Cell雜志最受關注十篇文章（11月）

　　Cell創刊于1976年，現已成為世界自然科學研究領域最著名的期刊之一，并陸續發行了十幾種姊妹刊，在各自專業領域里均占據著舉足輕重的地位。 Cell以發表具有重要意義的原創性科研報告為主，許多生命科學領域最重要的發現都發表在Cell上。本月《Cell》前十名下載論文為：

　　1. Revisiting Global Gene Expression Analysis

　　Jakob Lovén, David A. Orlando, Alla A. Sigova, Charles Y. Lin, Peter B. Rahl, Christopher B. Burge, David L. Levens, Tong Ihn Lee, Richard A. Young

　　來自美國麻省理工學院懷海德研究所的研究人員報道，在當前許多各種不同的生物學研究中，用于產生和理解全局基因表達分析數據的常見假設能夠導致關于基因活性和細胞行為方面嚴重缺陷性的結論。

　　今天對基因表達數據的大多數理解都依賴于一種假設：用來分析的所有細胞擁有類似的mRNA總量，其中mRNA大約占細胞RNA中的10%，作為蛋白合成的藍圖發揮作用。然而，一些細胞，包括惡性癌細胞，要比其他細胞產生幾倍多的mRNA。傳統的全局基因表達分析通常忽略這些差別。

　　研究人員最近在研究表達高水平c-Myc的癌細胞的基因表達時揭示出這種缺陷。已知c-My是一種基因調節物，在惡性癌細胞中高度表達。當比較表達高水平c-Myc 的細胞和表達低水平c-Myc的細胞時，他們吃驚地發現不同的基因表達分析方法能夠產生顯著性的不同結果。進一步的研究揭示出在含有高水平c-Myc的和低水平c-Myc的細胞中存在顯著性的不同，不過這些不同利用常見使用的實驗方法和分析方法來掩蓋掉。

　　2. Induction of Pluripotent Stem Cells from Mouse Embryonic and Adult Fibroblast Cultures by Defined Factors

　　Kazutoshi Takahashi, Shinya Yamanaka

　　這篇是今年諾貝爾生理/醫學獎得主山中伸彌的代表作，這篇論文中，山中伸彌等人首先用4個干細胞轉錄因子OCT4、SOX2、KLF4和c-MYC, 通過體細胞重編程將小鼠成纖維細胞轉化成具有胚胎干細胞特征的iPS細胞。這才有了其后的iPS陸續研究成果。

　　3. Hallmarks of Cancer: The Next Generation

　　Douglas Hanahan, Robert A. Weinberg

　　老牌明星論文，上榜無數次了，

　　由癌癥研究泰斗：Robert A.Weinberg完成的最新癌癥綜述是之前他的一篇文章“The Hallmarks of Cancer”的升級版――之前那篇文章介紹了腫瘤細胞的六大基本特征，被稱為腫瘤學研究的經典論文，到目前為止，這篇論文已經被引用了上萬次。

　　2011年3月，Robert A.Weinberg同樣是和Douglas Hanahan合作，完成長達29頁的論文，簡述了最近10年腫瘤學中的熱點和進展，包括細胞自噬、腫瘤干細胞、腫瘤微環境等等，并且將原有的腫瘤細胞六大特征擴增到了十個，這十個特征分別是：

　　自給自足生長信號(Self-Sufficiency in Growth Signals);抗生長信號的不敏感(Insensitivity to Antigrowth Signals);抵抗細胞死亡(Resisting Cell Death);潛力無限的復制能力(Limitless Replicative Potential);持續的血管生成(Sustained Angiogenesis);組織浸潤和轉移(Tissue Invasion and Metastasis);避免免疫摧毀(Avoiding Immune Destruction);促進腫瘤的炎癥(Tumor Promotion Inflammation); 細胞能量異常(Deregulating Cellular Energetics);基因組不穩定和突變(Genome Instability and Mutation)。

　　4. Activation of Innate Immunity Is Required for Efficient Nuclear Reprogramming

　　Jieun Lee, Nazish Sayed, Arwen Hunter, Kin Fai Au, Wing H. Wong, Edward S. Mocarski, Renee Reijo Pera, Eduard Yakubov, John P. Cooke

　　事實告訴我們，急則生變，當受到威脅的時候，就會出現靈活轉機。這一原則也許就解釋了為什么科學家們在重編程體細胞的實驗中會想到病毒，來自美國的這個研究小組報告稱，細胞對于病毒的防御性反應也許能令其更容易表達那些平時關閉的基因――包括那些開啟炎癥，或者在干細胞狀態時活躍的基因，這一發現有助于科學家們更好地了解細胞重編程，也可以被用于研發更高效，更安全的重編程細胞方法。

　　雖然體細胞重編程技術榮獲了今年的諾貝爾生理/醫學獎，但是實際上這一過程中的具體細節，至今還是一個迷。

　　這項最先由山中伸彌于2006年報道的研究技術，最初是利用四個關鍵因子，通過逆轉錄病毒的感染將其送入到宿主細胞基因組上去實現的，關于這個過程我們知之甚少，我們知道的是，由這些基因編碼的蛋白開啟了一系列級聯放大作用，將成熟細胞重編程為了多能細胞，這個過程被稱為誘導多能干細胞iPS進程，幫助科學家們能獲得與病患相匹配的細胞系，從而以一種全新的方式來研究疾病，并且這種技術有一天也許能用于再生醫學。

