Tonkin說，潛伏性感染是全球最大(dà)的(de)健康負擔之一。他(tā)說，“艾滋病、肝炎、瘧疾和(hé)肺結核等疾病都是慢(màn)性或潛伏性感染的(de)例子，它們造成了(le)重大(dà)疾病、殘疾和(hé)經濟影(yǐng)響。如果我們能夠了(le)解是什(shén)麽導緻這(zhè)些潛伏感染重新激活，以及它們對(duì)我們的(de)細胞和(hé)大(dà)腦(nǎo)的(de)控制，我們将走上尋找新的(de)治療方法的(de)道路，以減輕一些最貧困的(de)人(rén)的(de)負擔。”

T細胞

Aifantis說，“我們的(de)臨床方法将涉及使用(yòng)低缬氨酸飲食，将急性淋巴細胞白血病中的(de)T細胞數量縮減到如此低的(de)水(shuǐ)平，以至于藥物(wù)可(kě)以有效地阻滞癌症進展。”

Aifantis說，許多(duō)基本的(de)細胞組分(fēn)，包括蛋白、核苷酸和(hé)脂肪酸，都是癌症生長(cháng)和(hé)擴散所需要的(de)。至少有6種其他(tā)的(de)氨基酸，特别是高(gāo)水(shuǐ)平的(de)賴氨酸，與癌症有關，但是它們的(de)确切作用(yòng)仍然未知。他(tā)提醒說，幾十年來(lái)，人(rén)們一直在嘗試單純的(de)飲食策略來(lái)治療癌症，但幾乎沒有科學證據表明(míng)有任何好處。他(tā)說，在推薦任何治療方案之前，還(hái)需要開展更多(duō)的(de)研究，包括這(zhè)些作者計劃的(de)臨床試驗。

美(měi)國癌症協會估計，每年有超過1500名美(měi)國人(rén)死于T細胞急性淋巴細胞白血病，其中大(dà)部分(fēn)是兒(ér)童。另有5000人(rén)将被新診斷出來(lái)。這(zhè)種類型的(de)癌症大(dà)約占所有白血病的(de)四分(fēn)之一。

這(zhè)些作者計劃在明(míng)年測試低缬氨酸含量的(de)飲食，如肉類、魚類和(hé)豆類，是否是針對(duì)癌症患者的(de)有效治療方法。Thandapani說，低缬氨酸飲食很容易獲得(de)，因爲它們已經被用(yòng)于治療與影(yǐng)響腸道代謝的(de)遺傳性疾病有關的(de)體内酸失衡。

論文共同通(tōng)訊作者、紐約大(dà)學朗格尼健康中心的(de)Iannis Aifantis博士說，臨床試驗設計可(kě)能會将飲食療法與維奈托克（venetoclax）相結合，維奈托克是一種已經在美(měi)國被批準用(yòng)于治療大(dà)多(duō)數其他(tā)類型白血病的(de)藥物(wù)。

他(tā)說，藥物(wù)組合很重要，因爲這(zhè)種飲食限制不可(kě)能長(cháng)期持續。這(zhè)是由于已知的(de)長(cháng)期缬氨酸缺乏可(kě)能導緻肌肉萎縮和(hé)腦(nǎo)損傷。

文章(zhāng)中，研究人(rén)員(yuán)開發出了(le)一種新方法，其可(kě)以在比以前更早的(de)狀态下(xià)培養人(rén)類幹細胞，不僅如此，研究人(rén)員(yuán)所創造的(de)幹細胞或許還(hái)具有更強的(de)能力，這(zhè)意味著(zhe)其能有效地與宿主環境融合，這(zhè)或許就大(dà)大(dà)提高(gāo)了(le)獲得(de)所謂的(de)跨物(wù)種嵌合體的(de)機會，即允許一種生物(wù)體的(de)細胞在另一種生物(wù)的(de)發育中發揮重要作用(yòng)。最近的(de)研究結果表明(míng)，由于人(rén)類細胞處于未分(fēn)化(huà)的(de)狀态，其能發育成爲體内任何類型的(de)細胞，包括其它幹細胞，因此研究者就能制造出非常早期的(de)人(rén)類細胞并成功将其融入小鼠機體内；此外研究人(rén)員(yuán)還(hái)提出了(le)一種步驟來(lái)顯著提高(gāo)這(zhè)些細胞整合的(de)能力，而提高(gāo)研究者創造并研究這(zhè)些細胞類型的(de)能力，未來(lái)或能用(yòng)于将細胞從一種動物(wù)轉移到另一種動物(wù)體内，比如人(rén)類機體中。

