细胞囊泡运输系统与人类健康——2013年诺贝尔生理学或医学奖简介

人类对健康的孜孜以求推动了生命科学领域的不断创新和发展,从20 世纪80 年代兰迪·W?谢克曼(Randy W. Schekman)和詹姆斯?E?罗斯曼(James E. Rothman)分别对酵母细胞进行研究,通过生物电镜观察到囊泡运输系统并给出定义,到托马斯?C?苏德霍夫(Thomas C. Südhof)在神经细胞突触传导中证实了囊泡运输系统的时空调控性,囊泡运输系统作为细胞的基本组成,受到了越来越深入的研究。囊泡运输系统经由精密的调控广泛地参与诸多生命活动过程,与多种生命现象相关,囊泡运输系统障碍可能导致多种人类疾病,深入透彻地理解这些生物学现象和作用机制,对于攻克人类疾病,保障人类健康具有十分深远的意义。     

动物的友谊

无论低等动物，还是高等动物。经常发现两种动物之间有“共生”、“共楼”现象，也就是它们彼此依赖生存．按人类来讲，也就是存在着“友谊”。这种“友谊”观象也带给我们人类以感悟．动物都如此，我们人类是不是应该建立和谐社会，彼此多关心和爱护呢？     

“人类微生物组整合计划”发布最新研究成果

<正>人类微生物组整合计划将人体中发现的与健康相关的微生物置于中心舞台上。日前,美国国立卫生研究院(NIH)人类微生物组整合计划(iH MP)发布的研究成果,提供了两种疾病及妊娠过程中的微生物和人类数据资源。这将有助于理解人类宿主与相关微生物的相互作用,对未来的精准医学研究具有重大价值。这一工作包括三项代表性研究:两篇发表在《自然》杂志上,一篇发表在《自然·医学》杂志上。多年来,慢性病研究专注于人类细胞和细胞相互作用的过     

数十亿年后的地球

科学家们预言,数十亿年后的地球将不再是人类生存基地,它将经历一场宇宙大劫难。即使人类将采取有效对策躲避或消除那些有可能同地球碰擅的小行星,而且又侥幸经历下一期冰河期仍幸存,宇宙的其它变化也将使人类生活处于十分艰难的境地,甚至会使地球毁灭。地球的昼夜变长科学家们指出,地球自转速度每天减慢百万分之一秒,3.5亿年前地球的一天为22小时。地球与月亮彼此以万有引力的法则相互作用着,但月亮距地球越     

昆虫之间怎样交流信息

人类面对面交谈，靠的是面部表情、肢体动作。随着社会不断进步，人类还可以通过电话和网络进行交流。昆虫不会说话，也不会写字，更不能使用现代化设备，那么，它们是怎样交流的呢？     

RNA分子在植物中的作用

像所有的多细胞生物一样，植物也有一个长距离运输系统，用以运载营养和信息分子到远处器官。但过去植物学家一直认为植物只是沿着一套贯穿整个植株的称为韧皮部的通道运送小的和简单的信号分子。他们认为大分子不能通过这狭窄的通道进入韧皮部。然而研究者们发现，一种运载蛋白显然可以运载大的RNA分子进入韧皮部，这提示我们RNA运输是植物“信息超级高速公路”的一个组成部分。图森的亚利桑那州立大学的分子遗传学家理查德·约根森（RichardJorgensen）说：“这项工作确定了植物细胞用以彼此交流的可能是一种新系统的必需的组成成分，…     

生物活性小分子与靶点相互作用研究中的新方法和新技术

活性小分子与靶蛋白的相互作用是生命中基本的相互作用之一，因而靶蛋白和活性小分子的筛选是生命有机化学及药物化学研究的重要内容，在活性小分子筛选方面，细胞印迹、以核磁共振为基础的结构活性关系研究及反双杂交系统分别是以细胞，靶蛋白及蛋白间的相互作用为靶点的高通量、快速的筛选方法，另外，在由活性小分子鉴定靶蛋白的研究中，三杂交系统、功能表达克隆及药物印迹等方法大大加速了靶蛋白的鉴定进程；而展示克隆方法可以     

