“不是葡萄糖，癌細胞主要以乳酸為食；高脂飲食延長壽命；DNA復制與我們想象的并不同；全新DNA聚合酶不需要引物；肺具有新功能——造血……”2017年，有大量的研究成果顛覆了我們先前的認知，甚至改寫了教科書。本文中，探索君為大家完整總結了2017年這些刷新認知的科學成果。

1、與飲食相關

1# Cell子刊再次顛覆認知，高脂飲食延長壽命，改善記憶？

論文一：Ketogenic Diet Reduces Midlife Mortality and Improves Memory inAging Mice

論文二：A Ketogenic Diet Extends Longevity and Healthspan in Adult Mice

9月5日，發(fā)表在CellMetabolism上的兩項獨立研究再次為脂肪“正名”。研究發(fā)現(xiàn)，高脂低碳水化合物的生酮飲食（ketogenic diet）可以改善記憶力，降低死亡率。

2# 兩篇《柳葉刀》論文：顛覆你對脂肪和碳水化合物的傳統(tǒng)看法

論文一：Associations of fats and carbohydrate intake with cardiovasculardisease and mortality in 18 countries from five continents （PURE）: aprospective cohort study

論文二：Fruit, vegetable, and legume intake, and cardiovascular disease anddeaths in 18 countries （PURE）: a prospective cohort study

傳統(tǒng)上，我們一般認為，吃低脂肪食物會有利于身體健康，但8月29日發(fā)表在國際著名醫(yī)學期刊《柳葉刀》上的兩篇論文的結果卻讓人們大跌眼鏡，顛覆了我們對脂肪和碳水化合物的看法。研究不僅給“脂肪”正了名，還質(zhì)疑了蔬菜和水果是不是吃“越多越好”。

3# BJSM：飽和脂肪并不是心血管疾病的“罪魁禍首”

Saturated fat does not clog the arteries:coronary heart disease is a chronic inflammatory condition, the risk of whichcan be effectively reduced from healthy lifestyle interventions

先前，大家普遍認為飲食中的飽和脂肪會阻塞動脈并導致冠心病。然而，4月25日發(fā)表于British Journal of Sports Medicine上的一篇文章卻提出了相反的觀點。研究人員認為，飽和脂肪阻塞動脈這個概念完全是錯誤的。該研究小組引用的綜述顯示，飽和脂肪攝入與心臟病風險升高無關。

4# 2篇JCI：高鹽食物，讓你餓，而不是渴

論文一：Increased salt consumption induces body water conservation and decreasesfluid intake

論文二：High salt intake reprioritizes osmolyte and energy metabolism forbody fluid conservation

通常，我們認為含鹽量高的食物會讓我們口渴，需要補充更多的水分。然而，4月17日，發(fā)表在Journal of Clinical Investigation上的兩篇論文卻表明，事實并非如此。通過模擬太空飛行，科學家們意外發(fā)現(xiàn)：攝取高鹽食物會減少喝水量，同時，它會增加饑餓感。

2、與疾病相關

5# 顛覆認知！NEJM：立體定向放療竟能緩解頑固心律失常

Noninvasive Cardiac Radiation for Ablationof Ventricular Tachycardia

根據(jù)常識，放療是抑制和殺滅癌細胞的一種治療方法。但12月14日，發(fā)表在NEJM上的一篇論文再次顛覆了我們的認知：華盛頓大學醫(yī)學院的研究人員證明，立體定向放療竟成功治療了5名室性心動過速患者。

6# Nature顛覆教科書：不是葡萄糖！癌細胞主要以乳酸為食

Glucose feeds the TCA cycle via circulatinglactate

長久以來，乳酸都被視作無氧條件下代謝產(chǎn)生的廢物。然而，11月18日，一項發(fā)表于Nature雜志的論文提出了顛覆性的觀點：乳酸不僅是無氧條件下的代謝產(chǎn)物，更可能是人體最重要的能量載體；同時，它還是癌細胞最重要的直接營養(yǎng)來源。這項研究可能為癌癥等疾病的研究打開新的思路。