早在2013年研究人(rén)員(yuán)就取得(de)了(le)突破性的(de)進展，他(tā)們率先将人(rén)類幹細胞注射到小鼠體内并發現注射的(de)幹細胞或能成功整合到小鼠發育中的(de)胚胎中，這(zhè)項研究成果首次發表8年後，研究人(rén)員(yuán)進一步嘗試産生更早期完全原始的(de)幹細胞用(yòng)于類似的(de)程序；當他(tā)們認爲這(zhè)一想法幾乎不可(kě)能實現的(de)時(shí)候，研究者表示，我們在小鼠機體中所産生類似細胞的(de)經驗告訴我們，這(zhè)一過程或許困難重重。這(zhè)些細胞通(tōng)常會受到遺傳以及表觀遺傳不穩定性的(de)影(yǐng)響，而且其最終并不會分(fēn)化(huà)地太好，而這(zhè)是正常的(de)胚胎發育的(de)關鍵，也(yě)是其融合到其它動物(wù)胚胎中的(de)先決條件；事實上，在物(wù)種間轉移的(de)細胞中，僅有大(dà)約1%-3%的(de)細胞能真正整合并促進發育。

爲了(le)提高(gāo)細胞的(de)數量，本文中，研究人(rén)員(yuán)抑制了(le)另外兩種信号通(tōng)路來(lái)産生原始的(de)人(rén)類幹細胞，其擁有穩定的(de)基因組以及相對(duì)較少的(de)基因調節故障，重要的(de)是，其還(hái)具有完美(měi)的(de)分(fēn)化(huà)能力。此外，研究人(rén)員(yuán)還(hái)使得(de)一種有助于基因組穩定的(de)重要基因發生突變，這(zhè)不僅産生了(le)有能力的(de)幹細胞，還(hái)産生了(le)一種有競争力的(de)幹細胞，其能更好地整合而并不會對(duì)宿主造成損傷；研究者Hanna說道，我們找到了(le)一種新方法來(lái)讓人(rén)類幹細胞變得(de)更有能力且更有競争力，與此前我們所能做(zuò)到的(de)相比，幹細胞成功轉移的(de)機會增加了(le)大(dà)約5倍。

盡管此前研究結果表明(míng)，人(rén)類原始幹細胞能分(fēn)化(huà)爲原始生殖細胞（卵細胞或精細胞的(de)祖細胞），但本文研究中所産生的(de)完全原始的(de)幹細胞也(yě)能分(fēn)化(huà)爲胚胎外組織、胎盤和(hé)卵黃(huáng)囊細胞，從而維持發育中的(de)胚胎，比如這(zhè)種細胞能用(yòng)作開發合成性胚胎的(de)來(lái)源，而并不需要進行卵子的(de)捐贈。利用(yòng)小鼠幹細胞來(lái)達到這(zhè)種狀态或許是特别難以完成的(de)，而人(rén)類的(de)細胞顯然是不同的(de)。這(zhè)或許就是最令人(rén)驚訝的(de)發現，其突出了(le)人(rén)類和(hé)小鼠幹細胞之間的(de)差異，以及原始細胞的(de)不同狀态之間的(de)差異，這(zhè)些差異或許就表明(míng)，研究人(rén)員(yuán)如果要使得(de)開發定制化(huà)的(de)器官成爲現實，仍然還(hái)需要進行大(dà)量的(de)工作。

研究者Hanna表示，理(lǐ)解這(zhè)些差異或許對(duì)于克服幹細胞研究和(hé)應用(yòng)領域仍然面臨的(de)無數問題至關重要，比如，如果将來(lái)能在豬體内培育胰腺用(yòng)于人(rén)體移植，我們就必須考慮不同物(wù)種之間大(dà)量的(de)進化(huà)差異，首先就是人(rén)類和(hé)小鼠；而就目前而言，研究人(rén)員(yuán)似乎朝著(zhe)這(zhè)一方向邁出了(le)建設性的(de)一小步。綜上，本文研究爲定義人(rén)類原始幹細胞多(duō)能性的(de)信号基礎建立了(le)一種重要的(de)框架。

