轉眼間1月份已經接近尾聲了,，這個月又有哪些亮點研究值得我們深入學習一下呢？小編根據本月新聞的類型,、熱度和研究領域篩選出了本月的重磅級研究Top10,，與大家一起學習！

【1】Nat Commun：常見的食物染料誘惑紅或會誘發(fā)人類炎性腸病的發(fā)生

doi：10.1038/s41467-022-35309-y

食品中的化學物質被廣泛使用,，從而導致了人類大量的暴露,，誘惑紅（AR，Allura Red AC）就是一種非常常見的合成著色劑（synthetic colorant）,，然而,，研究人員并不清楚其對結腸炎的影響效應。近日,，一篇發(fā)表在國際雜志Nature Communications上題為“Chronic exposure to synthetic food colorant Allura Red AC promotes susceptibility to experimental colitis via intestinal serotonin in mice”的研究報告中,，來自麥克馬斯特大學等機構的科學家們通過研究發(fā)現，長期攝入誘惑紅食物染料或會潛在誘發(fā)機體炎性腸病的發(fā)生,，文章中,，研究人員利用炎性腸病實驗性動物模型進行研究后發(fā)現，持續(xù)暴露于誘惑紅或會損傷機體腸道健康并促進機體炎癥發(fā)生,。

常見的食物染料誘惑紅或會誘發(fā)人類炎性腸病的發(fā)生,。

圖片來源：Nature Communications (2022). DOI:10.1038/s41467-022-35309-y

研究者表示，這種染料會直接干擾機體腸道屏障功能并增加血清素的分泌,，血清素是機體腸道中發(fā)現的一種神經遞質/激素,，其會改變腸道微生物的組成，從而導致機體對結腸炎易感性的增加,。誘惑紅則是諸如糖果、軟飲料,、乳制品和某些谷物中的一種常見成分,，這種染料能被用來增加視頻的顏色和質地，通常是為了吸引兒童,。在過去幾十年里,，諸如誘惑紅等合成性食物染料的使用量發(fā)生了大幅增加，但早前很少有關于這些染料影響機體腸道健康的相關報告,，這項研究中,，研究者Khan等人就報道了他們的最新研究發(fā)現。

研究者Khan博士說道,，本文研究闡明了誘惑紅對機體腸道健康的重大有害影響,，同時識別出腸道中的血清素或許能作為一種介導這種效應的關鍵因素,，相關研究結果對于預防和控制機體的腸道炎癥具有非常重要的意義。研究者的研究發(fā)現非常具有意義,，因為這種常見的合成性食物染料或許能作為誘發(fā)炎性腸病的可能性膳食誘發(fā)劑,，這項研究也是一項重大進展，其提醒人們需要注意日常所攝入的食物染料所產生的潛在危害,。有研究報告表明,，攝入誘惑紅或會影響某些過敏癥、免疫障礙以及兒童的行為問題,，比如注意力缺失多動癥等,。

【2】BJC：首個抗癌制劑PAC-1在人類癌癥臨床試驗中展現出巨大希望

doi：10.1038/s41416-022-02089-7

PAC-1是一種能刺激癌細胞發(fā)生程序性細胞死亡的藥物，其在I期臨床試驗中發(fā)現僅會對晚期癌癥患者產生輕微的副作用,；近日,，一篇發(fā)表在國際雜志British Journal of Cancer上題為“Phase I study of procaspase-activating compound-1 (PAC-1) in the treatment of advanced malignancies”的研究報告中，來自伊利諾伊大學香檳分校等機構的科學家們通過研究發(fā)現,，在臨床試驗中,，PAC-1能有效阻斷5名神經內分泌癌癥患者機體腫瘤的生長，并能減少其中兩名患者機體的腫瘤尺寸,，同時還展現出了抵御肉瘤的一些治療活性,。

