李華杰
副主任醫(yī)師
3.3
神經(jīng)內(nèi)科劉猛
副主任醫(yī)師
3.3
神經(jīng)內(nèi)科陳利民
主任醫(yī)師
3.3
神經(jīng)內(nèi)科王玉蘭
主任醫(yī)師
3.3
神經(jīng)內(nèi)科盛世英
主任醫(yī)師
3.3
神經(jīng)內(nèi)科吳堅(jiān)
主任醫(yī)師
3.3
神經(jīng)內(nèi)科張菊美
主任醫(yī)師
3.3
神經(jīng)內(nèi)科姜晴晴
主任醫(yī)師
3.3
神經(jīng)內(nèi)科朱林鳳
主任醫(yī)師
3.3
神經(jīng)內(nèi)科唐曉春
主任醫(yī)師
3.3
練學(xué)淦
副主任醫(yī)師
3.3
神經(jīng)內(nèi)科周建忠
副主任醫(yī)師
3.2
神經(jīng)內(nèi)科毛可適
副主任醫(yī)師
3.2
認(rèn)識(shí)cadasil及病例分析Sourander 和Walinder 于1977年描述了一種家族遺傳性的非動(dòng)脈硬化性、非淀粉樣腦血管病。臨床上以中年起病,反復(fù)短暫性腦缺血發(fā)作(TIA)、緩慢進(jìn)展性多發(fā)性腦梗死及癡呆為特征。作者將此病命名為 “遺傳性多梗死性癡呆(hereditary multi-infarct dementia)”。同年,Stecens等報(bào)道了類似病歷,并稱之為 “慢性家族性血管性腦?。–hronic familial vascular encephalopathy)”。此后,相關(guān)報(bào)道不斷出現(xiàn)。直到1993年,Tournier-Lasserve等[1]在兩個(gè)法國家系分析中將此病的基因定位在第19號(hào)染色體短臂上,認(rèn)為這些病例屬獨(dú)立疾病單元,并將其命名為“伴有皮層下梗死和白質(zhì)腦病的常染色體顯性遺傳性腦動(dòng)脈?。–ADASIL)?!?1.臨床表現(xiàn) Desmond等[2]對(duì)33個(gè)家系的105例患者的研究顯示,該病與高血壓、糖尿病、高脂血癥等血管病性危險(xiǎn)因素?zé)o關(guān)。一般在中年發(fā)病,其中45例以卒中或TIA為首發(fā)癥狀, 42例以偏頭痛為首發(fā)癥狀; 9例以抑郁癥、6例以認(rèn)知功能障礙、3例以癲癇發(fā)作為首發(fā)癥狀。Chabriat等報(bào)道偏頭痛首次發(fā)作時(shí)間早于卒中發(fā)作約10年,也可在長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)僅以單純行為異常為唯一臨床表現(xiàn),如人格改變、情緒異常、意志缺失及精神異常等[3]。 1.1卒中:CADASIL病程中主要表現(xiàn)為反復(fù)發(fā)生的卒中或TIA,Dichgans等[3]對(duì)29個(gè)家系的102例經(jīng)活檢證實(shí)的CADASIL患者的研究表明,在72例發(fā)生卒中或TIA的患者中, 54例為反復(fù)發(fā)作。Desmond等[2]研究發(fā)現(xiàn):105例中的71例發(fā)生卒中或TIA,其中52例為多次發(fā)生。影像學(xué)研究表明,梗塞部位主要在顳葉、頂葉、額葉白質(zhì),內(nèi)囊、外囊、基底節(jié)和丘腦等處。此外也有小腦梗死的臨床表現(xiàn),如構(gòu)音困難、共濟(jì)失調(diào)、表達(dá)性言語困難、視野障礙等。新近報(bào)道[4]一例50歲女性患者以反復(fù)頭痛、惡心和意識(shí)障礙發(fā)病,癥狀在幾天內(nèi)完全恢復(fù)正常,后證實(shí)為顱內(nèi)壓增高引起的可逆性昏迷。Dichgans等[5]在16例患者中發(fā)現(xiàn)靜止性微出血灶,其中皮質(zhì)-皮質(zhì)下區(qū)占38%,皮質(zhì)占20%,丘腦占13%,腦干占14%,且隨年齡增加腦出血的危險(xiǎn)性也增加。 1.2偏頭痛:Dichgans等[3]認(rèn)為以頭痛為首發(fā)癥狀的CADASIL常被誤診為偏頭痛。因?yàn)檫@些患者的頭痛往往伴有先兆,且大多數(shù)患者頭痛發(fā)作頻率有隨時(shí)間推移而變化的特點(diǎn)。有先兆癥狀的偏頭痛發(fā)作前可有5-15分鐘單側(cè)或雙側(cè)視覺模糊或感覺異常等,一般不超過1小時(shí)。典型偏頭痛發(fā)作常呈單側(cè)劇烈頭痛伴有血管搏動(dòng)感、惡心、嘔吐、畏光、怕聲等癥狀。多數(shù)患者反復(fù)發(fā)作,每次持續(xù)時(shí)間為2-48小時(shí),發(fā)作間期可無癥狀[6]。大約有20-40%的CADASIL患者有偏頭痛樣發(fā)作,且多屬于伴有先兆的典型偏頭痛,提示本病可能與家族性偏癱性偏頭痛有關(guān),以后的研究并不支持兩病為同一基因控制,臨床上目前尚不能排除家族性偏癱型偏頭痛與本病的關(guān)系,而現(xiàn)有的分子遺傳學(xué)研究尚不能明確兩者的關(guān)系。 1.3進(jìn)行性血管性癡呆:約31%患者表現(xiàn)為進(jìn)行性癡呆,此為該病發(fā)展的一個(gè)階段,多在50-60歲出現(xiàn)。CADASIL患者與癡呆伴隨的癥狀有步態(tài)異常(90%)、尿失禁(86%)和假性球麻痹(52%)[3]。且癡呆的發(fā)生與腦卒中和TIA及缺血再發(fā)作均具有顯著相關(guān)性(有癡呆患者比無癡呆患者更容易發(fā)生缺血性腦卒中)?;坠?jié)和丘腦部位的缺血性損害對(duì)CADASIL 患者早期發(fā)生癡呆有重要的影響。在癥狀性CADASIL患者中,即使未發(fā)生癡呆,也存在輕度認(rèn)知功能障礙,且以額葉功能受損為主,主要表現(xiàn)為注意力差,記憶障礙和淡漠等。 1.4精神異常:盡管CADASIL 以精神異常為首發(fā)癥狀者少見,但約20%患者在疾病發(fā)展過程中會(huì)出現(xiàn)各種精神和情緒異常,多數(shù)為陣發(fā)性。可表現(xiàn)為適應(yīng)能力下降,嚴(yán)重抑郁、燥狂、酗酒、自殺性行為或自殺傾向及妄想等[3]。 1.5癲癇:Chabriat等[7]報(bào)道的45例患者中有癲癇大發(fā)作3例。意大利的一個(gè)家系報(bào)道僅以癲癇發(fā)作為主要表現(xiàn),而無CADASIL的其它癥狀。 典型的CADASIL為成年早期或中期以偏頭痛或缺血發(fā)作起病,病程中反復(fù)發(fā)作的皮質(zhì)下缺血性卒中和漸進(jìn)性智能減退至癡呆,最終導(dǎo)致存活率的下降,該病的自然病程可以分為三個(gè)階段[8]:(1)20-40歲:頻發(fā)的偏頭痛發(fā)作及明確的白質(zhì)影象學(xué)病灶;(2)40-60歲:反復(fù)發(fā)生的卒中,明確的神經(jīng)功能障礙,基底節(jié)區(qū)腔隙性梗塞灶及半球白質(zhì)融合成片的聯(lián)合病變;(3)60歲以上:超過半數(shù)出現(xiàn)皮質(zhì)下癡呆與假性球麻痹。多項(xiàng)研究表明,CADASIL的臨床表現(xiàn)存在明顯的家系間差異。 2.影像學(xué)及輔助檢查 2.1MRI表現(xiàn) CADASIL的一個(gè)主要特點(diǎn)是在有癥狀的病人及帶有突變基因的無癥狀病人中, MRI檢查可以發(fā)現(xiàn)異常,大腦半球白質(zhì)廣泛長(zhǎng)T1長(zhǎng)T2異常信號(hào),多位于皮質(zhì)下、腦室周圍,病變不累及弓狀纖維。早期可散在斑片狀、大小不一,以后逐漸融合成大片狀,左右半球多對(duì)稱,也可一側(cè)較重,但多為雙側(cè)受累。深部基底節(jié)區(qū)可出現(xiàn)多發(fā)散在邊界較清楚的小病灶,與一般癥狀所見腔隙性腦梗死灶相似。小腦異常少見。Chabriat等認(rèn)為缺乏腦室周圍T2高信號(hào)時(shí),CADASIL的診斷應(yīng)當(dāng)慎重。Yousry等[9]認(rèn)為損害最易出現(xiàn)于額葉,其次為顳葉和腦島,T1加權(quán)像上損害大小與疾病嚴(yán)重程度及神經(jīng)功能損害程度密切相關(guān),并有助于預(yù)見病人的自然病程。多數(shù)患者的腦干損害相對(duì)較輕,腦干損害的發(fā)生率從高到低依次為腦橋、中腦、延髓。MRI和尸檢研究[5]表明CADASIL微出血部位由多到少依次為皮質(zhì)和皮質(zhì)下白質(zhì)、腦干、丘腦、基底節(jié)和小腦,微出血灶的直徑介于2-10mm之間,絕大部分(90%)在2-5mm。 2.2血流動(dòng)力學(xué) CADASIL的血流動(dòng)力學(xué)異常包括腦總血流量下降、血流速度減慢和動(dòng)靜脈通過時(shí)間(CTT)延長(zhǎng)等。Van den Boom[10]等發(fā)現(xiàn),有Notch3基因突變的患者腦總血流量比無基因突變者顯著降低。Liebbetrau等[11]利用TCD發(fā)現(xiàn)CADASIL患者腦CTT延長(zhǎng)。Pfefferkorn等[12]研究發(fā)現(xiàn)CADASIL患者大腦中動(dòng)脈的平均血流速度下降,這些血流動(dòng)力學(xué)異??梢越忉尀楹蜟ADASIL患者會(huì)發(fā)生彌漫性白質(zhì)脫髓鞘和腔隙性梗死。 2.3神經(jīng)病理學(xué)改變主要為白質(zhì)梗死和廣泛基底節(jié)區(qū)脫髓鞘改變 。病理解剖可見廣泛白質(zhì)和基底節(jié)區(qū)以及軟腦膜動(dòng)脈血管病,白質(zhì)散在多個(gè)小壞死灶,有不同程度的組織破壞,如組織呈海綿狀疏松,髓鞘脫失和囊狀梗死,反復(fù)豆?fàn)詈四倚匝[。皮質(zhì)、灰質(zhì)和皮質(zhì)動(dòng)脈正常。半球白質(zhì)出現(xiàn)彌漫性脫髓鞘,主要位于側(cè)腦室周圍、基底節(jié)、丘腦和腦干,后幾處結(jié)構(gòu)往往可見深部多發(fā)性小的梗死灶,而小腦常不受影響。 2.4組織學(xué)可見動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞之間間歇疏松,血管內(nèi)皮細(xì)胞可正?;蚰[脹,血管壁增厚并有嗜伊紅樣物質(zhì)沉積在血管中層和血管內(nèi)彈力層。與動(dòng)脈粥樣硬化和淀粉樣血管病不同,血管特別是小動(dòng)脈病變是本病的主要病變特點(diǎn)。位于白質(zhì)、基底節(jié)、丘腦的穿通支小動(dòng)脈廣泛病變,即非動(dòng)脈硬化也非淀粉樣變性(小動(dòng)脈無透明樣變性,淀粉樣蛋白染色陰性),而是普通的小動(dòng)脈(直徑20-200um)內(nèi)膜下纖維增生,導(dǎo)致小動(dòng)脈壁間水腫,可波及血管周圍間隙,可見PAS陽性物質(zhì)沉積于小動(dòng)脈中層,該處也有抗彈力蛋白抗體陽性反應(yīng)。對(duì)帶有Notch3基因突變的病例及家屬成員進(jìn)行皮膚成纖維細(xì)胞培養(yǎng),可見到明顯的抗彈力蛋白免疫活性增強(qiáng)和抗彈力蛋白mRNA表達(dá)增高;而在基因正常人群則無此發(fā)現(xiàn).這一結(jié)果提示動(dòng)脈彈力結(jié)構(gòu)異常可能和基因型有關(guān)。血管內(nèi)皮通透性的破壞在血管平滑肌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)破壞中起重要作用,但這種改變出現(xiàn)的原因及顆粒沉淀物的性質(zhì)目前尚不清楚。 2.5電鏡下可見CADASIL患者小動(dòng)脈內(nèi)膜基底層正常,中層明顯增厚,沉淀物中含有膠原、彈性碎片.