這兩年的生物突破研究，顛覆你前20年基礎所學

最新 07-10

生命的瑰麗，人類只窺探了毫釐。下面的內容盤點了2016-2017年改寫教科書系列的研究，帶你更新知識庫。

一、與DNA、RNA、染色體有關

1. Cell：DNA的複製比人們想得要隨便

2017年6月15日，發表Cell雜誌上題為「Independentand Stochastic Action of DNA Polymerases in the Replisome」的研究中，科學家們首次觀察到了單個DNA分子的複製畫面，並且獲得了一些驚人的發現。研究稱，DNA的複製比人們想得還要隨便。

傳統的觀點認為，DNA複製中，前導鏈和後隨鏈上的聚合酶在某種程度上是相互協調的，複製速度基本保持一致，從而保證其中一條鏈上的聚合酶不會領先於另一個。然而，這一研究證實，先導鏈和後隨鏈之間並沒有互相協調，它們完全是freestyle。有時，後隨鏈合成停止了，但先導鏈的合成卻在繼續增長。

2. PNAS：你的DNA會自然「發光」

幾十年來，教科書上的知識表明，活細胞內的大分子（如DNA、RNA以及蛋白質）本身不會發熒光。當進行大分子成像時，需依賴於熒光染料來提高對比度。

然而，2016年8月17日，發表在PNAS雜誌上題為「Superresolution intrinsic fluorescence imaging of chromatinutilizing native, unmodified nucleic acids for contrast」的研究發現，事實上，活細胞內的大分子可在自然條件下發熒光。

3.Science：男性可能是繁殖後代的非必要條件

2016年1月29日，發表在Science雜誌上題為「Twogenes substitute for the mouse Y chromosome for spermatogenesis andreproduction」的研究表明，通過轉基因技術，可使無Y染色體的小鼠重拾生育能力。

研究人員發現，利用其它染色體中的兩個基因足以恢復無Y染色體的雄性小鼠精子的形成過程，且形成的精子通過輔助生殖技術可與卵子結合并形成胚胎。這意味著，對同性家庭來說也有希望培育後代。

二、與對機體的認識相關

4.Nature Neuroscience：科學家揭示第六種味覺，負責感知水

味蕾密集存在於舌頭表面。過去，我們認為味蕾負責感知5種基本的味覺：咸、酸、甜、苦、鮮，其它味覺由這五種綜合而成。2017年5月29日，發表在NatureNeuroscience上題為「Thecellular mechanism for water detection in the mammalian taste system」的研究表明，哺乳動物可能還存在第六種味覺，負責感知水。

還記得電視劇里哪些無色無味的毒藥嗎？人類保留水味覺，可能正是為了躲避危險。

5.Nature：造血擔當不止是骨髓，肺也會

2017年3月22日，發表在Nature雜誌上題為「Thelung is a site of platelet biogenesis and a reservoir for haematopoieticprogenitors」的研究首次揭示了肺的一項先前不為人知的功能——造血。

具體來說，利用雙光子活體成像（two-photon intravital imaging）技術，研究人員在肺部血管中意外地觀察到了數量驚人的血小板產生細胞——巨核細胞。雖然這類細胞以前也在肺部被觀察到過，但它們通常被認為主要在骨髓中「生活」，產生血小板。在肺部血管中，這些巨核細胞每小時能產生超過1000萬個血小板，這表明，超過一半的小鼠血小板的生產發生在肺部，而不是骨髓中。

6.《柳葉刀》子刊：你的身體有了一個「新器官」

2016年11月1日，發表在The Lancet Gastroenterology & Hepatology雜誌上題為「The mesentery: structure, function, and role in disease」的研究證實，我們身體里多了一個迄今尚未被承認的新器官——腸系膜。

研究小組認為，100多年來的解剖學將腸系膜當做是一個非常複雜的、東一塊西一塊的組合結構是不正確的。2012年，他們已經證實腸系膜根本不是組合結構，也不複雜，僅僅是一個連續結構。因此，該研究改寫和更新了世界最知名的醫學教材之一《Gray』sAnatomy》中的相關描述。連接腸和軀體的腸系膜其實是一個連續的器官。

7. Royal Society Open Science：聰明人的大腦是「嗜血」的

過去人們一直認為，人類智力的進化只是簡單地與大腦尺寸有關。2016年8月31日發表在RoyalSociety Open Science上題為「Fossilskulls reveal that blood flow rate to the brain increased faster than brainvolume during human evolution」的研究發現，人類智力的進化與大腦血液供應的關係更加密切。

在進化過程中，人類大腦尺寸增加了350%，但驚人的是，大腦血流量增加了600%。研究人員認為，大腦血流量增加可能也是為了滿足神經細胞間的連接需求。智力越高，大腦越需要不斷地從血液中吸取氧氣和營養物質。

三、與飲食相關

8. BJSM：心血管疾病不該讓飽和脂肪背黑鍋

先前，大家普遍認為飲食中的飽和脂肪會阻塞動脈並導致冠心病。然而，2017年4月25日發表於BritishJournal of Sports Medicine上題為「Saturatedfat does not clog the arteries: coronary heart disease is a chronicinflammatory condition, the risk of which can be effectively reduced fromhealthy lifestyle interventions」的一篇文章卻提出了相反的觀點。研究人員認為，飽和脂肪阻塞動脈這個概念完全是錯誤的。

