2018年10月Cell期刊不得不看的亮点研究

作者：张馨予

2018年10月31日/生物谷BIOON/---2018年10月份即将结束了，10月份Cell期刊又有哪些亮点研究值得学习呢？小编对此进行了整理，与各位分享。

1.Cell：揭示肠道菌群产生的咪唑丙酸导致2型糖尿病机制
doi:10.1016/j.cell.2018.09.055

在一项新的研究中，来自瑞典哥德堡大学萨尔格伦斯卡学院的研究人员证实肠道菌群能够影响细胞对胰岛素作出反应的方式，因而能够导致2型糖尿病。相关研究结果于2018年10月25日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“Microbially Produced Imidazole Propionate Impairs Insulin Signaling through mTORC1”。

图片来自Cell, doi:10.1016/j.cell.2018.09.055。

这些研究人员发现初治（treatment-naïve）的2型糖尿病患者的肠道菌群与组氨酸的不同代谢有关，其中组氨酸主要来源于饮食。这接着导致咪唑丙酸（imidazole propionate）形成。咪唑丙酸破坏细胞对胰岛素作出反应的能力。因此，降低细菌产生的咪唑丙酸数量可能成为一种治疗2型糖尿病患者的新方法。

这项新的研究包括5名2型糖尿病患者和10名无糖尿病对照受试者。随后，这些研究人员在一项涉及649人的大型研究中也证实了这一发现。他们接着研究了咪唑丙酸对葡萄糖代谢的影响，并发现这种分子通过直接激活蛋白p38γ来影响一种之前已知的与代谢相关疾病存在关联的信号通路。

2.Cell：挑战常规！揭示肥胖导致肝癌的一种新机制
doi:10.1016/j.cell.2018.09.053

大多数患上肝癌的肥胖者首先产生非酒精性脂肪性肝病（non-alcoholic fatty liver disease, NALFD），随后是更严重的非酒精性脂肪性肝炎（non-alcoholic steatohepatitis, NASH）。这可能导致肝硬化和肝功能衰竭，在某些情况下会导致肝癌。

然而，在一项新的研究中，来自澳大利亚莫纳什大学等研究机构的研究人员以小鼠模型和人体活组织为研究对象，证实肥胖人群患上肝癌的一种新的途径并不依赖于NASH或肝硬化的产生。鉴于欧洲和美国的当前指南将测试肥胖者是否患有肝癌局限在肝硬化患者身上，这意味着可能还有一群有患上肝癌风险的人未接受过这种癌症的筛查。相关研究结果于2018年10月25日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“Obesity Drives STAT-1-Dependent NASH and STAT-3-Dependent HCC”。论文通信作者为莫纳什大学莫纳什生物医学发现研究所的Tony Tiganis教授。

2018年10月Cell期刊不得不看的亮点研究

图片来自Cell, doi:10.1016/j.cell.2018.09.051。

根据Tiganis教授的说法，鉴于现有的关于肝癌产生途径的观点被推翻，还需要开展更多的研究来更好地理解肥胖与肝癌之间的关联。这项新的研究揭示在产生NASH-肝硬化的肥胖小鼠中，肥胖-NASH-肝硬化途径是由一种名为STAT-1的蛋白触发的。然而，在那些没有产生NASH的情况下患上肝癌的小鼠中，它们的肝癌是由一种不同的称为STAT-3的蛋白触发的。

3.Cell：癌症治疗新策略！抑制CDK9可重新激活在表观遗传上被癌症沉默的基因
doi:10.1016/j.cell.2018.09.051

周期蛋白依赖性激酶9（CDK9）是一种DNA转录调节因子。在一项新的研究中，来自美国天普大学等研究机构的研究人员发现抑制CDK9可重新激活在表观遗传上被癌症沉默的基因。这种重新激活恢复肿瘤抑制基因表达和增强抗癌免疫反应。这是首次发现这种特定的激酶与哺乳动物中的基因沉默相关联。相关研究结果于2018年10月25日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“Targeting CDK9 Reactivates Epigenetically Silenced Genes in Cancer”。论文通信作者为天普大学路易斯-卡茨医学院费尔斯癌症研究与分子生物学研究所主任Jean-Pierre Issa博士。论文第一作者为该研究所的Hanghang Zhang博士。

科学家们已确定用于基因沉默的表观遗传因子为癌症药物提供了新的靶标。Zhang通过遗传验证进行了活细胞药物筛选，鉴定出CDK9是一种开发和测试一种有效的抑制剂---MC180295---的蛋白靶标。这种新的药物具有高度选择性，可潜在地避免与抑制细胞周期相关的副作用。在这项新的研究中，它在体内和体外表现出广泛的抗癌活性。这种药物分子是与天普大学药学院莫尔德药物发现中心的研究人员一起合作发现的。

4.Cell：二甲双胍的抗糖尿病作用机制研究取得新进展
doi:10.1016/j.cell.2018.09.050

在一项新的研究中，加拿大和英国的研究人员发现一线抗2型糖尿病药物二甲双胍可能如何协助细胞更好地摄取和使用葡萄糖。他们的研究可能也解释了二甲双胍在预防包括癌症在内的多种慢性疾病中存在着的其他潜在有益作用。相关研究结果于2018年10月25日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“Changes of cell biochemical states are revealed in protein homomeric complex dynamics”。

为了证实二甲双胍似乎让细胞表现得好像缺乏必需的矿物质铁，这些研究人员使用一种新方法来同时探测细胞中的所有生化过程如何对一种药物的存在作出反应。他们发现二甲双胍对细胞中的铁分布具有全局影响，导致重要的生化过程发生变化。

论文第一作者、蒙特利尔大学生物化学家Bram Stynen补充道，“我们选择使用二甲双胍，主要是因为它是一个有趣的测试用例，没有明确的作用机制。二甲双胍对铁稳态（iron homeostasis）的影响是这项研究的成果之一。人们之前已猜测铁代谢和糖尿病之间存在关联，但是没有人曾证实二甲双胍在活细胞中发挥的特异性抗糖尿病作用与铁稳态相关。”英国弗朗西斯-克里克研究所生物化学家Markus Ralser补充道，“这很有意义---葡萄糖代谢很可能是从铁依赖性化学反应中进化出来的---这种化学关系在进化过程中没有消失。”

5.Cell：重大进展！通过让视紫红质翻转扩大光遗传学工具包
doi:10.1016/j.cell.2018.09.026

在一项新的研究中，来自美国霍华德休斯医学研究所等研究机构的研究人员发现一种对一类称为视紫红质（rhodopsin）的光敏感蛋白进行改造的新方法。通过在细胞膜中翻转这类蛋白，他们能够产生具有不同特性的工具。相关研究结果于2018年10月18日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“Expanding the Optogenetics Toolkit by Topological Inversion of Rhodopsins”。论文通信作者为霍华德休斯医学研究所的Joshua Dudman和Alla Karpova。这种技术能够让用于光遗传学（optogenetics）技术---一种用光来操纵神经元活动的技术---中的蛋白数量增加一倍。这些新开发的杂合视紫红质蛋白让这些研究人员能够开展新的实验，有助于分析大脑回路并研究治疗帕金森病背后的神经科学。

2018年10月Cell期刊不得不看的亮点研究

图片来自Cell,doi:10.1016/j.cell.2018.09.026。