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TOP25! 2017年,那些“改写教科书”及“颠覆性”的研究……

点击次数:801 发布时间:2018-02-05

本文转自生物探索

导语

编者按

“不是葡萄糖,癌细胞主要以乳酸为食;高脂饮食延长寿命;DNA复制与我们想象的并不同;全新DNA聚合酶不需要引物;肺具有新功能——造血……”2017年,有大量的研究成果颠覆了我们先前的认知,甚至改写了教科书。本文中,探索君为大家完整总结了2017年这些刷新认知的科学成果。

1与饮食相关

1# Cell子刊再次颠覆认知,高脂饮食延长寿命,改善记忆?

 

论文一:Ketogenic Diet Reduces Midlife Mortality and Improves Memory inAging Mice

论文二:A Ketogenic Diet Extends Longevity and Healthspan in Adult Mice

 

 

9月5日,发表在CellMetabolism上的两项独立研究再次为脂肪“正名”。研究发现,高脂低碳水化合物的生酮饮食(ketogenic diet)可以改善记忆力,降低死亡率。【详细】

 

2# 两篇《柳叶刀》论文:颠覆你对脂肪和碳水化合物的传统看法

 

论文一:Associations of fats and carbohydrate intake with cardiovasculardisease and mortality in 18 countries from five continents (PURE): aprospective cohort study

 

论文二:Fruit, vegetable, and legume intake, and cardiovascular disease anddeaths in 18 countries (PURE): a prospective cohort study

 

 

传统上,我们一般认为,吃低脂肪食物会有利于身体健康,但8月29日发表在国际医学期刊《柳叶刀》上的两篇论文的结果却让人们大跌眼镜,颠覆了我们对脂肪和碳水化合物的看法。研究不仅给“脂肪”正了名,还质疑了蔬菜和水果是不是吃“越多越好”。【详细】

 

3# BJSM:饱和脂肪并不是心血管疾病的“罪魁祸首”

 

Saturated fat does not clog the arteries:coronary heart disease is a chronic inflammatory condition, the risk of whichcan be effectively reduced from healthy lifestyle interventions

 

 

先前,大家普遍认为饮食中的饱和脂肪会阻塞动脉并导致冠心病。然而,4月25日发表于British Journal of Sports Medicine上的一篇文章却提出了相反的观点。研究人员认为,饱和脂肪阻塞动脉这个概念完全是错误的。该研究小组引用的综述显示,饱和脂肪摄入与心脏病风险升高无关。【详细】

 

4# 2篇JCI:高盐食物,让你饿,而不是渴

 

论文一:Increased salt consumption induces body water conservation and decreasesfluid intake

论文二:High salt intake reprioritizes osmolyte and energy metabolism forbody fluid conservation

 

 

通常,我们认为含盐量高的食物会让我们口渴,需要补充更多的水分。然而,4月17日,发表在Journal of Clinical Investigation上的两篇论文却表明,事实并非如此。通过模拟太空飞行,科学家们意外发现:摄取高盐食物会减少喝水量,同时,它会增加饥饿感。【详细】

 

2与疾病相关

 

5# 颠覆认知!NEJM:立体定向放疗竟能缓解顽固心律失常

 

Noninvasive Cardiac Radiation for Ablationof Ventricular Tachycardia

 

 

根据常识,放疗是抑制和杀灭癌细胞的一种治疗方法。但12月14日,发表在NEJM上的一篇论文再次颠覆了我们的认知:华盛顿大学医学院的研究人员证明,立体定向放疗竟成功治疗了5名室性心动过速患者。【详细】

 

6# Nature颠覆教科书:不是葡萄糖!癌细胞主要以乳酸为食

 

Glucose feeds the TCA cycle via circulatinglactate

 

 