該藥物是科學家們首次發(fā)現并開發(fā)的一種抗癌制劑；研究者Arkadiusz Dudek博士指出,，來自臨床試驗的研究結果值得注意,，因為該藥物是在一部分晚期疾病患者中進行測試的；研究人員進行I期臨床試驗旨在分析是否這種新型的藥物化合物會產生令人擔憂的副作用或毒性作用,，但科學家們也能夠尋找到了其具有治療效益的早期證據,，該項臨床試驗招募了已經用盡其它療法的晚期癌癥患者，包括結腸癌,、乳腺癌,、胰腺癌、腺癌,、黑色素瘤等其它癌癥患者,。

在I期臨床試驗中，研究人員追蹤了患者機體出現的副作用,，首先給予患者低劑量的測試化合物,，如果這種藥物的耐受性良好且在一個月內并不會引起明顯的毒副作用，那么隨后劑量就會逐漸增加,，研究者表示,，這一過程可能需要幾個月的時間才能夠得出潛在的治療劑量。早在21世紀初期,，研究人員就發(fā)現,，PAC-1能作為一種潛在的抗癌化合物,，其能開啟一種在癌細胞中被抑制的信號通路，這一途徑的第一步主要涉及procaspase-3向caspase-3的轉化,，procaspase-3是一種在大多數細胞中發(fā)現的蛋白,，而caspase-3則是一種特殊的酶類，當其被激活時就會開啟程序性細胞死亡過程,。

【3】Nat Commun：全球70多萬人最新研究結果：30多歲至50多歲的人群睡眠時間或最短,！

doi：10.1038/s41467-022-34624-8

典型的人類生命歷程是以青年、中年和老年為特征的,，在這個生命歷程中,，一系列廣泛的生物、健康和認知功能都會發(fā)生改變,；近日,，一篇發(fā)表在國際雜志Nature Communications上題為“Reported sleep duration reveals segmentation of the adult life-course into three phases”的研究報告中，來自倫敦大學學院等機構的科學家們通過研究發(fā)現,，人們在中年時期的睡眠要比其在成年早期和晚期的睡眠少,。研究者表示，在成年早期階段至33歲時,，機體的睡眠時間會一直下降,，然后在53歲時睡眠時間又會有所回升。

這項研究中,，研究人員招募了超過63個國家的730,，187名參與者，揭示了這些參與者機體的睡眠模式在其整個生命周期中是如何變化的,，以及不同國家的參與者之間的差異,。研究中的參與者都在玩一款名為航海英雄（Sea Hero Quest）的手機游戲，該游戲是一款專門為神經科學研究而設計的公民科學項目,，由德國電信等機構共同研發(fā),；該項目旨在通過揭示機體的空間導航能力的差異來幫助進行阿爾茲海默病的研究，目前已經有超過400萬人玩過該游戲,，同時其也為整個項目的眾多研究做出了巨大貢獻,。

除了完成測試導航能力的任務外，任何玩該游戲的參與者都被要求回答有關人口特征的問題,，以及其它對于神經科學研究有用的問題，比如睡眠模式等,。研究人員發(fā)現,，在整個研究樣本中，人們平均每晚的睡眠時間為7.01個小時,，女性相比男性要多睡7.5分鐘時間,。研究者發(fā)現,，樣本中最年輕的參與者（最小年齡為19歲）睡眠時間最長，而且睡眠持續(xù)時間在參與者20多歲和30歲時一直在下降,，直到其50多歲時才趨于平穩(wěn)并再次增加,；這種模式包括新識別出的33歲睡眠下降趨于平穩(wěn)和53歲時睡眠時間再次增加的關鍵時間點，而對于男性和女性而言以及對于不同國家和教育水平的參與者而言,，這種模式都是一樣的,，研究者表示，中年時期睡眠時間的下降或許是由于育兒和工作生活的需求所造成的,。

