“不是葡萄糖，癌細(xì)胞主要以乳酸為食；高脂飲食延長(zhǎng)壽命；DNA復(fù)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(rèn)知，甚至改寫(xiě)了教科書(shū)。本文中，探索君為大家完整總結(jié)了2017年這些刷新認(rèn)知的科學(xué)成果。

1、與飲食相關(guān)

1# Cell子刊再次顛覆認(rèn)知，高脂飲食延長(zhǎng)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(xiàng)獨(dú)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(duì)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(rèn)為，吃低脂肪食物會(huì)有利于身體健康，但8月29日發(fā)表在國(guó)際著名醫(yī)學(xué)期刊《柳葉刀》上的兩篇論文的結(jié)果卻讓人們大跌眼鏡，顛覆了我們對(duì)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?zhǔn)?#8221;

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(rèn)為飲食中的飽和脂肪會(huì)阻塞動(dòng)脈并導(dǎo)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(diǎn)。研究人員認(rèn)為，飽和脂肪阻塞動(dòng)脈這個(gè)概念完全是錯(cuò)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(fēng)險(xiǎn)升高無(wú)關(guān)。

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(rèn)為含鹽量高的食物會(huì)讓我們口渴，需要補(bǔ)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(shí)并非如此。通過(guò)模擬太空飛行，科學(xué)家們意外發(fā)現(xiàn)：攝取高鹽食物會(huì)減少喝水量，同時(shí)，它會(huì)增加饑餓感。

2、與疾病相關(guān)

5# 顛覆認(rèn)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(shí)，放療是抑制和殺滅癌細(xì)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(rèn)知：華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)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(dòng)過(guò)速患者。

6# Nature顛覆教科書(shū)：不是葡萄糖！癌細(xì)胞主要以乳酸為食

Glucose feeds the TCA cycle via circulatinglactate

長(zhǎng)久以來(lái)，乳酸都被視作無(wú)氧條件下代謝產(chǎn)生的廢物。然而，11月18日，一項(xiàng)發(fā)表于Nature雜志的論文提出了顛覆性的觀點(diǎn)：乳酸不僅是無(wú)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(shí)，它還是癌細(xì)胞最重要的直接營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。這項(xiàng)研究可能為癌癥等疾病的研究打開(kāi)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(guān)鍵作用

Inflammation-induced IgA+ cellsdismantle anti-liver cancer immunity

11月8日，發(fā)表在Nature上的一項(xiàng)研究顛覆了傳統(tǒng)認(rèn)知：長(zhǎng)期以來(lái)，研究人員一直認(rèn)為，炎癥引發(fā)癌癥是因?yàn)檠装Y直接影響了癌細(xì)胞，刺激它們分裂，并保護(hù)其免受死亡。然而，真相卻大不相同！來(lái)自加州大學(xué)圣地亞哥醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家們證實(shí)，慢性肝臟炎癥是通過(guò)抑制免疫監(jiān)視作用（immunosurveillance，一種自然的防御機(jī)制，免疫系統(tǒng)借此來(lái)抑制癌癥的發(fā)展）來(lái)促進(jìn)癌癥的。

8# 顛覆認(rèn)識(shí)！神經(jīng)刺激讓昏迷15年植物人出現(xiàn)意識(shí)

Restoring consciousness with vagus nervestimulation

9月25日，CurrentBiology報(bào)道了一項(xiàng)突破性的進(jìn)展：經(jīng)過(guò)一個(gè)月的迷走神經(jīng)刺激治療，一個(gè)昏迷15年的植物人出現(xiàn)意識(shí)。該結(jié)果顛覆了持續(xù)超過(guò)12個(gè)月的意識(shí)障礙是無(wú)法逆轉(zhuǎn)的這一固有認(rèn)識(shí)。

9# Nature：阿爾茲海默癥風(fēng)險(xiǎn)基因，遠(yuǎn)比我們想象的“壞”

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

近1/4世紀(jì)之前，ApoE4突變基因被發(fā)現(xiàn)并證實(shí)是阿爾茲海默癥的一個(gè)主要風(fēng)險(xiǎn)因素，它的出現(xiàn)甚至于會(huì)將這一神經(jīng)衰退性疾病的發(fā)生概率提高12倍！過(guò)去的研究多認(rèn)為，ApoE4會(huì)促進(jìn)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(xué)家們發(fā)現(xiàn)，ApoE4基因與Tau蛋白之間存在聯(lián)系——ApoE4會(huì)加劇由Tau蛋白引發(fā)的神經(jīng)損傷；而且，它還會(huì)引發(fā)免疫反應(yīng)，攻擊神經(jīng)細(xì)胞。