研究表明在小血管中層和彈性膜間有嗜鋨顆粒(GOM)沉積,環(huán)繞動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞膜增厚,線粒體腫脹,胞漿清晰。GOM不僅在腦血管中存在,在外周組織 如皮膚血管、肌肉、腓神經(jīng)也有發(fā)現(xiàn),只是損害程度較前者輕微[13]。皮膚、肌肉活檢的陽性率高于腓神經(jīng)活檢。 3.分子遺傳學(xué) 1993年Tournier-Lasserve 等首次對(duì)兩個(gè)法國家系進(jìn)行基因連鎖分析后,將致病基因定位于19和12號(hào)染色體,進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),CADASIL缺陷基因?yàn)槲挥?9p13.2p13.1上的Notch3基因,Notch3基因主要編碼高密度保守跨膜受體,并參與胚胎發(fā)育過程中某些特定細(xì)胞死亡過程。它包括33個(gè)外顯子,編碼一個(gè)2321個(gè)氨基酸組成的跨膜蛋白受體,其胞外的配體部分包含34個(gè)表皮生長(zhǎng)因子(EGF)樣重復(fù)序列。而至今發(fā)現(xiàn)的突變均發(fā)生在編碼EGF樣重復(fù)序列的基因片段內(nèi),絕大多數(shù)突變導(dǎo)致一個(gè)半胱氨酸殘基的產(chǎn)生,或使原來保守的半胱氨酸被其他氨基酸置換(見表)。Dichgans等[14] 發(fā)現(xiàn),一個(gè)框移突變使半胱氨酸殘基的數(shù)量減少3個(gè)。所有Notch3基因突變的研究表明, Notch3基因編碼跨膜蛋白的細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域參與了配體結(jié)合,并與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳遞活動(dòng)有關(guān)。70-80%的Notch3基因突變發(fā)生在外顯子3或4,以外顯子4突變最多見。迄今已報(bào)道的Notch3基因突變有50多種,大多數(shù)是錯(cuò)義突變(見表)。 4.總結(jié) CADASIL臨床表現(xiàn)復(fù)雜多變,只有結(jié)合神經(jīng)影像學(xué)檢查、神經(jīng)皮膚活檢和基因檢測(cè)才能做出正確診斷。Markus等[15]比較了各種診斷方法的特異性和敏感性,制定了如下診斷標(biāo)準(zhǔn):(1)中年起病,有明確的家族史,80%的患者無高血壓、淀粉樣變及其他血管病危險(xiǎn)因素;(2)出現(xiàn)缺血發(fā)作,有先兆的偏頭痛、認(rèn)知功能障礙和情感障礙等表現(xiàn)中的1項(xiàng)或多項(xiàng);(3)特殊的病理組織學(xué)改變;(4)皮膚、肌肉活檢見GOM沉積;(5)Notch3基因突變。該病目前還沒有針對(duì)性的治療手段,相信隨著分子遺傳學(xué)研究的進(jìn)展,特異性的基因治療將為攻克本病帶來希望。
隨著科技的進(jìn)步和生產(chǎn)力的發(fā)展,人類社會(huì)正逐步進(jìn)入老齡化社會(huì)發(fā)展階段。心房顫動(dòng)(房顫,AF)的發(fā)生率隨著年齡的增長(zhǎng)而顯著增加,而由房顫所致的腦栓塞帶來的致殘率(高達(dá)60%)和致死率(高達(dá)20%)也隨之升高。因此,通過抗凝治療預(yù)防卒中越來越成為廣大醫(yī)務(wù)工作者臨床工作的重中之重。早在2010年歐洲心臟病學(xué)會(huì)(ESC)頒布的房顫治療指南中,已將房顫的抗凝治療擺在了房顫治療的三大方面之首,這足以顯示抗凝治療在整個(gè)房顫治療過程中的重要地位。而剛剛在德國慕尼黑落下帷幕的2012年的ESC大會(huì),最大的亮點(diǎn)之一便是房顫指南更新的頒布,此次指南更新主要對(duì)房顫抗凝治療的部分進(jìn)行了修訂,內(nèi)容如下:1、肯定了以CHA2DS2-VASc評(píng)分系統(tǒng)作為非瓣膜性房顫患者卒中風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估工具近年來,卒中風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)的細(xì)化與嚴(yán)格化在房顫的整體治療中的重要性得以提升。早在2006年,ACC/AHA/ESC頒布的房顫指南中就已推薦使用CHADS2評(píng)分系統(tǒng),其中充血性心力衰竭,高血壓病史,年齡≥75歲,糖尿病史各為1分,既往卒中或短暫性腦缺血發(fā)作為2分,總分為6分。而后,在對(duì)5項(xiàng)房顫卒中的風(fēng)險(xiǎn)分析的隨機(jī)對(duì)照研究中(AFASAK,SPAF,BAATAF,CAFA和SPINAF)一致發(fā)現(xiàn),年齡是卒中的重要危險(xiǎn)因素,并可以成為卒中獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。而對(duì)3項(xiàng)房顫卒中風(fēng)險(xiǎn)分析的隨機(jī)對(duì)照研究(AFI,ATRIA,APAF)以及Framingham研究,歐洲心臟調(diào)查及哥本哈根城市心臟研究中均提示,女性性別因素也是房顫卒發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素之一。因此,2010年的ESC房顫指南中,把CHADS2評(píng)分系統(tǒng)改進(jìn)為CHA2DS2-VASC評(píng)分系統(tǒng)。該系統(tǒng)增加了血管性疾病(1分),年齡65-74歲(1分)以及女性性別(1分),并將年齡≥75歲的分值提升為2分,總分增加到9分。該評(píng)分系統(tǒng)相比既往的CHADS2評(píng)分系統(tǒng),在高危風(fēng)險(xiǎn)組患者中抗凝治療指征的確立更具優(yōu)勢(shì),同時(shí)也能更加準(zhǔn)確地指導(dǎo)評(píng)估真正意義上的低風(fēng)險(xiǎn)患者。2012年的ESC房顫指南中,進(jìn)一步推薦CHA2DS2-VASc評(píng)分系統(tǒng)作為非瓣膜性房顫患者卒中風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估工具(IA類推薦)。對(duì)于CHA2DS2-VASc評(píng)分為0分的無卒中危險(xiǎn)因素的低?;颊?如年齡<65歲的孤立房顫患者),不推薦抗栓治療(IA類推薦);對(duì)于CHA2DS2-VASc評(píng)分≧2分的房顫患者,除有禁忌癥,推薦使用華法林或新型口服抗凝藥物(達(dá)比加群、利伐沙班、阿哌沙班)抗凝治療(IA類推薦);對(duì)于CHA2DS2-VASc評(píng)分1分的患者,根據(jù)患者出血風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及自身選擇,可考慮給予華法林或新型口服抗凝藥物抗凝治療(IIaA類推薦)。值得注意的是,抗血小板治療在新指南中的推薦較2010年指南進(jìn)一步降低,僅當(dāng)患者拒絕使用任何口服抗凝藥物(包括華法林或新型口服抗凝藥物)時(shí),才考慮給予抗血小板療法,且推薦阿司匹林+氯吡格雷雙聯(lián)抗血小板治療優(yōu)于阿司匹林(IIaB類推薦)2、新型口服抗凝藥物得到了新指南的強(qiáng)力推薦華法林屬于維生素K拮抗劑,長(zhǎng)期以來用于房顫的抗凝治療,其能有效地降低房顫患者的腦卒中發(fā)生率及相關(guān)死亡率。循證醫(yī)學(xué)證據(jù)表明其抗栓作用優(yōu)于阿司匹林或雙聯(lián)抗血小板藥物阿司匹林與氯吡格雷的聯(lián)合使用。然后,不能不正視的是,華法林治療伴有較高的出血率,而且需要嚴(yán)密監(jiān)測(cè)INR,給服藥患者和臨床醫(yī)生都增加了不便。2012年ESC房顫指南中,正式對(duì)新型口服抗凝藥物(達(dá)比加群、利伐沙班、阿哌沙班)給出了推薦。除了上文中依據(jù)CHA2DS2-VASc評(píng)分選擇抗凝策略外,新指南中還提出,當(dāng)口服抗凝藥物適用時(shí),由于副作用、不耐受、難以維持治療窗內(nèi)時(shí)間或者無法監(jiān)測(cè)INR導(dǎo)致無法使用經(jīng)劑量調(diào)整的華法林時(shí),推薦給予直接凝血酶抑制劑(達(dá)比加群)或口服Xa因子抑制劑(如利伐沙班、阿哌沙班)抗凝治療(IB類推薦);且基于大多數(shù)非瓣膜性房顫患者的臨床凈獲益,推薦新型口服抗凝藥物優(yōu)于經(jīng)劑量調(diào)整的華法林(IIaA類推薦)。對(duì)于接受任何新型口服抗凝藥物治療的患者,推薦進(jìn)行腎功能基線和常規(guī)的一年一次評(píng)估(使用CrCl),其中,對(duì)于中度腎功能不全的患者,其頻率應(yīng)增加為每年2–3次。對(duì)于出血風(fēng)險(xiǎn)較高或中度腎功能不全(CrCl30–49mL/min)的患者,達(dá)比加群獲得了更高的證據(jù)級(jí)別推薦。不推薦新型口服抗凝藥物(達(dá)比加群、利伐沙班和阿哌沙班)用于重度腎功能不全的患者(CrCl<30mL/min)。
創(chuàng)新是科學(xué)發(fā)展的動(dòng)力,實(shí)踐是醫(yī)學(xué)進(jìn)步的源泉。創(chuàng)新和實(shí)踐是醫(yī)學(xué)科學(xué)發(fā)展的根本。2008年醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究又取得了可喜的進(jìn)展。最近Nature,Science,Times,Scientific American,Discovery,New Scientist等雜志紛紛評(píng)選出今年重大的醫(yī)學(xué)成就。以下是2008年世界醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究的一些主要進(jìn)展,共110項(xiàng): 人工骨髓美國michigan大學(xué)的科學(xué)家將骨髓基質(zhì)細(xì)胞和造骨細(xì)胞播種在一種高分子材料構(gòu)建的三維多孔的柵格支架上。它可以持續(xù)生產(chǎn)血液干細(xì)胞和免疫B細(xì)胞。它既可以提供輸血用的血液,又可產(chǎn)生免疫細(xì)胞抵抗細(xì)菌感染和癌細(xì)胞侵襲(EurekAlert 2008-12-22) DNA分離機(jī)制DNA分離是有絲分裂的遺傳的基礎(chǔ)。哈佛大學(xué)Garner EC及其同事最近發(fā)現(xiàn),ParR、ParM和ParC三種蛋白質(zhì)是DNA分離的關(guān)鍵: ParR/ParC復(fù)合與染色體上的ParM結(jié)合,形成絲狀紡錘體。并將DNA放開,以完成細(xì)胞的有絲分裂。這一發(fā)現(xiàn)不僅對(duì)人們認(rèn)識(shí)細(xì)胞的有絲分裂和遺傳物質(zhì)復(fù)制具有重大理論意義,而且對(duì)一些抗腫瘤藥物的設(shè)計(jì)和發(fā)現(xiàn)亦具有重要價(jià)值。(Science 2008-12-5) 人工生命人造生命分為三個(gè)階段: 人工合成DNA,重組成完整的基因組,再轉(zhuǎn)移至剔出遺傳物質(zhì)的“空細(xì)胞”中,最后轉(zhuǎn)變成活細(xì)胞。