F1000最新推荐：七大神经科学论文

　　

生物通报道：“F1000（Faculty of 1000 Medicine）”又名“千名医学家”，是由美国哈佛大学和英国剑桥大学等全世界2500名国际顶级医学教授组成的国际权威机构。其中近期最受关注的七篇神经科学论文如下：

1.大脑表观遗传学

C. Gregg, et al., Science, 329:643-8, 2010. Evaluations by Matt E. Carter and Luis de Lecea, Stanford Univ; Joachim Messing, Rutgers Univ; Yoshiho Ikeuchi and Azad Bonni, Harvard Medical School; David Sweatt, University of Alabama at Birmingham.

2.力学信号传导蛋白

B. Coste, et al., Science, 330:55-60, 2010. Evaluations by Felix Viana, UMH Instituto de Neurociencias; Paul Garrity, Brandeis Univ; Bernd Nilius, KU Leuven.

研究人员最新发现了一个蛋白家族：Piezos能进行力学信号传导，这种蛋白在离子通道信号传递过程中扮演了重要的角色，并且可能在一些感官感觉，譬如听觉，触觉和疼觉方面起作用。

3.蛋白翻译新发现

J. Tcherkezian, et al., Cell, 141:632-44, 2010. Evaluations by Kristen Kwan and Chi-Bin Chien, Univ Utah; Jacki Heraud and Michael Kiebler, Ctr for Brain Res, Med Univ Vienna, Austria; Wes Kroeze and Bryan Roth, Univ North Carolina; Luc Desgroseillers, Univ Montreal, Canada; Linda Columbus, Univ Virginia.

这篇文章也是Cell杂志当月倍受关注的一篇文章。

4.钠-苯甲基传送蛋白的晶体结构被解析

T. Shimamura, et al., Science, 328:470-3, 2010. Evaluations by Louis De Felice, Virginia Commonwealth Univ; Baruch Kanner, Hebrew Univ Hadassah Medical School, Israel; Robert Vandenberg, Univ of Sydney, Australia; Gary Rudnick, Yale Univ School of Medicine.

作为日本科学技术振兴机构课题解决型基础研究的一环，京都大学研究生院医学研究科的岩田想教授成功分析了存在于细胞的，负责将物质运送到细胞内的一种蛋白“Sodium-Hydantoin Transporter（Mhp1）”的构造，运用该结果通过在计算机上模拟，在分子层次上弄清了Mhp1将物质运往细胞内的机制。Mhp1存在于某种细菌的细胞膜内，在人类细胞膜中也存在负责运输神经递质、糖的相似蛋白，人们推测他们具有与Mhp1相同的运送系统。此次的研究成果有望弄清由运送体异常引起的疾病（例如神经疾病、部分癌症），将为诊断、制药、治疗等作出贡献。这项研究成果刊登在美国科学杂志《Science》4月23日版上。

构成生物的细胞用过细胞膜隔将内外隔开，为维持生命需要很多种物质，细胞膜中存在以“运送体”为代表特定性功能蛋白，通过这些蛋白把各种物质由细胞外运送到细胞中。存在膜的蛋白不易溶于水，不易制作成X射线结晶结构分析所必需的结晶，因而很难对其进行构造分析。

2008年岩田教授成功分析了Mhp1由细胞外获取物质状态的结晶构造，以及细胞膜中 搬运物质状态的结晶构造。此次成功分析了向细胞内搬运物质结束时的状态的结晶构造。此外，在分析这三种结晶构造的同时，运用分子动力学计算，揭示了Mhp1从细胞外接受物质到搬运至细胞内结束时的结构是如何变化的。此项研究是由ERATO型研究“岩田人类细胞膜受体项目”的研究人员岛村达郎等人为中心进行构造分析，与英国帝国学院、牛津大学、利兹大学、RIKEN合作完成。

5.线虫TRP家族蛋白中的TRP-4蛋白是天然机械信号转导通道的成孔亚单位之一

L. Kang, et al., Neuron, 67:381-91, 2010. Evaluations by Rachel Wilson, Harvard Medical School; Andy Groves, Baylor College of Medicine; Paul Garrity, Brandeis Univ; Roger Hardie, Univ of Cambridge.

