新華社二月國外科技新動態(tài)匯總（五）
?
2018-2-11 青野云麓
?
科學家首次在實驗室培養(yǎng)出成熟人類卵子
?
人類卵子成熟不再單純依靠女性本體。日前，《分子人類生殖》(Molecular Human Reproduction)在線發(fā)表了愛丁堡大學生殖生物學家Evelyn Telfer及其同事的一項最新成果：首次在實驗室內將人類卵子從早期階段培育成熟。這意味著新的女性不孕癥治療方案或將出現(xiàn)。
實際上，早在2008年，Telfer等人就開始著手此項研究。當時，他們將卵巢組織中的始基卵泡培養(yǎng)成半成熟狀態(tài)。隨后的2015年，美國西北大學接力完成了剩下的一半工作，他們將部分發(fā)育的早期卵泡培養(yǎng)成成熟的卵子。
在最新的這項研究中，Telfer和合作者完成了整個培育周期。
?
?
?
?
?
研究團隊對10名女性經(jīng)剖腹獲取一小塊卵巢組織標本，分離出87個始基卵泡，然后放入營養(yǎng)素培養(yǎng)基中培養(yǎng)。接下來，研究團隊從始基卵泡中小心提取出脆弱的不成熟卵子和一些周圍細胞，讓它們在一塊富有更多支持生長的蛋白質的特殊培養(yǎng)基膜上進一步成熟。
最后，只有9枚卵子通過了最終的成熟測試——它們能夠分裂、染色體減半，可以準備好在受精過程中和精子結合。
美國匹茲堡大學麻吉婦女研究所干細胞生物學家Kyle Orwig未參與上述研究，他評價，“這項成果是非常重要的，它在應用方面有很大的潛力，我們已經(jīng)有這方面的患者?！?/span>
這些患者包括經(jīng)歷過化療的女性。一般來說，化療會損傷卵子從而引起不孕。當尚未達到青春期的女孩患有癌癥時，她們還不能產生成熟的卵子用來冷凍保存，因此部分人會選擇保存一小塊卵巢組織，這些卵巢組織未來可以被重新放回體內來制造卵子。但這種方式的風險在于，卵巢組織移植回體內的過程中有可能會引起癌癥復發(fā)。
這也就意味著，如果此番新的研究成果是完美的，這些未及青春期的女性將卵巢組織保存起來以后可以在體外培育其成熟，然后用成熟的卵子來進行體外受精。
?
?
?
?
不過，這些全球首次從實驗室內培養(yǎng)獲得的卵子還在遭受“健康”方面的質疑。
主要質疑點在于，相比于卵子在體內自然成熟需要花費長達5個月時間，實驗室培養(yǎng)條件下僅花了22天。這些類似被“催熟”卵子是否能正常行使功能尚不明確。
日本京都大學干細胞生物學家Mitinori Saitou就表示，研究論文中沒有包含任何最終卵子的基因分析來確認它們的健康。Saitou團隊曾用胚胎干細胞和誘導性多功能干細胞(iPS)得到小鼠卵子。
Saito擔心，實驗室里卵子成熟過程縮短會對其造成不利影響。正常情況下，卵母細胞經(jīng)過減數(shù)分裂會形成一個小的極體。但在這項新的實驗中，極體卻異常大。Saito認為，或許卵子并沒有正常地成熟?！八麄儷@得的最終產物很明顯是不正常的，即使他們發(fā)表的論文是真實的，但還有大量需要改善的地方?！?/span>
Telfer則認為，卵子能更快地成熟是因為原本存在于體內的抑制信號在實驗室培養(yǎng)條件下消失了。快速成熟和大極體都不能必然指向卵子有問題。Telfer正在進一步改善實驗過程，團隊還希望能獲得英國相關否認倫理批準，以便于后續(xù)能夠對實驗室培養(yǎng)的成熟卵子受精來制造人類胚胎。
Telfer同時還提到，實驗室的結果可能是無效的，但這是激動人心的第一步。
?