美國克雷格 文特爾已經(jīng)完成前兩個(gè)階段,合成了58297萬個(gè)堿基對(duì),組成了580個(gè)合成基因,形成一個(gè)基因組,目前正在轉(zhuǎn)移到只有膜而無細(xì)胞核的“空”細(xì)菌中,以創(chuàng)造全新的細(xì)菌。這一研究將使人類人工合成生命成為可能(Science,1月份)。此外,哈佛大學(xué)斯德斯泰克,在15屆國際生命起源研討會(huì)上也宣稱,他們也已在建立了一種單細(xì)胞模型,它由脂肪分子組成的膜和人工基因核形成,它可以自我復(fù)制,自我進(jìn)化。(Scienific American 9月18日) 人工生命給我們?nèi)碌囊曇埃墒刮覀儚氐捉忾_生命之謎。并具有無法估量的理論和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。 皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)細(xì)胞美國和日本科學(xué)家將兩名側(cè)索硬化病人的皮膚細(xì)胞。通過重新組合(Repramming)成功地轉(zhuǎn)化為多能干細(xì)胞,再通過誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元。這一技術(shù)和發(fā)現(xiàn),不僅可以使我們了解細(xì)胞生長(zhǎng)、衰退、轉(zhuǎn)化、死亡和肌萎縮側(cè)索硬化的發(fā)展過程,而且為防治這種頑癥提供一種有效新方法。(Cell 134: 877,2008;Science 12月18日;Times,2008) 炎癥誘發(fā)心臟病一般認(rèn)為低密度脂蛋白(LDL)是心臟病發(fā)作的關(guān)鍵因素。但有50%的心臟病人LDL水平正常。最近美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn),炎癥可以增加膽固醇和脂質(zhì)沉積和斑塊的不穩(wěn)定性,使血管壁上的斑塊脫落,阻塞血管,誘發(fā)心血管病發(fā)作。而他汀類藥物(Statins)可以抑制炎癥,使心臟發(fā)作風(fēng)險(xiǎn)降低54%,這一研究成果,不僅深化了人們對(duì)心臟病發(fā)作的認(rèn)識(shí),而且為心臟病防治提供了新的思路。(NEJM,359: 2195,2008,Times,2008) 天然腔道手術(shù)美國加州大學(xué)發(fā)明一項(xiàng)外科新技術(shù),他們通過口腔、陰道、腸道等人體自然腔道進(jìn)行闌尾、膽囊、胃等外科手術(shù),而無需在皮膚上切口,這樣不僅避免皮膚切口,減少病人疼痛,降低感染,而且亦促進(jìn)術(shù)后愈合和康復(fù),所以亦稱為無疤痕手術(shù)。(Times 2008) 基因圖譜測(cè)序大眾化美國“e23和me”公司開發(fā)了一項(xiàng)新技術(shù),只要用一點(diǎn)口水,就可以提取DNA,進(jìn)行全基因組測(cè)序,了解人體90%以上的遺傳變異,識(shí)別和解讀60萬個(gè)遺傳標(biāo)記,預(yù)測(cè)人體的健康狀況,規(guī)避腫瘤、遺傳病的發(fā)生。過去進(jìn)行一次全基因組測(cè)定,要近30億美元和15年時(shí)間,而現(xiàn)在只要1-2萬美元2個(gè)月時(shí)間。不久,將只要一周時(shí)間,幾百美元即可獲得人體全部遺傳信息。(Times,2008) 死細(xì)胞復(fù)活日本神戶發(fā)育生物研究中心的科學(xué)家從一只已經(jīng)死亡并在-20℃冰箱中貯存的小鼠腦中,提取出腦細(xì)胞,分離細(xì)胞核,再注入另一只母鼠無核的卵細(xì)胞“空殼”中,成功地克隆出一只健康小鼠,它可進(jìn)行交配,繁衍正常后代。這一技術(shù)不僅可使滅絕生物復(fù)活,而且可使逝去的人體復(fù)活,將使“起死回生”成為現(xiàn)實(shí)。(科學(xué)網(wǎng),2008) miRNA抑制腫瘤生長(zhǎng)miRNA和腫瘤是近年來醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究的重點(diǎn),由于miRNA是多種基因調(diào)節(jié)者,在腫瘤發(fā)生時(shí)多有miRNA表達(dá)的變化,促進(jìn)或者抑制某些特異的miRNA基因的表達(dá),就可以通過基因和蛋白質(zhì)來促進(jìn)或者抑制腫瘤的生長(zhǎng)。(CMBI特別報(bào)道327期)最近,美國耶魯大學(xué)發(fā)現(xiàn)微小核糖核酸(miRNA)-Let 7,可調(diào)節(jié)ras癌基因蛋白的復(fù)制。肺癌時(shí)Let-7水平降低,導(dǎo)入Let-7可以抑制肺癌的生長(zhǎng),提高肺癌存活率。(Cell Cycle 2008) 新的抑癌基因最近美國弗吉尼亞大學(xué)Fisher實(shí)驗(yàn)室通過差異雜交技術(shù),篩選到一種新的抑癌基因-SARI,它可以激活和強(qiáng)化抑癌分子通路,使癌細(xì)胞停止分裂,抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng),促癌細(xì)胞死亡。(PNAS 12月份)日本和美國的科學(xué)家最近獲得了一個(gè)新的抑癌基因-TCEAL7,它可以抑制Mic癌基因的活性。(Oncogenes 2008.12)此外,美國冷泉港實(shí)驗(yàn)室、德國和香港的科學(xué)家從肝癌的研究中,也得到了XPO4等12個(gè)新的抑癌基因。(Cell, 2008.12) 海馬細(xì)胞與記憶美國新澤西大學(xué)Buzaki G及其同事最近應(yīng)用小鼠迷宮訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn),和UCLA的Fried I應(yīng)用腦內(nèi)電極埋置記錄的方法發(fā)現(xiàn),海馬神經(jīng)元可以激活、喚起和觸發(fā)記憶,證明它是人類貯存和處理記憶的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。(Science 12月份) 基因變異與心血管疾病美國Johns Hopkins大學(xué)Ying Wang等應(yīng)用Whole genome association研究發(fā)現(xiàn),位于2號(hào)染色體上的STK39基因是一種特定調(diào)控腎鹽代謝的基因,這種基因的變異,可以誘發(fā)高血壓(PNAS 12月)此外,美國Duke大學(xué)Shah.SH等通過1000個(gè)家庭分析發(fā)現(xiàn)NPY基因的變異,可以誘發(fā)早期冠心病的發(fā)作,產(chǎn)生穩(wěn)性冠心病和心絞痛。NPY是一種生物活性多肽,位于7號(hào)染色體,是調(diào)控食欲和進(jìn)食的關(guān)鍵蛋白(plos genctics 1月號(hào),2009年) DNA甲基化與癌的早期發(fā)生DNA甲基化與去甲基化的平衡失調(diào)與癌癥早期發(fā)生有關(guān)。美國Utah大學(xué)Jones和Cairns從斑馬魚中提取一對(duì)新的脫氨酸-Glycosylase和Gadd45,它們?cè)贒NA甲基化平衡調(diào)節(jié)中起著關(guān)鍵作用。移除這一酶系統(tǒng),即可以誘發(fā)癌變(Cell 11月號(hào),2008年) 獲得多能干細(xì)胞的新方法早期研究發(fā)現(xiàn),應(yīng)用病毒載體導(dǎo)入oct4,sox2,cmyc和Kif4四種基因可以成功使成年、終未分化細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)轭惗嗄芨杉?xì)胞,但要用四種病毒載體,具有致癌風(fēng)險(xiǎn)。最近以色列white-head研究所科學(xué)家,將這種四種基因Reprogramming一起,形成一個(gè)串聯(lián)基因(Tandem genes),再用一種病毒載體導(dǎo)入成熟細(xì)胞,便可形成iPs。這不僅大大簡(jiǎn)化形成多能干細(xì)胞的過程,減少致癌風(fēng)險(xiǎn),而且亦提高基因轉(zhuǎn)移和表達(dá)效率。日本京都大學(xué)Yamanka等應(yīng)用逆轉(zhuǎn)錄病毒將以上四種基因?qū)敫杉?xì)胞和粘膜細(xì)胞,誘導(dǎo)培育出多能干細(xì)胞,以后又用同樣的方法轉(zhuǎn)化皮膚細(xì)胞成ips,并成功制造出視網(wǎng)膜感光細(xì)胞,可治療視網(wǎng)膜色素變性。此外一家生物技術(shù)公司,還用成年皮膚細(xì)胞培育出胚晶,利用胚晶制備出胚胎干細(xì)胞系,可用于糖尿病、帕金森等病治療?,F(xiàn)在又成功利用干細(xì)胞技術(shù),培育出多種不同細(xì)胞和組織,如下丘腦細(xì)胞、 肌細(xì)胞,皮膚細(xì)胞和內(nèi)分泌細(xì)胞等,表明干細(xì)胞技術(shù)日漸成熟,實(shí)際應(yīng)用指日可待。(Science 12月2008,Times12月)。此外美國的Genetic公司的Gao.WQ等也應(yīng)用單一干細(xì)胞轉(zhuǎn)育成前列腺組織(Nature, 2008.10.22) 人工紅細(xì)胞美國科學(xué)家Robert Lanza及其員工,首次從干細(xì)胞中提取合成紅細(xì)胞必須介質(zhì),再誘導(dǎo)干細(xì)胞分化成為血管原細(xì)胞(haemangioblasts,紅細(xì)胞前體細(xì)胞),最終產(chǎn)生無核紅細(xì)胞。它能夠像紅細(xì)胞一樣,可轉(zhuǎn)輸氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),從而使輸血成為歷史。(科學(xué)網(wǎng)12月) 人造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)美國賓大醫(yī)學(xué)院(Smith,DH),利用牽張生長(zhǎng)技術(shù),將胸神經(jīng)細(xì)胞和背運(yùn)動(dòng)神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的軸索緩慢拉伸,使神經(jīng)細(xì)胞間建立聯(lián)系,形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。首次創(chuàng)造出世界上第一個(gè)人類三維活體神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組織,酷似一個(gè)小型神經(jīng)系統(tǒng)。它為神經(jīng)系統(tǒng)的研究提供一個(gè)新模型,并可成為治療神經(jīng)系統(tǒng)損傷最有希望方法。(Science Amer,12月)。最近,日本的發(fā)育生物學(xué)的RIKEN中心的SASAIL Y及其同仁還成功地用胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)分化和培育出四種神經(jīng)細(xì)胞,酷似大腦皮層組織,可以再現(xiàn)大腦皮層的功能。(Cell Stem cell 3:519 2008) RNA分子生物計(jì)算機(jī)美國加州理工大學(xué)Smolke,C在2008年10月制造出一個(gè)RNA分子裝置,具有編輯和運(yùn)算功能。這種裝置的核心是核酶,轉(zhuǎn)入信號(hào)為自然細(xì)胞的蛋白,輸出為綠色熒光蛋白。它可以接受信息,催化和改變其它分子。