包括人類(lèi)在內(nèi)的高等生物共享許多基礎(chǔ)機(jī)制，而且繁殖速度快，容易在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)。這種突變影響了Hox基因Ultrabithorax。Ultrabithorax基因主要控制昆蟲(chóng)中胸到腹部第一節(jié)的發(fā)育，去除該基因在特定神經(jīng)元中受到的抑制會(huì)導(dǎo)致self-righting缺陷。這項(xiàng)研究為人們展示了一個(gè)由microRNA編碼的行為。研究人員指出，在果蠅和其他生物中應(yīng)該還有其它microRNA參與了行為控制。

Top 3：科學(xué)家深入剖析并闡明大腦的結(jié)構(gòu)

來(lái)自哈佛大學(xué)等處的研究者成功在納米尺寸上對(duì)小鼠大腦的一部分進(jìn)行了綜合成像，該研究或?yàn)槔斫鈱W(xué)習(xí)改變大腦的機(jī)制提供一定的思路和幫助。這項(xiàng)研究發(fā)表于《Cell》上。

研究者對(duì)小鼠的大腦進(jìn)行圖像采集并且進(jìn)行了流水線式的分析，軸突通常會(huì)在相同的樹(shù)突位置產(chǎn)生兩個(gè)、三個(gè)甚至更多的突觸，多個(gè)接觸的軸突可以同樹(shù)突進(jìn)行高效地交流溝通，因?yàn)樗鼈冎g存在著緊密的聯(lián)系，深入研究發(fā)現(xiàn)，某些軸突可以在相同的樹(shù)突附近形成突觸，樹(shù)突棘不會(huì)通過(guò)軸突的電活性來(lái)進(jìn)行成形，這與傳統(tǒng)的看法相反；樹(shù)突棘的形狀會(huì)從較長(zhǎng)的膜狀結(jié)構(gòu)變成粗短的結(jié)構(gòu)，基于軸突的電活性可以幫助進(jìn)行成形，但由于在相同的軸突上存在多個(gè)不同形狀衰弱的樹(shù)突棘，因此其需要相同的電活性。在如此小的大腦區(qū)域中還發(fā)現(xiàn)了1500個(gè)可以提供軸突和樹(shù)突的神經(jīng)元細(xì)胞，而這是一個(gè)非常驚人的數(shù)量，這些神經(jīng)細(xì)胞就會(huì)形成大量大腦區(qū)域，并且構(gòu)建出哺乳動(dòng)物大腦中復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。本文研究中研究人員深入剖析了小鼠大腦的結(jié)構(gòu)，后期研究者還將繼續(xù)深入研究來(lái)解析大腦的奧秘。

Top 2：破解自然選擇的世紀(jì)謎題

許多身體結(jié)構(gòu)的相對(duì)大小和形狀，是高度保守的，與生理學(xué)機(jī)能和行為直接相關(guān)。當(dāng)研究人員改變這些比例時(shí)會(huì)發(fā)生什么呢？最近，來(lái)自挪威、美國(guó)的一個(gè)研究小組在《PNAS》發(fā)表的一項(xiàng)研究，給出了答案。

異速生長(zhǎng)（Allometry），往往也譯成相對(duì)生長(zhǎng)，是有機(jī)體某一部分或某一指標(biāo)的不等速生長(zhǎng)，反映了生長(zhǎng)和分配之間的數(shù)量關(guān)系，是現(xiàn)代生態(tài)學(xué)的重要概念之一。它非常的精確，經(jīng)過(guò)數(shù)百萬(wàn)年也不會(huì)發(fā)生改變。一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，研究人員一直想知道，這是否是由最佳功能的自然選擇引起，或者是由阻止進(jìn)化變化的限制條件引起的。在昆蟲(chóng)飛翅中，圓度和大小之間存在一種關(guān)系，因此較小的翅膀要比大翅膀圓。在同一物種的個(gè)體之間、以及不同的物種之間，這種關(guān)系是高度一致的，通過(guò)研究111種果蠅飛翅的異速生長(zhǎng)，研究人員發(fā)現(xiàn)，異速生長(zhǎng)率的改變確實(shí)是有可能的。研究人員選擇對(duì)其他重要特征（影響生存和繁殖）有害的遺傳變異，從而表明，異速生長(zhǎng)的關(guān)系受到潛在遺傳結(jié)構(gòu)的約束。遺傳因子制約，可能在進(jìn)化過(guò)程中扮演重要的角色。

Top 1：世界上最大的人類(lèi)基因組變異被解析

由千人基因組計(jì)劃協(xié)會(huì)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國(guó)際科學(xué)家小組，構(gòu)建出了世界上最大的人類(lèi)基因組變異目錄，可為研究人員提供有價(jià)值的線索幫助他們確立一些人容易罹患各種疾病的原因。盡管大多數(shù)的人類(lèi)基因組變異都是無(wú)害的，一些甚至是有益的，但也有些變異卻可導(dǎo)致疾病，造成認(rèn)知障礙，影響癌癥、肥胖、糖尿病、心臟病和其他疾病的易感性。了解基因組變異導(dǎo)致疾病的機(jī)制或可幫助臨床醫(yī)生改進(jìn)診斷及治療方法及開(kāi)發(fā)出新的防治對(duì)策。

在第一篇Nature文章中，研究人員鑒別出了人類(lèi)基因組中因人而異的大約8800萬(wàn)個(gè)位點(diǎn)，建立了一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)作為標(biāo)準(zhǔn)參考，確定在種群中及世界各地人類(lèi)基因組組成的變異。其可用于廣泛的人類(lèi)生物學(xué)和醫(yī)學(xué)研究中。其中大約四分之一的變異是常見(jiàn)的，存在于許多或所有種群中，而大約四分之三存在于僅1%的人群中或甚至更為罕見(jiàn)。千人基因組計(jì)劃為科學(xué)家們開(kāi)展研究，探究疾病中的基因組貢獻(xiàn)，包括研究常見(jiàn)和罕見(jiàn)變異提供了一個(gè)資源。第二篇Nature論文中，科學(xué)家們調(diào)查了2,504個(gè)樣本中的基因組結(jié)構(gòu)變異。他們發(fā)現(xiàn)了近6.9萬(wàn)個(gè)結(jié)構(gòu)變異，這些基因組變異，包括缺失、插入和復(fù)制，其中許多影響了基因。研究人員構(gòu)建出了8類(lèi)結(jié)構(gòu)變異的圖譜，這些結(jié)構(gòu)變異潛在地促成了疾病。現(xiàn)在每個(gè)人都想知道關(guān)于人類(lèi)疾病這些變異會(huì)告訴我們些什么。