【4】Cell子刊：我國科學家揭示活潑瘤胃球菌通過增加血清素產生觸發(fā)腹瀉型腸易激綜合征

doi：10.1016/j.chom.2022.11.006

近日,，一篇發(fā)表在國際雜志Cell Host & Microbe上題為“Ruminococcus gnavus plays a pathogenic role in diarrhea-predominant irritable bowel syndrome by increasing serotonin biosynthesis”的研究報告中，來自中國香港浸會大學等機構的科學家們通過研究首次發(fā)現人類腸道細菌活潑瘤胃球菌（Ruminococcus gnavus）是腹瀉型腸易激綜合征（diarrhea-predominant irritable bowel syndrome,， IBS-D）的一種主要觸發(fā)因素,。基于這一發(fā)現,，他們確定了該疾病治療的一種新的治療靶標,。他們還發(fā)現，低蛋白食品,，如新鮮水果,、蔬菜和面包，可能有助于減少IBS-D患者的腸道蠕動,。

圖片來源：Cell Host & Microbe, 2022, doi:10.1016/j.chom.2022.11.006,。

腸易激綜合征（IBS）是一種常見的功能性腸道疾病，以大便不成形,、腹部不適和腹脹為特征,。據估計，中國香港約有7%的成年人受到IBS的影響,。IBS-D是最常見的IBS類型,，目前尚無治愈該病的方法。大多數IBS-D的臨床治療集中在緩解癥狀上,。以前的研究已表明,，血清素（一種參與調節(jié)腸道蠕動的關鍵神經遞質）的分泌增加，導致IBS-D中顯示的胃腸道癥狀,。已有研究還表明,，腸道菌群在調節(jié)血清素水平方面起著作用。然而,，有關的細菌種類和腸道菌群調節(jié)血清素產生的分子機制仍不清楚,。

為了探索IBS-D的治愈性治療方案，這些作者在290名IBS-D患者的糞便樣本中篩選了數千種食物成分及其分解產物。他們發(fā)現兩種由微生物消化膳食蛋白產生的芳香微量胺（aromatic trace amines）---苯乙胺和色胺---在IBS-D患者的糞便中高度富集,，而且它們與IBS-D患者的腹瀉癥狀嚴重程度有關,。通過進一步探究，他們發(fā)現,，攝入了苯乙胺或色胺的小鼠經歷了大便頻率和結腸分泌物的增加,，而這正是IBS-D的主要癥狀。

【5】Nat Metab：我國科學家首次通過乳酸化組分析揭示了肝細胞癌的代謝適應新機制

doi：10.1038/s42255-022-00710-w

作為哺乳動物體內糖酵解的一種主要產物,，乳酸在腫瘤,、敗血癥和自身免疫性疾病等病理狀態(tài)下會明顯增加，這被稱為瓦博格效應（Warburg effect）,。盡管乳酸是促進癌細胞中腫瘤進展的重要代謝產物,，但乳酸也有非代謝功能。近期的研究已發(fā)現,，乳酸可以驅動組蛋白賴氨酸乳酸化（lysine lactylation,， Kla）的形成，這是一種新的翻譯后修飾,，在基因轉錄調控中起著至關重要的作用,，為乳酸的非代謝功能提供了新的見解。

肝臟是糖脂代謝的關鍵器官之一,，因此,，肝臟的多種病變都與代謝異常密切相關。肝細胞癌（HCC）一直是全球癌癥相關死亡的主要原因之一,，因瓦博格效應導致細胞內的乳酸積累已成為它的臨床特征之一,。然而，HCC中高水平的乳酸是否會驅動蛋白（特別是非組蛋白）發(fā)生Kla,，以及這種蛋白修飾如何影響HCC的發(fā)展,，目前還不清楚。為了解開Kla與HCC進展之間的聯系,，近日,，一篇發(fā)表在國際雜志Nature Metabolism上題為“Lactylome analysis suggests lactylation-dependent mechanisms of metabolic adaptation in hepatocellular carcinoma”的研究報告中，來自中國復旦大學附屬中山醫(yī)院等機構的科學家們通過研究,，首次對HCC隊列進行了乳酸化組（lactylome）分析,。他們進一步對底物蛋白的關鍵乳酸化位點進行了功能研究，以揭示HCC中新的代謝適應機制,。