它是目前世界上最先進(jìn)分子生物計(jì)算機(jī)。未來將它植入體內(nèi),可表現(xiàn)出更復(fù)雜編輯、運(yùn)算和產(chǎn)生蛋白質(zhì)功能。它為闡明生理、生化機(jī)理和防治疾病的功能提供了一個(gè)新工具。(Scientific American 12月) 殺傷性T-cell新受體殺傷性T-cell具有多種受體,它們可以選擇性應(yīng)答反應(yīng),保持其免疫抗病能力。美國費(fèi)城Wister研究所Wherry J及其同事最近發(fā)現(xiàn)在T-cell表面還存在多種負(fù)性受體,它們可以抑制或關(guān)閉T-cell的應(yīng)答反應(yīng)。阻遏這些受體,可以激活T-cell,使失效T-cell復(fù)蘇,對(duì)抗疾病和感染(Nature imm 12月份) 決定人體新陳代謝速度的基因人體的新陳代謝具有明顯個(gè)體差異,并決定人體飲食、 體重和疾病特性。最近德國慕尼黑的科學(xué)家從掃描的284個(gè)基因發(fā)現(xiàn),人體的ADSI,LIPC,SCAD和MCAD四個(gè)基因可以決定人體代謝速度。這對(duì)于研究和防治代謝性疾病(如冠心病、肥胖、糖尿病等具有重要意義(Plos genetics 11月) 再造氣管移植成功最近西班牙、意大利和英國醫(yī)學(xué)家,從一例患者體內(nèi)采集干細(xì)胞,經(jīng)培養(yǎng)繁殖,接種至一條脫細(xì)胞無功能無排異反應(yīng)的供體氣管上,再移植至患者體內(nèi),成為一條具有功能的氣管,成功挽救了一例病人的生命。為再造器官移植鋪平了道路,具有外科手術(shù)里程碑的意義(Lancet 11月) 植入腦電極芯片(BCI)可克服偏癱中風(fēng)病人多有一側(cè)或全身癱瘓。最近美國圣路易斯華盛頓醫(yī)學(xué)院的Leuthardt,E.C及其同事開發(fā)出一種由許多小電極組成的塑料薄芯片,稱為皮層腦電圖記錄儀(EcoG),植入大腦表面,它可以接受大腦信號(hào),并可以揭示出患者感覺和運(yùn)動(dòng)意圖,促進(jìn)偏癱的恢復(fù)。(Scientific American 11月) 中藥黃芪可抗艾滋病毒美國UCLA科學(xué)家,最近從中藥黃芪中提取到一種有效化學(xué)成分(TAT2),可以十分有效地阻遏宿主細(xì)胞與艾滋病毒結(jié)合,對(duì)治療艾滋病有非凡功效??赡艹蔀槲磥矸乐伟滩〉囊粋€(gè)重要藥物。此外,黃芪還可以治療其它免疫系統(tǒng)疾病,尤其是病毒感染疾病.(Scientific American 11月) 減肥新藥法國巴斯德研究所的科學(xué)家,發(fā)現(xiàn)了一種新藥-SRT1720,它可以激活SIRT1蛋白,調(diào)節(jié)體內(nèi)能量供應(yīng),使貯備脂肪燃燒,并可增加運(yùn)動(dòng)。應(yīng)用這種藥物,即使長(zhǎng)期食用高脂肪食物,體重亦不會(huì)增加。(Cell metab 11月) 促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞再生的新方法神經(jīng)細(xì)胞的生長(zhǎng)主要受mTOR通路的控制。神經(jīng)細(xì)胞受損后,此調(diào)節(jié)通路完全關(guān)閉,使神經(jīng)細(xì)胞難以再生。因此,目前脊髓和腦損傷尚缺乏有效治療手段。最近美國波士頓兒童醫(yī)院Zhigang He及其同事,發(fā)現(xiàn)阻遏或“沉默”mTOR通路中PTEN和TSCI兩個(gè)抑制基因,可以明顯促進(jìn)損傷神經(jīng)元的存活和再生,為神經(jīng)損傷和癱瘓的治療和藥物開發(fā)提供了一個(gè)新的思路。(Science,11月7日) 癌癥的全基因組測(cè)序最近美國華盛頓大學(xué)的科學(xué)家,從一例急性髓性白血病(AML)的皮膚和骨髓組織中,提取DNA進(jìn)行全基因組測(cè)序,并與正常基因組序列進(jìn)行比對(duì),在270萬個(gè)單核苷酸變異中,發(fā)現(xiàn)10個(gè)變異與AML有關(guān)。它為大規(guī)模癌基因組和癌發(fā)病機(jī)制的研究打下了重要基礎(chǔ),是癌癥研究中的一個(gè)新的里程碑。目前正在進(jìn)行肺癌、乳癌和其它癌癥的全基因組測(cè)序。(Nature 11月6日)最近,國際癌基因組聯(lián)盟(ICGC)正組織十幾個(gè)國家計(jì)劃對(duì)50種癌癥500個(gè)癌癥樣品進(jìn)行全基因組測(cè)序。 結(jié)核易感基因全球有1/3的人感染有結(jié)核桿菌,但僅有5-10%的人發(fā)病。這可能與宿主免疫應(yīng)答反應(yīng)基因變異有關(guān)。最近新加坡基因研究所Davila S及其同事,對(duì)375例印尼結(jié)核病和1837名俄國結(jié)核病患者和相應(yīng)的正常人進(jìn)行基因差異比對(duì)研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)TLR8基因變異與TB發(fā)病密切相關(guān),提出它是TB的一個(gè)易感基因。(PLoS genetics 10月) 修補(bǔ)心臟的新方法最近美國麻省理工大學(xué)Freed LE開發(fā)出一種新型可生物降解的蜂窩狀組織工程支架,并種植上心臟細(xì)胞。這種支架可以引導(dǎo)心肌細(xì)胞定向生長(zhǎng),具有方向依賴性的電生理學(xué)性質(zhì)和與天然心臟相匹配的張縮能力,它可治療心臟缺損和損傷(Nature materials 11月) 可移植人造心臟最近法國宇航局的科學(xué)家展示了一個(gè)可移植的人造心臟,重約一公斤,與人體心臟同樣大小,它的跳動(dòng)與真正心臟相似,且無排異反應(yīng),可有效防止血栓形成,并可對(duì)血壓的變化進(jìn)行反應(yīng)。它是電子傳感技術(shù)、金屬鈦和人工材料技術(shù)的完美結(jié)合。(Scientific American 10月) 抗流感的超級(jí)疫苗(萬能疫苗)流感病毒變異性強(qiáng),必須年年注射,最近英國牛津大學(xué)將流感病毒基質(zhì)蛋白和核蛋白,代替易變異病毒表面H和N抗原導(dǎo)入體內(nèi),制備疫苗,它可吸引免疫系統(tǒng),使T細(xì)胞識(shí)別和殺滅病毒。再次感染時(shí),T細(xì)胞再遇這種蛋白,就能極易識(shí)別消滅流感病毒一次注射,多年有效。(Scientific American 9月8日) 嗜曙紅細(xì)胞抵御細(xì)菌的機(jī)制嗜曙紅細(xì)胞是一種白細(xì)胞,約占人白細(xì)胞的1-3%,它可以分泌有毒顆粒蛋白,殺死細(xì)菌。最近瑞士伯爾尼大學(xué)和美國猶他大學(xué)科學(xué)家發(fā)現(xiàn),當(dāng)這種細(xì)胞受到細(xì)菌感染時(shí),可以快速分泌線粒體DNA,并綁定在顆粒蛋白上,形成能夠捕殺細(xì)菌的網(wǎng),而發(fā)揮防御細(xì)菌功能(Nature medicine 14: 949,2008) Furin蛋白與自身免疫Furin蛋白是T細(xì)胞機(jī)能中發(fā)揮重要作用的酶,美國NIH的科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn),F(xiàn)urin蛋白可以調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞和效應(yīng)性T細(xì)胞的功能。缺乏Furin可以產(chǎn)生系統(tǒng)性自身免疫病和組織損傷。(Nature 455: 246,2008) 器官永葆青春的方法降解蛋白質(zhì)在細(xì)胞中堆積是器官衰老的重要機(jī)制。美國愛因斯坦醫(yī)學(xué)院發(fā)現(xiàn),細(xì)胞內(nèi)由伴侶分子(chaperone)介導(dǎo)的自噬作用(Autophgy),可以清除這些降解蛋白,防止其退化蛋白的堆積,從而可以延緩器官衰老。他們給老年小鼠導(dǎo)入伴侶分子相關(guān)基因,發(fā)現(xiàn)這些衰老小鼠肝臟及其功能與年幼小鼠一樣年輕。這種細(xì)胞堆積蛋白清除機(jī)制可能對(duì)老年癡呆、帕金森氏病等許多退行性疾病的研究和防治具有重要意義。(Nature medicine 14: 959,2008) 表觀遺傳(epigenetic)與疾病易感性疾病易感性隨著年齡增長(zhǎng)而增加,其機(jī)制不十分了解。最近美國的Feinberg AP發(fā)現(xiàn),它與表觀遺傳標(biāo)記的甲基化有關(guān)。他們發(fā)現(xiàn),隨著年歲增長(zhǎng),一些人甲基化總量增加,而一些人則發(fā)生丟失,從而容易產(chǎn)生疾病,故愈老愈易病。(JAMA,299: 2877,2008) 癌癥轉(zhuǎn)移新解-融合理論美國耶魯大學(xué)經(jīng)過15年研究提出,癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移和播撒,與癌細(xì)胞與白細(xì)胞融合有關(guān)。融合后癌細(xì)胞形成轉(zhuǎn)移性的異型細(xì)胞,它既具有癌細(xì)胞不斷增殖作用,又具有白細(xì)胞全身游走的自然能力,它能穿透組織,進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng),患及其它組織和器官。在轉(zhuǎn)移的癌細(xì)胞中,已經(jīng)尋找到源自白細(xì)胞的基因,證明白細(xì)胞融合是引起人類癌癥轉(zhuǎn)移的重要原因,轉(zhuǎn)移可能是與腫瘤并發(fā)的另一種疾病。(Nature Reviews Cancer,8: 377,2008) 盲鼠復(fù)明瑞士生物醫(yī)學(xué)研究所和哈佛大學(xué)的科學(xué)家合作研究發(fā)現(xiàn),將一種藻類能進(jìn)行光合作用的ChR-2光敏蛋白,轉(zhuǎn)移至失明小鼠的眼部雙極細(xì)胞中,可使失明小鼠,恢復(fù)對(duì)光線的感覺,重見光明,期望這一技術(shù)能應(yīng)用到盲者的治療(Nature Neruoscience 11: 667,2008) 癌細(xì)胞信號(hào)通路TGF-β在癌細(xì)胞存活,生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移中起著十分重要的作用。以往研究證明它是通過Smad蛋白和絲氨酸-蘇氨酸激酶來發(fā)揮作用的。最近瑞典科學(xué)家Landstrom M及其同事發(fā)現(xiàn)TGF-β還可通過一條非絲氨酸和蘇氨酸激酶信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)—TRAF6(泛素連接酶),激活TAK1激酶,再激活其它應(yīng)激活化激酶,抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng),導(dǎo)致細(xì)胞死亡。它為癌癥細(xì)胞生物學(xué)研究開辟了一條全新的細(xì)胞信號(hào)通路。亦為抗癌新藥的發(fā)現(xiàn),提供一個(gè)新思路(Nature Cell boil 8月31日) 心房顫動(dòng)和猝死的致病基因心房顫動(dòng)是臨床最常見的持續(xù)性心律失常,可誘發(fā)腦中風(fēng)和猝死。我國華中科技大學(xué)王擎和張賢欽等從一組五代房顫家系中分析出一種名為NUP155的基因,發(fā)現(xiàn)這一基因突變可以引起房顫和猝死。