2014年里,生物醫(yī)學研究領域發(fā)生了哪些變化?同時科學家們又取得了哪些有意義有價值的創(chuàng)新性研究成果呢?下面由生物谷小編為您盤點2014年里轉(zhuǎn)化醫(yī)學領域的三十項重大研究進展,讓我們一起來回顧這些重大的有意義的研究突破。 1、Biomaterials:科學家成功開發(fā)出用于再生造血干細胞的人工骨髓 一項刊登在國際雜志Biomaterials上的研究報告中,來自圖賓根大學等處的研究者通過研究開發(fā)出了一種人工骨髓,其可以被用于產(chǎn)生造血干細胞,相關研究為揭示天然骨髓的必要特性以及用于開發(fā)治療白血病的療法提供了新的思路和希望。 血細胞,比如紅細胞或者免疫細胞,都可以被位于特殊位置的造血干細胞替代;造血干細胞可以用于治療某些血液疾病,比如白血病等,患者機體中受影響的血細胞可以被健康個體的造血干細胞所替代,從而治療血液病患者。 由于適當?shù)墓撬枰浦膊⒉怀浞郑圆⒉皇敲课话籽』颊叨伎梢允褂蒙鲜龇椒ㄟM行移植治療,這種問題就可以通過造血干細胞的再生來解決;干細胞微環(huán)境是一種具有特性的復雜干細胞環(huán)境,骨髓中的相應區(qū)域高度疏松,類似于海綿,這種三維結(jié)構(gòu)的環(huán)境不僅調(diào)節(jié)骨髓細胞和造血干細胞,而且還可以實現(xiàn)多種類型細胞之間信號物質(zhì)的交換。 2、Cell:改變腸道菌群和腸道間的共生關系或可延長機體壽命 刊登在國際雜志Cell上的一篇研究論文中,來自巴克研究所的研究人員通過對果蠅進行實驗,改變其腸道中的細菌和吸收細胞之間的共生關系來促進果蠅的機體健康并且可以有效改善其壽命,這就為研究以腸道老化為特性的機體代謝異常提供了很好的研究模型,并且為揭示腸道細菌作為延長機體壽命的重要角色提供了一定的研究基礎。 文章中,研究者HeinrichJasper表示,盡管當前針對老年個體腸道中菌群的組成和老化疾病之間關系的研究非常多,但是并沒有相關研究系統(tǒng)性地闡述機體的腸道從年輕健康到老化產(chǎn)生疾病的過程。這項研究中研究者就揭示了機體腸道中老化相關的改變,比如氧化應激性的增加、炎性增加啊以及免疫系統(tǒng)損傷程度的增加等;研究者將這些改變的因子標明而且對其進行分析列舉,從而就可以從某些環(huán)節(jié)來進行干預改變腸道微生物失衡引發(fā)的負面作用。 Jasper表示,果蠅腸道中的細菌載量會隨著果蠅機體老化而劇烈增加,最終引發(fā)炎性狀況;而由壓力效應基因FOXO的慢性激活就會誘發(fā)腸道菌群失衡,這就會抑制一系列特殊分子(PGRP-SCs)的活性,而這些分子可以調(diào)節(jié)果蠅機體對細菌的免疫效應。 3、CellStemCell:科學家成功將皮膚細胞重編程為產(chǎn)生胰島素的胰腺β細胞 刊登在國際著名雜志CellStem Cell上的一篇研究報告中,來自格拉斯通研究所(Glad stoneInstitutes)的研究人員通過研究開發(fā)出了一種新型技術,其可以將皮膚細胞重編程為產(chǎn)生胰島素的胰腺細胞,這就為開發(fā)新型的治療1型糖尿病的療法提供了一定思路和希望。 1型糖尿病通常在個體的童年時期表現(xiàn)出癥狀,其由于胰腺β細胞的破壞所致,β細胞可以產(chǎn)生胰島素來調(diào)節(jié)血糖,一旦胰島素缺失,機體器官就會明顯降低對糖分的吸收,比如來自血液的葡萄糖。 研究者Ding表示,當代再生醫(yī)學就可以潛在不受限制地提供β細胞,隨后將其植入病人體內(nèi)來發(fā)揮作用,但是當研究者并沒有成功開發(fā)出一種運輸β細胞的系統(tǒng),因此使得糖尿病的治療進程未出現(xiàn)較大進展。 這項研究中,研究者首先從實驗小鼠身上收集名為成纖維細胞的皮膚細胞,隨后利用特殊分子和重編程因子的混合物對其進行處理,進而將皮膚細胞轉(zhuǎn)化成為內(nèi)胚層樣細胞,內(nèi)胚層細胞是在早期胚胎中發(fā)現(xiàn)的一種細胞,其可以最終分化為機體的主要器官,包括胰腺等。 