這些作者從乙肝病毒（HBV）相關HCC患者中共收集了52份腫瘤和鄰近肝臟組織樣本,，進行了深入的乳酸化組和蛋白質組分析，并成功鑒定出9275個Kla位點和9140種蛋白,。值得注意的是,，9256個Kla位點位于非組蛋白上，這表明Kla可能參與了組蛋白上的轉錄調控之外的更廣泛的生物學功能。重要的是,，Kla優(yōu)先影響參與重要代謝途徑---包括碳水化合物代謝、三羧酸（TCA）循環(huán),、氨基酸代謝,、脂肪酸代謝和核苷酸代謝---的酶。此外,，這些代謝途徑中的蛋白上的Kla水平較高,，與HCC的侵襲性臨床特征和驅動突變密切相關。

【6】Nature：通過構建含有20多萬張細胞圖像的數據庫,，發(fā)現形狀相似的細胞具有類似的內部組織

doi：10.1038/s41586-022-05563-7

近日,，一篇發(fā)表在國際雜志Nature上題為“Integrated intracellular organization and its variations in human iPS cells”的研究報告中，來自美國艾倫細胞科學研究所等機構的科學家們通過處理數十萬張高分辨率圖像,，對人類細胞的內部組織（internal organization）---一種迄今為止被證明非常難以定量確定的生物學概念---進行了統計,。他們還捕捉到了關于細胞形狀豐富變化的細節(jié)，即使是在相同條件下生長的基因完全一致的細胞,。

研究者Susanne Rafelski博士表示,，細胞的組織方式告訴我們一些關于它們的行為和身份的信息。當我們都試圖了解細胞在健康和疾病中如何變化時,，這個領域一直缺少的是處理這種細胞內部組織的嚴格方法,。我們還沒有挖掘出這種信息?！盧afelski說,，這項新的研究為生物學家們提供了一個路線圖，以一種可測量的,、定量的方式了解不同類型的細胞的內部組織,。它還揭示了這些作者研究的稱為人類誘導性多能干細胞（human induced pluripotent stem cell， iPS細胞）的細胞的一些關鍵組織原則,。

了解細胞在健康條件下如何組織自己---以及“正?！睜顟B(tài)下所包含的全部變化---可以幫助科學家們更好地了解疾病中的問題所在。這項新研究中的圖像數據集,、經過基因改造的干細胞和代碼都是公開的,，供科學界中的其他科學家使用。研究者指出,，使得細胞生物學看起來難以解決的部分原因是,，每個細胞看起來都不一樣，即使它們是同一類型的細胞,。這項新的研究表明,，這種長期困擾該領域的可變性實際上是研究細胞內部組成規(guī)則的一個機會。這種方法幾乎可以推廣到任何細胞，我期望其他許多人也能采用同樣的方法,?！?/p>

【7】Nat Biotechnol：科學家利用“誘餌”欺騙抗體從而來預防移植細胞的排斥反應

doi：10.1038/s41587-022-01540-7

用于癌癥療法或再生醫(yī)學研究的異基因細胞療法很容易受到抗體介導的殺傷性作用，這或許就會削弱其治療效果,。近日,，一篇發(fā)表在國際雜志Nature Biotechnology上題為“Protection of cell therapeutics from antibody-mediated killing by CD64 overexpression”的研究報告中，來自加州大學舊金山分校等機構的科學家們通過研究開發(fā)了一種新型有望挽救患者生命的方法,，其或能防止抗體所誘發(fā)的對工程化治療以及所移植細胞的免疫排斥反應,。

科學家利用“誘餌”欺騙抗體從而來預防移植細胞的排斥反應。

圖片來源：Nature Biotechnology (2023). DOI:10.1038/s41587-022-01540-7.