7# Nature：和想象大不相同！炎癥引發(fā)肝癌PD-L1分子起關鍵作用

Inflammation-induced IgA+ cellsdismantle anti-liver cancer immunity

11月8日，發(fā)表在Nature上的一項研究顛覆了傳統(tǒng)認知：長期以來，研究人員一直認為，炎癥引發(fā)癌癥是因為炎癥直接影響了癌細胞，刺激它們分裂，并保護其免受死亡。然而，真相卻大不相同！來自加州大學圣地亞哥醫(yī)學院的科學家們證實，慢性肝臟炎癥是通過抑制免疫監(jiān)視作用（immunosurveillance，一種自然的防御機制，免疫系統(tǒng)借此來抑制癌癥的發(fā)展）來促進癌癥的。

8# 顛覆認識！神經(jīng)刺激讓昏迷15年植物人出現(xiàn)意識

Restoring consciousness with vagus nervestimulation

9月25日，CurrentBiology報道了一項突破性的進展：經(jīng)過一個月的迷走神經(jīng)刺激治療，一個昏迷15年的植物人出現(xiàn)意識。該結果顛覆了持續(xù)超過12個月的意識障礙是無法逆轉的這一固有認識。

9# Nature：阿爾茲海默癥風險基因，遠比我們想象的“壞”

ApoE4 markedly exacerbates tau-mediatedneurodegeneration in a mouse model of tauopathy

近1/4世紀之前，ApoE4突變基因被發(fā)現(xiàn)并證實是阿爾茲海默癥的一個主要風險因素，它的出現(xiàn)甚至于會將這一神經(jīng)衰退性疾病的發(fā)生概率提高12倍！過去的研究多認為，ApoE4會促進β-淀粉樣蛋白聚集，加快老年斑的形成。9月20日，發(fā)表在Nature上的一篇文章卻顛覆了傳統(tǒng)的研究和治療思路！科學家們發(fā)現(xiàn)，ApoE4基因與Tau蛋白之間存在聯(lián)系——ApoE4會加劇由Tau蛋白引發(fā)的神經(jīng)損傷；而且，它還會引發(fā)免疫反應，攻擊神經(jīng)細胞。

10# 阿爾茨海默病患者的記憶或許并沒有丟失，而是被“封印”了……

Optogenetic stimulation of dentate gyrusengrams restores memory in Alzheimer"s disease mice

記憶喪失是阿爾茨海默病的主要癥狀之一。長期以來，人們認為聚集在大腦中的淀粉樣蛋白斑破壞了那些儲存記憶的神經(jīng)元。但7月20日，發(fā)表在Hippocampus上的一項研究卻發(fā)現(xiàn)，阿爾茨海默病模型小鼠失去的記憶能夠被重新喚起。這項顛覆傳統(tǒng)觀點的研究認為，阿爾茨海默病或許并不會損傷記憶本身，而是破壞了我們重新喚起記憶的能力，更重要的是，這些被“封印”的記憶或許能夠被人為地喚起。

11# 顛覆常識！化療反而增加了乳腺癌轉移風險

Neoadjuvant chemotherapy induces breastcancer metastasis through a TMEM-mediated mechanism

7月5日，發(fā)表在《科學》子刊ScienceTranslational Medicine上的一項研究顛覆了許多人的常識。這項研究發(fā)現(xiàn)，在乳腺癌手術前使用化療，可能反而增加了癌癥的轉移風險！

探索君報道鏈接：

http://www.biodiscover.com/news/research/724466.html

3、與DNA、基因等有關

12# Science顛覆教科書！自私的基因改寫遺傳學基本定律

Spindle asymmetry drives nonMendelian chromosomesegregation

來自賓夕法尼亞大學的Michael Lampson教授與他的團隊用無可辯駁的事實證明，一些染色體會“欺騙”細胞，打破平衡，增加自己進入生殖細胞的概率，背后的機制則涉及一類自私的基因元件。這篇顛覆性的論文于11月3日發(fā)表在Science雜志上。