　　不過，第一個重編程細胞技術存在一個重要的缺點，那就是iPS細胞中存在的病毒插入基因具有致癌性，雖然科學家已經找到了幾種方式，無需永久性改變基因組就能實現重編程，但是效果并不理想，還需要尋找更多的新方法。

　　其中尤其吸引人的一種方法就是僅利用蛋白實現重編程，這樣就能完全避免了使用外源基因，科學家們直接插入蛋白，就可以實現相關的級聯放大作用，但在此項最新研究出來之前，這個過程效率非常低。

　　斯坦福大學醫學院的John Cooke等人希望能了解為什么這些蛋白作用效果不佳，他們仔細分析了當利用單個重編程因子(逆轉錄病毒中的一個基因，或者可穿過細胞膜的蛋白)進行重編程時發生的事件，結果表明，這兩種情況下，前者能在幾個小時能引發下游級聯反應，而后者則需要幾天。

　　這種轉炎癥(transflammation)方法能幫助研究人員找到將一種成熟細胞直接轉變成另外一種，完全跳過多能狀態的方法。

　　5. Retraction Notice to: Elevated tRNAiMet Synthesis Can Drive Cell Proliferation and Oncogenic Transformation

　　Lynne Marshall, Niall S. Kenneth, Robert J. White

　　6. Relative Mitochondrial Priming of Myeloblasts and Normal HSCs Determines Chemotherapeutic Success in AML

　　Thanh-Trang Vo, Jeremy Ryan, Ruben Carrasco, Donna Neuberg, Derrick J. Rossi, Richard M. Stone, Daniel J. DeAngelo, Mark G. Frattini, Anthony Letai

　　在一項新的研究中,來自美國達納法伯癌癥研究所的研究人員開發出一種新的方法來確定急性髓細胞性白血病(acute myeloid leukemia, AML)細胞是否處于死亡準備就緒狀態.這一發現可能有助于癌癥專家選擇更加有效的方法來治療患有AML的病人.他們報道,他們的發現可能導致人們改善現有的測試方法來預測哪些成功治療過的AML病人單獨利用標準化療后能夠繼續緩解病情,哪些病人即便接受額外的治療后也可能遭受腫瘤復發,但是可能受益于骨髓移植治療。

　　7. The Obligation for Biologists to Commit to Political Advocacy

　　Thomas D. Pollard

　　8. Induction of Pluripotent Stem Cells from Adult Human Fibroblasts by Defined Factors

　　Kazutoshi Takahashi, Koji Tanabe, Mari Ohnuki, Megumi Narita, Tomoko Ichisaka, Kiichiro Tomoda, Shinya Yamanaka

　　2007年，山中伸彌的另外一項重要成果：Induction of Pluripotent Stem Cells from Adult Human Fibroblasts by Defined Factors也同樣發表在Cell雜志上，這篇文章中，他與Thomson實驗室分別用逆轉錄病毒(retrovirus)與慢病毒 (lentivirus)載體將4種轉錄因子OCT4、SOX2、c-MYC、KLF4或OCT4、SOX2、LIN28和NANOG感染人體皮膚成纖維細胞后將其回轉成具有胚胎干細胞特性的人體iPS細胞。

　　9. FOXP2 and Human Cognition

　　Philip Lieberman

　　10. Efficient Direct Reprogramming of Mature Amniotic Cells into Endothelial Cells by ETS Factors and TGFβ Suppression

　　Michael Ginsberg, Daylon James, Bi-Sen Ding, Daniel Nolan, Fuqiang Geng, Jason M. Butler, William Schachterle, Venkat R. Pulijaal, Susan Mathew, Stephen T. Chasen et al.

　　來自美國康奈爾大學Weill醫學院的研究人員研發出一種新方法，能從羊水細胞(ACs)獲取大量的循環系統細胞――血管內皮細胞(VECs)，這一研究成果公布在10月18日Cell雜志在線版上，這項在小鼠上完成的研究成果，將為建立器官再生和各種血管疾病治療所需的龐大VECs庫存打開一條新途徑。

　　目前，對于患有血管疾病的廣大患者，包括心臟病，中風，肺部疾病，外部創傷，肺氣腫，甚至是糖尿病和神經系統疾病，還沒有有效的治療方法。利用正常培養的內皮細胞替換受損或出現功能障礙的內皮細胞，為治療這些被疾病折磨的全球上百萬患者提出一種新型治療方法。

　　許多血管疾病都源于血管內皮細胞的功能出現障礙，因此為患者植入健康的細胞是一種頗具吸引力的治療策略。但是過去的干細胞方法達不到要求：由干細胞分化的血管內皮細胞不穩定，而且往往會轉化成非血管細胞，這些細胞也無法在數量上快速擴增，這些都限制了其在臨床上的應用。

　　為了克服這些問題，這一研究組開發出一種安全的新方法，從羊水細胞中產生了大量穩定的血管內皮細胞，羊水細胞可以通過常規羊膜穿刺過程提取，因此可以說是一個穩定的細胞來源。研究人員在嘗試將羊水細胞重編程為成熟的，具有功能的VECs(被命名為rAC-VECs)過程中，利用了Ets蛋白26個轉錄因子家族(E-twenty-six family )的成員，開啟和關閉了一些特殊的基因――這個轉錄因子家族能結合在DNA上，對于VEC發育具有重要意義。

　　rAC-VECs相似于人體成熟VECs，能表達正常的血管特異性基因，當研究人員將rAC-VECs移植到小鼠的再生肝臟中時，他們發現這些細胞形成穩定的，正常的，具有功能的血管。這一重大突破將有助于利用內皮細胞治療多種血管疾病，無數患者將會從中受益。