?
?
?
新研究首次觀測到神經(jīng)干細胞的分裂過程
?
瑞士一個研究小組近日首次觀測到成年小鼠大腦神經(jīng)干細胞的分裂過程，這一突破不僅可以加深對腦細胞發(fā)育的理解，還有助于對阿爾茨海默氏病和帕金森病的治療研究。
科學家之前曾假設神經(jīng)元的生長甚至在出生之前就已結束，但過去20年的研究證實，成年哺乳動物的大腦可以生長出新的神經(jīng)元。由蘇黎世大學腦研究所領導的一個國際團隊以小鼠大腦為模型，首次展示了這種情況，相關論文已發(fā)表在最新一期美國《科學》雜志上。
中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)干細胞具有自我復制能力，能分化為其他更細化的細胞類型，比如神經(jīng)元、星形膠質細胞、少突膠質細胞等，從而產生大量腦細胞組織。由于海馬體位于大腦的位置比較深，過去要跟蹤大腦中單細胞狀態(tài)的神經(jīng)干細胞在技術上幾乎不可能。
?
?
?
?
研究人員使用了一種被稱為雙光子成像的顯微鏡技術，成功捕捉到活體小鼠腦細胞分裂的圖片，并追蹤到細胞的發(fā)育和成熟過程，時間長達兩個月。這項研究不僅觀察到神經(jīng)干細胞的分化和生長過程，同時還觀測到新的神經(jīng)元如何融入成年鼠的海馬體中，后者是大腦中負責學習和記憶的區(qū)域。
研究顯示，神經(jīng)干細胞的成熟過程非常短，因為它們在成熟分化成神經(jīng)元之前只完成了幾輪細胞分裂。研究人員就此假設，這可以解釋為什么新產生的神經(jīng)元數(shù)量隨著年齡增長而急劇下降。
研究團隊表示，了解新的腦細胞在人的一生中如何誕生和發(fā)育，對推進人類大腦疾病的研究十分有益，未來希望能夠使用神經(jīng)干細胞進行腦部修復，來治療認知退化、阿爾茨海默氏病、帕金森病以及重度抑郁癥等疾病。
?
?
?
?
一種氨基酸水平影響乳腺癌擴散
?
英國癌癥研究會發(fā)布的一項新研究顯示，天冬酰胺這種氨基酸在乳腺癌擴散過程中扮演重要角色。限制小鼠體內的天冬酰胺水平能降低癌細胞擴散幾率，這一發(fā)現(xiàn)有助未來給病患提供更好的治療方案。
多數(shù)乳腺癌患者是由于癌細胞擴散到肺部、腦部等其他器官而死亡。英國癌癥研究會劍橋研究所領銜的團隊在實驗室中利用小鼠深入分析這種擴散過程背后的機制。
研究人員在新一期英國《自然》雜志發(fā)表論文說，他們在實驗中通過特定藥物來抑制小鼠體內產生天冬酰胺，并且改變小鼠的日常飲食，盡量減少從食物中攝入這種物質。結果顯示，這能有效降低它們體內乳腺癌細胞擴散的幾率。
?
?
?
?
天冬酰胺是常見的氨基酸之一，除了人體內會產生這種物質外，蘆筍、大豆、奶制品等食物中都有較高含量。
研究人員進一步比較部分癌癥病患的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，乳腺癌細胞產生天冬酰胺的能力越強，癌細胞擴散的可能性就越大。這一發(fā)現(xiàn)也可能適用于腎癌、頭頸癌等癌癥。
論文主要作者、劍橋研究所的格雷格·漢農教授說，未來醫(yī)生可以通過為乳腺癌患者制定特殊的餐飲或以其他形式來降低他們體內的天冬酰胺水平，這能對乳腺癌及其他癌癥的治療起到很好的輔助作用。
?
?
?
?
運動可降低肺癌手術后并發(fā)癥風險
?