13# Science：新論文改寫“細胞分裂”基因表達理論

Mitotic transcription and waves of genereactivation during mitotic exit

9月14日，一篇發(fā)表在Science上的論文再次顛覆了傳統(tǒng)認知。來自美國賓夕法尼亞大學的科學家們證實，先前學界提出的細胞分裂期間的基因表達理論是有誤的。長期以來，研究者們認為，在細胞分裂期間，基因會變得“沉默”，不會被轉錄成蛋白質(zhì)或調(diào)控分子。但該研究發(fā)現(xiàn)，盡管水平很低，但在復制期間，基因表達其實仍在繼續(xù)。

14# Science破解世紀之謎：首次揭秘人類活細胞中的DNA結構

ChromEMT: Visualizing 3D chromatinstructure and compaction in interphase and mitotic cells

7月28日，發(fā)表在Science雜志上的封面論文似乎又要改變?nèi)藗兇饲皩θ旧|(zhì)結構的想象了。該研究中，科學家們揭開了關于染色質(zhì)中DNA組織的世紀之謎，首次在人類活細胞的細胞核中實現(xiàn)了3D基因組成像。

15# Cell改寫教科書：首次親眼見證！DNA復制與我們想象的并不同

Independent and Stochastic Action of DNAPolymerases in the Replisome

6月15日，發(fā)表Cell雜志上的一項研究中，科學家們首次觀察到了單個DNA分子的復制畫面，并且獲得了一些驚人的發(fā)現(xiàn)。研究稱，DNA復制的隨機性要比人們想象的要多得多。

傳統(tǒng)的觀點認為，DNA復制中，前導鏈和后隨鏈上的聚合酶在某種程度上是相互協(xié)調(diào)的，復制速度基本保持一致，從而保證其中一條鏈上的聚合酶不會領先于另一個。然而，這一研究證實，先導鏈和后隨鏈之間并沒有互相協(xié)調(diào)，它們完全是自主的。有時，后隨鏈合成停止了，但先導鏈的合成卻在繼續(xù)增長。

16# PNAS：第一個不需要引物的 DNA 聚合酶

Deep-sea vent phage DNA polymerasespecifically initiates DNA synthesis in the absence of primers

生物黨都知道，DNA聚合酶催化DNA合成需要滿足4個條件：單鏈DNA模板、四種脫氧核糖核苷三磷酸底物（dNTPs）、鎂（錳）離子和一段引物（DNA或RNA）。然而，3月6日，發(fā)表在PNAS雜志上的一項研究發(fā)現(xiàn)了自然界已知的第一個不需要引物的DNA聚合酶。

4、與大腦有關

17# 顛覆教科書！腦內(nèi)隱秘“排毒系統(tǒng)”終于現(xiàn)形，曾被否定200多年

Human and nonhuman primate meninges harborlymphatic vessels that can be visualized noninvasively by MRI

如今在醫(yī)院里執(zhí)刀或者坐診的醫(yī)生們所接受的教育是：位于顱骨內(nèi)的大腦，不具備淋巴系統(tǒng)。但10月3日，發(fā)表在eLife上的一項研究中，來自美國國家神經(jīng)病學和中風研究所的研究人員公布了腦內(nèi)淋巴管成像圖，這些紫色的淋巴管第一次清晰地呈現(xiàn)在人們眼前。

探索君報道鏈接：

http://www.biodiscover.com/news/research/726722.html

18# 記憶存儲并不需要突觸強化！諾獎得主PNAS發(fā)表顛覆性發(fā)現(xiàn)

Silent memory engrams as the basis forretrograde amnesia

過去，我們一直認為，存儲信息依賴于記憶細胞之間的突觸連接增強效應。9月28日，發(fā)表在PNAS上的文章卻顛覆了這一傳統(tǒng)認知：記憶存儲并不需要突觸強化。相反，在事件發(fā)生后的最初幾分鐘內(nèi)，記憶細胞之間的連接模式就足以存儲一段記憶了，且存儲記憶有另外一種模式！

19# 讀取路徑≠儲存路徑？Cell新研究顛覆記憶讀取機制

Distinct neural circuits for the formationand retrieval of episodic memories

神經(jīng)科學家一直認為，記憶形成與記憶召回時使用的是同一條神經(jīng)環(huán)路，但8月17日，一項發(fā)表于Cell上的研究顛覆了這一觀點。MIT的神經(jīng)科學家首次表明，記憶召回需要一個“繞道”環(huán)路，它不同于原始的記憶形成環(huán)路，而是從其中分支出來。

