Cell杂志最受关注十篇文章（11月）

坤明

时间：2012年11月12日 来源：生物通* f% E* ?/ y; e1 L4 N
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生物通报道：Cell创刊于1976年，现已成为世界自然科学研究领域最著名的期刊之一，并陆续发行了十几种姊妹刊，在各自专业领域里均占据着举足轻重的地位。Cell以发表具有重要意义的原创性科研报告为主，许多生命科学领域最重要的发现都发表在Cell上。本月《Cell》前十名下载论文为：, e, m# R- _/ n$ j0 F6 V

8 Z/ Z6 j/ t# o3 b3 M' j1. Revisiting Global Gene Expression Analysis% n* t1 V5 I! u8 G* a3 p6 d& z6 F
Jakob Lovén, David A. Orlando, Alla A. Sigova, Charles Y. Lin, Peter B. Rahl, Christopher B. Burge, David L. Levens, Tong Ihn Lee, Richard A. Young * Y" I* t' [# ?3 J
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来自美国麻省理工学院怀海德研究所的研究人员报道，在当前许多各种不同的生物学研究中，用于产生和理解全局基因表达分析数据的常见假设能够导致关于基因活性和细胞行为方面严重缺陷性的结论。
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4 v% y- J) I- o' A! u今天对基因表达数据的大多数理解都依赖于一种假设：用来分析的所有细胞拥有类似的mRNA总量，其中mRNA大约占细胞RNA中的10%，作为蛋白合成的蓝图发挥作用。然而，一些细胞，包括恶性癌细胞，要比其他细胞产生几倍多的mRNA。传统的全局基因表达分析通常忽略这些差别。
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研究人员最近在研究表达高水平c-Myc的癌细胞的基因表达时揭示出这种缺陷。已知c-My是一种基因调节物，在恶性癌细胞中高度表达。当比较表达高水平c-Myc的细胞和表达低水平c-Myc的细胞时，他们吃惊地发现不同的基因表达分析方法能够产生显著性的不同结果。进一步的研究揭示出在含有高水平c-Myc的和低水平c-Myc的细胞中存在显著性的不同，不过这些不同利用常见使用的实验方法和分析方法来掩盖掉。
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2. Induction of Pluripotent Stem Cells from Mouse Embryonic and Adult Fibroblast Cultures by Defined Factors* n1 }) a; [% W; G2 Y
Kazutoshi Takahashi, Shinya Yamanaka
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这篇是今年诺贝尔生理/医学奖得主山中伸弥的代表作，这篇论文中，山中伸弥等人首先用4个干细胞转录因子OCT4、SOX2、KLF4和c-MYC, 通过体细胞重编程将小鼠成纤维细胞转化成具有胚胎干细胞特征的iPS细胞。这才有了其后的iPS陆续研究成果。
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3. Hallmarks of Cancer: The Next Generation7 i- s! Y6 B/ b3 ?
Douglas Hanahan, Robert A. Weinberg
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& P, b) i. H! G, s1 I1 M老牌明星论文，上榜无数次了，
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由癌症研究泰斗：Robert A.Weinberg完成的最新癌症综述是之前他的一篇文章“The Hallmarks of Cancer”的升级版——之前那篇文章介绍了肿瘤细胞的六大基本特征，被称为肿瘤学研究的经典论文，到目前为止，这篇论文已经被引用了上万次。
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2011年3月，Robert A.Weinberg同样是和Douglas Hanahan合作，完成长达29页的论文，简述了最近10年肿瘤学中的热点和进展，包括细胞自噬、肿瘤干细胞、肿瘤微环境等等，并且将原有的肿瘤细胞六大特征扩增到了十个，这十个特征分别是：
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9 s' U4 m8 J$ [" d自给自足生长信号（Self-Sufficiency in Growth Signals）；抗生长信号的不敏感（Insensitivity to Antigrowth Signals）；抵抗细胞死亡(Resisting Cell Death)；潜力无限的复制能力(Limitless Replicative Potential)；持续的血管生成(Sustained Angiogenesis)；组织浸润和转移(Tissue Invasion and Metastasis)；避免免疫摧毁(Avoiding Immune Destruction)；促进肿瘤的炎症（Tumor Promotion Inflammation）； 细胞能量异常（Deregulating Cellular Energetics）；基因组不稳定和突变（Genome Instability and Mutation）。
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4. Activation of Innate Immunity Is Required for Efficient Nuclear Reprogramming
5 ~) d: O4 ?; \+ W! g9 o, cJieun Lee, Nazish Sayed, Arwen Hunter, Kin Fai Au, Wing H. Wong, Edward S. Mocarski, Renee Reijo Pera, Eduard Yakubov, John P. Cooke
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事实告诉我们，急则生变，当受到威胁的时候，就会出现灵活转机。这一原则也许就解释了为什么科学家们在重编程体细胞的实验中会想到病毒，来自美国的这个研究小组报告称，细胞对于病毒的防御性反应也许能令其更容易表达那些平时关闭的基因——包括那些开启炎症，或者在干细胞状态时活跃的基因，这一发现有助于科学家们更好地了解细胞重编程，也可以被用于研发更高效，更安全的重编程细胞方法。/ H* f; W! V9 m' ]* l+ N$ w