研究人(rén)員(yuán)認爲，使用(yòng)鼻腔噴霧疫苗能在上呼吸道建立保護是減少SARS-CoV-2感染和(hé)傳播的(de)關鍵策略，對(duì)于最終控制COVID-19的(de)大(dà)流行非常重要；綜上，本文研究結果表明(míng)，以鼻腔内流感疫苗爲基礎的(de)增強型疫苗或許能誘導機體粘膜和(hé)全身免疫力，從而就能在上呼吸道和(hé)下(xià)呼吸道有效預防SARS-CoV-2的(de)感染和(hé)傳播。

研究者Comert Kural教授說道，就好像我們的(de)飲食習(xí)慣基本塑造了(le)機體中的(de)任何東西一樣，細胞“吃(chī)”的(de)方式對(duì)細胞的(de)健康也(yě)至關重要；如今科學家們才明(míng)白這(zhè)是如何發生的(de)。文章(zhāng)中，研究者發現，一個(gè)細胞的(de)細胞間機器或能組裝成爲一個(gè)高(gāo)度彎曲的(de)籃子樣結構，最終生長(cháng)成爲一個(gè)封閉的(de)籠子，此前科學家們認爲這(zhè)種結構開始時(shí)或許是一個(gè)平坦的(de)晶格。膜的(de)彎曲度很重要，其能控制将物(wù)質送入和(hé)帶出的(de)細胞“口袋”結構的(de)形成，這(zhè)些口袋結構能捕捉細胞周圍的(de)物(wù)質，并在細胞外物(wù)質周圍形成，然後轉變爲囊泡結構（僅有紅細胞大(dà)小的(de)百萬分(fēn)之一），囊泡能将對(duì)細胞健康重要的(de)物(wù)質（比如蛋白質）帶入到細胞中，但其也(yě)能被感染細胞的(de)病原體所劫持。

但這(zhè)種口袋結構是如何從以前被認爲是平坦形狀的(de)膜上所形成的(de)，這(zhè)個(gè)問題一直困擾了(le)科學家們長(cháng)達40年的(de)時(shí)間，研究者Kural說道，這(zhè)或許是細胞研究中的(de)一個(gè)争議(yì)，而我們能使用(yòng)超分(fēn)辨率熒光(guāng)成像技術來(lái)準确觀察這(zhè)些口袋結構是如何在活體細胞中形成的(de)，因此我們也(yě)能夠回答(dá)其是如何形成的(de)等相關問題。簡單來(lái)講，與此前研究相比，研究人(rén)員(yuán)制作了(le)細胞的(de)高(gāo)分(fēn)辨率“電影(yǐng)”而不是拍(pāi)攝快(kuài)照(zhào)；實驗研究結果顯示，蛋白質支架一旦被招募到囊泡形成的(de)位點，其就開始讓底層膜變形了(le)。

這(zhè)或許與之前研究人(rén)員(yuán)的(de)假設形成了(le)比對(duì)，即細胞的(de)蛋白支架必須經過能量密集型的(de)重組才能使得(de)膜變彎曲。細胞消耗和(hé)排出囊泡的(de)方式在生物(wù)體機體中扮演著(zhe)非常關鍵的(de)作用(yòng)，這(zhè)一過程有助于從血液中清除膽固醇，同時(shí)其還(hái)能傳遞神經信号，衆所周知，這(zhè)一過程在多(duō)種疾病中都會發生破壞，包括癌症和(hé)阿爾茲海默病等。Kural說道，理(lǐ)解膜結合囊泡的(de)起源和(hé)動态學變化(huà)非常重要，其或能被用(yòng)來(lái)運輸藥物(wù)以達到醫學治療的(de)目的(de)，但同時(shí)也(yě)會被諸如病毒等病原體劫持來(lái)進入并感染細胞；本文研究結果非常重要，不僅對(duì)于科學家們理(lǐ)解生命的(de)基本原理(lǐ)，而且對(duì)于開發新型的(de)治療性策略至關重要。

在實驗室中人(rén)體細胞的(de)DNA被激光(guāng)束破壞的(de)圖像

一旦出現DNA損傷，比如DNA雙鏈斷裂，細胞就會激活一種名爲DNA損傷反應的(de)機制，該機制就像“呼叫緊急服務”一樣，這(zhè)時(shí)候蛋白質就會快(kuài)速與受損的(de)DNA結合并發出警報信号，這(zhè)就會被其它專門修複損傷的(de)蛋白質所識别。化(huà)療的(de)目的(de)是通(tōng)過誘導DNA損傷來(lái)殺滅腫瘤細胞，其會促進癌症複發及死亡，通(tōng)過了(le)解DNA損傷發生以及其被修複的(de)機制，研究人(rén)員(yuán)就能了(le)解到很多(duō)關于癌症如何發生以及如何去抵禦它的(de)相關知識，DNA修複方面的(de)任何發現或許都将有助于開發新型癌症療法，同時(shí)還(hái)能保護機體的(de)健康細胞。