澳大利亞研究人員最新發(fā)現(xiàn)，在肺癌手術前進行常規(guī)鍛煉可以將術后出現(xiàn)并發(fā)癥的風險降低近一半，同時還可以減少住院時間。
外科手術是肺癌的主要治療方法，但術后可能出現(xiàn)胸腔感染、呼吸衰竭、胸內出血等并發(fā)癥，嚴重時可危及生命。澳大利亞悉尼大學等機構研究人員在新一期《英國運動醫(yī)學雜志》上發(fā)表的論文說，術前鍛煉可有效降低肺癌手術后并發(fā)癥的發(fā)生率。
研究人員對數(shù)據(jù)庫中13項相關臨床試驗結果進行了分析。參與試驗的對象為806位分別患有腸癌、肝癌、食道癌、肺癌、口腔癌及前列腺癌的患者。試驗對象在手術前進行了2周左右的體育鍛煉，鍛煉項目多為散步、抗阻力訓練等，頻率為每周3次或每天3次不等。
分析顯示，運動對肺癌患者的影響最為明顯。與不運動的患者相比，參加鍛煉的患者出現(xiàn)并發(fā)癥的風險降低48%，住院時間也縮短了近3天。
研究人員表示，由于相關試驗數(shù)據(jù)較少，術前鍛煉對其他癌癥患者的影響尚不明確。但曾有研究顯示，運動可以改善口腔癌和前列腺癌患者的術后生活質量。
?
?
?
?
?
為尋找更高效的木質纖維素降解方法，法國國家農學研究所和法國國家科學研究中心的科研人員將目光集中在自然界中某些極為擅長加速木材腐爛的絲狀真菌上，研究這些木腐菌分泌的酶在木材腐爛過程中發(fā)揮的作用。從2014年開始，研究人員對能夠迅速引起木材白色腐朽的“血紅密孔菌”進行了基因組測序，并研究其侵蝕木材后所分泌的各種酶的催化功能。
研究人員在英國《自然·化學生物學》雜志發(fā)表研究報告說，他們找到了一類此前未被發(fā)現(xiàn)的酶，能夠高效降解木質纖維素中難以被水解的木聚糖，可被列為“多糖裂解單加氧酶”的第四個家族。針對松樹和楊樹進行的實驗證明，與工業(yè)上通常使用的纖維素酶相比，新發(fā)現(xiàn)的這類酶能夠使木材轉化為葡萄糖的效率翻倍，因此對研發(fā)高效生物燃料生產技術有重要意義。
?
?
?
?
運動可降低肺癌手術后并發(fā)癥風險
?
澳大利亞研究人員最新發(fā)現(xiàn)，在肺癌手術前進行常規(guī)鍛煉可以將術后出現(xiàn)并發(fā)癥的風險降低近一半，同時還可以減少住院時間。
外科手術是肺癌的主要治療方法，但術后可能出現(xiàn)胸腔感染、呼吸衰竭、胸內出血等并發(fā)癥，嚴重時可危及生命。澳大利亞悉尼大學等機構研究人員在新一期《英國運動醫(yī)學雜志》上發(fā)表的論文說，術前鍛煉可有效降低肺癌手術后并發(fā)癥的發(fā)生率。
研究人員對數(shù)據(jù)庫中13項相關臨床試驗結果進行了分析。參與試驗的對象為806位分別患有腸癌、肝癌、食道癌、肺癌、口腔癌及前列腺癌的患者。試驗對象在手術前進行了2周左右的體育鍛煉，鍛煉項目多為散步、抗阻力訓練等，頻率為每周3次或每天3次不等。
分析顯示，運動對肺癌患者的影響最為明顯。與不運動的患者相比，參加鍛煉的患者出現(xiàn)并發(fā)癥的風險降低48%，住院時間也縮短了近3天。
研究人員表示，由于相關試驗數(shù)據(jù)較少，術前鍛煉對其他癌癥患者的影響尚不明確。但曾有研究顯示，運動可以改善口腔癌和前列腺癌患者的術后生活質量。
?
?