20# 改寫教科書！科學家發(fā)現(xiàn)大腦中血管“與眾不同”

Purinergic regulation of vascular tone inthe retrotrapezoid nucleus is specialized to support the drive to breathe

4月6日，發(fā)表在eLife雜志上的一項研究發(fā)現(xiàn)，當身體其它部位的血管擴張時，腦干中的某些血管卻在收縮。正是這些血管“相反”的行為使我們保持呼吸。

5、與對人體的其他認知有關

21# 顛覆孟德爾定律，卵細胞也會主動選擇精子？

Do Gametes Woo? Evidence for TheirNonrandom Union at Fertilization

在受精過程中，數(shù)百萬計的精子游向在終點線等待的卵細胞。幾乎所有科學家都認為，勝出的精子是隨機的；卵細胞一直在被動的等待，直到精子中的菲爾普斯到達終點。然而，西北太平洋國家實驗室的主任研究員Joe Nadeau對此“教條”發(fā)起了挑戰(zhàn)。若受精是隨機的，那么后代的基因組合應呈現(xiàn)特定比例，但在自己實驗室的兩個例子中，Nadeau發(fā)現(xiàn)一些基因配對組合出現(xiàn)的概率比其他組合高的多，表明受精遠非隨機。相關成果于10月1日發(fā)表在GENETICS上。

22# Science：顛覆70年認知！華人學者重新定義性別發(fā)育關鍵

Elimination of the male reproductive tractin the female embryo is promoted by COUP-TFII in mice

8月18日，頂級學術期刊Science上刊登了一項重磅研究。任職于美國國家環(huán)境衛(wèi)生科學研究所（NIEHS）的姚宏昌博士團隊找到了胚胎發(fā)育過程中，決定性別的關鍵。這個發(fā)現(xiàn)顛覆了人們70年來的普遍認知。

探索君報道地址：

http://www.biodiscover.com/news/research/725393.html

23# 改寫教科書！Nature重大發(fā)現(xiàn)：胎兒免疫系統(tǒng)與成人大不同

Human fetal dendritic cells promoteprenatal T-cell immune suppression through arginase-2

6月14日，發(fā)表在Nature上的一篇論文證實，胎兒的免疫系統(tǒng)比先前認為的要更加活躍，且與成人免疫系統(tǒng)有很大的不同。 研究發(fā)現(xiàn)，胎兒在母親懷孕的第13周就有了功能性的樹突狀細胞。當研究人員將胎兒樹突狀細胞添加到成人免疫細胞混合物中時，它們激活了超出正常數(shù)量的調(diào)節(jié)性T細胞。這類細胞能夠使T細胞的生產(chǎn)受到控制，抑制免疫反應。 此外，科學家們還發(fā)現(xiàn)，與成人樹突狀細胞相比，胎兒樹突狀細胞中有特有的基因被激活了。

24# 顛覆傳統(tǒng)！Nature子刊揭示第六種味覺，負責感知水

The cellular mechanism for water detectionin the mammalian taste system

味蕾密集存在于舌頭表面。過去，我們認為味蕾負責感知5種基本的味覺：咸、酸、甜、苦、鮮，其它味覺由這五種綜合而成。然而，5月29日，發(fā)表在Nature Neuroscience上的一項研究表明，哺乳動物可能還存在第六種味覺，負責感知水。

25# Nature驚人發(fā)現(xiàn)：改寫教科書！肺的新功能——造血

The lung is a site of platelet biogenesisand a reservoir for haematopoietic progenitors

3月22日，發(fā)表在Nature雜志上的一項研究首次揭示了肺的一項先前不為人知的功能——造血。具體來說，利用雙光子活體成像技術，研究人員在肺部血管中意外地觀察到了數(shù)量驚人的血小板產(chǎn)生細胞——巨核細胞。雖然這類細胞以前也在肺部被觀察到過，但它們通常被認為主要在骨髓中“生活”，產(chǎn)生血小板。在肺部血管中，這些巨核細胞每小時能產(chǎn)生超過1000萬個血小板，這表明，超過一半的小鼠血小板的生產(chǎn)發(fā)生在肺部，而不是骨髓中。