中国医药生物技术2010年2月第5卷第1期ChinMedBio蛐ol,February2010,V01.5。
No.1DoI:10.3969/embaj.is姐.1673-713X.2010.01.017生命科学与生物技术研究进展2009赵贵英,张树庸2009年生命科学与生物技术研究在世界范围内的新进展、新技术、新成果层出不穷,本文就国内外相关研究进展简况以信息传递形式加以总结。
1国外研究进展简况1.1最古老的原始人化石研究结果列2009年十大科学进展之首迄今最古老的人是“阿尔迪”人,他们生活在距今440万年以前,居住地为如今的埃塞俄比亚。
这是来自9个国家不同专长的47名科学家为期15年的艰苦卓绝以及高度协作的研究成果。
其列在美国Science杂志2009年度十大科学进展之首。
实际上,最早的“阿尔迪”化石发掘于1994年,但获得该发现的研究团队非常谨慎,他们没有匆忙地公布结果,而是对15万个动物和植物化石进行了长达10多年的详尽分析和材料处理,并且还将化石送到世界各地不同的实验室进行评议。
最后他们才公布了自己具有划时代意义的发现和分析。
1.2雷帕霉素延长实验鼠寿命研究人员发现,利用免疫抑制药物雷帕霉素对小鼠体内一种关键性的信号通道进行调制,能帮助它们延长寿命。
这是人们首次在哺乳动物身上取得结果。
该发现中值得注意的是,科学家是在这些小鼠进入中年时才开始进行治疗的。
1.3甲型H1N1流感2009年3月,在墨西哥爆发“人感染猪流感”疫情,迅速波及全球蔓延。
世界卫生组织(WHO)初始将此流感定为“人感染猪流感”,2009年4月30日世界卫生组织、联合国粮农组织和世界动物组织宣布,一致同意使用A(H1N1)型流感。
我国卫生部公布中将这一词定为“甲型H1N1流感”。
截至2009年12月18日,世界卫生组织公布最新疫情,甲型H1N1流感已在全球造成1万人死亡。
甲流的流行,让更多的人了解了人畜共患病这个概念,狗流感、猪流感、猫流感、羊流感开始引起大家的关注,甚至有人提出流感病毒在人、畜、禽三者身上整合变异的“超流感”。
同时,新型传染病频发,也为人和自然的和谐发展提出新的考验。
1.4基因疗法治愈色盲眼科专家小组将特殊的基因注入两只患有色盲症的猴子眼中,让猴子第一次看到红色和绿色。
华盛顿大学的杰伊・内特兹认为,通过基因治愈色盲是一项被认为“绝对不可能”的事,但现在的成就说明基因疗法的效果。
・要闻回顾・1.5破解人类表观基因组2009年10月14日,美国索尔克生物研究所利用强大的计算机和新技术绘制了两种人类细胞的表观基因图谱,分别为胚胎干细胞和肺部纤维原细胞,这是首张人类表观基因组图谱。
通过将其与患病细胞表观基因组对比,科学家就可发现表观基因组中的缺陷是如何导致癌症以及其他疾病的。
在了解先天和后天因素如何影响人类的健康方面实现重大突破。
1.6艾滋病疫苗曙光出现2009年9月,美国和泰国的研究人员对两种原有疫苗混合而成的新疫苗进行了测试,整个实验有1.6万名志愿者参加,结果表明,这种疫苗可使接种者的感染风险降低31%。
这是研究人员首次证明疫苗能预防艾滋病病毒感染。
1.7孤独症或是基因变异惹的祸美国联邦政府2009年10月公布最新数据显示,1%的美国儿童患有孤独症系列综合征(ASD)。
研究人员找到孤独症“疑凶”——5号染色体的变异。
5号染色体变异是15%孤独症患者的主要病因。
研究人员对涉及大脑内产生连接的蛋白进行编码的基因变异进行研究后发现,这些基因变异极为常见。
1.8骨质疏松症新药另辟蹊径当前治疗骨质疏松症的药物主要是通过减少破坏骨质细胞来起作用,破坏骨细胞随着年龄增大而增多。