4、NatCommun:新技術有望實現(xiàn)3D打印組織 布萊漢姆女子醫(yī)院的科學家開發(fā)出一種新型顯微機器人技術,該技術能夠組裝符合材料,是3D打印和組織工程的基礎。相關報道發(fā)表在近期的Nature Communications雜志上。 組織工程和3D打印無疑在未來醫(yī)學中具有舉足輕重的作用。由于缺少足夠的器官供體,許多病人都不能恢復健康。用病人自身的細胞進行組織培養(yǎng)產(chǎn)生新器官不僅能夠緩解器官供體的問題,還能解決排斥反應問題。 該新技術采用顯微控制技術,能夠在單細胞水平精確控制分隔細胞的水凝膠結(jié)構(gòu)。該顯微機器人由磁場控制,精確度高。這對組織工程有重要意義,因為人類組織結(jié)構(gòu)非常復雜,組織不同層面,不同位置的細胞類型都有可能是有差異的。Tasoglu博士稱,該新技術較以往技術的優(yōu)勢在于,能夠精確控制,達到組織工程需要的精度。 5、NatMed:新干細胞技術讓小鼠“返老還童” 斯坦福大學醫(yī)學院的研究者近日揭開了衰老過程中肌肉損傷后自我恢復能力減弱的原因:隨著年齡增長,肌肉組織中用于應對損傷修復的干細胞逐漸失去變成新生肌纖維的能力,幾乎無法維持自我更新。這項研究在線發(fā)表在2月16日的Nature Medicine上。 本項研究的領導者,斯坦福大學微生物與免疫學教授,干細胞實驗室主管HelenBlau教授說,"過去人們認為肌肉干細胞自身不會隨衰老而發(fā)生變化,機能的缺失主要由于細胞所處的外部環(huán)境造成,然而,我們從年長小鼠中分離出的干細胞卻發(fā)生了顯著的變化。事實上,相較于年輕小鼠體內(nèi)分離出的干細胞,三分之二的細胞失去了功能,即使將這些細胞移植入年輕小鼠體內(nèi)也無法逆轉(zhuǎn)這種功能缺失。" Blau教授與她的合作者們更是首次鑒別出了使得衰老肌肉干細胞群體恢復年輕的過程。她們發(fā)現(xiàn)衰老肌肉干細胞的一個內(nèi)在缺陷,并且找到了克服這一缺陷的方法?;蛟S不久的將來,人們能用這個新的治療靶點來幫助年長的病人從肌肉損傷中恢復。 6、Nature:癌癥疫苗研究獲突破 疫苗的廣泛使用已保護了數(shù)百萬人的生命,隨著人的老去,越來越多人可能成為癌癥受害者,而積極開發(fā)癌癥疫苗治療可能將會創(chuàng)造奇跡。發(fā)表在Nature上的一項新研究中,科學家們在癌癥疫苗開發(fā)中獲得實質(zhì)性突破。 癌癥疫苗的使用會導致鋪天蓋地的副作用,如免疫系統(tǒng)轉(zhuǎn)向不只針對病變細胞,同時也對健康細胞有影響。研究人員需要了解如何激活我們的免疫系統(tǒng),使其只殺死癌細胞,但對正常細胞沒有任何副作用。 在一項新的研究,奧地利科學院分子生物技術研究所Josef Penninger和他的同事已經(jīng)確定了實現(xiàn)上述目標的分子機制。免疫系統(tǒng)可以保護人體免受病毒或寄生蟲疾病的感染,甚至試圖對抗癌癥。它能從我們自己的健康組織中區(qū)分外部入侵者,并有殺死他們的能力。 7、JECH:科學家發(fā)現(xiàn)體重過輕的個體死亡風險較高 近日,來自多倫多圣邁克爾醫(yī)院研究者的一項最新研究表明,體重過輕個體的死亡風險或許和肥胖個體的死亡風險一樣高,相關研究刊登于國際雜志the Journal of Epidemiology and Community Health上。 文章中,研究者Ray對51項揭示BMI(體重指數(shù))和死亡風險之間關系的研究進行了綜合分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),體重過輕個體(BMI</=18.5)的死亡風險是BMI正常個體的死亡風險的1.8倍。而BMI指數(shù)在30-34之間的肥胖個體的死亡風險是正常個體的1.2倍,嚴重肥胖個體(BMI>/=35)的死亡風險是正常個體的1.3倍; 研究者表示,他們還將對個體進行5年甚至更長時間的跟蹤調(diào)查來確定過瘦個體的死亡風險指數(shù),常見的引發(fā)過瘦的原因包括營養(yǎng)不良、濫用藥物、酗酒、抽煙、低收入狀況、心理健康等。 