先进通量 News Letter 第三十九期 [2009-12-30]电子信息

      美国科学家通过在家禽和猪身上进行试验，发现了一类抗病毒蛋白——干扰素诱导跨膜蛋白家族，其中又以IFITM3蛋白尤其能够对抗甲型流感病毒、西尼罗河病毒、登革热病毒等多种病毒。科学家表示，这种蛋白或许可以帮助人类对抗流感病毒，也有助于流感疫苗的研发。
      研究人员在试验中使用了RNA干涉技术，系统性地关闭了某些基因，然后让细胞暴露在流感病毒中。他们发现，干扰素诱导跨膜蛋白能够激发身体自身对抗病毒感染的能力。如果去除这个蛋白，病毒复制的速度会加快5倍到10倍。而如果让细胞过度生产这种蛋白，也会大大强化其对抗流感病毒的能力。艾勒吉表示，这种蛋白质就像细胞天然的“守护神”，可保护细胞免受外来流感病毒的袭击。
      IFITM3能够对抗甲型流感病毒、西尼罗河病毒、登革热病毒、黄热病病毒等几种病毒。研究团队发现，如果病毒躲开了IFITM3蛋白的攻击，该蛋白将激活名为干扰素免疫反应的警报系统，救细胞于“水火”之中，同时向身体的其他部位发出警告，制造更多的抗病毒蛋白。这个发现让我们重新认识身体天然的抗流感和其他病毒的能力，了解这一点有助于人们更好地对抗流感病毒感染，也有助于科学家更好地研发出流感疫苗。

      意大利帕尔马大学的微生物学家对齿双歧杆菌(Bifidobacterium dentium)基因组测序发现，齿双歧杆菌能使大量的糖产生代谢变化，并在酸性环境中存活，可抵抗漱口水的冲洗。
      Marco Ventura最初开始对齿双歧杆菌进行研究时，他并未想过它们与蛀牙有关。事实上，他只是对整个双歧杆菌属感兴趣——它们构成了消化道中的大部分细菌，并且被认为对健康有益。然而齿双歧杆菌可能并不会促进健康。这种细菌被发现于牙齿的空洞中，并被认为是造成蛀牙的罪魁祸首。为了搞清是什么让齿双歧杆菌与它的亲戚有如此大的差别，Ventura和同事对这种细菌的基因组进行了测序。
      齿双歧杆菌的基因组揭示了一些为在口腔中生存而作出的一流改变。与其他位于消化道中的双歧杆菌相比，齿双歧杆菌拥有更多基因，旨在合成用来分解糖的酶——与生活在消化道中的细菌能够稳定地得到来自胃部的碳水化合物不同，生活在口腔中的齿双歧杆菌不得不学会在任何条件下抓住任何机会分解到手的糖分。
      对齿双歧杆菌基因组的研究同时揭示了它们为什么如此难以被抑制。它们通过大量基因增加了自己在酸性环境中的表达，这或许有助于它们在牙腔中的存活。齿双歧杆菌甚至已经进化出了一种使自己免遭口腔卫生行为攻击的方法''这种细菌会调整几种基因的活性，能够合成与有毒化合物捆绑在一起并可使它们无害的蛋白质。

      同卵双胞胎的遗传组成几乎相同，其表型特征以及患遗传疾病的可能性也往往较一致。但是有某些表型或疾病的发生——如自身免疫性疾病等，在双胞胎双方中的发病情况有时是不同的，这表明除了遗传因素以外，还有其它因素(如环境因素)在决定人的表型差异方面起重要作用。

      目前，许多研究认为表观遗传修饰会影响表型以及疾病的发生率。而且，诸如饮食或接触化学品等环境因素也能影响基因的表观遗传特征。最近一些对自身免疫疾病(如系统性红斑狼疮''SLE)的某些调控基因的研究表明，遗传组成相同的双胞胎双方，其表型不一致与表观遗传学差异有关。
      在这项研究中，西班牙和美国的科学家首次利用全基因组高通量分析对同卵双胞胎一种特殊的表观遗传修饰——DNA甲基化进行研究，通过对比双胞胎中正常的一方和患有自身免疫疾病（如SLE）的一方的DNA甲基化水平，旨在通过双方的表观遗传学差异找到患病一方的发病机理。
      通过对系统性红斑狼疮(SLE)的研究，课题组发现双胞胎双方大量基因的DNA甲基化水平不同。到目前为止，这是在自身免疫性疾病中发现的最多的DNA甲基化改变。这项研究还新发现大量的甲基化基因与多种免疫系统的功能有关。