目前,一种正接受美国FDA审查的新药denosumab却另辟蹊径——它通过抑制破坏骨骼细胞来起作用。
2009年8月公布两项研究显示,d曲osumab可减少妇女以及正接受前列腺癌治疗的男性骨折的几率。
1.9发现导致老年痴呆的新基因2009年9月科学家再次发现了3个可能引起老年痴呆症的新基因,研究发现,其中的两个基因同老年痴呆患者大脑的淀粉样蛋白斑块有关,这些蛋白斑块在大脑的堆积导致神经细胞死亡并使患者出现认知障碍,第3个基因则影响神经的连接。
这3个基因如何增大老年人罹患老年痴呆症的风险目前尚不清楚。
1.10无需插入基因也可以实现人体细胞重组美国伍斯特理工学院与CelltIIera公司的研究人员通过降低细胞暴露的大气氧含量,及将称为成纤维组织细胞生作者单位:100500北京,中国医学科学院医药生物技术所(赵贵荚);100012北京实验动物研究中心(张树庸)通讯作者:张树庸,Emaihzhangsy@mail.1as.∞.∞收稿日期:20lm01.21万方数据中国医药生物技术2010年2月第5卷第1期ChinMcdBiot∞hnol,Febmary2010,V01.5,No.1长因子(FGF2)的蛋白添加到培养基中,来打开现有的尚处于休眠状态的干细胞基因OCT4、SOX2和NANOG。
FGF2是一种天然蛋白,对维持胚胎干细胞的多能性至关重要。
更令人惊异的是,干细胞基因OCT4、SOX2和NANOG并不象推定的那样在未经处理的皮肤细胞中完全休眠,事实上这些基因会发送信息,只不过这些信息并没有被转录成可形成细胞多能性的蛋白。
研究人员称,这个事实不仅使他们重新思考什么才是多能性的真正标志,而且也表明在调控干细胞基因表达的这些细胞中存在着一种天然机制,这为研究人员打造一条研究细胞重组的全新思路,从而避免了插入额外基因或利用病毒所带来的健康风险,这一成果开辟了细胞重组的新途径,未来通过诱使患者自身细胞修复和再生受损组织,该方法将用于治疗一系列人类疾病和创伤。
1.11美开发出成体细胞转化为干细胞的新法,转化率比传统方法高200倍美国斯克里普斯研究所一个研究组显著提高了将成体组织转化成干细胞的效率,使干细胞医学研究迈出一大步。
丁盛博士将焦点集中在了可生成结蹄组织的成纤维细胞生成的自然过程研究上,这种自然发生过程称为MET(间质——上皮细胞转化),会使成纤维细胞更接近与干细胞状态。
研究组测试了大量类药分子,寻找抑制1'GFb(转化生长因子B)和MET(裂原活化蛋白激酶)的路径。
慨和MEK都参与MET过程。
经过研究发现两种化学物质——ALKS抑制剂SB43142和MEK抑制剂PD325901的组合,其在促进成纤维细胞转化为干细胞的效率提高100倍。
若将一种名为THIAZOV删的新型化合物与SB43142和PD325901结合可提高转化率200倍。
除对实际应用的巨大推动外,新方法的开发也使人们对成体细胞转化为干细胞的生物学理论有更深的了解。
1.12注射干细胞可修复心肌损伤美国迈阿密大学研究人员将成人骨髓中提取的间质干细胞注射迸发生心肌梗死不到10d的患者体内,这些间质干细胞随着静脉血流入心脏,并最终到达受损部位。
间质干细胞在心肌组织“扎根”后会清除受损区域的受伤组织,从而提高心脏的博动力,间质干细胞还能在一定程度上促进新的心肌组织生长。
这种疗法在53名患者身上取得良好效果,但尚不能认为这种疗法一定有效。
1.13全球首例老鼠子宫移植手术成功,人类子宫移植将于两年内实现英国2009年10月22日报道,一个国际联合医药团队表示,他们成功地在老鼠身上进行全球首例子宫移植手术。