該研究小組引用的綜述顯示，飽和脂肪攝入與心臟病風險升高無關。預防動脈粥樣硬化的發展確實十分重要，但是動脈粥樣硬化血栓形成才是真正的殺手，而非飽和脂肪本身。作者們表示，預防和治療冠狀動脈疾病不應該著重於降低血液脂肪和飲食飽和脂肪，而應該強調吃「真正的食物」，定期鍛煉和盡量減輕壓力。

9. 2篇JCI：高鹽食物，讓你餓，而不是渴

通常，我們認為含鹽量高的食物會讓我們口渴，需要補充更多的水分。2017年4月17日，發表在Journalof Clinical Investigation上的兩篇論文卻表明，事實並非如此。

通過模擬太空飛行，科學家們意外發現：攝取高鹽食物會減少喝水量，同時，它會增加飢餓感。（論文一標題：Increased salt consumption induces body water conservation anddecreases fluid intake；論文二標題：Highsalt intake reprioritizes osmolyte and energy metabolism for body fluidconservation）。

10.The Lancet：低鹽飲食不利健康

人們通常認為，高鹽飲食容易導致一些健康問題的發生，低鹽飲食、水果、運動、低脂肪飲食等有利於身體健康。然而，2016年5月20日，發表在TheLancet雜誌上題為「Associationsof urinary sodium excretion with cardiovascular events in individuals with andwithout hypertension: a pooled analysis of data from four studies」的研究表明，低鹽飲食對心臟健康不利，顛覆了傳統認知。

研究綜合了四項關於鈉攝入量和心臟健康的研究，共涉及了49個國家的133000名志願者。結果發現，對於無高血壓人群，低鹽飲食會增加26%的心臟病或中風風險；對於高血壓人群，低鹽飲食增加34%的心臟病或中風風險，而高鹽飲食增加23%的心臟病或中風風險。此外，對於血壓正常的人群，過量攝入食鹽不會增加高血壓的風險。

四、其它改寫教科書或顛覆性研究

11.Neuro-Oncology：癌細胞的首選能源或為脂肪

幾十年來，人們認為糖是腦腫瘤細胞的主要能量來源。然而，2016年6月29日，發表在Neuro-Oncology雜誌上題為「Fatty acid oxidation is required for the respiration andproliferation of malignant glioma cells 」的研究發現，腦腫瘤以脂肪作為首選能源，顛覆了長期認識。

研究人員利用膠質瘤患者手術後捐贈的腫瘤組織以及小鼠模型進行研究，並給試驗對象注射了脂肪酸氧化抑制劑----乙莫克舍（etomoxir）。結果發現，該藥物可以減緩腫瘤的生長，中位生存期延長了17%。近年來，多數科學家將餓死癌細胞聚焦在糖的供應上，如果該研究得到證實，那麼未來癌症治療或將被改變。

12. Science：不止幹細胞具有自我更新能力

當我們的器官老化或損傷時，它們的更新通常依賴於組織中少量的幹細胞，因為絕大多數分化細胞都喪失了分裂及生成新細胞的能力。

2016年1月12日，發表在Science雜誌上題為「Lineage-specific enhancers activate self-renewal genes inmacrophages and embryonic stem cells」的研究發現，一種特殊的免疫細胞——人類巨噬細胞幾乎能無限分裂與自我更新。科學家們還證實，巨噬細胞是通過激活與胚胎幹細胞中相似的基因網路來做到這一點的。

13.Nature：抗癌個性化疫苗重大突破

近日，權威學術期刊《自然》雜誌同時刊登了兩篇來自不同團隊的文章，展示了一種突破性的癌症新療法——腫瘤新抗原疫苗的效果。分別來自美國和德國的兩個團隊，使用不同的方法製造了針對每個患者的個體化疫苗，在晚期黑素瘤患者身上的初步試驗取得了良好的療效。

目前，這兩種新抗原疫苗均已進入後續研發階段。它們開啟了真正的癌症個體化治療方案的大門，有望為這個領域帶來深遠的影響。

14.FDA：全球首個「廣譜抗癌藥」獲批

5 月 23 日，美國 FDA 批准了默沙東公司的「明星」PD- 1 抗體 Keytruda 用於治療攜帶一種特定基因特徵的任何一種實體瘤。這是美國 FDA 批准的首款不依據腫瘤來源，而是依據生物標誌物進行區分的抗腫瘤療法，也是抗癌史上重要的一個里程碑。

具體來說，Keytruda 被批准用於治療攜帶微衛星不穩定性高（microsatellite instability-high，MSI-H）或錯配修復缺陷（mismatch repair deficient，dMMR）的成人和兒童實體瘤患者。這些患者的腫瘤不可切除或出現轉移。這一適應症覆蓋了先前治療後病情進展的、沒有滿意替代治療方案的實體瘤患者，以及接受某些化療藥物治療後病情進展的結直腸癌患者。

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