美國(guó)的《Science》雜志由愛(ài)迪生投資創(chuàng)辦，是上的自然科學(xué)綜合類學(xué)術(shù)期刊，與英國(guó)的《Nature》雜志被譽(yù)為世界上兩大自然科學(xué)*雜志。Science雜志主要發(fā)表原始性科學(xué)成果、新聞和評(píng)論，許多世界上重要的科學(xué)報(bào)道都是首先出現(xiàn)在Science雜志上的，比如艾滋病與人類免疫缺陷病毒之間的關(guān)系，標(biāo)志性基因組研究成果等。Science雜志這兩個(gè)月下載量zui多的文章都是關(guān)于禽流感的文章，可見(jiàn)這些研究牽動(dòng)了不少人的關(guān)注：

Life Sciences at a Crossroads: Respiratory Transmissible H5N1
Michael T. Osterholm, Donald A. Henderson

Feb 17, 2012; 335:801-802
 

十字路口的生命科學(xué)：呼吸道傳染病毒H5N1
Airborne Transmission of Influenza A/H5N1 Virus Between Ferrets

Sander Herfst, Eefje J. A. Schrauwen, Martin Linster, Salin Chutinimitkul, Emmie de Wit, Vincent J. Munster, Erin M. Sorrell, Theo M. Bestebroer, David F. Burke, Derek J. Smith, Guus F. Rimmelzwaan, Albert D. M. E. Osterhaus, Ron A. M. Fouchier
Jun 22, 2012; 336:1534-1541

去年年底，荷蘭的病毒學(xué)家Ron Fouchier發(fā)表了令人驚駭?shù)南ⅲ浩溲芯拷M發(fā)現(xiàn)對(duì)病毒進(jìn)行小小的基因調(diào)整（5個(gè)基因突變）將會(huì)使改造后的禽流感病毒在雪貂中更具傳染性，而且更有效。
 

這篇文章與另外一篇文章由于對(duì)生物安全和生物反恐工作的“威脅”太大，因此被禁止發(fā)布，上個(gè)月，Nature雜志發(fā)布了威斯康星大學(xué)麥迪遜分校Yoshihiro Kawaoka小組的變異禽流感研究論文，這篇文章指出，比關(guān)注特殊突變更重要的是篩選突變所帶來(lái)的性狀。
而Fouchier的文章也終于在Science上發(fā)表，這篇文章指出，短短5年時(shí)間，H5N1流感病毒發(fā)生的變異，就已經(jīng)可以在雪貂中傳播。在這篇文章中，研究人員首先修改了病毒基因，改變了3個(gè)預(yù)計(jì)會(huì)增加病毒對(duì)哺乳動(dòng)物宿主親和力的氨基酸，之后將這些修改過(guò)的病毒直接涂抹到雪貂鼻子內(nèi)，用以感染這些動(dòng)物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些動(dòng)物表現(xiàn)出了類似人的流感癥狀。

The Gut Microbiota
Kristen Mueller, Caroline Ash, Elizabeth Pennisi, Orla Smith

Jun 8, 2012; 336:1245-1245
 

Science雜志介紹了關(guān)于免疫系統(tǒng)與這些微生物群系的關(guān)聯(lián)，還重點(diǎn)介紹了一位中國(guó)科學(xué)家，講述了這位來(lái)自上海交通大學(xué)的趙立平教授將中醫(yī)與腸道微生物研究相結(jié)合來(lái)了解和對(duì)抗肥胖的傳奇經(jīng)歷。
 

在研究進(jìn)展中，來(lái)自哈佛醫(yī)學(xué)院的研究人員在小鼠中證實(shí)在生命早期接觸微生物可以減少機(jī)體內(nèi)一種稱為穩(wěn)定自然殺傷T細(xì)胞（（iNKT細(xì)胞）的細(xì)胞數(shù)量。這種iNKT細(xì)胞可以對(duì)抗感染，但也能攻擊機(jī)體，引發(fā)諸如哮喘或炎癥性腸病等大量的疾病。這提出了“衛(wèi)生學(xué)假說(shuō)”的證據(jù)，后者認(rèn)為在一些發(fā)達(dá)地區(qū)，盛行利用抗生素和抗菌藥物來(lái)減少兒童與微生物的接觸，結(jié)果使得兒童自身免疫性疾病的發(fā)病率增加。
A MicroRNA as a Translational Repressor of APETALA2 in Arabidopsis Flower Development