2 F; t, I& L. f, K6 i8 _虽然体细胞重编程技术荣获了今年的诺贝尔生理/医学奖，但是实际上这一过程中的具体细节，至今还是一个迷。
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9 y* d% G( c8 R  X" x这项最先由山中伸弥于2006年报道的研究技术，最初是利用四个关键因子，通过逆转录病毒的感染将其送入到宿主细胞基因组上去实现的，关于这个过程我们知之甚少，我们知道的是，由这些基因编码的蛋白开启了一系列级联放大作用，将成熟细胞重编程为了多能细胞，这个过程被称为诱导多能干细胞iPS进程，帮助科学家们能获得与病患相匹配的细胞系，从而以一种全新的方式来研究疾病，并且这种技术有一天也许能用于再生医学。, w, {0 O& k/ j

% o( N  q' S  \$ |0 p' m, w' @2 p不过，第一个重编程细胞技术存在一个重要的缺点，那就是iPS细胞中存在的病毒插入基因具有致癌性，虽然科学家已经找到了几种方式，无需永久性改变基因组就能实现重编程，但是效果并不理想，还需要寻找更多的新方法。% c, R( Z7 r' h( l' _7 x

) T1 f  y+ W1 g% ?8 `! x/ F1 t其中尤其吸引人的一种方法就是仅利用蛋白实现重编程，这样就能完全避免了使用外源基因，科学家们直接插入蛋白，就可以实现相关的级联放大作用，但在此项最新研究出来之前，这个过程效率非常低。! G, [+ R! M! n0 g! J/ N% \; y

- }, F  F& _4 z0 X( [. n- U8 O斯坦福大学医学院的John Cooke等人希望能了解为什么这些蛋白作用效果不佳，他们仔细分析了当利用单个重编程因子（逆转录病毒中的一个基因，或者可穿过细胞膜的蛋白）进行重编程时发生的事件，结果表明，这两种情况下，前者能在几个小时能引发下游级联反应，而后者则需要几天。4 S( B7 K% v& h" G* N" E4 A/ [
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这种转炎症（transflammation）方法能帮助研究人员找到将一种成熟细胞直接转变成另外一种，完全跳过多能状态的方法。. B  A  I& i+ p, s& {( I

: c1 N3 B( e/ D& |* S: j5. Retraction Notice to: Elevated tRNAiMet Synthesis Can Drive Cell Proliferation and Oncogenic Transformation
/ Z( }! F# ]0 M& D6 D: HLynne Marshall, Niall S. Kenneth, Robert J. White
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. Q/ @. D& q2 W6. Relative Mitochondrial Priming of Myeloblasts and Normal HSCs Determines Chemotherapeutic Success in AML
# ~) r6 n# M3 J" t" y) s0 t* FThanh-Trang Vo, Jeremy Ryan, Ruben Carrasco, Donna Neuberg, Derrick J. Rossi, Richard M. Stone, Daniel J. DeAngelo, Mark G. Frattini, Anthony Letai   O) Q0 _, x4 ^( ]- }" G