      欧洲科学家确认了3个与冠心病有关的基因，证实了两个单核苷酸多态性与增加冠心病风险有关，并阐明了高浓度脂蛋白与冠心病之间的因果关系。
      由英国牛津大学休?沃特金斯教授领导的国际研究小组分析了3145例冠心病患者的样本。这些患者在66岁之前就确诊患病，并至少有一个同样患冠心病的兄弟姐妹。同时，该项研究的对照组还包括3352名健康、无冠心病家族史的志愿者。
      研究人员使用基因芯片在 2100个可能导致冠心病的基因中检测了48742个不同的单核苷酸多态性，最后发现有3个基因与冠心病真正相关。研究人员对其中之一的LPA基因进行了细致的研究。该基因一直被当作是一个潜在的风险基因，但到目前为止，还没有人能确切地证明哪些变种（相同等位基因）增加了冠心病的风险。
      研究小组证实，在这个基因区的两个单核苷酸多态性对患病风险产生强烈影响。拥有其中一个单核苷酸多态性的患者冠心病风险会增加1.7倍；拥有另一个则会增加了1.92倍；同时拥有这两个单核苷酸多态性甚至会增加2.57倍。
      科学家们还阐明了脂蛋白(a)浓度高与冠心病之间的因果关系。脂蛋白(a)，即产生于人类和一些灵长类动物肝脏的所谓Lp(a)，会与血液中低密度脂蛋白(LDL)胆固醇颗粒结合。众所周知，如果Lp(a)在血液中浓度过高会导致动脉硬化、冠心病和中风。不过Lp(a)的浓度因人各异，这主要是由LPA基因的高变异性所致。

      科学家开发出来一种两阶段纳米颗粒疗法，它可能有助于克服目前许多纳米疗法面临的免疫系统的挑战。
      Michael Sailor及其同事开发了一对合作纳米颗粒，它们可能躲避人体的抗体防御系统并让药物在靶标（例如癌细胞）散布。这种纳米颗粒的第一阶段是一种金纳米棒 “激活剂”，它寻找并覆盖整个肿瘤。这种激活剂分子能够像天线一样活动，吸收外部的红外激光照射。这种照射让肿瘤升温，从而引发这些细胞产生一种称为 P32的蛋白质，后者又会与第二种纳米颗粒上面的称为脂质体的受体结合。这第二种纳米颗粒可以掺入抗癌药物，然后选择性地与这种最初的疗法相结合。
      在对这种合作纳米颗粒疗法的测试中，这组作者向脂质体掺入了一种称为阿霉素的抗癌药并把这种药物注射到有癌症肿瘤的实验小鼠体内。这组科学家发现这些小鼠的肿瘤尺寸比用单一或非靶向纳米颗粒治疗的小鼠的肿瘤尺寸显著减小。

      老年痴呆症是发病率很高的一种神经退行性疾病，造成严重的经济、社会和家庭负担。Beta淀粉样蛋白质(Aβ)的聚集体对脑神经细胞产生损伤，甚至诱发神经细胞死亡，最后导致痴呆发生。理解Aβ的聚集机理以及对聚集行为进行有效的调控是深入了解老年痴呆症发病机理以及早期诊断、干预和治疗的关键。
       国家纳米科学中心研究人员近期在研究Aβ等淀粉样蛋白的聚集机理以及利用类分子伴侣的调节效应对淀粉样蛋白的聚集行为进行有效调控方面取得新进展。他们利用扫描隧道显微技术研究了阿尔茨海默氏病相关的多肽Aβ42以及II型糖尿病相关的胰淀素(Amylin)的组装机理，对于具有beta片层结构的多肽组装结构的解析和组装机理的解释提供了新的思路。在此工作基础上，他们报道了一种利用分子调节剂有效调控淀粉样蛋白聚集的新方法，利用类分子伴侣的调节效应不仅可以在分子水平上有效调控多肽的二维组装特性，而且可以调控多肽的三维聚集行为。
      此项研究从分子水平上揭示了多肽与分子调节剂相互作用的机理，为与淀粉样蛋白聚集有关的疾病的预防、药物设计和治疗提供了潜在的可行途径。