2月7日《科学》杂志精选

2014-2-18 09:02 来源: 中国科学报
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  降低氯离子可恢复转换功能

  据一则新的报告显示,一种药物可防止自闭症模型的怀孕小鼠的后代出现自闭症行为,虽然无法在产前将该药物给予人类孕妇(因为没有办法筛检人类胎儿的自闭症),但在之后的发育过程中给予该药物,即将这种药物给予已经出现自闭症症状的幼童,这样临床试验正在取得进展。自闭症谱系障碍或ASD的成因是复杂的。脑神经元长期的兴奋似乎是其部分肇因。因此,GABA——它是大脑中主要的抑制性神经递质 ——受到了关注;对一个生长中的胎儿而言,GABA通常会激发其大脑内神经元并接着在其出生时让这些神经元平静下来,这一转换是来自母体的催产素介导的,它具有保护性的功效。但在自闭症中,这一转换没有发生。其神经元处于激发状态,因为氯离子——这是一种关键的信号传导分子——的积聚浓度要高于其应有的浓度在先前提到的临床试验中,一种叫作布美他尼的可降低氯离子的药物似乎能够在有ASD的儿童中恢复GABA的转换功能,同时减少自闭症和阿斯伯格综合征的严重程度。为了更好地理解布美他尼是否会以他们认为的作用方式影响(即通过降低氯离子的水平)作为GABA转换基础的细胞过程,并确定仅恢复该转换本身是否就能减轻自闭症的症状,RomanTyzio及其同事(他们中有数人参与了临床试验)对两个啮齿类的自闭症动物模型进行了研究。研究人员发现,在妊娠小鼠中的产素没有从母体向胎儿发送信号,而其结果是氯离子会在胎儿神经元内积聚,其浓度比应有的浓度要高。然而,通过给母体注射布美他尼,研究人员能够将氯离子浓度降至其恰当的浓度,并因而恢复了GABA的转换功能。至关重要的是,接触这种治疗的小鼠后代没有显现自闭症的特征。这项研究为在那些正在参与临床实验的并已经出现了自闭症症状的幼童使用布美他尼提供了支持。

  南半球重复性大气循环

  研究人员说,在地球的南半球,每隔20至30天,大气就会以自我重复的模式进行循环。他们的发现令人感到意外,这不仅因为这一大规模的循环模式在如此长的时间中一直未被注意到,而且因为所有的有记录的重要周期性大气循环模式大多集中在热带地区。David Thompson和Elizabeth Barnes如今报告,这些重复性的循环模式,像ENSO——麦儒季节内振荡和准两年振荡——可以同样地在中纬度发生,且他们的发现可帮助改善气象预报,而且能帮助科学家们理解驱动地球气候变化的物理过程。研究人员提示,这一范围广泛的大气过程与斜压性或密度对南半球温度与压力的依赖性有关;他们说,它可作为半球尺度的热漩涡、降水量及动能而被观察到。Thompson和Barnes创制了一个简单的模型来说明这一过程,并发现它可准确地展现南半球的这一周期性行为。他们还发现,不同复杂程度的全球性循环的标准模型展现了这一周期性的行为。据研究人员披露,这一事件的周期性的性质可能与在斜压性和回旋的热通量之间的双向反馈有关。他们说,这种重复性循环模式的确认应能帮助研究人员理解并更好地预测南半球气候的可变性。

  转移抗体“注意力”的蛋白可帮助病原体

  一项新的研究显示,通过与其遭遇的抗体结合及迷惑所有抗体中的大多数,一种新发现的蛋白可阻止抗体行使其职能。这种被称作蛋白M的蛋白质的活性代表了细菌躲避免疫系统的一种新方式。蛋白M的可与无数抗体结合的能力还使它成为一种重要的用于工业规模抗体纯化的可能的工具。抗体是由免疫系统用来发现并中和像细菌及病毒等异物的大分子蛋白。大多数抗体会与特定的抗原结合。然而,在研究作为慢性感染基础的细胞过程时,Rajesh Grover及其同事发现了一种由支原体菌产生的能与许多不同抗体结合的独特的膜蛋白,其有效地掩盖了它们用于锁定抗原的分子空间。通过一系列的实验,研究人员显示,蛋白M会强力地与人、小鼠、大鼠、兔子、山羊及牛的抗体结合,从而降低了抗体与它们预期的病原体的结合能力。他们认为,蛋白M的大号尺寸(它看来是迄今发现的最大的抗体结合蛋白)可帮助它达到这一阻挡抗体的效应。而且正如其他的抗体结合蛋白曾经帮助科学家们提纯抗体以用于各种研究一样,这一蛋白也很可能会提供这样的帮助。

  一种治疗加剧肿瘤转移

  一项新的研究显示,一项旨在治疗原发性肿瘤的策略可能会促使身体其他部位肿瘤细胞的扩散。在癌症病人中,治疗的目的是为了杀死原发性肿瘤并防止其扩散。当许多细胞与其细胞外基质分离时,它们就会死亡;一个正在进行当中的临床乳腺癌研究的疗法可阻断β1整合素,后者是一种在细胞粘附中起作用的特别蛋白。如今,HoaTruong等人报告说,阻断β1整合素的疗法可能会在特定的患者中引起肿瘤转移性疾病。在体外研究中——研究人员在这些研究中阻断了被称作细胞系的乳腺癌细胞系中的β1整合素的功能,这些癌细胞获得了单独迁移的能力;在培养的情况下,它们可移动并侵入一个三维的胶原基质。当被注射到斑马鱼体内时,缺乏β1整合素的TNBC细胞会比其亲本的TNBC细胞播散得更远;当这些细胞被植入到小鼠体内

  时,这些细胞会形成更多的非转移性肿瘤,尽管其与植入的亲本细胞所产生的原发性肿瘤相比会产生较小的原发性肿瘤。由Truong等人所作的研究提示,β1整合素控制着一个可抑制癌症细胞扩散的信号传递网络,而且更进一步地说,以β1整合素作为标靶的疗法可能不适合于某些乳腺癌患者。