长久以来,乳酸都被视作无氧条件下代谢产生的废物。然而,11月18日,一项发表于Nature杂志的论文提出了颠覆性的观点:乳酸不仅是无氧条件下的代谢产物,更可能是人体zui重要的能量载体;同时,它还是癌细胞zui重要的直接营养来源。这项研究可能为癌症等疾病的研究打开新的思路。【详细】

 

7# Nature:和想象大不相同!炎症引发肝癌PD-L1分子起关键作用

 

Inflammation-induced IgA+ cellsdismantle anti-liver cancer immunity

 

 

11月8日,发表在Nature上的一项研究颠覆了传统认知:长期以来,研究人员一直认为,炎症引发癌症是因为炎症直接影响了癌细胞,刺激它们分裂,并保护其免受死亡。然而,真相却大不相同!来自加州大学圣地亚哥医学院的科学家们证实,慢性肝脏炎症是通过抑制免疫监视作用(immunosurveillance,一种自然的防御机制,免疫系统借此来抑制癌症的发展)来促进癌症的。【详细】

 

8# 颠覆认识!神经刺激让昏迷15年植物人出现意识

 

Restoring consciousness with vagus nervestimulation

 

 

9月25日,CurrentBiology报道了一项突破性的进展:经过一个月的迷走神经刺激治疗,一个昏迷15年的植物人出现意识。该结果颠覆了持续超过12个月的意识障碍是无法逆转的这一固有认识。【详细】

 

9# Nature:阿尔兹海默症风险基因,远比我们想象的“坏”

 

ApoE4 markedly exacerbates tau-mediatedneurodegeneration in a mouse model of tauopathy

 

 

近1/4世纪之前,ApoE4突变基因被发现并证实是阿尔兹海默症的一个主要风险因素,它的出现甚至于会将这一神经衰退性疾病的发生概率提高12倍!过去的研究多认为,ApoE4会促进β-淀粉样蛋白聚集,加快老年斑的形成。9月20日,发表在Nature上的一篇文章却颠覆了传统的研究和治疗思路!科学家们发现,ApoE4基因与Tau蛋白之间存在——ApoE4会加剧由Tau蛋白引发的神经损伤;而且,它还会引发免疫反应,攻击神经细胞。【详细】

 

10# 阿尔茨海默病患者的记忆或许并没有丢失,而是被“封印”了……

 

Optogenetic stimulation of dentate gyrusengrams restores memory in Alzheimer's disease mice

 

 

记忆丧失是阿尔茨海默病的主要症状之一。长期以来,人们认为聚集在大脑中的淀粉样蛋白斑破坏了那些储存记忆的神经元。但7月20日,发表在Hippocampus上的一项研究却发现,阿尔茨海默病模型小鼠失去的记忆能够被重新唤起。这项颠覆传统观点的研究认为,阿尔茨海默病或许并不会损伤记忆本身,而是破坏了我们重新唤起记忆的能力,更重要的是,这些被“封印”的记忆或许能够被人为地唤起。【详细】

 

11# 颠覆常识!化疗反而增加了乳腺癌转移风险

 

Neoadjuvant chemotherapy induces breastcancer metastasis through a TMEM-mediated mechanism

 

 

7月5日,发表在《科学》子刊ScienceTranslational Medicine上的一项研究颠覆了许多人的常识。这项研究发现,在乳腺癌手术前使用化疗,可能反而增加了癌症的转移风险!

 

探索君报道链接:

http://www.biodiscover。。com/news/research/724466.html

 

3与DNA、基因等有关

12# Science颠覆教科书!自私的基因改写遗传学基本定律

 

Spindle asymmetry drives nonMendelian chromosomesegregation

 

 

来自宾夕法尼亚大学的Michael Lampson教授与他的团队用无可辩驳的事实证明,一些染色体会“欺骗”细胞,打破平衡,增加自己进入生殖细胞的概率,背后的机制则涉及一类自私的基因元件。这篇颠覆性的论文于11月3日发表在Science杂志上。【详细】

 

