研究《自然》杂志三月份不得不看的重量级集锦

这项新研究指出了肺和大脑之间一种新的意想不到的功能联系。这种联系是由当地的肺部微生物群落调节的，这显然会向大脑的“免疫细胞”小胶质细胞发送信号。这篇论文的第一作者、哥廷根大学医学中心神经免疫学和多发性硬化症研究所博士后研究员Leon Hosang博士说，“小胶质细胞可以根据这些微生物信号调整自身的免疫反应能力，因此可以快速应对即将到来的威胁。”奥多尔迪教授解释道，“因此，肺部微生物组可以被视为敏感脑组织的预警系统。”这可能会对我们的健康产生影响：肺部感染、治疗性操作(抗生素治疗)、污染和气候变化都会对肺部微生物区系产生影响，从而影响大脑的免疫反应。

协同很少，高度依赖背景。

图片：nature，2022，doi :10.1038/s 41586-022-04437-2。

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doi:10.1038/s41586-022-04437-2

在一项新的研究中，来自英国惠康基金会桑格研究所等研究机构的研究人员利用系统的药物测试和基因分析，建立了世界上最大的新资源，发现了乳腺癌、结肠癌和胰腺癌的潜在新药组合，以进行进一步研究。他们的分析强调了多种药物组合，这可能是对某些类型的难治性癌症的有效治疗。相关研究成果近日发表在《自然》杂志上，题目是《乳腺癌、结肠癌和胰腺癌细胞中的有效药物组合》。

本文还链接了生物标志物，这些生物标志物可用于识别将从这些杰出的药物组合中受益的患者，以确保以最有效的方式使用它们。这种免费提供的资源开始确定特定分子背景下的癌症药物组合如何协同工作，目的是避免耐药性，将毒副作用降至最低，并为一些最棘手的癌症找到新的治疗方法。

这些作者希望其他科学家可以利用这一资源来协助联合治疗的未来临床发展。这项新研究扩展了“癌症依赖图”，旨在系统地识别癌细胞的弱点，促进新疗法的发展。

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doi:10.1038/s41586-022-04470-1

在人类身上使用基于CRISPR的基因编辑的一个巨大挑战是，这种分子机器有时会修改宿主基因组的不正确位点，这就产生了一种可能性，即试图修复基因组中一个位点的基因突变可能会意外地在另一个位点产生危险的新突变。

但现在，在一项新的研究中，来自德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员重新设计了Cas9，这是一种广泛使用的基于CRISPR的基因编辑工具的关键组件，旨在将针对错误DNA片段的可能性降低数千倍，同时保持与原始CAS9版本相同的效率，使其更加安全。相关研究成果于2022年3月2日在线发表在《自然杂志》上，题目为《CRISPR错配监测的结构基础——cas 9》。通信作者是奥斯汀德克萨斯大学分子生物学教授肯尼斯约翰逊和奥斯汀德克萨斯大学分子生物学助理教授大卫泰勒。这篇论文的第一作者是博士后杰克布拉沃和穆-刘森。

约翰逊说，“就CRISPR/Cas系统在基因编辑中的广泛应用而言，这可能真的会带来变化。”其他实验室重新设计了Cas9，以减少脱靶量交互，但迄今为止，所有这些版本都牺牲了速度来提高精度。在这项新研究中，这些作者开发的新版本Cas9——superfi-cas 9——将切断脱靶位点的可能性降低了4000倍，但速度与天然cas 9一样快。Bravo说，你可以把实验室生成的不同版本的Cas9想象成不同型号的自动驾驶汽车。大多数车型确实很安全，但它们的最高时速是10英里。

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doi:10.1038/s41586-022-04488-5

细胞可以通过将代谢过程分成细胞器来展示复杂的细胞内组织。然而，研究人员并不十分清楚这些结构在原始组织背景中的分辨率和功能后果。近日，在国际期刊《自然》发表的题为《肝脏亚细胞结构的调节控制金属稳态》的研究报告中，来自哈佛大学陈增喜公共卫生学院等机构的科学家发现，细胞可能利用其分子结构来调节其代谢功能，并将病变细胞的结构修复为更健康的状态，从而帮助修复自身的代谢。

研究人员Gokhan Hotamisligil表示，许多慢性代谢疾病，包括肥胖、糖尿病、心血管疾病和肝脏疾病，是全球人口面临的最大公共卫生问题。我们发现的基本调节机制可用于评估个体对疾病状态(如肥胖)的敏感性或耐受性，并确定如何减少、消除或加重这些疾病状态，如饮食、营养或禁食。在这篇文章中，研究人员提出了一系列针对这种分子结构的治疗策略，类似于修复有问题的建筑或防止其恶化。