埃博拉病毒入侵:人TIM分子的结构与结合PS的分子基础

研究表明,人T细胞免疫球蛋白黏蛋白(human T-cell immunoglobulin and mucin domain,h TIM)受体分子能够促进包括埃博拉病毒在内的很多囊膜病毒的入侵.h TIM介导的病毒入侵过程高度依赖于位于受体分子胞外区远膜端的免疫球蛋白V区(immunoglobulin variable(Ig V)-like)结构域与病毒囊膜中磷脂酰丝氨酸(phosphotidylserine,PS)的特异性相互作用.人类TIM家族共有3个成员:h TIM-1,h TIM-3和h TIM-4.虽然相应的小鼠TIM分子的结构已经解析,但h TIM分子的Ig V结构特征及其识别PS的分子基础仍然未知.同时,有研究表明,引起西非大规模埃博拉疫情爆发的2014-扎依尔-埃博拉病毒可能较其先前流行株具有更强的致病能力.但目前尚未有2014-扎依尔-埃博拉病毒利用h TIM分子入侵细胞及其与1976-扎依尔-埃博拉病毒的入侵能力比较的研究报道.本研究证明了整合有1976-和2014-扎依尔-埃博拉病毒囊膜糖蛋白(glycoprotein,GP)的假病毒均可以利用h TIM-1和h TIM-4入侵细胞,并且表现出相近的入侵效率.进一步证明了h TIM分子不与埃博拉病毒GP蛋白直接相互作用,而是通过结合病毒囊膜中的PS分子而促进病毒感染.随后解析了3种h TIM分子Ig V结构域的高分辨率晶体结构以及h TIM-4与磷酸丝氨酸的复合物晶体结构.令人意外的是,3种h TIM分子的PS结合槽呈现出各自不同的局部结构特征且在目前已解析结构的小鼠同源分子中均未被观察到.这些结构特征很可能提示h TIM分子具有不同于小鼠同源分子、且彼此间亦各不相同的PS识别模式.上述结构和功能数据丰富了我们对h TIM结合PS的分子基础的认识,从而将帮助我们更深入地了解埃博拉和相关囊膜病毒利用h TIM受体入侵细胞的分子机制.     

离析细胞

液性囊胞——乃是细胞的最普通的概念。然而,事实上看来并非完全如此,细胞具有高度分化的结构系统,且在三维空间中彻头彻尾地构成完整的有机体。人类有关细胞组合机理概念的革命,所以在过去十年才得以实现,这正是由于现代测试新技术的迅猛发展,使我们能够洞察细胞的内部结构,并发     

细胞外囊泡及其在疾病诊疗中的应用

细胞外囊泡(extracellular vesicles, EVs)是细胞分泌的一种脂质囊泡,尺寸介于30～5000 nm.通过不同的发生机理, EVs可以形成微囊泡体(microvesicles)、凋亡小体(apoptotic bodies)和外泌体(exosomes)等.它们通过携带母细胞的不同脂质、蛋白质和核酸等活性成分来靶向附近或远端细胞,在细胞的信息交流及生理病理过程中均具有重要作用. EVs在生物体系内广泛存在,其生物学功能也越来越多地被认识,或许正在成为一个"细胞外囊泡生物学"领域.对EVs性质的认识也促进了相关应用研究,涉及疾病诊断、治疗和药物运送等.本文重点阐述了EVs的生物起源、生物组成、生物学特性、生物学功能、制备和表征手段,并针对EVs在疾病诊疗中的应用所面临的问题开展讨论.可以预期,对EVs形成和调控机理的深入认识,一方面有助于我们更好地理解EVs的生物学功能、异质性和功能多样性;另一方面有可能基于这些知识来解决EVs开发应用中的瓶颈问题.     

动物的友谊

无论低等动物,还是高等动物,经常发现两种动物之间有"共生"、"共楼"现象,也就是它们彼此依赖生存,按人类来讲,也就是存在着"友谊".这种"友谊"观象也带给我们人类以感悟:动物都如此,我们人类是不是应该建立和谐社会,彼此多关心和爱护呢?     

皮肤伤口修复的过程与机制

正常的伤口修复能力对于生存与健康十分重要。皮肤伤口修复是一个极其复杂的生物学过程，涉及多种不同类型细胞、细胞外基质和细胞因子在时间、空间上有序的相互作用，最终完成皮肤屏障修复与组织内稳态维持。文章总结了伤口修复的主要过程，并重点阐述不同类型细胞在损伤修复过程中的作用，讨论了无疤痕修复的潜在机制。     