NUP155是一種編碼核孔復(fù)合物的基因,主要調(diào)控mRNA由細(xì)胞核向細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn),進(jìn)而影響多種基因和蛋白質(zhì)的表達(dá)。(Cell, 135: 1017,2008) DNA解旋機(jī)理美國TSRI研究所Asturias F及其同事,應(yīng)用大分子低溫顯微鏡,研究了染色質(zhì)重構(gòu)復(fù)合物RSC和核小體聯(lián)合體的三維圖像,揭示了DNA解旋的分子機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn),RSC是一個(gè)由13種蛋白質(zhì)組成的巨大復(fù)合物,它具有一個(gè)單獨(dú)核小體,它象一個(gè)夾鉗,可以不斷將DNA從組蛋白中拉出,逐漸暴露出全部DNA,并綁定到RSC的核小體上,使DNA解旋并保持DNA的完整性。細(xì)胞每表達(dá)一個(gè)基因,都要進(jìn)行這樣一次解包和打包的過程。每天每一個(gè)細(xì)胞都要進(jìn)行無數(shù)次這樣的過程。(Nature Structural d mol Biol 11月) 轉(zhuǎn)基因食物防治腫瘤和心血管病類黃酮具有防治心血管病和腫瘤的功效。英國John Innes研究所的科學(xué)家maritn C等對(duì)西紅柿進(jìn)行基因改造,成為富含類黃酮的紫色西紅柿。給致瘤小鼠喂食這種紫色西紅柿,可以明顯延長(zhǎng)瘤鼠的生存期,可望防治腫瘤和心血管病。(Nature Biotechnology,26: 1301,2008)最近美國South Dakota大學(xué)應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù),獲得了一種富含Omega 3 Acid的大豆。食用這種大豆可以使人血液中Omega 3 Acid水平增加3-4%,使心臟病發(fā)病率降低50%。食用這種大豆還可防治糖尿病,并可促進(jìn)腦細(xì)胞發(fā)育。(Times 11月3日) 分子馬達(dá)鑄造記憶記憶的存貯與長(zhǎng)時(shí)間增強(qiáng)過程(LTP)有關(guān),它可以觸發(fā)多個(gè)受體聚集在神經(jīng)細(xì)胞膜上,進(jìn)而加強(qiáng)細(xì)胞之間聯(lián)系。分子馬達(dá)由肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白所組成(myo Vb ca+-motor),它可以促進(jìn)LTP的形成,增強(qiáng)膜的傳遞過程,可將經(jīng)歷和認(rèn)知聯(lián)系起來,從而鑄造記憶。Duke大學(xué)Ehlers及其同事發(fā)現(xiàn),抑制肌球蛋白所組成分子馬達(dá),將無法產(chǎn)生LTP,則難以形成記憶。提出分子馬達(dá)可以鑄造記憶(Cell 135: 535,2008) 新一代高速DNA測(cè)序技術(shù)人類基因組計(jì)劃,耗時(shí)13年,花費(fèi)近30億美元?,F(xiàn)在美國454Life Science公司開發(fā)出新一代高速測(cè)序方法。應(yīng)用這種測(cè)序儀,測(cè)定了DNA之父沃森個(gè)人的全基因組30億個(gè)堿基對(duì),只用了4個(gè)月,150萬美元,這是一項(xiàng)具有里程碑式技術(shù)革命,對(duì)于基因組和各種遺傳病、癌癥等研究具有無可估量的意義。(Nature 452: 872,2008)最近美國Helicas Biosciene 公司又研發(fā)出一種單分子DNA測(cè)序儀,它可以“閱讀”單分子DNA上的單個(gè)堿基,使測(cè)序技術(shù)更為簡(jiǎn)便、快捷、經(jīng)濟(jì),測(cè)定一個(gè)人的全部基因只要2個(gè)月時(shí)間,目前正向1000美元/人,4天內(nèi)測(cè)定全基因組的方向邁進(jìn)(Science 320: 106,2008) 白血病發(fā)病新機(jī)理歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室和哈佛大學(xué)等研究所合作,用遺傳工程方法,將人類白血病患者C/EBPa基因的變異體導(dǎo)入小鼠體內(nèi),產(chǎn)生急性白血病。提示C/EBPa基因變異是白血病發(fā)病的一個(gè)重要分子機(jī)制。(Cancer Cell 13: 299,2008) RNAi的成功和問題許多實(shí)驗(yàn)室證明RNAi可以特異沉默特定microRNA,降低血液膽固醇,有望成為治療腫瘤和心血管等許多疾病的有效途徑。最近,丹麥Santaris藥物公司已經(jīng)開發(fā)出一種RNAi藥物-SPCE3649,可以靶定miRNA-122,正在進(jìn)行治療丙肝的臨床試驗(yàn)。但是也有一些科學(xué)家發(fā)現(xiàn),應(yīng)用RNAi在降低血膽固醇的同時(shí),可以導(dǎo)致丙型肝炎的發(fā)生。此外,亦有人報(bào)告,RNAi并非完全以序列特異性干擾方式進(jìn)行。因此,RNAi的應(yīng)用尚存在諸多疑慮。(Nature 452: 896,2008) 疼痛受體與記憶TRPV1是一種疼痛受體,它能感知溫度和炎癥所引起的疼痛。最近美國布朗大學(xué)Kaner J研究組發(fā)現(xiàn),TRPV1的活化可以引起長(zhǎng)時(shí)程抑制(LTD),導(dǎo)致神經(jīng)元突觸聯(lián)結(jié)的改變,使LTP的激活,促進(jìn)和易化記憶。提示疼痛受體與記憶有關(guān)。(Neuron 57: 746,2008) 揭示基因網(wǎng)絡(luò)的新方法美國Rosetta制藥公司與法國、冰島科學(xué)家合作,開發(fā)出一種新技術(shù),它不僅能夠揭示疾病單一基因表達(dá)的變化,而且可以測(cè)定與疾病有關(guān)的整個(gè)基因網(wǎng)絡(luò)的改變。他們利用這種方法,分析了肥胖患者血和脂肪組織中23720個(gè) 基因的變化和數(shù)千個(gè)基因變異,獲得了一個(gè)共同調(diào)節(jié)和誘發(fā)肥胖癥的基因網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用這一技術(shù)不僅徹底改變了一個(gè)疾病一個(gè)基因的傳統(tǒng)模式,而且為疾病基因組的研究提供了一個(gè)新工具。(Nature 452: 429,2008,452: 423,2008) RNA結(jié)構(gòu)的“字母表”加拿大蒙特利爾大學(xué)的科學(xué)家,應(yīng)用生命信息和系統(tǒng)生物學(xué)建模技術(shù),獲得了RNA結(jié)構(gòu)的兩個(gè)“字母表”—MC-Fold和MC-Sym。利用這個(gè)字母表,可以方便地依據(jù)基因序列數(shù)據(jù)推斷出RNA的三維結(jié)構(gòu),鑒定 miRNA。這是系統(tǒng)生物學(xué)研究的新成果。(Nature 452: 51,2008) 人類遺傳多樣性調(diào)查英美等國近百名科學(xué)家最近完成了人類最大規(guī)模的遺傳多樣性調(diào)查,涵蓋了世界上50多個(gè)地區(qū)和不同族群。進(jìn)行了人類遺傳差異和相似性比對(duì),分析了幾十萬個(gè)單核苷多態(tài)性(SNPs)。發(fā)現(xiàn)人類不同地區(qū)不同族群之間相似性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于差異性。從世界范圍來講,基因組有相當(dāng)大部分都是相同的。(Nature 451: 998,2008,Science 319: 1100,2008) 萬能血型英國泰晤士報(bào)8月21日?qǐng)?bào)道,美國科學(xué)家應(yīng)用胚胎干細(xì)胞技術(shù),首次人工培育出O型Rb陰性的血液,它可以與任何其它血型進(jìn)行配血。因此它可成為萬能供血者,滿足人類對(duì)血源的要求,而且可避免獻(xiàn)血和輸血所引起的病原體感染。(新浪網(wǎng) 8月21日) 再生聽覺細(xì)胞治療耳聾最近美國俄勒岡大學(xué)Brigande J及其同事報(bào)告,將一種Atohl的DNA導(dǎo)入小鼠胚胎,可以誘導(dǎo)胚胎產(chǎn)生聽覺細(xì)胞—毛發(fā)狀細(xì)胞,使聽力喪失的小鼠重新恢復(fù)聽覺能力。為失聰?shù)闹委熼_辟了一條嶄新的途徑。(Nature,8月18日,2008) 金納米棒最近美國MIT的科學(xué)家制備出一種10納米寬,40納米長(zhǎng)的金納米棒,其表面附著十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)或硫醇(thiol),它可攜帶藥物和DNA,極易從納米表面結(jié)合和分離,對(duì)靶細(xì)胞和組織實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)定向的轉(zhuǎn)移,可用于藥物傳輸和癌癥治療。(J.Physical Chem,8月12日 科學(xué)網(wǎng)) 土豆病毒與老年癡呆現(xiàn)代研究證明老年癡呆(AD)的發(fā)病與β-淀粉樣蛋白的沉積有關(guān)。應(yīng)用β-淀粉樣蛋白的抗體或疫苗可以延緩AD病的進(jìn)程。最近美國凱斯西部醫(yī)學(xué)院的Friedland R及其同事發(fā)現(xiàn),一種土豆病毒(PVY),它具有類淀粉樣蛋白,將它注入小鼠體內(nèi),可以產(chǎn)生高濃度抗β-淀粉樣蛋白的抗體。土豆病毒常見,無害。提示食用這種土豆,可能誘發(fā)人體產(chǎn)生相應(yīng)抗體,進(jìn)而達(dá)到防治AD的目的。(JBC,2008,科學(xué)網(wǎng)) 人造血管今年年初報(bào)道,給脫細(xì)胞動(dòng)物尸體的心臟內(nèi)注入活細(xì)胞可以形成人工的心臟,這一心臟可以節(jié)律性的跳動(dòng)。最近美國哈佛大學(xué)Rhodes J博士及其同事,從成年人血液、骨髓中提取人內(nèi)皮祖細(xì)胞和間充質(zhì)祖細(xì)胞,作為襯墊,快速培育出新生血管。這種血管具有新生毛細(xì)血管網(wǎng)絡(luò)的全部功能。對(duì)于多種疾病的治療具有廣闊發(fā)展前景。(Circulation Res,2008) 癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的基因最近法國國家醫(yī)學(xué)研究所發(fā)現(xiàn),有兩種基因-Twist 1和Twist 2,是促進(jìn)癌細(xì)胞侵蝕和轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵基因,它們可使癌細(xì)胞逃避免疫系統(tǒng),而向其它器官擴(kuò)散。在正常人體內(nèi),這兩種基因處于“沉默”狀態(tài),在癌癥時(shí)它們被重新激活。它為惡性腫瘤轉(zhuǎn)移的研究和早期治療提供新的靶向。(Cancer Cell,7月,2008) 抗癌新藥-LodaminLodamin是目前抗癌作用最顯著的藥物-TNP-470演發(fā)而來的。它可以強(qiáng)大抑制腫瘤組織毛細(xì)血管生長(zhǎng),切斷腫瘤血液和營(yíng)養(yǎng)供應(yīng),可以預(yù)防腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移。