13# Science:新论文改写“细胞分裂”基因表达理论

 

Mitotic transcription and waves of genereactivation during mitotic exit

 

 

9月14日,一篇发表在Science上的论文再次颠覆了传统认知。来自美国宾夕法尼亚大学的科学家们证实,先前学界提出的细胞分裂期间的基因表达理论是有误的。长期以来,研究者们认为,在细胞分裂期间,基因会变得“沉默”,不会被转录成蛋白质或调控分子。但该研究发现,尽管水平很低,但在复制期间,基因表达其实仍在继续。【详细】

 

14# Science破解世纪之谜:揭秘人类活细胞中的DNA结构

 

ChromEMT: Visualizing 3D chromatinstructure and compaction in interphase and mitotic cells

 

 

7月28日,发表在Science杂志上的封面论文似乎又要改变人们此前对染色质结构的想象了。该研究中,科学家们揭开了关于染色质中DNA组织的世纪之谜,在人类活细胞的细胞核中实现了3D基因组成像。【详细】

 

15# Cell改写教科书:亲眼见证!DNA复制与我们想象的并不同

 

Independent and Stochastic Action of DNAPolymerases in the Replisome

 

 

6月15日,发表Cell杂志上的一项研究中,科学家们观察到了单个DNA分子的复制画面,并且获得了一些惊人的发现。研究称,DNA复制的随机性要比人们想象的要多得多。 

传统的观点认为,DNA复制中,前导链和后随链上的聚合酶在某种程度上是相互协调的,复制速度基本保持一致,从而保证其中一条链上的聚合酶不会于另一个。然而,这一研究证实,先导链和后随链之间并没有互相协调,它们完全是自主的。有时,后随链合成停止了,但先导链的合成却在继续增长。【详细】

 

16# PNAS:*个不需要引物的 DNA 聚合酶

 

Deep-sea vent phage DNA polymerasespecifically initiates DNA synthesis in the absence of primers

 

 

生物党都知道,DNA聚合酶催化DNA合成需要满足4个条件:单链DNA模板、四种脱氧核糖核苷三磷酸底物(dNTPs)、镁(锰)离子和一段引物(DNA或RNA)。然而,3月6日,发表在PNAS杂志上的一项研究发现了自然界已知的*个不需要引物的DNA聚合酶。【详细】

 

4与大脑有关

 

17# 颠覆教科书!脑内隐秘“排毒系统”终于现形,曾被否定200多年

 

Human and nonhuman primate meninges harborlymphatic vessels that can be visualized noninvasively by MRI

 

 

如今在医院里执刀或者坐诊的医生们所接受的教育是:位于颅骨内的大脑,不具备淋巴系统。但10月3日,发表在eLife上的一项研究中,来自美国国家神经病学和中风研究所的研究人员公布了脑内淋巴管成像图,这些紫色的淋巴管*次清晰地呈现在人们眼前。

 

探索君报道链接:

http://www.biodiscover。。com/news/research/726722.html

 

18# 记忆存储并不需要突触强化!诺奖得主PNAS发表颠覆性发现

 

Silent memory engrams as the basis forretrograde amnesia

 

 

过去,我们一直认为,存储信息依赖于记忆细胞之间的突触连接增强效应。9月28日,发表在PNAS上的文章却颠覆了这一传统认知:记忆存储并不需要突触强化。相反,在事件发生后的zui初几分钟内,记忆细胞之间的连接模式就足以存储一段记忆了,且存储记忆有另外一种模式!【详细】

 

19# 读取路径≠储存路径?Cell新研究颠覆记忆读取机制

 

Distinct neural circuits for the formationand retrieval of episodic memories

 

 

神经科学家一直认为,记忆形成与记忆召回时使用的是同一条神经环路,但8月17日,一项发表于Cell上的研究颠覆了这一观点。MIT的神经科学家表明,记忆召回需要一个“绕道”环路,它不同于原始的记忆形成环路,而是从其中分支出来。【详细】