微载体支持下人肝癌细胞静置三维培养

传统的单层平面培养仍然是目前肝癌研究中最常用的体外培养方法，而这种方法不能形成类似体内的结构，在研究体内细胞与细胞、细胞与微环境之间的相互作用等方面存在明显的限制性，以微载体Cytodex－3为支持物，在静置状态下培养人肝癌细胞BEL－7402，构建一种简单易行的人肝癌细胞三维培养模型，电子显微镜、酶活性及流式细胞仪分析表明，细胞呈多面体形，多层重叠排列呈巢状，胞间有0．5－2．0μm的间隙，胞间细胞膜局部突起密切接触，有桥粒形成，90％以上细胞存活，并维持葡萄糖的分解代谢和表达EGF受体，胞内AST，ALT及LDH－L的活性高于平面培养，该三维结构具有体内索状型和实体型肝癌的结构特征，较之单层平面培养，更适合于研究肝癌细胞及细胞与微环境之间的 之间的相互作用，以及用于肝癌细胞浸润、转移和抗药性机理的研究。     

我国科学家培养出人类体外诱导全能干细胞

<正>近日，中国科学院和深圳华大生命科学研究院等多家机构的研究者，通过体细胞诱导培养出了类似受精卵发育3天状态的人类全能干细胞，这是目前全球在体外培养的“最年轻”的人类细胞，是继科学家成功培育出人类多能干细胞后，再生医学领域的又一颠覆性突破。研究者们开发了一种非转基因、快速且可控的“鸡尾酒”细胞重编程方法，能够将人的多能干细胞转化为全能性的8细胞期胚胎样细胞，即相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞。     

粘附分子在小鼠胸腺基质细胞克隆活化同系脾细胞增殖中的作用

在免疫应答中,不同类型细胞之间的相互作用是免疫应答诱导与维持所必须的,相互作用的特异性尽管是由TCR介导和调节,但膜表面其它分子的作用也十分重要.已证明粘附分子是参与这一过程的重要膜分子之一.胸腺内,发育T细胞经粘附分子介导与胸腺基质细胞(TSC)的相互作用是TSC参与辅助抗原识别以及克隆选择等T细胞发育事件的一个重要机制.利用体外建立的TSC克隆分析介导TSC与不同发育阶段T细胞相互作用的膜分子性质及作用将有助于揭示T细胞发育的分子机理.我室建立的MTECl和MTSCS可直接与成熟T细胞相互作用,使之活化增殖.为此,本文进一步报道了粘附分子在该过程中的作用.     

人类照明史

囊萤夜读 照明对于人类活动有着重要的影响，古时候的人利用烧油、点蜡烛等方式获得灯光，甚至利用夜间可以发光的萤火虫作为光源。     

长江、东海与人类互动的历史与现况——来自陈中原团队的研究与解释

华东师范大学的陈中原团队——陈中原、王张华、李茂田、陈静、韦桃源等人，通过对长江东海相互作用，以及长江流域人类活动对地貌环境演变的影响等方面的研究．以“长江河流一三角洲地貌环境演变：全球变化和人类活动的响应”项目，获得了上海市2011年度自然科学奖一等奖。本文是对这一项目的介绍说明。     

青蛙交流生怪招

“稻花香里说丰年,听取蛙声一片。”在宁静的乡村稻田里，青蛙们常常是通过叫声来相互交流。可是，在一些水流湍急、水声巨大的河流峡谷中，青蛙已经不可能靠叫声来相互交流了。那么，它们靠什么方法交流呢？研究人员发现．这种环境中的青蛙有两种交流方式．一种是类似人类手语的身体语言．一种是可以穿越噪声进行传播的超声波。     

谁是灭绝新西兰野生动物的罪魁祸首?

特殊的岛屿孕育特殊的野生动物 大约1000年前,人类还没有到达新西兰的时候,这里早已经过了6000万年的地质演化,分割成了无数的小岛,也就是我们常说的群岛。在漫长的历史长河中,由于浩瀚的大海将岛屿分离开来,生活在陆地上的动物无法彼此建立联系,失去了基因交流的渠道,科学家称此现     

用体内足迹法研究MEL细胞中红系调控元件上DNA-蛋白质相互作用

应用连接介导ＰＣＲ方法研究了ＭＥＬ细胞诱导前后细胞中β－珠蛋白基因簇中高敏位点２和βｍａｊ启动子上蛋白－ＤＮＡ间的相互作用，首先培养ＭＥＬ细胞并用ＭＤＳＯ和Ｈｅｍｉｎ诱导分化，用硫酸二甲酯对活细胞进行体内化处理，化学法裂解后，进行体内足迹研究，结果表明，在ＭＥＬ细胞诱导前后，其位点控制区高敏位点２及βｍａｊ启动子上的ＤＮＡ蛋白质间相互作用状况都有显著的变化，提示β－珠蛋白基因族中的远端调控序列（Ｌ