它可以口服,且無毒副作用,并可以對(duì)多種癌癥有效??赡艹蔀槟壳白钣行У目拱┬滤?。(Nature Biotech 6月份2008) 腫瘤的自身免疫細(xì)胞治療美國西雅圖癌癥研究中心Yee C及其同事,最近從一例晚期黑色素瘤患者中分離出CD4+T細(xì)胞,并用腫瘤抗原和蛋白質(zhì)進(jìn)行攻擊后,進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),再注入晚期腫瘤病人體內(nèi),2個(gè)月后應(yīng)用PET和CT掃描發(fā)現(xiàn),體內(nèi)腫瘤細(xì)胞完全消失。Yee等認(rèn)為CD4+T細(xì)胞是輔助T細(xì)胞,在體內(nèi)主要是通過激發(fā)殺傷性T細(xì)胞—CD8+T細(xì)胞的生長(zhǎng),而達(dá)到攻擊,殺傷癌細(xì)胞。目前這種方法正在擴(kuò)大臨床試驗(yàn)(NEJM 6月,2008) 腦細(xì)胞的抗癌能力美國Rutger大學(xué)Sarkar DK及其同事,最近通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),幫助和減輕癌癥患者的思想壓力,可以增加腦內(nèi)內(nèi)啡肽的含量和BEP神經(jīng)細(xì)胞的活性,刺激大腦中NK細(xì)胞的活性和多種免疫功能,抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和惡化。他們將BEP神經(jīng)元移植鼠腦中,再誘發(fā)前列腺癌,結(jié)果證明這種轉(zhuǎn)BEP神經(jīng)的鼠,癌發(fā)生幾率可減少90%。(PNAS,2008,6月) “納米蠕蟲”治療癌癥美國加州大學(xué)和MIT的科學(xué)家聯(lián)合研制出一種形似蠕蟲的氧化鐵和生物高聚物為基本原料的納米聚合體,稱為“納米蠕蟲”。它可以攜帶高濃度抗癌藥物在血液中巡游,捕捉和清除癌細(xì)胞,可以規(guī)避人體免疫反應(yīng)和排斥反應(yīng),而對(duì)人體其它組織不產(chǎn)生負(fù)面作用。(新浪,5月12日) “滅癌機(jī)器人”美國加州大學(xué)科學(xué)家,最近制備出一種納米機(jī)器人,它由二氧化硅納米顆粒和偶氮苯微管組成。它可將藥物送進(jìn)癌細(xì)胞和不正常細(xì)胞內(nèi),從而殺滅癌細(xì)胞。這種機(jī)器人具有特殊感光性,其抗癌藥物的釋放可以受光強(qiáng)度、波長(zhǎng)和實(shí)踐精確調(diào)控。故稱為可調(diào)控的納米癌癥殺手。(Scientific Amer 4月2008) 大腦掃描器最近德國的神經(jīng)科學(xué)家應(yīng)用功能核磁共振成像原理,開發(fā)了一種大腦掃描器,它可以使科學(xué)家洞悉意識(shí)和行動(dòng)之間的微妙關(guān)系,預(yù)測(cè)大腦的行為和決定。這種掃描儀為神經(jīng)意識(shí)和行為研究增添了一個(gè)有力的工具。(Nature Neuroscience 4月,2008) 高血壓疫苗英國和瑞士的一些科學(xué)工作者,最近成功地制備出一種抗高血壓的疫苗,它可以在體內(nèi)產(chǎn)生抗血管緊張素的抗體,抑制血管緊張素的作用,達(dá)到降壓的目的。目前已在臨床試用,一次注入,其降壓作用可維持4個(gè)月以上。它為長(zhǎng)期高血壓的治療提供了新的思路和途徑。(Lancet 3月份) 肥胖與癌癥最近英國科學(xué)家,對(duì)2萬名癌癥患者進(jìn)行流行病調(diào)查,結(jié)果發(fā)現(xiàn)體重超標(biāo)可以提高20多種癌癥的發(fā)病率。目前證明至少有20%的癌癥患者與肥胖有關(guān)。由于肥胖人數(shù)的增加,不久將來肥胖致癌率將超過吸煙,成為致癌的首要的危險(xiǎn)因素。(Lancet 3月份) 多能干細(xì)胞的形成英國劍橋大學(xué)和美國MIT的Jaenisch R及其同事,在誘導(dǎo)oct4,Sox2,Klf4 和cmyc基因使成纖維細(xì)胞和B細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗄芨杉?xì)胞基礎(chǔ)上,最近他們又用CATT/CEBPα或Pax5因子,激活成熟B細(xì)胞,使其重組成多能干細(xì)胞。證明細(xì)胞具有強(qiáng)大Reprogramming作用,并生成多能干細(xì)胞,繼而發(fā)育成不同細(xì)胞、組織、器官和動(dòng)物模型。這對(duì)分析疾病的發(fā)病機(jī)制和防治具有重要意義,被Science列為今年首位醫(yī)學(xué)生物學(xué)成就。(Cell,133: 250,2008)最近,北京大學(xué)生命學(xué)院Deng HK及其同仁,還發(fā)現(xiàn)了一種誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的新方法,他們把P53siRNA和UTF1兩種因子與以上四種基因聯(lián)合轉(zhuǎn)化iPS細(xì)胞,可以使轉(zhuǎn)化的效率提高100倍。(Cell Stem cell 2008.12.4) 新的致癌基因多國科學(xué)家計(jì)劃對(duì)50多種人類癌癥基因進(jìn)行全基因組測(cè)序,繪制人癌癥基因圖譜,現(xiàn)已對(duì)胰腺癌、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、白血病等癌癥細(xì)胞進(jìn)行全基因組測(cè)定,獲得了幾十種與癌癥相關(guān)的基因變異,成為新的致癌基因。這些基因突變可以誘發(fā)癌變。這對(duì)癌癥發(fā)病機(jī)理的研究具有決定性的意義。(Science 321卷2008,Nature 455和456卷,2008) 蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)定位的機(jī)理單價(jià)酸性脂(PS)可以調(diào)節(jié)蛋白在細(xì)胞內(nèi)精確分布和定位。即PS在細(xì)胞內(nèi)分布可以決定蛋白在細(xì)胞內(nèi)定位。最近美國哈佛大學(xué)和加拿大多倫多大學(xué)的科學(xué)家,應(yīng)用一種新型生物傳感器—乳粘素和熒光生物探針,探索到PS在細(xì)胞內(nèi)的精確定位。證明它們主要分布在胞質(zhì)膜的cytosolic leaflet中。亦分布在細(xì)胞內(nèi)含體和溶酶體中,揭示出蛋白在細(xì)胞內(nèi)定位。它對(duì)于研究細(xì)胞內(nèi)蛋白的功能,以及蛋白質(zhì)在胞內(nèi)從胞質(zhì)向內(nèi)涵體轉(zhuǎn)移乃至整個(gè)細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)的研究具有重要意義。(Science 319: 210,2008;320: 1471,322: 442,2008) 胚胎發(fā)育掃描德國海德堡分子生物研究室Wittbrodt J及其同事,最近應(yīng)用數(shù)字掃描激光熒光顯微鏡(DSLM),記錄了斑馬魚胚胎由單個(gè)細(xì)胞分化,生成幾萬個(gè)細(xì)胞的全過程。獲得了40多萬張圖片,并制成三維影像。它是脊椎動(dòng)物胚胎發(fā)育研究的里程碑,將極大地推動(dòng)發(fā)育生物學(xué)的研究(Science 322: 1065,2008) 決定脂肪類型的分子開關(guān)人體有兩種脂肪,棕色脂肪能燃燒和代謝為“好”的脂肪;白色脂肪專施貯存,不能燃燒和代謝為“壞”脂肪,可致肥胖。美國哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究者發(fā)現(xiàn),BMP7蛋白可以促進(jìn)前體細(xì)胞向棕色脂肪轉(zhuǎn)化,進(jìn)而促進(jìn)白色脂肪的代謝和能量消耗,使體重降低。此外,他們還發(fā)現(xiàn)PRDM16蛋白,亦是脂肪的開關(guān),它也可以促進(jìn)棕色脂肪的產(chǎn)生。缺少PRDM16則可形成肌肉細(xì)胞,促進(jìn)白色脂肪的形成。提示,應(yīng)用脂肪的分子開關(guān),可以決定人的胖瘦。(Nature 454: 961,454: 1000,2008) 胰液外分泌細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)分泌細(xì)胞美國哈佛大學(xué)Melton DA及其同事,應(yīng)用三種轉(zhuǎn)錄因子-NGn3,Pdx-1和mafa,轉(zhuǎn)染成熟胰外分泌細(xì)胞,通過細(xì)胞的重構(gòu)(Reprogramming),使外分泌細(xì)胞成功地轉(zhuǎn)化為可以分泌的胰島素的β-細(xì)胞,應(yīng)用這些細(xì)胞可以治療糖尿病。這對(duì)糖尿病的發(fā)病和治療具有重大意義。(Cell 132: 197,2008,Nature 455:627,2008) 腸道細(xì)菌與疾病腸道內(nèi)有1000億個(gè)細(xì)菌,近年來許多研究發(fā)現(xiàn),腸道細(xì)菌與一些疾病的發(fā)生有關(guān)。哈佛大學(xué)kasper DL報(bào)告腸道Bacteroides fragilis可以預(yù)防小腸的炎癥疾病,而另一些細(xì)菌,則與糖尿病的發(fā)病有關(guān)。(Nature 453: 1109,2008)。我國上海交通大學(xué)Wei Jia及其同仁進(jìn)一步證明和提出腸道細(xì)菌可以作為疾病防治和新藥開發(fā)的新靶點(diǎn)。(Nat Rev Drug Discov. 2008 Feb;7(2):123-9) HIV感染和轉(zhuǎn)錄的機(jī)制最近,美國多家實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用功能基因組掃描的方法(RNAi Screen)研究了HIV病毒與宿主細(xì)胞的作用機(jī)制,鑒定出多種HIV感染所必須的宿主蛋白和HIV感染的依賴因子,如Rab6,Vps53,可以促進(jìn)HIV進(jìn)入細(xì)胞,Tmpo3和Med28可以促進(jìn)病毒的整合和轉(zhuǎn)錄。應(yīng)用RNAi可以阻斷HIV和宿主細(xì)胞的作用,防治AIDS。這些研究深刻揭示了HIV感染和在細(xì)胞內(nèi)生存繁衍的機(jī)制,而且為防止AIDS,開發(fā)新的抗HIV藥物提供了有效的途徑。(Science 319:921,2008; Cell 135:49,2008; Cell Host & Microb 4:495 2008) 抗組織胺與老年癡呆的治療Demebone是一種新發(fā)現(xiàn)的口服、小分子的抗組織胺制劑。最近美國Baylor醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家,應(yīng)用隨 機(jī)、雙盲和對(duì)照的方法,研究了Demebone對(duì)89例老年癡呆的治療作用,發(fā)現(xiàn)這種藥物,安全,有效,可耐受,可以明顯改善老年癡呆的臨床癥 狀。(Lancet 372:207, 2008)。此外,還發(fā)現(xiàn),另一種藥物Rember,也有同樣的作用。他可使81%的患者由重度轉(zhuǎn)變?yōu)檩p度。(Discovery 2008) 早老性癡呆癥的新基因早老性癡呆是一種難以預(yù)防,診斷和治療的神經(jīng)精神性疾病,原因不明。