7 A8 u. D$ w0 W# ^' R在一项新的研究中,来自美国达纳法伯癌症研究所的研究人员开发出一种新的方法来确定急性髓细胞性白血病(acute myeloid leukemia, AML)细胞是否处于死亡准备就绪状态.这一发现可能有助于癌症专家选择更加有效的方法来治疗患有AML的病人.他们报道,他们的发现可能导致人们改善现有的测试方法来预测哪些成功治疗过的AML病人单独利用标准化疗后能够继续缓解病情,哪些病人即便接受额外的治疗后也可能遭受肿瘤复发,但是可能受益于骨髓移植治疗。
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9 Q2 z. |! K; @7. The Obligation for Biologists to Commit to Political Advocacy# l, i+ W$ m) F5 l$ i! t
Thomas D. Pollard " U' V: r8 H; Y3 R. g

1 \; Q3 P0 h* k+ H( `8. Induction of Pluripotent Stem Cells from Adult Human Fibroblasts by Defined Factors# a+ |' L: w9 `" ]' B  P/ E
Kazutoshi Takahashi, Koji Tanabe, Mari Ohnuki, Megumi Narita, Tomoko Ichisaka, Kiichiro Tomoda, Shinya Yamanaka 6 `4 w0 i( G9 Q& u

7 ]8 V$ [5 H4 E- J* ~# ~2007年，山中伸弥的另外一项重要成果：Induction of Pluripotent Stem Cells from Adult Human Fibroblasts by Defined Factors也同样发表在Cell杂志上，这篇文章中，他与Thomson实验室分别用逆转录病毒(retrovirus)与慢病毒(lentivirus)载体将4种转录因子OCT4、SOX2、c-MYC、KLF4或OCT4、SOX2、LIN28和NANOG感染人体皮肤成纤维细胞后将其回转成具有胚胎干细胞特性的人体iPS细胞。7 k6 g8 E) I  L( w& B

) Y" Y6 q6 o. E6 q% i9. FOXP2 and Human Cognition9 A- k3 Q/ c2 o7 b( v
Philip Lieberman
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10. Efficient Direct Reprogramming of Mature Amniotic Cells into Endothelial Cells by ETS Factors and TGFβ Suppression
. `% q; O$ T- H! Z$ B9 nMichael Ginsberg, Daylon James, Bi-Sen Ding, Daniel Nolan, Fuqiang Geng, Jason M. Butler, William Schachterle, Venkat R. Pulijaal, Susan Mathew, Stephen T. Chasen et al./ z, P  s( n8 d' M+ @$ A
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来自美国康奈尔大学Weill医学院的研究人员研发出一种新方法，能从羊水细胞（ACs）获取大量的循环系统细胞——血管内皮细胞（VECs），这一研究成果公布在10月18日Cell杂志在线版上，这项在小鼠上完成的研究成果，将为建立器官再生和各种血管疾病治疗所需的庞大VECs库存打开一条新途径。
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目前，对于患有血管疾病的广大患者，包括心脏病，中风，肺部疾病，外部创伤，肺气肿，甚至是糖尿病和神经系统疾病，还没有有效的治疗方法。利用正常培养的内皮细胞替换受损或出现功能障碍的内皮细胞，为治疗这些被疾病折磨的全球上百万患者提出一种新型治疗方法。
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8 O2 p; v* D  A2 b9 r" _# @. M许多血管疾病都源于血管内皮细胞的功能出现障碍，因此为患者植入健康的细胞是一种颇具吸引力的治疗策略。但是过去的干细胞方法达不到要求：由干细胞分化的血管内皮细胞不稳定，而且往往会转化成非血管细胞，这些细胞也无法在数量上快速扩增，这些都限制了其在临床上的应用。
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为了克服这些问题，这一研究组开发出一种安全的新方法，从羊水细胞中产生了大量稳定的血管内皮细胞，羊水细胞可以通过常规羊膜穿刺过程提取，因此可以说是一个稳定的细胞来源。研究人员在尝试将羊水细胞重编程为成熟的，具有功能的VECs（被命名为rAC-VECs）过程中，利用了Ets蛋白26个转录因子家族（E-twenty-six family ）的成员，开启和关闭了一些特殊的基因——这个转录因子家族能结合在DNA上，对于VEC发育具有重要意义。  {& I/ H) K% Q$ \
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rAC-VECs相似于人体成熟VECs，能表达正常的血管特异性基因，当研究人员将rAC-VECs移植到小鼠的再生肝脏中时，他们发现这些细胞形成稳定的，正常的，具有功能的血管。这一重大突破将有助于利用内皮细胞治疗多种血管疾病，无数患者将会从中受益。
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（生物通：万纹）
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