8、Nature:科學家發(fā)現(xiàn)促進受精成功的關鍵蛋白質(zhì) 當精子和卵子相遇后受精作用就已經(jīng)開始發(fā)生了,隨后精子和卵子就會融合形成胚胎,2005年日本的研究者就發(fā)現(xiàn)名為Izumo的蛋白質(zhì)對于精子識別卵子非常重要;近日,刊登在國際著名雜志Nature上的一篇研究報告中,來自英國桑格研究所(Wellcome Trust Sanger Institute)的科學家通過研究發(fā)現(xiàn),精子和卵子細胞表面相互作用的蛋白質(zhì)對于開啟哺乳動物的生命過程非常重要,這些蛋白質(zhì)可以幫助精子和卵子互相識別,相關研究為改善不孕癥療法以及開發(fā)新型避孕藥提供了新的研究思路。 研究者Gavin Wright表示,我們發(fā)現(xiàn)的這種名為Juno的蛋白質(zhì)可以和Izumo蛋白進行配對,沒有精子和卵子細胞表面蛋白質(zhì)的相互作用,受精作用就不會發(fā)生;文章中研究人員開發(fā)了人工的Izumo蛋白,并且利用該蛋白來識別卵細胞表面的配對蛋白Juno,利用這種途徑,精子就可以很快和卵子進行融合開啟受精作用。 9、CellRep:最新研究揭開困擾科學家們30年來的乳腺癌難題 來自美國西雅圖Fred Hutchinson癌癥研究中心的研究人員通過研究表明,缺失基因CTCF一個拷貝的小鼠機體中往往存在異常的甲基化水平而且其更容易誘發(fā)癌癥,相關研究成果刊登于國際雜志Cell Reports上。 CTCF是長期以來一直被眾多科學家研究的一種DNA結(jié)合蛋白,其對于人類基因組的架構(gòu)具有重要的影響作用,早在30年前科學家就首次報道了在乳腺癌患者中染色體16號上的CTCF基因的一個拷貝頻繁發(fā)生缺失,于是科學家就克隆出了人類的CTCF基因并將其投射至人類16號染色體上的相同區(qū)域進行研究。 10、PLoSONE:科學家發(fā)現(xiàn)身材矮小的男性壽命更長 來自夏威夷大學的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn),在日本男性中矮小的身材和較長的壽命存在之間關聯(lián);研究者BradleyWillcox教授表示,我們可以將人類分為兩種:身高5英尺2寸以下和5英尺2寸以上的兩類,身高5英尺2寸以下的人們的壽命可以更長一些,而且個體身高越高其壽命越短。 研究者說道,矮個兒男性或許機體中更易出現(xiàn)保護性的長壽基因FOXO3,從而在早期發(fā)育和生活中導致身材尺寸更小,而且矮個兒男性血液中的胰島素水平較低,患癌風險也較低;Willcox博士表示,這項研究中我們首次研究揭示身材尺寸和基因直接相關,此前我們只知道在動物模型中存在這樣的關聯(lián),但是如今我們利用小鼠、蠕蟲等進行研究發(fā)現(xiàn)身材尺寸和個體的壽命直接關聯(lián)。 研究者并未指出特殊的身高或者年齡范圍,部分是因為不管你多高,你依然可以保持健康的生活方式,或許這些人機體中會存在FOXO3的基因型但并不是用于增加壽命的基因類型。本文研究在一定范圍內(nèi)對于揭示身高和壽命之間的關聯(lián)提供了一定的研究數(shù)據(jù)。 11、CellRep:首次在猴子機體中實現(xiàn)將皮膚多能干細胞誘導分化形成新骨組織 來自國家心肺血液研究所的科學家通過研究首次在猴子機體中,利用來自其機體自身皮膚細胞的誘導多能干細胞(iPSCs)成功制造出了新生骨,相關研究成果刊登于國際雜志CellReports上。 研究者CynthiaDunbar表示,我們已經(jīng)設計出了動物模型,就是利用獼猴來檢測這種多能干細胞療法的有效性;由于獼猴和人類非常相近,因此如果該療法的確有效,那么就可以將其也應用于人類機體中來治療人類的疾病。 