最近科學(xué)家對(duì)1300個(gè)家族進(jìn)行遺傳分析,尋找到四個(gè)與早老性癡呆發(fā)病相關(guān)基因,他們可以使腦內(nèi)脂質(zhì)和纖維絲團(tuán)樣蛋白堆積,促進(jìn)神經(jīng)元的死亡。這為早老性癡呆的研究和防止提供了新的希望。(Times 2008) 五合一的疫苗最近科學(xué)家已經(jīng)制備出一次注射可以預(yù)防白喉,破傷風(fēng),百日咳,小兒麻痹和B型流感嗜血桿菌五種疾病的疫苗——Pentacel?,F(xiàn)已在5000名嬰兒中使用,只有輕微副作用。(Times 2008) 粘帖劑治療嘔吐癥最近,美國FDA批準(zhǔn)了一種含有5-羥色胺-3阻斷劑(Sancugol)和連續(xù)釋放劑granisetron的粘帖劑。它可以阻遏5-HT受體,緩解惡心和反胃感覺,治療嘔吐。(Times 2008) 流感的起源路線圖最近英國劍橋大學(xué)的Russellc及其同仁,通過對(duì)80多個(gè)國家和地區(qū)的流感(H3N2),進(jìn)行遺傳流行病調(diào)查。確定這種流感,首先出現(xiàn)在亞洲,6-9個(gè)月后傳播至歐洲和北美,最后傳播至南美,再而逐漸停止。(Discovery 2008.12) 鋰治療側(cè)索硬化意大利比薩大學(xué)的Fornail F報(bào)告,醫(yī)用Rilugol和鋰碳酸鹽,合并治療了16例側(cè)索硬化,可以明顯延緩患者的死亡。在鋰治療的16例中無一例死亡,而單獨(dú)應(yīng)用Rilugol,8例全部死亡,說明鋰可以有效治療側(cè)索硬化。(Discovery 2008) 罕見基因突變可以引起精神分裂最近Walsh. T及其同仁,對(duì)150名精神病患者和260名健康人的基因組DNA進(jìn)行對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)患者有多種DNA小段序列重復(fù)缺失和突變。其基因變異率較正常人高3-4倍。(Discovery, 2008) 病毒制造的微型電池2008年8月美國MIT的研究人員,應(yīng)用病毒制備出一種微型電池,它可以植入體內(nèi),產(chǎn)生和供應(yīng)電流,可為植入芯片長(zhǎng)期提供能源。(PNAS, 2008.8, Discovery 2008.12) 活腦機(jī)器人英國雷丁大學(xué)的沃里克教授等科學(xué)家給機(jī)器人安裝了活的腦細(xì)胞,成為新一代智能機(jī)器人。他們從大鼠胚胎中分離腦細(xì)胞,培養(yǎng)出30個(gè)神經(jīng)元,整合成原始的大腦灰質(zhì),覆蓋在由60根電極組成的“多電極矩陣”(MEA)上,再用藍(lán)牙無線裝置與機(jī)器人接通。這種機(jī)器人可以自學(xué)成才,自我適應(yīng)環(huán)境。它開創(chuàng)了生物腦與機(jī)器人的融合,對(duì)揭示人腦奧秘,認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)記憶,對(duì)醫(yī)學(xué)生物學(xué)具有深遠(yuǎn)意義。(新浪網(wǎng)12月) 人工器官目前人工器官的制備主要以天然生物材料為平臺(tái),采取去除活細(xì)胞,保留原結(jié)構(gòu)的器官為支架,再注入新鮮的干細(xì)胞或原始細(xì)胞,使其生長(zhǎng)成有功能的活性器官,以用于器官移植。目前已經(jīng)制備成功了人工心臟和人工氣管。人工氣管已成功應(yīng)用于臨床。應(yīng)用這種天然生物支架鋪墊新鮮細(xì)胞的方法,將可以培育出心肝、腎、肺等人體多種器官,其中心臟已經(jīng)培育成功。(nature medicine,2008年1月) 細(xì)胞的鈣閃爍我校分子醫(yī)學(xué)研究所陳和平教授及其同事,最近在繼“鈣火花”(1993)發(fā)現(xiàn)以后,又應(yīng)用共聚焦顯微成像技術(shù),發(fā)現(xiàn)在遷移的成纖維細(xì)胞頭部,具有微小而短暫的鈣信號(hào)事件,它可以引導(dǎo)和調(diào)控細(xì)胞遷移的方向,稱為“鈣閃爍”(calcium fickers”。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞生物學(xué),特別是對(duì)細(xì)胞遷移、運(yùn)動(dòng)、活化、融合和功能,及其相關(guān)疾病(如免疫、腫瘤、心血管疾病)的發(fā)病和治療都具有重要意義。(Nature,12月31日) 植物中的抗癌物質(zhì)最近美國加利福尼亞大學(xué)的Wilson.L.及其同事從十字科蔬菜(如卷心菜、花椰菜等),提取到一些化學(xué)物質(zhì)-isothiocyanate(異硫氰酸鹽),在綠色和黃白色花椰菜中含量最高。它和紫杉醇、長(zhǎng)春堿一樣,毒性很低,能阻止細(xì)胞的有絲分裂,破壞癌細(xì)胞的增殖并殺死癌細(xì)胞。(Carcinogensis,2008年12月) 興奮神經(jīng)元的記憶過程最近以色列特拉維夫神經(jīng)外科醫(yī)生Fried I應(yīng)用電生理學(xué)方法,記錄到單一神經(jīng)元在大腦認(rèn)知-回憶時(shí)的過程,發(fā)現(xiàn)興奮神經(jīng)在一次經(jīng)歷中的過程與回憶這一過程的興奮神經(jīng)元的表現(xiàn)是相同的。即興奮神經(jīng)元可以快速的提取這一過程,而產(chǎn)生記憶。為記憶的工作原理提出了一幅單一神經(jīng)元的清晰的圖像。 (Science,2008年12月) 新生視網(wǎng)膜視網(wǎng)膜損傷是失明的主要原因。但組成視網(wǎng)膜上的moller細(xì)胞是無法再生的。最近,美國華盛頓大學(xué)的湯姆.李何及其同事在失明老鼠眼內(nèi)注入FGF、EGF和胰島素類的生長(zhǎng)因子后,發(fā)現(xiàn)它可以促進(jìn)視網(wǎng)膜神經(jīng)細(xì)胞重新開始分裂和生長(zhǎng),包括神經(jīng)節(jié)和無長(zhǎng)軸細(xì)胞,它可以感光、夜視和調(diào)經(jīng)視覺運(yùn)動(dòng)。這為治療失明提供了成功希望。(PNAS,2008年11月24日) 聰明的藥物膠囊荷蘭飛利浦電器公司今年11月11日宣布,他們發(fā)明了一種聰明的藥物膠囊-“i膠囊”。在這種膠囊內(nèi)放置一個(gè)微處理器和施藥的微型泵,服用后可以根據(jù)胃腸道的酸堿度,定時(shí)、定向和定量釋放藥物。此外,他們還在膠囊內(nèi)放置微型掃描裝置,可用于人體內(nèi)不同部位的診斷。(新華網(wǎng),2008年11月13日) 肺癌的相關(guān)基因肺癌是全世界致死人數(shù)最多的疾病。美國和德國的幾十個(gè)研究所緊密合作,對(duì)188個(gè)肺癌組織的623個(gè)基因進(jìn)行分析,并和與正常組織比對(duì),尋找與肺癌相關(guān)的基因變異。結(jié)果發(fā)現(xiàn)有26個(gè)基因變異與肺癌有關(guān)。它對(duì)肺癌的發(fā)病和防治研究重要意義。(PNAS,2008年10月) 癌細(xì)胞異常信號(hào)傳遞的全過程JAK-STAT信號(hào)傳遞在癌癥發(fā)生中起著關(guān)鍵的信號(hào)作用。最近,美國加州大學(xué)癌癥研究中心Loh.M L及其同事,應(yīng)用最先進(jìn)的流式細(xì)胞儀,對(duì)單核粒細(xì)胞白血病(JMML)的單個(gè)癌細(xì)胞進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀察,完整記錄了癌細(xì)胞及其信號(hào)傳遞分子的發(fā)生、轉(zhuǎn)移、緩解和復(fù)發(fā)、發(fā)展的完整過程。它可以幫助我們了解癌細(xì)胞自身增長(zhǎng)的途徑和變化。(Cancer cell,2008年10月) 吸煙成癮的基因吸煙成癮可能與人的遺傳因素有關(guān)。最近,美國密歇根大學(xué)的Pomerlean O及其同事對(duì)435對(duì)志愿者進(jìn)行了流行病調(diào)查,發(fā)現(xiàn)60%的成癮者與遺傳因素有關(guān)。他們進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),CHRNA5基因可能是一種成癮基因,它可以調(diào)控乙酰膽堿受體的合成,這種基因變異即易產(chǎn)生煙癮。(Addiction,10月,網(wǎng)易探索2008年) 高分辨大腦神經(jīng)圖譜最近,美國印第安納、洛桑大學(xué)和哈佛等多個(gè)大學(xué)合作,應(yīng)用新型“非接觸式”神經(jīng)系統(tǒng)損傷技術(shù),功能性核磁共振成像技術(shù)、擴(kuò)散頻譜成像技術(shù)和高分辨影像系統(tǒng),在世界上首次成功繪制出一張高分辨大腦皮層神經(jīng)圖譜。它可以顯示大腦皮層各個(gè)部分神經(jīng)元構(gòu)成和活動(dòng),測(cè)試感知和認(rèn)知反應(yīng)。開創(chuàng)了人類神經(jīng)系統(tǒng)和大腦活動(dòng)科學(xué)研究的新局面,為揭示大腦活動(dòng)之謎提供了一個(gè)最直接最基本最有效的工具。(每日科學(xué),網(wǎng)易探索,7月3日) Ikaros基因突變引起急性淋巴白血病急性淋巴白血病(ALL)與慢性淋巴白血病不同,它生長(zhǎng)迅速,生命短促,難以治療。最近,美國田納西州兒童醫(yī)院的Domning J及其同事,對(duì)21名兒童和22名成人ALL患者進(jìn)行了遺傳學(xué)分析。發(fā)現(xiàn)Ikaros基因突變是其主要致病原因,其突變率高達(dá)76-90%。(Nature,2008年4月7日) 6種糖尿病新基因美國和歐洲的40多個(gè)研究所,上百名科學(xué)家合作對(duì)7萬名糖尿病患者的進(jìn)行基因分析,發(fā)現(xiàn)了6種新基因與II型糖尿病的發(fā)病相關(guān)。這6種新基因是: JAEF1,CDC123,TSPAN8,THADA,ADAMTS9,NOTCH2。使II型糖尿病相關(guān)基因數(shù)量達(dá)到16個(gè)以上。(Nature genetics,40:638,2008) 基因武器基因武器是利用基因工程的方法,將一些有劇毒和高傳染性的基因,重組到病毒或細(xì)菌內(nèi),通過散播而迅速、大規(guī)模的引起人群感染和傷亡的生物武器,具有極大的威懾力和殺傷力。這種武器成本低,殺傷力強(qiáng),制備簡(jiǎn)便,保密性高,持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),難以防治。目前美國、英國、以色列等軍事科學(xué)研究所都在研究基因武器。(網(wǎng)易探索,2008年3月18日) “讀腦”-腦電圖解碼成像儀美國加州伯克來分校的神經(jīng)科學(xué)家利用視覺解碼器,功能核磁共振成像掃描儀等對(duì)腦電圖信號(hào)進(jìn)行解碼分析,獲得了1750張圖譜,再與人的感知、視覺等活動(dòng)相聯(lián)系分析,將人的神經(jīng)活動(dòng)用圖像呈現(xiàn)出來,成為可視畫面,以便“讀腦”。它可以揭示人的內(nèi)心秘密,甚至可以了解人的夢(mèng)境和想象。(Science,2008年3月5日) 人造免疫T細(xì)胞T細(xì)胞活化和增殖的免疫應(yīng)答反應(yīng)在腫瘤和傳染病的防治中占有重要地位。