2015年上半年·生命科学研究重要盘点

　　1. 肠道细菌

　　微生物组又称为“人类的第二基因组”：我们肠道中亿万细菌编码的基因总量约是人类编码基因数目的50-100倍，相当于我们体内存在另一个基因组，调控人体消化、免疫及体重，影响生命健康。

　　根据汤森路透论文引用次数追踪结果，在2015年上半年最受关注，也是短时间内引用次数最多是Nature一篇肠道细菌文章：“Diet rapidly and reproducibly alters the human gut microbiome,” 发表后短短两个月内被引43次。

　　研究人员把21-33岁之间的6名男性和4名女性作为对象。开始的4天他们正常饮食，接下来的5天食用全植物性饮食或全动物性饮食，然后再回复到正常饮食。结果动物性饮食导致了肠道细菌最大改变，刺激了22种细菌生长，而植物性饮食只让3种细菌变得更显著。尽管他们还没有完全了解这些转变会带来什么，但其中一些确实是有意义的。例如，使用动物性饮食而变得更显著的几种细菌能够极好地抗胆汁酸。

　　此外，今年2月在小鼠进行的一项新研究表明，生活在体内的细菌DNA可通过类似于父母自身DNA的方式，将一种性状传递给后代。这个发现将小鼠中的共生菌与动物对肠道损伤的易感性联系起来。具有一定遗传细菌的小鼠易受损伤影响，所以以后科学家们在研究“基因如何影响疾病和健康”时，需要考虑重要的新因素——从母亲传给孩子的微生物DNA。

　　参考文献：Vertically transmissible fecal IgA levels distinguish extra-chromosomal phenotypic variation.

　　2. DNA甲基化决定你的命运

　　生活方式累积的影响会表现在表观遗传学上，甲基化模式甚至可以帮助人们预测死亡。Deary等人对近五千名老人进行研究，根据血液中的DNA甲基化预测年龄，然后与老人真实年龄进行比较。结果发现，甲基化预测年龄比实际年龄大五岁以上的老人，死亡风险要高21%。就算考虑了吸烟、教育、童年IQ、社会阶层、心血管疾病、高血压和糖尿病等因素，这样的关系依然成立。

　　参考文献：DNA methylation age of blood predicts all-cause mortality in later life

　　3. 癌症的免疫疗法与病毒疗法

　　5月的时候，全球64家研究中心通过一项颇具里程碑意义的临床试验，证实一种遗传工程疱疹病毒可通过杀死癌细胞，激发免疫系统发挥作用对抗肿瘤，抑制皮肤癌病情发展。这是全球第一次，一项III期病毒免疫治疗试验明确显示让癌症患者获益。

　　研究人员随机选择436名罹患侵袭性恶性黑色素瘤、无法接受手术治疗的患者，进行了Talimogene Laherparepvec(T-VEC)的病毒疗法或对照免疫疗法。大约16.3%给予T-VEC的患者在超过6个月的时间里显示持久的治疗反应，相比之下给予对照治疗的患者只有2.1%显示持久治疗反应。里程碑成果：人类癌症病毒免疫治疗首次大获成功!

　　马里兰大学的研究人员又利用癌症免疫疗法获得了当前无法治愈的一种恶性浆细胞疾病——多发性骨髓瘤治疗的重大成功!

　　参考文献：Talimogene Laherparepvec Improves Durable Response Rate in Patients With Advanced Melanoma.

　　4. 来自卵巢的精子

　　脊椎动物中决定生殖细胞变成精子还是卵子的机制是什么?今年研究人员第一次发现这可能取决于一个遗传开关(基因)。他们通过一种叫青鳉(medaka)的小鱼鉴别出了这一称作为foxl3的基因：丧失foxl3基因功能的青鳉中雌性的卵巢生成了具有正常精子功能可以繁殖出后代的精子。

　　参考文献：Sex determination. foxl3 is a germ cell-intrinsic factor involved in sperm-egg fate decision in medaka.

　　5. 环状RNA

　　环状RNA(circRNA)在几十年前就被生物学家所知，但由于其难以被研究，人们大多把circRNA看作是奇怪的现象，故而与线性RNA相比，受到的关注比较少。但是随着二代测序的发展，最近大家发现这circRNA是非常普遍存在的，而且在转录后水平具有调控基因表达的重要功能，促使该领域得到了飞速发展。

　　2013年Nature就有文章指出，circRNA具有microRNA海绵的作用，可以结合并抑制microRNA的活性，进而调控microRNA靶标发挥作用。

　　今年4月，研究人员全面分析了哺乳动物大脑内的circRNA，发现circRNA在哺乳动物大脑中丰度很高、相当保守而且存在动态表达，在神经元分化过程中表达会上升。这为人们提供了一个哺乳动物大脑的circRNA表达图谱，证明circRNA在大脑中起到了重要的作用，具有成为生物学指标的价值。

　　最近出版的nature structural & molecular biology，也有中科大、华中师范大学等处关于circRNA在细胞核中转录调控功能最新研究报道，发现了EIciRNA这种circRNA的重要功能，并对EIciRNA调控机制进行了探索，表明该类型circRNA在核内基因调控过 程中扮演了重要角色。

　　参考文献：

　　Circular RNAs in the Mammalian Brain Are Highly Abundant, Conserved, and Dynamically Expressed.

　　Exon-intron circular RNAs regulate tranion in the nucleus.

　　6. 中枢系统暗藏淋巴瘤

　　经典理论一直认为中枢神经系并不存在淋巴系统，当今的研究发现中枢神经系的脑膜区存在免疫监控功能，然而具体控制免疫细胞进进出出的机制却尚不清楚。今年Nature的一篇文章，似乎帮我们解决了这个疑问!在寻找免疫T细胞进出口的过程中，作者意外地发现在硬脑膜静脉窦旁存在着并行的淋巴管。

　　参考文献：Structural and functional features of central nervous system lymphatic vessels.