如今研究人(rén)員(yuán)開發出了(le)一種新方法，在研究者所開發的(de)機器學習(xí)技術的(de)幫助下(xià)就能對(duì)這(zhè)一過程進行分(fēn)析，其詳細程度和(hé)精确度都是此前研究人(rén)員(yuán)無法實現的(de)，直到現在，追蹤DNA修複動力學的(de)一個(gè)限制性因素就是無法處理(lǐ)和(hé)分(fēn)析顯微鏡所拍(pāi)攝的(de)圖像所産生的(de)大(dà)量數據。文章(zhāng)中，研究人(rén)員(yuán)使用(yòng)了(le)高(gāo)通(tōng)量的(de)顯微鏡，其能在誘導了(le)細胞的(de)遺傳損傷後獲得(de)成千上萬張細胞圖片，在第一階段，研究人(rén)員(yuán)将300多(duō)張不同的(de)蛋白質引入到細胞中，并在一次實驗中評估其是否會随著(zhe)時(shí)間的(de)推移而幹擾DNA的(de)修複機制，該技術幫助研究人(rén)員(yuán)發現了(le)能參與DNA修複的(de)9種新型蛋白。

但研究人(rén)員(yuán)決定更進一步研究監測産生遺傳損傷後的(de)300種蛋白的(de)功能，爲了(le)做(zuò)到這(zhè)一點，他(tā)們改編了(le)一種經典的(de)DNA微輻射技術（其能以紫外光(guāng)來(lái)破壞DNA）首次在大(dà)規模的(de)格式中使用(yòng)，并分(fēn)析了(le)所研究的(de)300種蛋白質的(de)行爲。研究者說道，我們觀察到，許多(duō)蛋白質能吸附到損傷的(de)DNA上，而其它蛋白質的(de)表現則正好相反，其能遠(yuǎn)離DNA損傷，實際上其要麽與受損的(de)DNA結合，要麽從受損的(de)DNA上移開，從而就允許進行修複的(de)蛋白被招募到損傷的(de)病變部位，這(zhè)是DNA修複蛋白的(de)一個(gè)共同特征，而這(zhè)兩種現象都是相關的(de)。

其中一個(gè)被發現的(de)蛋白就是PHF20，這(zhè)種蛋白質在損傷後的(de)幾秒内就會遠(yuǎn)離損傷部位并促進對(duì)DNA修複非常關鍵的(de)53BP1蛋白的(de)招募，沒有PHF20蛋白的(de)細胞無法合适地修複DNA，而且相比正常細胞而言其對(duì)輻射更爲敏感，這(zhè)就提示，PHF20蛋白對(duì)于DNA修複非常關鍵。

綜上，本文研究結果表明(míng)，PHF20蛋白因子或能被排除在DNA斷裂處，從而而通(tōng)過與53BP1的(de)招募競争來(lái)影(yǐng)響DNA的(de)修複過程，這(zhè)些資源或許能被用(yòng)于遺傳擾動、小分(fēn)子篩選和(hé)大(dà)規模的(de)DNA修複分(fēn)析，同時(shí)還(hái)能幫助理(lǐ)解和(hé)操控細胞中的(de)DNA修複過程。

綜上，本文研究提供了(le)科學家們對(duì)肝髒和(hé)骨骼肌中的(de)線粒體對(duì)高(gāo)能量飲食和(hé)耐力訓練的(de)早期适應性進行了(le)全面的(de)分(fēn)析，相關研究結果表明(míng)，鍛煉或會使得(de)高(gāo)能量飲食誘導的(de)來(lái)自丙酮酸的(de)線粒體底物(wù)氧化(huà)水(shuǐ)平的(de)增加和(hé)乙酰輔酶A所驅動的(de)脂質合成之間脫節，這(zhè)或許有助于預防高(gāo)脂肪和(hé)高(gāo)糖類攝入對(duì)肝髒中線粒體功能和(hé)胰島素敏感性的(de)長(cháng)期有害影(yǐng)響。

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