事實證明,，由抗體所介導的排斥反應（與免疫細胞所開啟的化學攻擊作用相反）非常難以解決,，這或許就是阻礙一些療法發(fā)展的重要因素。這項研究中,，研究人員利用一種“誘餌”受體來捕獲抗體,，并在其能殺滅治療性細胞之前將其帶出整個循環(huán)過程，因為其會將治療性細胞視為外來入侵者,，這一策略或許對于器官移植非常有用,。醫(yī)學博士Tobias Deuse說道，這種抗體所介導的排斥反應真的很難克服,，因此,，相比嘗試抑制患者機體免疫系統的功能而言，研究人員尋找了很多改變細胞的方法,，從而使得患者能夠接受更好的治療來得以生存,。

在美國最著名的細胞療法就是嵌合抗原受體（CAR）T細胞療法，這種療法通常能成功用來治療特定形式的淋巴瘤（一類通常具有致死性的癌癥）,，實際上,，利用這種療法來抵御實體瘤往往要更加困難。直到最近,，大多數的CAR-T細胞療法開始利用患者自身的細胞,，但所有類型的細胞療法的長期商業(yè)可行性往往依賴于“異體”細胞，即從患者機體以外的來源大量生產的治療性細胞,。

【8】Nat Biomed Eng：一種微型可植入的治療性海綿設備或有望殺滅機體中的癌細胞

doi：10.1038/s41551-022-00977-0

實體瘤能通過將人類生物學與自身抵抗來對療法部分耐受,，腫瘤往往會利用被稱之為調節(jié)性T細胞的額外白細胞來包圍自己，這些T細胞能喚起機體抵御疾病的自然防御機制,。通過失活這些細胞的策略往往會產生其它嚴重的問題,，由于調節(jié)性T細胞在保護機體健康組織方面扮演著重要作用，在整個機體中減少這些細胞或會導致其它免疫細胞錯誤地攻擊這些組織并誘發(fā)機體自身免疫性疾病,，并損傷結腸,、肝臟,、心臟和其它器官等。

近日,，一篇發(fā)表在國際雜志Nature Biomedical Engineering上題為“Systemic enhancement of antitumour immunity by peritumourally implanted immunomodulatory macroporous scaffolds”的研究報告中,，來自加州大學洛杉磯分校等機構的科學家們通過研究報道了一項令人振奮的研究結果，他們測試了一種稱之為SymphNode的可植入裝置,，其被設計用來僅在腫瘤周圍區(qū)域幫助控制調節(jié)性T細胞,，同時還能召喚并加強抵御腫瘤細胞的功能，這種設備還能促使腫瘤得到緩解,，并消除癌癥轉移，預防新腫瘤的生長,，且能延長小鼠的生存期,。

研究者Manish Butte說道，擺脫腫瘤內的調節(jié)性T細胞似乎是一種變革,，每種實體瘤都充滿了這些細胞,，同時這也是91%的癌癥死亡因實體瘤而發(fā)生的原因，其還會限制科學家們治療癌癥的能力,。SymphNode是一種微型的可生物降解的海綿,，其大小和橡皮擦差不多，由海藻酸鹽組成,，且與用于加厚布丁的抖動聚合物相同,；當通過手術操作直接植入到腫瘤中時，這種海綿結構就會以多種方式來刺激機體產生抵御癌癥的免疫反應,，其能緩慢釋放藥物來阻斷腫瘤中調節(jié)性T細胞的功能,，同時，還會吸引并增強殺滅腫瘤的T細胞的功能,，這種設備的材料類似于淋巴結,，其是抵御癌癥的細胞非常歡迎的環(huán)境，并且其孔隙中含有抗體,，能進一步激活這些細胞,。

【9】Cell：在一種常見的海洋細菌中發(fā)現一種新的水平基因轉移機制

doi：10.1016/j.cell.2022.12.006

從熱帶到極地，從海面到水下數百英尺,，世界上的海洋充斥著一類最微小的生物：一種叫做原綠球菌（Prochlorococcus）的細菌,，盡管它們的尺寸很小，但它們共同負責海洋中相當大的一部分氧氣產生,。但是,，這些微小的生物多樣化和適應如此深刻的不同環(huán)境的非凡能力一直是一個謎。如今,，一項新的研究揭示即使相隔很遠,，這些微小的細菌通過一種以前未被記錄的機制相互交換遺傳信息,。這使它們能夠傳播一大片基因，比如那些賦予代謝某種特定營養(yǎng)物的能力或抵御病毒的能力的基因,，即使在它們在水中的數量相對稀少的地區(qū)也是如此,。相關研究結果“Novel integrative elements and genomic plasticity in ocean ecosystems”。發(fā)表在Cell雜志上,。

