Science杂志最受关注的文章（12月）

　　

生物通报道：美国的《Science》杂志由爱迪生投资创办，是国际上著名的自然科学综合类学术期刊，与英国的《Nature》杂志被誉为世界上两大自然科学顶级杂志。Science杂志主要发表原始性科学成果、新闻和评论，许多世界上重要的科学报道都是首先出现在Science杂志上的，比如艾滋病与人类免疫缺陷病毒之间的关系，标志性基因组研究成果等。Science杂志近期下载量最多的文章包括：

Dietary fat: From foe to friend?

研究人员一致认为，对每个人来说，脂肪与碳水化合的最佳比例不是一成不变的，但是，整体的高质量饮食——低糖和低精制谷物有助于大多数人保持健康体重，降低慢性疾病风险。

“这是一次跨越饮食‘阶级斗争’的合作，”文章主要作者、哈佛公共卫生学院营养系教授David Ludwig说。“我们的目标是召集一群来自不同专业领域和对比意见的团队，并在不掩饰分歧的情况下确定一致的部分。”

作者提出了三个不同的脂肪与碳水化合物消费饮食指导立场：

1.高脂肪摄入会导致肥胖、糖尿病、心脏病和癌症，因此低脂饮食是最佳的；
2.加工碳水化合物对新陈代谢有负面影响，低碳水化合物或生酮饮食（极低碳水化合物）但高脂肪含量饮食更利于健康；
3.膳食脂肪和碳水化合物的相对占比对健康意义不大，重要的是消费的脂肪或碳水化合物的种类。

作者们同意，通过注重饮食质量——用不饱和脂肪代替饱和脂肪或反式脂肪，用全谷物和非淀粉蔬菜代替精制碳水化合物——这样搭配大多数人可以在一个较大的碳水和脂肪比率范围内保持良好健康。

吃脂肪好吗？吃脂肪不好吗？《Science》封面文章权威解析

Maternal Huluwa dictates the embryonic body axis through ß-catenin in vertebrates

来自清华-北大生命科学联合中心的研究人员发现母源因子huluwa （葫芦娃）可通过稳定ß-catenin信号诱导脊椎动物胚胎背侧组织中心和体轴的形成。

孟安明老师实验室与陶庆华老师实验室合作报道了一种不依赖于Wnt信号通路诱导组织中心形成的机制，对背腹决定这一古老而又重要的发育生物学问题为我们提供了一种全新的理解，对现有的教科书中的经典模型提出了挑战。

CRISPR-mediated activation of a promoter or enhancer rescues obesity caused by haploinsufficiency

一项重要的新研究表明，CRISPR疗法可以在不切割DNA的前提下减少脂肪。

来自加州大学旧金山分校的研究人员利用改良版的CRISPR提高了某些基因的活性，可以帮助易肥胖体质的小鼠预防严重肥胖。更重要的是，研究人员还实现了长期的体重控制，并且无需进行基因组编辑。

虽然人体基因组每个个体中每个基因有两个拷贝，分别来自父本和母本，但是之前的研究发现告诉我们，至少有660个基因，只要突变一个拷贝就会导致疾病，其中一些是毁灭性的。严重肥胖也是其中一种情况。

单个拷贝的SIM1或MC4R基因发生突变——这两个基因都是对调节饥饿和饱腹感至关重要的基因，也是严重肥胖个体中最常见的突变。

当这些基因的两个拷贝都起作用时，人们通常能够调控好他们的食物摄入量。但如果其中一个拷贝失去功能，身体就只能完全依赖单个拷贝，而这个拷贝本身并不能充分发出饱食信号，导致无止尽的进食，最终引发严重肥胖。

CRISPR技术的这一最新进展可能可以解决这一问题。“我们认为，如果我们能够增加基因的功能拷贝，就可以预防携带这些突变的个体患上许多人类疾病，”文章作者Nadav Ahituv博士说，“我们能够通过加州大学旧金山分校开发的CRISPR这一新技术来实现这一目标。”

《Science》改良版CRISPR无需基因编辑，就可治疗多种疾病

Pathogen blockade of TAK1 triggers caspase-8-dependent cleavage of gasdermin D and cell death Pontus Orning

挪威科技大学（NTNU）分子炎症研究中心（CEMIR）的Egil Lien教授是挪威细菌研究的专家之一。他的研究重点之一是Yersinia pestis，也就是黑死病爆发的罪魁祸首。这种细菌在1300年杀死了欧洲将近三分之一的人口。

Lien教授选择了这种细菌，是因为它是一种非常具有欺骗性的细菌。Yersinia能操纵免疫系统隐藏自己，几乎就像一个能改变颜色的变色龙，它还会杀死人体免疫系统细胞。

在之前研究的基础上，Lien教授等人发现了Yersinia和沙门氏菌等细菌处于高峰活动状态时，人体应答的新机制。

这一研究成果公布在Science杂志上。这将有助于解决抗生素耐药性问题，研制更有效的药物。

研究显示，免疫细胞颇具责任感，它们会爆炸自己释放蛋白质，以抵抗入侵细菌，和弥补它们造成的损害。这些爆炸还能警告其他免疫细胞，也就是说免疫细胞牺牲自己让其它细胞知道发生了什么。

这个过程即pyroptosis（细胞焦亡）。

Neuron-specific signatures in the chromosomal connectome associated with schizophrenia risk

Genome-wide de novo risk score implicates promoter variation in autism spectrum disorder

Transcriptome and epigenome landscape of human cortical development modeled in organoids

Comprehensive functional genomic resource and integrative model for the human brain

Integrative functional genomic analysis of human brain development and neuropsychiatric risks

Spatiotemporal transcriptomic divergence across human and macaque brain development

Transcriptome-wide isoform-level dysregulation in ASD, schizophrenia, and bipolar disorder

最新研究显示，科学家们通过迄今为止对人类大脑进行的最全面的基因组分析，揭示了大脑发育过程中所经历的变化，出现的个体差异，以及自闭症谱系障碍和精神分裂症等神经精神疾病的根源。

这项庞大的研究完成了近2000个大脑的分析，解析了大脑发育和功能的复杂机制，由多个机构完成，相关成果公布在12月14日Science杂志及其子刊的十一篇论文中，其中Science杂志公布了七篇论文。

PsychENCODE项目是美国国立卫生研究院于2015年成立的一项涉及多学科的，针对脑表观基因组的大型项目。过去十年的全基因组研究发现，大多数人类复杂疾病具有类似的遗传体系，这些普遍的变异在基因组的调控区富集，而环境驱动的DNA修饰影响基因活性而不改变遗传密码。来自PsychENCODE的RNAseq数据，目前已被用于分析自闭症，精神分裂症或躁郁症患者大脑中的RNA水平。

最新研究公布了PsychENCODE的新研究成果，指出神经精神疾病有着十分复杂的原因，所涉及的基因成百上千，这影响了其治疗的开展。而且研究人员也指出，造成神经精神疾病的基因变异大多位于基因组的非编码区域，因此要在基因突变和疾病之间建立明确的联系就变得尤为困难了。

七篇《Science》公布神经科学重要成果：迄今为止最全面的大脑基因组分析

（生物通）