Xuemei Chen
Mar 26, 2004; 303:2022-2025

The Potential for Respiratory Droplet-Transmissible A/H5N1 Influenza Virus to Evolve in a Mammalian Host
Colin A. Russell, Judith M. Fonville, Andre E. X. Brown, David F. Burke, David L. Smith, Sarah L. James, Sander Herfst, Sander van Boheemen, Martin Linster, Eefje J. Schrauwen, Leah Katzelnick, Ana Mosterin, Thijs Kuiken, Eileen Maher, Gabriele Neumann, Albert D. M. E. Osterhaus, Yoshihiro Kawaoka, Ron A. M. Fouchier, Derek J. Smith

Jun 22, 2012; 336:1541-1547
 

研究發(fā)現(xiàn)自然進(jìn)化的H5N1禽流感病毒可能通過(guò)空氣在人類間傳播，成為人們面臨的嚴(yán)重威脅。目前H5N1禽流感能通過(guò)禽類感染人，但不（或極少）能在人與人之間傳播。然而zui近Herfst、Fouchier及其同事發(fā)表在Science雜志上的文章，以及Imai、Kawaoka及其同事發(fā)表在Nature雜志上的文章顯示，具有5種突變（核苷酸替代）或4種突變加重組的H5N1病毒能通過(guò)空氣在哺乳動(dòng)物間傳播，即有可能在人類間通過(guò)空氣傳播。不過(guò)，此前人們還不知道這些突變是否會(huì)通過(guò)自然進(jìn)化形成。
 

劍橋大學(xué)的研究人員對(duì)所有近15年來(lái)禽類和人類H5N1禽流感病毒的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。他們發(fā)現(xiàn)Fouchier和Kawaoka研究中的五種突變已有兩種存在于許多現(xiàn)存禽流感病毒株中，甚至有許多病毒株同時(shí)具有這兩種突變。
 

研究人員表示，具有兩種該突變的病毒在禽類中已經(jīng)很普遍，這些病毒只要再積累3種突變就能通過(guò)空氣在人類間傳播。而關(guān)鍵問(wèn)題是H5N1發(fā)生上述自然演化幾率的高低。
 

科學(xué)家建立了病毒在哺乳動(dòng)物體內(nèi)復(fù)制和進(jìn)化的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)影響單個(gè)宿主體內(nèi)演化出剩余三種突變的多種因素進(jìn)行了評(píng)估。
Restoring Voluntary Control of Locomotion after Paralyzing Spinal Cord Injury

Rubia van den Brand, Janine Heutschi, Quentin Barraud, Jack DiGiovanna, Kay Bartholdi, Michele Huerlimann, Lucia Friedli, Isabel Vollenweider, Eduardo Martin Moraud, Simone Duis, Nadia Dominici, Silvestro Micera, Pavel Musienko, Gregoire Courtine
Jun 1, 2012; 336:1182-1185

通過(guò)將藥物、電刺激和機(jī)器輔助治療相結(jié)合，研究人員如今在很大程度上恢復(fù)了因脊髓受損而癱瘓的小鼠的運(yùn)動(dòng)功能。在幾周的治療后，這些嚙齒動(dòng)物在一定的幫助下已經(jīng)能夠行走著尋找食物，甚至通過(guò)爬樓梯或翻越障礙來(lái)覓食。小鼠的康復(fù)為幫助脊髓受損病人恢復(fù)運(yùn)動(dòng)的類似療法帶來(lái)了希望。而事實(shí)上，這些努力正在進(jìn)行當(dāng)中。
 