這些發(fā)現描述了一類新的參與水平基因轉移---遺傳信息在生物之間直接傳遞,，不論是在同一物種還是不同物種之間---的遺傳因子。這些作者將進行這種轉移的遺傳因子稱為 “tycheposon”,，它們是DNA序列,，可以包括幾個完整的基因以及周圍的序列，并且可以自發(fā)地從周圍的DNA中分離出來,。它們隨后可以通過一種或另一種可能的包含囊泡的載體系統運輸到他生物,，而細胞可以從自己的膜上產生這些囊泡。

這項研究包括研究來自世界各地不同生態(tài)系統的數百個原綠球菌基因組,，以及實驗室培養(yǎng)的不同變體樣本,，甚至在實驗室進行和觀察的進化過程。論文主要作者為美國麻省理工學院前博士后Thomas Hackl,、Rapha,？l Laurenceau；麻省理工學院訪問博士后Markus Ankenbrand和Sallie Chisholm教授,。Chisholm在1988年發(fā)現這些無處不在的生物時發(fā)揮了作用,。Chisholm在談到這些新的發(fā)現時說，“我們對此感到非常興奮,，因為這是一種新的細菌水平基因轉移因子,，它解釋了我們在野生原綠球菌中觀察到的很多模式，即令人難以置信的多樣性,?！痹G球菌屬于藍細菌。作為如今被認為是世界上最豐富的光合作用生物,，藍細菌的微小變種也是所有光合作用生物中最小的,。

【10】Nat Cancer：三種免疫檢查點抑制劑聯合使用有望治療胰腺癌

doi：10.1038/s43018-022-00500-z

近日，一篇發(fā)表在國際雜志Nature Cancer上題為“Targeting T cell checkpoints 41BB and LAG3 and myeloid cell CXCR1/CXCR2 results in antitumor immunity and durable response in pancreatic cancer”的研究報告中,，來自美國德克薩斯大學MD安德森癌癥中心的研究人員通過研究發(fā)現了一種新型的三種免疫療法的聯合使用,，靶向T細胞和髓樣抑制細胞（myeloid-derived suppressor cell， MDSC）中的免疫檢查點,，成功地重編程了腫瘤免疫微環(huán)境（tumor immune microenvironment,，TIME），并大大改善了胰腺癌臨床前模型中的抗腫瘤反應,。

人胰腺導管腺癌（PDAC）中髓樣抑制細胞顯著浸潤,。

圖片來源：Nature Cancer, 2022, doi:10.1038/s43018-022-00500-z,。

在這項新的研究中，這些作者在小鼠和人類胰腺癌中使用了全面的免疫分析,，以系統地確定免疫療法抵抗性機制并研究潛在的治療靶標,。他們發(fā)現，中和腫瘤免疫微環(huán)境的幾種不同的免疫抑制機制極大地提高了實驗室模型的生存率,，指出了這種極其致命的無反應性的癌癥的潛在治療方案,。論文共同通訊作者、德克薩斯大學MD安德森癌癥中心癌癥生物學教授Ronald DePinho博士說,，“這種三聯免疫療法在我們的模型中導致了前所未有的治愈性反應,。普遍的觀點是胰腺癌對免疫療法無能為力，但這項臨床前研究表明,，胰腺癌在正確的聯合療法面前也會很脆弱,。此外，這些靶標在人類胰腺癌樣本中的存在,，提出了令人興奮的可能性，即這種治療組合有一天可以幫助我們的患者,?！?/p>

胰腺癌是美國癌癥死亡的主要原因之一，部分原因是80%的病例是在晚期診斷出來的,。胰腺癌也被認為是“非免疫原性的”,，意味著它對常用的抗PD-1和抗CTLA-4免疫檢查點抑制劑沒有反應。這部分是由于腫瘤免疫微環(huán)境中的免疫抑制條件造成的,，但這種抵抗背后的機制還沒有完全被理解,。（生物谷Bioon.com）