 

20# 改写教科书!科学家发现大脑中血管“与众不同”

 

Purinergic regulation of vascular tone inthe retrotrapezoid nucleus is specialized to support the drive to breathe

 

 

4月6日,发表在eLife杂志上的一项研究发现,当身体其它部位的血管扩张时,脑干中的某些血管却在收缩。正是这些血管“相反”的行为使我们保持呼吸。【详细】

 

5与对人体的其他认知有关

 

21# 颠覆孟德尔定律,卵细胞也会主动选择精子?

 

Do Gametes Woo? Evidence for TheirNonrandom Union at Fertilization

 

 

在受精过程中,数百万计的精子游向在终点线等待的卵细胞。几乎所有科学家都认为,胜出的精子是随机的;卵细胞一直在被动的等待,直到精子中的菲尔普斯到达终点。然而,西北太平洋国家实验室的主任研究员Joe Nadeau对此“教条”发起了挑战。若受精是随机的,那么后代的基因组合应呈现特定比例,但在自己实验室的两个例子中,Nadeau发现一些基因配对组合出现的概率比其他组合高的多,表明受精远非随机。相关成果于10月1日发表在GENETICS上。【详细】

 

22# Science:颠覆70年认知!华人学者重新定义性别发育关键

 

Elimination of the male reproductive tractin the female embryo is promoted by COUP-TFII in mice

 

 

8月18日,*学术期刊Science上刊登了一项重磅研究。任职于美国国家环境卫生科学研究所(NIEHS)的姚宏昌博士团队找到了胚胎发育过程中,决定性别的关键。这个发现颠覆了人们70年来的普遍认知。

 

探索君报道地址:

http://www.biodiscover。。com/news/research/725393.html

 

23# 改写教科书!Nature重大发现:胎儿免疫系统与成人大不同

 

Human fetal dendritic cells promoteprenatal T-cell immune suppression through arginase-2

 

 

6月14日,发表在Nature上的一篇论文证实,胎儿的免疫系统比先前认为的要更加活跃,且与成人免疫系统有很大的不同。 研究发现,胎儿在母亲怀孕的第13周就有了功能性的树突状细胞。当研究人员将胎儿树突状细胞添加到成人免疫细胞混合物中时,它们激活了超出正常数量的调节性T细胞。这类细胞能够使T细胞的生产受到控制,抑制免疫反应。 此外,科学家们还发现,与成人树突状细胞相比,胎儿树突状细胞中有特有的基因被激活了。【详细】

 

24# 颠覆传统!Nature子刊揭示第六种味觉,负责感知水

 

The cellular mechanism for water detectionin the mammalian taste system

 

 

味蕾密集存在于舌头表面。过去,我们认为味蕾负责感知5种基本的味觉:咸、酸、甜、苦、鲜,其它味觉由这五种综合而成。然而,5月29日,发表在Nature Neuroscience上的一项研究表明,哺乳动物可能还存在第六种味觉,负责感知水。【详细】

 

25# Nature惊人发现:改写教科书!肺的新功能——造血

 

The lung is a site of plaet biogenesisand a reservoir for haematopoietic progenitors

 

 

3月22日,发表在Nature杂志上的一项研究揭示了肺的一项先前不为人知的功能——造血。具体来说,利用双光子活体成像技术,研究人员在肺部血管中意外地观察到了数量惊人的血小板产生细胞——巨核细胞。虽然这类细胞以前也在肺部被观察到过,但它们通常被认为主要在骨髓中“生活”,产生血小板。在肺部血管中,这些巨核细胞每小时能产生超过1000万个血小板,这表明,超过一半的小鼠血小板的生产发生在肺部,而不是骨髓中。【详细】

 

备注:本文转自生物探索,部分内容参考自学术经纬、环球科学ScientificAmerican、科研圈。

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