新基因組圖譜可為癌癥重新“歸類”

新基因組圖譜可為癌癥重新“歸類”

美國科學家團隊完成了對涵蓋33種癌癥的1.1萬個腫瘤病例的基因測序和分析工作，得到迄今規模最大的癌癥基因組圖譜—泛癌癥圖譜。研究人員確認了約300種驅動腫瘤生長的基因，且其中一半以上腫瘤攜帶的基因突變可被現有療法治療。根據基因變異和表達的相似性，他們提出可以按照分子類型給癌癥“歸類”。例如，可出現在肺、食道、膀胱、子宮頸以及頭頸部的鱗狀細胞癌就具有很強的分子相似性，可歸為一類；胃癌、結腸癌和直腸癌等屬于同一系統的癌癥也存在分子相似性。相反，有的癌癥雖發生在同一器官，但可能屬于完全不同的分子亞型，例如腎癌。分子水平上的新分類系統對臨床有很大幫助，可以解釋不同部位腫瘤的某些相似的臨床表現，并為癌癥診斷和治療提供新思路。

讓細胞“返老還童”

人體所有的細胞都是由干細胞發育而來。目前的研究認為，人體的生理性衰老是由包括干細胞衰退、DNA退化、衰老基因活躍等綜合影響的結果。如果能夠將各種細胞通過技術手段逆轉回到類似于干細胞的狀態，變成“誘導多能干細胞（iPS cell）”，則可實現生理上的“返老還童”。各國科學家不斷地開辟新方法，但存在步驟多、時間長、效率低、機理不清楚等缺點。最近，中國研究人員開發出一套高效、簡單的化學小分子誘導多能干細胞的方法，只需要給細胞用兩種不同的“藥水”依次“洗澡”，便可改變其化學結構，將細胞“返老還童”到具有多種分化能力的干細胞狀態。這一過程是通過“藥水”里的小分子先關閉體細胞染色質結構，然后開啟多能性基因而實現。由于沒有引入外源基因，所以操作簡便、安全性有保證。

壓力可能會傳染

如果一個朋友來找原本心情大好的你傾訴他的煩心事，你會盡一切可能安慰他，但你可能沒有意識到，他的壓力由此被“傳染”給了你。在一項以小鼠為實驗對象的研究中，研究人員找到了個體間壓力傳播的確鑿證據。研究人員對小鼠進行電擊刺激，然后把它放回“家”，與未遭受過壓力刺激的同伴相處30分鐘，然后分別測試兩只小鼠大腦神經突觸的短時增強效應（STP），以此作為壓力的衡量指標（數值越高，意味著壓力越大）。結果發現，原本無憂無慮的那只小鼠也出現了STP，數值與壓力小鼠無異。大腦中的神經突觸會發生和壓力小鼠一樣的變化—研究者稱之為“神經突觸印記”，這些印記能持續數日。不僅如此，被“傳染”小鼠遇到下一個同伴時，壓力會繼續傳導，效力不比上一次遜色。這也許可以解釋，為什么那些沒有親身經歷過創傷事件的人，在了解了別人所受的創傷后，也會產生創傷后應激障礙（PTSD）。

海洋哺乳動物體型為何那么大

盡管存在一些例外（如某些巨大的鯨類和體型較小的水獺），但絕大多數海洋哺乳動物的重量都處于略高于500千克的水平。相比之下，與它們對應的陸地哺乳動物在體型上的差別要大得多。以往的觀點認為，海水的浮力和海洋的廣闊造就海洋哺乳動物龐大的體型。然而，一項新研究揭示了這種體型分布的背后原因：海水可以輕而易舉地奪走哺乳動物體內的熱量。為了不使自己全身的熱量都流失到周圍水體中，哺乳動物必須有相當大的體型。許多海洋哺乳動物還演化出了厚厚的脂肪層，以避免熱量流失。據估計，海洋哺乳動物最小體型大約比陸生最小體型大三個數量級。

好斗暴躁行為或受生物鐘調控

美國研究人員通過一項小鼠實驗發現，生物鐘參與了調控動物的“進攻性”行為。雄性小鼠間為保護領地而發生的好斗行為在一天中的強度和頻率會隨光照發生變化：在黃昏時最好斗，在清晨時最溫順。這表明進攻性行為接受光照后逐漸增強，在黃昏達到頂峰。研究人員操縱負責調控生物鐘的神經元，發現讓某一神經遞質失去活性后，小鼠進攻性行為的晝夜起伏就會消失，而這些小鼠總體上會變得更好斗，進攻行為顯著增加。患有阿爾茨海默病和其他老年癡呆癥的患者常出現“日落癥候”，即在白天結束時出現突發性暴躁。這一研究結果有望用于治療這類患者的黃昏焦躁癥狀。

可變色的“心臟芯片”

中國科研人員受變色龍變色機制啟發，構建出一種可變色的“心臟芯片”。研究人員將大鼠心肌細胞培養在反蛋白石結構的水凝膠薄膜上，開發出一種新材料。反蛋白石結構水凝膠具有有序的納米結構，可像蛋白石一樣反射特定的波長，表現為鮮艷的結構色。水凝膠像果凍一樣很柔軟，細胞在其表面固定生長后，細胞的收縮與舒張可引起水凝膠材料同步收縮與舒張，并伴隨著有序納米結構晶格的周期變化，表現為結構色的改變。將這種水凝膠材料集成到芯片中，就能通過芯片顏色變化來監測心臟搏動。這一新技術為藥物篩選及單細胞生物學等研究提供了新平臺。除心肌細胞外，平滑肌等具有收縮功能的細胞都可以用來實現這種功能。