而且研究者還表示,利用這種模型也可以闡明一種來自未分化的自體iPSCs的確可以誘發(fā)畸胎瘤的形成,然而腫瘤的形成是非常緩慢的而且需要一定數(shù)量的iPSCs才能夠發(fā)生,而本文主要對研究者利用自體的iPSCs產(chǎn)生新骨進行了報道,其對于臨床研究具有重要的意義。自體細胞主要表現(xiàn)為iPSCs可以產(chǎn)生任何類型的組織,利用這些細胞進行組織修復并不需要較長的時間,而且也無需利用毒性免疫抑制藥物來抑制機體的排斥反應。 12、CancerCell:腫瘤干細胞存在的確鑿性證據(jù) 一項研究首次遺傳跟蹤識別出人類患者中的腫瘤干細胞,在牛津大學和瑞典卡羅林斯卡研究所科學家?guī)ьI的國際研究小組研究了一組骨髓增生異常綜合征患者,骨髓增生異常綜合征是一種惡性血液疾病,其經(jīng)常發(fā)展為急性髓系白血病。他們的研究結(jié)果發(fā)表在CancerCell雜志上,為腫瘤干細胞的存在提供了確鑿的證據(jù)。 腫瘤干細胞的概念已經(jīng)引人注目多年,但一直是有爭議的觀點。任何癌癥的根源是一小部分癌細胞,這一小部分癌細胞負責驅(qū)使病人的癌癥生長和進化。這些癌癥干細胞自我補充和產(chǎn)生其他類型的癌細胞,如正常干細胞產(chǎn)生其他正常組織一樣。這個概念是很重要的,因為它表明,只有發(fā)展擺脫癌癥干細胞的治療,才能夠根除癌癥。同樣地,如果能有選擇地消除這些癌癥干細胞,其它剩余的腫瘤細胞將無法維持癌癥。 13、Diabetes:他汀類藥物或和糖尿病發(fā)生直接相關 刊登在國際雜志Diabetes上的一篇研究論文中,來自麥克馬斯特大學的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)了一種抑制他汀類藥物對機體副作用的新型方法,他汀類藥物是一種降低膽固醇及抑制心臟疾病的藥物;文章中,研究人員發(fā)現(xiàn)了一種連接他汀類藥物和糖尿病之間的路徑,這項研究或為開發(fā)新一代他汀類藥物提供了一定思路。 大約1300萬人或超過40歲以上的人群都使用過他汀類藥物;研究者Schertzer說道,他汀類藥物在降低心臟血管疾病事件上是非常受推崇的,但其由于會有副作用,近日有研究發(fā)現(xiàn)他汀類藥物的服用和糖尿病風險增加直接相關;如果利用他汀類藥物改善了機體的代謝情況,那么實際上就可以降低糖尿病發(fā)生的風險。 14、Nature:關鍵促癌基因或成為新型癌癥療法的靶點 刊登在國際著名雜志Nature上的一篇研究論文中,來自美國明尼蘇達大學等處的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)至少和20%的癌癥發(fā)病相關的一種關鍵促癌基因也有其致病弱點;MYC是和癌癥相關的一種基因,其同伙-一種名為PVT1的非編碼RNA,其或許可以幫助科學家們理解MYC向癌細胞提供“燃料”的機制。 研究者AnindyaBagchi表示,我們都知道MYC的擴增會引發(fā)癌癥,但是同時我們也知道MYC并不會單獨擴增,其常常會和附近染色體區(qū)域的基因一起擴增;因此本文中研究者想知道是否MYC的“鄰居”基因在MYC擴增中所扮演的角色。研究者發(fā)現(xiàn)MYC和PVT1可以同時進行基因擴增,在細胞中PVT1可以幫助增強MYC蛋白質(zhì)的危險“活動”。 15、PLoSMed:愛長痣?當心乳腺癌來襲 根據(jù)發(fā)表在本周PLOS Medicine雜志上的新研究證實:皮膚色素痣,俗稱痣,可能是乳腺癌一種新的預測因子,研究人員Jia li Han和印第安那大學、哈佛大學以及法國INSERM同事報告說,擁有更多數(shù)量痣的女性,更容易患乳腺癌。 研究人員使用來自兩個大型的前瞻性隊列研究的數(shù)據(jù),得出上述結(jié)論,這兩項大型的前瞻性隊列研究分別為美國的Nurses' Health Study,其中包括74523名女護士,追訪研究了24年,以及法國的E3N Teachers' Study Cohort,其中包括89902名婦女,追訪研究了18年。
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