这项“C. elegans TRP Family Protein TRP-4 Is a Pore-Forming Subunit of a Native Mechanotransduction Channel”成果由密歇根大学与武汉大学等处共同完成，研究发现了线虫TRP家族蛋白中的TRP-4蛋白在机械信号转导通道中扮演的重要角色。

6.多发性硬化症有关的双受体

Q. Ji, et al., Nat Immunol, 11:628-34, 2010. Evaluations by E. Charles Snow, Univ. of Kentucky Medical Center; Nick Gascoigne, The Scripps Research Institute; Barry Rouse, Univ of Tennessee; Ken Coppieters and Matthias von Herrath, La Jolla Institute for Allergy and Immunology.

一种能被病毒感染激活的双受体T细胞，在这项研究中，被研究人员证实也许与多发性硬化症有关，这可能揭示了为什么多发性硬化症也会同时诱发其它自体免疫疾病。

7.功能性内耳毛细胞

K. Oshima, et al., Cell, 141:704-16, 2010. Evaluations by Nicolas Daudet and Azel Zine, INSERM U583; Ajay Chitnis, NICHD/NIH; Andy Groves, Baylor Coll of Med.

研究人员首次使用小鼠胚胎干细胞及再编程的小鼠成纤维细胞，成功制造出了功能性内耳毛细胞，人类耳聋治疗研究由此迈出一大步。

可供研究的内耳毛细胞数量非常稀缺，是在分子基础上研究听力的一大障碍。为最终获得人类内耳毛细胞，研究人员将小鼠作为实验初始阶段的极佳模型。通过使用小鼠胚胎干细胞及小鼠成纤维细胞再编程后得到的诱导多功能干细胞（iPS），斯坦福大学医学院的斯蒂芬·赫勒领导的研究团队开发出一种“按部就班”式的方法，将这些细胞诱导成常驻于内耳中的正常听觉细胞。此项研究为从一个可再生资源创建出数百万个功能性内耳毛细胞开辟了道路。目前，研究人员已能创建出这样的细胞，而不必在单一实验中使用数十只小鼠，大大提高了听力分子学研究的效率。

研究报告详细描述了如何在子宫内的不同发育阶段对小鼠胚胎干细胞和iPS细胞进行诱导。研究人员先将干细胞和iPS细胞诱导成一种可形成胚胎外胚层（其最终可分化成诸如皮肤和神经细胞等许多组织和结构）的细胞类型，然后使用特殊生长因子将它们转化成“耳祖（otic-progenitor）细胞”，在更换培养皿中的化学药液后，这些细胞就能以类似内耳毛细胞的方式聚集成群，进而发育成具有毛细胞特征的静纤毛簇。

静纤毛是内耳毛细胞中所包含的许多微小的毛发状突起簇。声音的波动会引起静纤毛轻微弯曲，由此引发的机械振动就可变换成大脑理解声音所需的电化学信号。经仔细检查，在培养皿中的这些细胞具有与静纤毛相同的结构。

更为重要的是，进一步研究显示这些细胞会像内耳毛细胞产生电流那样对力学刺激作出反应。研究人员使用探针对这些静纤毛簇进行刺激后，记录到了引发的电流。

赫勒称，得到的这些细胞可用于检测失聪小鼠内耳毛细胞受损的原因，也可用于药物测试。研究人员正在检验这些细胞是否有助于恢复听力。另外，他们也在探寻可大批量生产安全有效、达到临床应用标准的内耳毛细胞的方法。他们希望将来使用人类的胚胎干细胞和iPS细胞进行实验，得到人类的内耳毛细胞，不过，这可能还需要10年左右时间。

半个世纪以来，内耳毛细胞再生问题一直备受关注。既往研究认为哺乳动物内耳毛细胞损伤后不能再生，这个难题成为耳聋研究领域的“圣杯”，让无数科学家趋之若鹜。我们期待着十年后的佳音。胚胎干细胞技术培育出可临床应用的内耳毛细胞之时，便是斯坦福大学这项成果“振聋发聩”之日。

“Faculty of 1000 Biology”创办于2002年1月，是一种在线科研评价系统，其推荐原则立足于论文本身的科学意义而非发表在什么杂志上。该系统根据全球2300多名资深科学家的意见，提供对近期发表的生物科学论文的快速评论，目的是帮助广大科研人员遴选和发现有价值的研究工作。该机构专家根据论文对当前世界生物医学和临床实践的贡献程度和科学价值，每年对全球SCI文章总数不足千分之二的优秀精品医学论文进行推荐和点评，并赋予“F1000论文”称号向医学界推荐，涵盖了医学各个学科，是一项很高的学术荣誉。

（生物通：万纹）