08年5月2630日Nature中文摘要(生命科學領域)

摘要：

封面故事：細菌為什么會與人共存?

為什么哺乳動物身上會有大量共生細菌生存?這些細菌又是怎樣到它們身上去的?微生物學家正在開 始了解這些問題。但是，將有益細菌與有害細菌區分開來的是什么仍然不大清楚。2005年，研究表明，小腸菌Bacteroides fragilis對哺乳動物免疫系統有深遠影響，這種影響歸于一個分子，即莢膜“多糖體-A”(PSA)。現在，B. fragilis PSA被發現能夠在一個涉及可產生T-細胞的白介素-10的過程中保護動物不患細菌性和化學性結腸炎。這表明，B. fragilis通過抑制小腸炎癥反應來幫助維持人體健康，共生因子也許能為尋找新療法提供一個途徑。本期封面圖片(Tom DiCesere, Sarkis Mazmanian & Dennis Kasper)所示為肌動蛋白niof菌及其在人小腸中的共生因子。這個領域的工作正在得到以確定人體微生物環境性質及確定它在健康與疾病中所起作用為目的的幾大研究項目的推動，其中包括“人類微生物組項目”(Human Microbiome Project)。在News Features文章中，Asher Mullard(p. 578)對不同的研究方法進行了分析;Apoorva Mandavilli(p. 581)報告了在小腸移植后從頭開始觀察腸道被細菌占據的一個難得機會。

流感病毒的起源

目前正在美國進行的關于流感疫苗菌種選擇的辯論，凸顯了我們需要從流行病學角度來了解流感病毒。對從世界各地分離出的超過1,300種流感病毒-A的基因組序列所做的一項分析表明，它的演化是以經常的基因重整(reassortment)和偶爾的強烈選擇相結合為特點的。在流行病學層面上，H3N2 和 H1N1病毒亞型所表現出的動態讓我們看到了這樣一個生態模型：在該模型中，新的抗原變體周期性地從一個持久存在的流感庫(這個庫有可能在熱帶地區)中演變出來，進入位于溫帶地區的“sink populations”中。

Nature vol.453 (7195), (29 May 2008)

有效生成高親和力人體單克隆抗體的新方法

抗體療法的應用受到限制的部分原因是，生成完全屬于人體的單克隆抗體非常困難。現在，通過識別人體免疫系統對某種特定病原體產生反應的時間窗口，Wrammert等人研究出一種有效生成高親和力人體單克隆抗體的新方法。在接受針對流感病毒的增強免疫接種的個體中，血液中流感特定的IgG+抗體分泌細胞的數量在接種之后一周達到峰值，占全部外周B-細胞的大約6%。通過在這個時間窗口內收獲B-細胞，就有可能產生超過50個人體單克隆抗體，它們 與三個具有高親和力的目標流感病毒毒株結合在一起。整個過程所需時間不到一個月，要比傳統單克隆生成方法快得多。該方法可應用于任何已有疫苗的傳染病。

DNA損傷修復的機制

對染色體DNA斷裂的已知最早的反應是組蛋白H2AX的磷酸化。現在，Ayoub等人識別出能夠促進這一磷酸化步驟的染色質中的一個動態變化。DNA的斷裂迅速使染色質因子HP1beta動員起來，而且通過一個涉及由酪蛋白激酶-2完成的磷酸化步驟的一個以前沒有被識別出來的信號級聯，H2AX被磷酸化，DNA損傷修復反應得以進行。

來自人體細胞的第二種SSB

一個細胞中的單鏈DNA非常容易降解，所以細胞通過用單鏈DNA結合蛋白(SSBs)將單鏈DNA覆蓋的辦法，來將其與核酸酶屏蔽開來。在真核細胞中，標準的SSB是一個異三聚體，被稱為RPA。在這項研究工作中，Khanna及其同事發現了來自人體細胞的第二種SSB，他們將其稱為 hSSB1。與RPA不同的是，hSSB1是一個單一蛋白，其主要功能似乎是在細胞對DNA損傷的反應中。

登革病毒能與C-型凝集素CLEC45A相互作用

登革出血熱由感染了登革病毒的蚊子的叮咬傳播，每年感染5000多萬人，造成大約2萬人死亡，但目前還沒有針對該病毒的疫苗或療法。對被該病毒作為目標的宿主蛋白以及負責控制炎癥反應及抗病毒免疫的信號通道的識別，是制定治療方法所必需的。Szu-Ting Chen等人發現，登革病毒能與C-型凝集素CLEC45A發生相互作用，因而朝著這個目標邁進了一步。這種相互作用能夠促進“促炎細胞因子”(pro-inflammatory cytokines)的生成，在一個小鼠模型中有助于致命疾病的形成。

與脂滴形成及利用有關的基因

脂滴見于幾乎所有真核細胞中，含有如三酸甘油脂和固醇酯等中性類脂。目前，人們對類脂存儲的細胞生物學興趣大增，這主要是由于這些過程在肥胖及相關代謝疾病中所起的中心作用。Guo等人對果蠅細胞進行了一次整個基因組范圍內的RNA干涉篩選，發現了在脂滴形成及利用中所涉及的基因。所有基因中大約15%參與了這一過程。

海洋殼層中有豐富而多樣的生物

海洋中有豐富的生物，其表面充滿著浮游植物，而海床上則有底棲捕食者。即使在海床下面似乎也有生物。近年來，來自幾個方面的證據表明，在海洋的玄武巖殼層內和殼層上可能有豐富的微生物;而且在理論上，玄武巖改變反應有可能為“化學無機自營養”(chemolithoautotrophic)生長提供充足能量。現在，對兩個地點的海床洋殼所做的一次調查顯示，微生物豐富程度和多樣性程度之大都出乎意料。這個裸巖基質中的微生物主要為細菌。令人吃驚的是，海洋殼層中的細菌多樣性與陸地土壤中的細菌多樣性竟然差不多。

關于脊椎動物胎生場景的已知最古老記錄

現已絕滅的盾皮魚曾是一個種類繁多的魚類類群，被認為是已知最原始的有顎脊椎動物。然而，如果說它們還能夠生育后代的話，它們就不是很原始。在澳大利亞晚泥盆紀Gogo組的所發現的一個引人注目的化石(距今大約3.8億年前)，代表著盾皮魚的一個新種，是在生育過程中被作為化石保存下來的。一個很大的胚胎通過一個已經礦化的臍帶殘體與成年個體連接在一起。這是已知最老的脊椎動物胎生場景記錄，其生殖生物學特征與一些現代鯊魚和鷂魚具有可比性。