接受子宫移植的老鼠存活了10个月。
研究人员称可能于两年内在人体进行子宫移植实验。
1.14II型糖尿病患者体内发现一种新的基因变异一个国际研究小组在Ⅱ型糖尿病患者体内发现了一种新的基因变异,与以往发现的几种与Ⅱ型糖尿病有关的基因变异不同,该变异不会影响人体内胰岛素分泌,只会降低人体肌肉细胞利用胰岛素的能力,此发现为科学家开发治疗糖尿病的新方法提出新的靶标。
1.15美国绘出人体细菌分布图美国科罗拉多大学的研究人员在美国&据,聊杂志网站上发表了此项研究成果。
据估计约有100万亿细菌寄生在人体体表或体内。
这些细菌在很多生理功能中发挥关键作用。
其中包括免疫系统和消化系统,它们有助于预防病源体入侵。
科学家对9位志愿者27个区域的细菌菌落进行分析,发现各部位细菌茵落呈现出巨大差别,位于腋窝、足底、口腔的差异较小,腿部、躯干的菌落不同。
奈特教授表示“如果能够更好地了解这些差异,我们将能找到不同疾病基因的生物标记。
由于人体基因组变化较小,而细菌基因图谱变化很大,因此寻找细菌的差异与特殊部位的疾病之间的关系意义很大。
”1.16迄今规摸最大的罕见肿瘤基因研究完成一个国际研究组发现5种基因的变异增加患神经胶质瘤的风险,从而确定某些遗传因素对这种疾病的发生具有重要作用。
这5种基因分别是:位于8号染色体的Ca)C26,位于5号染色体的1ERT、位于9号染色体的CDKN2A、位于20号染色体的RTEH以及位于ll号染色体的PHLDBI,相比没有这些基因变异的人来说,有这5种基因的最大变异者患有神经胶质瘤风险分别增加了18%、24%、27%、28%和36%,这些基因的影响是独立的。
因此,如果变异基因越多患病风险就越大。
1.17肺癌和皮肤癌完整基因图谱完成英国科学家绘制出肺癌和皮肤癌完整基因图谱。
该研究意味着医生能更早地发现人体癌细胞,让病人据此预防,并且只需进行一个简单的血液测试,然后根据每个个体的不同情况,制定出“个体化”的治疗方案,也能让科学家尽快研发出针对特定基因变异的抗癌药,下一步将是从这几千种变异中找出哪些变异基因真正导致癌细胞的形成和扩散,哪些变异是偶然的,以便更好地找到方式来进行纠正和预防,绘制出完整的癌细胞基因图谱有助于为健康人群MOT血样测试,以测试出受检者DNA是否有可能已产生病变。
这是2008年4月29日成立的以国际癌症基因组协会的“癌症基因图谱项目”的首批成果。
计划用10年投资lO亿美元绘制50种癌症的变异基因的全图谱。
如果该项目完成,医生可对患者进行个性化治疗,并有助于设计出以癌细胞遗传弱点为靶标的新药。
1.18纳米阵列技术使基因测序成本降至5000美元纳米阵列技术属于第三代测序技术,即采用高密度DNA(玻璃板)纳米芯片技术,芯片上嵌入DNA纳米球,然后用非连续、非连锁联合探针锚定连接(oPAL)技术来读取序列,该技术的应用可以减少试剂消耗和成像时间,这是由英国完整染基因公司、哈佛医学院和华盛顿大学联合完成的,研究人员称5年内让所有人都能进行基因测序,以求服务于人类的医疗健康。
1.19新型纳米粒子药物递送系统研制成功美国研制出新型纳米粒子药物递送系统,可绕开免疫系万方数据统来杀死肿瘤细胞,这项技术由美国马萨诸塞的BIND生物技术公司研发,己在动物身上治疗前列腺癌试验成功。
名为BIND014的纳米粒子药物系统通过将药物包裹在一个“特别制造的传送包内”来解决药物传送中的三大难题,如何确保治疗性分子到达体内正确位置,如何在数天内缓慢地释放药物以及如何保证免疫系统不将其视作外来之物而加以破坏。