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2017年8月21日 ~ 2017年9月20日

  • 運用CRISPR糾正基因突變

    Nature 548 (2017年8月24日)

    基因組編輯或可用于糾正人類胚胎的致病性突變,但是人們對於它的有效性和安全性仍存在極大的擔憂。Shoukhrat Mitalipov及同事使用CRISPR-Cas9糾正人類胚胎的一種可遺傳心肌症突變。通過優化實驗條件,作者表明鑲嵌性明顯降低,而且對於這種雜合突變而言,在人類胚胎中使用野生型等位元基因作為範本,CRISPR-Cas9誘導的雙鏈斷裂似乎會優先修復。該研究結果增進了我們對編輯人類生殖細胞所存在的希望和挑戰的理解。

    Article

    doi: 10.1038/nature23305 | 全文  | PDF

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    doi: 10.1038/nature23533 | 全文  | PDF

  • 封面故事:突觸膜胞外分泌的分子機制

    Nature 548 (2017年8月24日)

    突觸囊泡啟動並與突觸前膜快速融合,令動作電位快速觸發神經遞質釋放。但是人們對突觸囊泡啟動的分子機制一直不甚清楚。現已知該過程涉及SNARE複合體和synaptotagmin-1蛋白之間的相互作用。在本周的《自然》中,Axel Brunger及同事完善了這方面的認識,他們展示了已啟動的融合前複合體晶體結構,它包括SNARE複合體(綠色、紅色和藍色)、complexin蛋白(黃色)和另外一個synaptotagmin-1蛋白分子(紫色)。最新發現這個複合體包含一個SNARE–complexin–synaptotagmin-1複合介面,它可以啟動和鎖住複合體動作。動作電位驅動的鈣離子與兩個synaptotagmin-1蛋白結合,開啟複合體並在亞毫秒時間尺度上觸發膜融合。封面圖片:Eric Smith、Jeremy Leitz和Qiangjun Zhou。

    Article

    doi: 10.1038/nature23484 | 全文  | PDF

  • CDK4/6抑制劑的抗腫瘤效果

    Nature 548 (2017年8月24日)

    目前,CDK4/6抑制劑在臨床試驗中被用於治療乳腺癌,已知它們會誘導細胞抑制。在本文中,作者發現了CDK4/6抑制劑的一種新型效應,可能有助於增強其治療效果。通過增加腫瘤細胞抗原呈遞,同時抑制調節性T細胞的增殖,CDK4/6抑制劑可以增強抗腫瘤免疫性。之所以會產生這些效果與治療後DNMT1的表達減少有關。在體內,將CDK4/6抑制劑與檢查點阻斷結合起來,可以增強抗腫瘤效果。

    Letter

    doi: 10.1038/nature23465 | 全文  | PDF

  • 減少新生兒敗血症

    Nature 548 (2017年8月24日)

    新生兒敗血症是全球範圍內導致嬰兒死亡的主要因素。本文作者在印度奧里薩邦開展了一項隨機安慰劑對照試驗。他們讓149個村莊的新生兒口服處方合生素製劑。對4556名嬰兒進行60天的跟蹤觀察所得到的結果表明服用合生素的一組患敗血症和死亡的人數均有所減少,這意味著它可能是一種有效的干預。

    Article

    doi: 10.1038/nature23480 | 全文  | PDF

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    doi: 10.1038/nature23540 | 全文  | PDF

  • 重估史上甲烷排放量

    Nature 548 (2017年8月24日)

    據估計,甲烷的自然地質來源(如海底油苗和火山區)每年排放約5200萬噸甲烷,但是真實數字仍不確定。現在,從南極洲古冰中提取的資料表明,在新仙女木期和前北方期之間的溫暖間隔期(約11,600年前),自然地質來源的甲烷排放量平均不超過1540萬噸/年。假設過去的地質甲烷排放量不低於今天,則該研究結果表明目前的地質甲烷排放量預估值可能過高,也就相當於人為化石燃料相關甲烷排放量預估值可能過低。該研究還進一步證明大氣甲烷之所以在上述歷史升溫期快速上升,可能是因為濕地甲烷排放而非古老的碳庫,如海洋天然氣水合物或多年凍土區。

    Letter

    doi: 10.1038/nature23316 | 全文  | PDF

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    doi: 10.1038/548403a | 全文  | PDF