脊髓受損能夠?qū)е掳c瘓緣于它們切斷或壓碎了連接大腦和脊髓神經(jīng)細(xì)胞（可移動(dòng)全身肌肉）的神經(jīng)纖維。這些纖維或軸突能夠從一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞向另一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞傳遞信號(hào)，不幸的是，它們不會(huì)在成人中再生。這也就是為什么因脊髓受損導(dǎo)致的癱瘓是一種終身的殘疾。利用生長(zhǎng)因子、干細(xì)胞或其他療法恢復(fù)軸突的再生能力一直是研究人員長(zhǎng)期奮斗的目標(biāo)，但結(jié)果卻令人沮喪。
生物通
發(fā)表在出版的美國(guó)《科學(xué)》雜志上的這項(xiàng)研究采用了一種*不同的方法。與嘗試修復(fù)從大腦到身體的主要“信息高速公路”不同，洛桑市瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的Grégoire Courtine和同事改變了研究方向。Courtine說(shuō)，人體中的大多數(shù)脊髓受損并沒(méi)有*切斷脊髓。為了在小鼠中模仿這種情況，他的研究小組在脊髓上制造了兩個(gè)外科切口，切斷了與大腦的所有直接連接，但是在切口之間留下了一些完好無(wú)損的組織。隨后他們開(kāi)始了嚙齒動(dòng)物的修復(fù)工程，旨在繞過(guò)斷裂的“高速公路”，方法是把更多的“交通”安排在神經(jīng)支路上，并構(gòu)建更多的支路。
 

這種康復(fù)在小鼠受傷后一周開(kāi)始實(shí)施，每天大約持續(xù)30分鐘。在每次治療過(guò)程中，研究人員會(huì)向動(dòng)物注射藥物混合物，從而改善小鼠與腿部運(yùn)動(dòng)有關(guān)的部分脊髓中的神經(jīng)回路的功能，他們同時(shí)還用電極刺激了這一區(qū)域。這些小鼠被安置在附著在一部機(jī)械裝置的背帶中，從而能夠支撐它們的體重，并使其能夠用后肢向前行走（如圖所示）。這些小鼠zui初并不能移動(dòng)它們的四肢，更不要說(shuō)行走了。
 

但是2到3周之后，在機(jī)械溫柔的推進(jìn)下，這些嚙齒動(dòng)物開(kāi)始向著一片食物邁進(jìn)。在5到6周之后，它們能夠自己運(yùn)動(dòng)并向前行走以獲得食物。在幾周的加強(qiáng)康復(fù)后，它們已經(jīng)能夠爬樓梯，并翻越設(shè)置在前方的小障礙物了。與此形成對(duì)照的是，那些沒(méi)有接受康復(fù)治療的小鼠則沒(méi)有表現(xiàn)出任何改善的跡象。
 

美國(guó)加利福尼亞大學(xué)舊金山分校腦與脊髓損傷中心的神經(jīng)科學(xué)家Michael Beattie表示：“這真是一項(xiàng)的發(fā)現(xiàn)。”他說(shuō)，這篇論文中的試驗(yàn)給出了令人信服的理由，說(shuō)明小鼠的復(fù)原是緣于新的神經(jīng)連接的形成，從而繞過(guò)損傷形成了一條支路所致。Beattie強(qiáng)調(diào)，Courtine的工作表明，康復(fù)策略中的所有3種手段——藥物、電刺激和機(jī)械輔助物理治療——似乎都是使恢復(fù)zui大化所必需的。Beattie斷言，“我相信它實(shí)際上為這種方法將在人類中產(chǎn)生巨大回報(bào)提供了很多希望”。
 

加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校的神經(jīng)科學(xué)家V. Reggie Edgerton表示，目前至少有兩位患者正在接受類似的康復(fù)治療，同時(shí)他的研究小組希望能夠加入藥物治療以增強(qiáng)神經(jīng)的修復(fù)水平。他說(shuō)：“我們還到不了小鼠的水平，但底線是，事情仍在向好的方向發(fā)展。”
 

盡管新成果鼓舞人心，但Courtine謹(jǐn)慎地指出了這種療法的局限。例如，它對(duì)于那些脊髓*斷裂的小鼠便不起作用。

來(lái)源：生物通