最近,美國耶魯大學(xué)的Fabmy T 和Steen Block應(yīng)用生物降解的縫合材料和特定疾病或感染的抗原呈遞類細(xì)胞顆粒,制備出人工T細(xì)胞。它在體內(nèi)可以迅速刺激T細(xì)胞增殖,可使T細(xì)胞數(shù)量增加45倍。在人工細(xì)胞表面分布有萬能感受分子,可以快速對(duì)癌癥細(xì)胞、病毒、治病體進(jìn)行免疫應(yīng)答反應(yīng),防治癌癥和傳染病。(Mol.Therapy,2008年2月) 金納米DNA探測(cè)器美國亞利桑那州立大學(xué)生物物理系,最近發(fā)明了一種DNA探測(cè)儀,它只有頭發(fā)粗細(xì)的幾萬分之一(納米級(jí)),其功能相當(dāng)于基因芯片,可以植入體內(nèi),甚至可以進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),能夠檢測(cè)到細(xì)胞內(nèi)部基因變異和基因蛋白質(zhì)的變異。(Science,2008年1月;網(wǎng)易探索,2008-1-14) 控制癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的蛋白英國癌癥研究所最近報(bào)告,癌細(xì)胞向全身轉(zhuǎn)移受Mena 和Tes兩種蛋白的控制。其中“Mena”蛋白可以促進(jìn)癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移,而“Tes”蛋白可以鎖定Mena,錨定癌細(xì)胞,抑制癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移。(Mol.Cell,2008年12月) 胰島素耐受機(jī)理我國上海生命科學(xué)院裴綱及其同事,最近發(fā)現(xiàn)了一種多重功能的信使蛋白-β休止蛋白。它可與胰島素受體結(jié)合,形成一種信號(hào)傳導(dǎo)復(fù)合體。它既可以上聯(lián)受體,又可下聯(lián)激酶信號(hào)分子以增加胰島素的敏感性,在糖代謝中起重要作用。這種信號(hào)蛋白缺失,復(fù)合體形成受阻,可以產(chǎn)生胰島素耐受,并誘發(fā)糖尿病。它為胰島素耐受和糖尿病發(fā)病提出了一個(gè)全新的概念。(Nature,2009年1月) 細(xì)胞融合的新技術(shù)美國麻省理工大學(xué)Voldman J發(fā)明了一種新的細(xì)胞融合技術(shù)。它可以在細(xì)胞融合前讓細(xì)胞正確配對(duì),再施以電脈沖融合。這樣可使細(xì)胞融合成功率從10%增加至50%,而且能使幾千個(gè)細(xì)胞同時(shí)進(jìn)行配對(duì)。基于細(xì)胞融合是細(xì)胞生物學(xué)形成雜交細(xì)胞的最基本的方法,這個(gè)技術(shù)對(duì)細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和干細(xì)胞的重新組合具有重要作用。(Nature method,2009年1月) 胃病疫苗幽門螺桿菌是致胃病和胃癌的最重要的治病因素。我國第三軍醫(yī)大學(xué)鄒全明及其同事,經(jīng)過十多年的艱苦研究,終于制備出重組幽門螺桿菌疫苗。它可以有效抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)和作用,可以有效抑制這些細(xì)菌所引起的胃炎、消化道潰瘍,甚至胃癌。目前已通過三期臨床試驗(yàn),即將推向臨床的廣泛應(yīng)用。(科學(xué)網(wǎng),新浪網(wǎng),2008-12-31) DNA的納米結(jié)構(gòu)最近美國西北大學(xué)Mirkin CA及其同事發(fā)現(xiàn),將DNA吸附在金納米微珠上,這些微珠可以根據(jù)納米晶體結(jié)構(gòu)類型自行組裝和合成DNA。此外加州理工大Pierce NA及其同事也發(fā)現(xiàn),納米DNA具有自行裝配和重構(gòu)生物大分子的能力。這些研究提示DNA納米結(jié)構(gòu)在生物醫(yī)學(xué)和物理學(xué)上將具有廣泛的用途。(Nature 453, 379-382 ; Nature 453, 383-386) 彩色的人體組織核磁共振掃描是醫(yī)學(xué)診斷學(xué)巨大的成功之一,通過增加色彩可以進(jìn)一步完善這項(xiàng)技術(shù)。美國NIH的Kore TskyA及其同事報(bào)告,使用微小的可注射的金屬微粒能產(chǎn)生一定范圍的射頻信號(hào),這些信號(hào)可以顯示成不同的顏色。應(yīng)用這種方法將可獲得色彩豐富的MRI組織圖像。(Nature 453,1058-1063) 細(xì)胞的系統(tǒng)生物學(xué)研究加州理工大學(xué)生物系Elowity M及其同事應(yīng)用單細(xì)胞成像、噪聲生物物理學(xué)以及計(jì)算機(jī)建模方法,全面揭示了在酵母細(xì)胞中從胞漿到細(xì)胞核的重新定位、傳遞、釋放、反應(yīng)、功能等細(xì)胞過程。生動(dòng)的展示了細(xì)胞系統(tǒng)生物學(xué)的重要意義。(Nature 455, 485-490) 蛋白質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)過程哈佛大學(xué)Rapoport TA及其同事應(yīng)用生物物理學(xué)的方法,成功的測(cè)定了細(xì)菌細(xì)胞膜上ATPase SecA和蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)通道組成的復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的詳細(xì)過程。它對(duì)于細(xì)胞生物學(xué)的進(jìn)一步研究具有重要的指導(dǎo)意義。(Nature 455, 936-943) 腫瘤干細(xì)胞美國密歇根大學(xué)干細(xì)胞研究中心Morrison SJ及其同事對(duì)腫瘤干細(xì)胞的研究發(fā)現(xiàn),實(shí)體瘤細(xì)胞并非都具有致癌性,而只有少數(shù)的腫瘤干細(xì)胞才具有致癌性,它們不僅可以無限制的增殖,而且極易轉(zhuǎn)移,難以控制,是腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵。這些細(xì)胞可作為防治腫瘤和發(fā)現(xiàn)抗癌新藥的靶點(diǎn)。(Nature 456, 593-598) 加拿大癌癥中心Bhatia.M等發(fā)現(xiàn)正常細(xì)胞和腫瘤干細(xì)胞的區(qū)別和鑒定的方法,利用腫瘤干細(xì)胞標(biāo)記可使我們?cè)O(shè)計(jì)新的抗癌藥,它只殺死腫瘤干細(xì)胞,而不傷害正常細(xì)胞。(Nature Biotech 27:91 2008) 免疫平衡的調(diào)節(jié)者體內(nèi)具有多種細(xì)胞因子,如白細(xì)胞介素、干擾素等,這些細(xì)胞因子之間的平衡是維持正常免疫反應(yīng)的基礎(chǔ)。平衡失調(diào)(如炎癥細(xì)胞因子和干擾素)可以引起免疫病理,最近我國第二軍醫(yī)大學(xué)的曹雪濤及其同仁發(fā)現(xiàn),磷脂酶SHP-1是一種重要的免疫反應(yīng)平衡的調(diào)節(jié)者,它既可以負(fù)調(diào)Toll-like受體(TLR)抑制炎癥因子的產(chǎn)生,又可激活TLR和RIG-1促進(jìn)干擾素的產(chǎn)生,從而維持內(nèi)在免疫反應(yīng)中細(xì)胞因子的平衡。 (Nature Imm, 9:542, 2008) 干細(xì)胞治療腦卒中日本科學(xué)家Ohtaki.H等報(bào)告給小鼠腦內(nèi)注射干細(xì)胞,可以促進(jìn)小膠質(zhì)細(xì)胞和免疫細(xì)胞的生長(zhǎng),緩解和修復(fù)腦損傷。此外,以色列的科學(xué)家報(bào)告腦內(nèi)注射自體干細(xì)胞,也有同樣的效果。(PNAS 2008.9) 干細(xì)胞的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)最近,美國加州Scripps研究所的Loring JF及其同仁,應(yīng)用生物信息的技術(shù)根據(jù)不同來源的干細(xì)胞基因表達(dá)譜,建立的一個(gè)干細(xì)胞的數(shù)據(jù)庫-Stem Cell Matrix,再用系統(tǒng)生物學(xué)聚類的方法獲得了一個(gè)多種來源的干細(xì)胞的共有的蛋白-蛋白相互聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)-Plurinet,它可以用于干細(xì)胞的分類和定性的診斷。(Nature 455:401 2008) miRNA與心力衰竭在2008年,關(guān)于MiRNA與心血管疾病有許多報(bào)告(CMBI特別報(bào)道372期)。最近,北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部崔慶華及其同仁,利用生物信息和系統(tǒng)生物學(xué)的方法建立了MiRNA的數(shù)據(jù)庫(HMDD),并且發(fā)現(xiàn)了一些與心血管疾病相關(guān)的新的MiRNA。(PLoSONE 2008)。最近,德國的科學(xué)家Engelhardt.S及其同仁報(bào)告,心力衰竭的發(fā)病與miRNA-21有關(guān),在心衰時(shí)這種miRNA的表達(dá)量可以增加3-4倍,應(yīng)用Antagomir抑制miRNA-21可以明顯地減輕心力衰竭的癥狀,延緩心力衰竭的發(fā)生。(Nature 456:980 2008) 牛皮癬是可治的牛皮癬是一種慢性的自身免疫性疾病,目前尚無有效的治療方法,最近澳大利亞的科學(xué)家Jung T等報(bào)告,應(yīng)用蛋白激酶C(PKC)抑制劑-AEB071,可以抑制T細(xì)胞的增殖,抑制巨噬細(xì)胞分泌細(xì)胞因子和角化細(xì)胞的形成,從而達(dá)到治療的效果,可使病變平均減少69%,為牛皮癬的治療展現(xiàn)了新的希望。(JCI 118:3151 2008) 乳腺癌的擴(kuò)散基因美國紐澤西癌癥研究中心Kang Y及其同仁,最近分離出一種新的促進(jìn)癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的基因-MTDH,它可以促進(jìn)癌細(xì)胞與血管的吸附和侵潤(rùn),阻斷這種基因可以抑制腫瘤的轉(zhuǎn)移和擴(kuò)散,明顯地延長(zhǎng)癌癥患者的生存時(shí)間,這種擴(kuò)散因子不僅存在于乳腺癌,也存在于其他的腫瘤,如前列腺癌。(Cancer cell 15:9) 可食用芯片(Edibe Chips)美國加州Redwood City的一家生物公司最近開發(fā)出一種由硅粒制備的可食用的芯片,口服以后可在人體內(nèi)隨時(shí)地記錄心律、體溫等重要的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù),并可即時(shí)、自動(dòng)地發(fā)送至在線的數(shù)據(jù)庫和所在的醫(yī)院,它可以及時(shí)的跟蹤病人,了解患者的病情變化及藥物的反應(yīng)。(WIRED 2008.12.29)
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