  • 緩解非人類靈長類動物的帕金森病

    Nature 548 (2017年8月31日)

    通過將多能幹細胞源多巴胺能(DA)神經元植入帕金森病患者體內,恢復病人的神經功能,是再生醫學的一個長期目標。高橋淳及同事利用靈長類動物模型開展了一項臨床前研究,他們將人誘導多能幹細胞源DA祖細胞植入帕金森病猴模型中,發現它們能夠在受體腦內長期存活,並且發揮著中腦DA神經元的功能。這些植入的細胞恢復了模型猴的一系列運動,且至少在兩年時間裡未觀察到腫瘤形成。

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    doi: 10.1038/nature23664 | 全文  | PDF

  • 機器學習加速對強引力透鏡的分析

    Nature 548 (2017年8月31日)

    強引力透鏡在研究高紅移宇宙中非常有用,但是確定透鏡模型是耗時耗力的工作,需要由瞭解該物理過程的專家來完成。預計未來將發現成千上萬有待分析的新透鏡。Yashar Hezaveh及同事表明,深度人工神經網路通過機器學習,能夠在維持一定準確度的情況下將確定透鏡模型的速度提高1000萬倍。非專家人士也能操作這個軟體,從而使更多的研究者能夠分析未來將大量產生的透鏡資料。

    Letter

    doi: 10.1038/nature23463 | 全文  | PDF

  • 調節上皮細胞周轉和器官大小的回饋機制

    Nature 548 (2017年8月31日)

    大多數成熟器官都處在持續更新的狀態中,衰老的細胞不斷被幹細胞後代取代。為了讓器官大小保持不變,細胞的產生和消亡應保持嚴格的平衡狀態,但是科學家並不清楚這種控制是如何實現的。在本期《自然》中,Lucy Erin O’Brien及同事發現,細胞更新過程中細胞之間的局部交流能產生組織層面的平衡,從而保持器官大小不變。通過研究果蠅(Drosophila)的腸道(如封面所示),O’Brien和她的團隊揭示了一種回饋機制:衰老的腸上皮細胞死亡阻斷幹細胞分化。在健康的腸上皮細胞中,上皮細胞鈣粘蛋白通過抑制表皮生長因數(EGF)啟動蛋白酶Rhomboid來阻止EGF的分泌。在腸上皮細胞經歷正常死亡時,損失上皮細胞鈣粘蛋白會觸發對Rhomboid的誘導,從而啟動附近幹細胞上的EGF受體,引起細胞替代。通過將細胞替代限制在所需的準確時間和位置,該機制保證了組織層面的平衡。封面圖片:Lucy Erin O’Brien與Jackson Liang。

    Letter

    doi: 10.1038/nature23678 | 全文  | PDF

  • 肝激酶有利於調節性T細胞保持健康

    Nature 548 (2017年8月31日)

    免疫細胞分化和啟動與細胞代謝有關。調節性T細胞(Treg細胞)在調節免疫耐受和自穩態方面發揮著重要作用,而遲洪波及同事在本研究中描述了腫瘤抑制基因肝激酶B1(LKB1)在調節Treg細胞代謝和功能方面的作用。研究表明,由於β-連環蛋白上調異常,進而出現PD-1過度表達且相關Treg細胞出現功能性耗竭,使得小鼠發生致命的炎症性疾病,而阻斷PD-1能夠恢復LKB1功能缺陷Treg細胞的抑制能力。

    Letter

    doi: 10.1038/nature23665 | 全文  | PDF

  • 火山活動產生的碳導致古代氣候變暖

    Nature 548 (2017年8月31日)

    古新世-始新世極熱事件是約5600萬年前發生的一起由生態失調導致的地表溫度上升事件。據信在這一事件中,大量的碳被釋放出來,但是這些碳的總量及來源仍舊不明。本論文將一個地球系統模型中的硼同位素與碳同位素資料綜合起來進行分析,發現碳的源頭遠比之前推測的分佈更廣,且大部分的碳釋放可能與北大西洋火成岩區的火山作用相關。該研究還表明有機碳-氣候回饋增強並非推動此事件發生的主要原因,事實上,大量有機物埋於地下導致釋放出來的碳被封存並加速氣候系統恢復。

    Letter

    doi: 10.1038/nature23646 | 全文  | PDF

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    doi: 10.1038/548531a | 全文  | PDF