10# 阿爾茨海默病患者的記憶或許并沒(méi)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(zhǎng)期以來(lái)，人們認(rèn)為聚集在大腦中的淀粉樣蛋白斑破壞了那些儲(chǔ)存記憶的神經(jīng)元。但7月20日，發(fā)表在Hippocampus上的一項(xiàng)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(xiàng)顛覆傳統(tǒng)觀點(diǎn)的研究認(rèn)為，阿爾茨海默病或許并不會(huì)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(shí)！化療反而增加了乳腺癌轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)

Neoadjuvant chemotherapy induces breastcancer metastasis through a TMEM-mediated mechanism

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

探索君報(bào)道鏈接：

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

3、與DNA、基因等有關(guān)

12# Science顛覆教科書(shū)！自私的基因改寫(xiě)遺傳學(xué)基本定律

Spindle asymmetry drives nonMendelian chromosomesegregation

來(lái)自賓夕法尼亞大學(xué)的Michael Lampson教授與他的團(tuán)隊(duì)用無(wú)可辯駁的事實(shí)證明，一些染色體會(huì)“欺騙”細(xì)胞，打破平衡，增加自己進(jìn)入生殖細(xì)胞的概率，背后的機(jī)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(xiě)“細(xì)胞分裂”基因表達(dá)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(rèn)知。來(lái)自美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)的科學(xué)家們證實(shí)，先前學(xué)界提出的細(xì)胞分裂期間的基因表達(dá)理論是有誤的。長(zhǎng)期以來(lái)，研究者們認(rèn)為，在細(xì)胞分裂期間，基因會(huì)變得“沉默”，不會(huì)被轉(zhuǎn)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(fù)制期間，基因表達(dá)其實(shí)仍在繼續(xù)。

14# Science破解世紀(jì)之謎：首次揭秘人類活細(xì)胞中的DNA結(jié)構(gòu)

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?duì)染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的想象了。該研究中，科學(xué)家們揭開(kāi)了關(guān)于染色質(zhì)中DNA組織的世紀(jì)之謎，首次在人類活細(xì)胞的細(xì)胞核中實(shí)現(xiàn)了3D基因組成像。

15# Cell改寫(xiě)教科書(shū)：首次親眼見(jiàn)證！DNA復(fù)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(xiàng)研究中，科學(xué)家們首次觀察到了單個(gè)DNA分子的復(fù)制畫(huà)面，并且獲得了一些驚人的發(fā)現(xiàn)。研究稱，DNA復(fù)制的隨機(jī)性要比人們想象的要多得多。

傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為，DNA復(fù)制中，前導(dǎo)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(fù)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(huì)領(lǐng)先于另一個(gè)。然而，這一研究證實(shí)，先導(dǎo)鏈和后隨鏈之間并沒(méi)有互相協(xié)調(diào)，它們完全是自主的。有時(shí)，后隨鏈合成停止了，但先導(dǎo)鏈的合成卻在繼續(xù)增長(zhǎng)。

16# PNAS：第一個(gè)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(gè)條件：?jiǎn)捂淒NA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(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)了自然界已知的第一個(gè)不需要引物的DNA聚合酶。

4、與大腦有關(guān)

17# 顛覆教科書(shū)！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(xiàng)研究中，來(lái)自美國(guó)國(guó)家神經(jīng)病學(xué)和中風(fēng)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(bào)道鏈接：

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

18# 記憶存儲(chǔ)并不需要突觸強(qiáng)化！諾獎(jiǎng)得主PNAS發(fā)表顛覆性發(fā)現(xiàn)

Silent memory engrams as the basis forretrograde amnesia

過(guò)去，我們一直認(rèn)為，存儲(chǔ)信息依賴于記憶細(xì)胞之間的突觸連接增強(qiáng)效應(yīng)。9月28日，發(fā)表在PNAS上的文章卻顛覆了這一傳統(tǒng)認(rèn)知：記憶存儲(chǔ)并不需要突觸強(qiáng)化。相反，在事件發(fā)生后的最初幾分鐘內(nèi)，記憶細(xì)胞之間的連接模式就足以存儲(chǔ)一段記憶了，且存儲(chǔ)記憶有另外一種模式！

19# 讀取路徑≠儲(chǔ)存路徑？Cell新研究顛覆記憶讀取機(jī)制

Distinct neural circuits for the formationand retrieval of episodic memories

神經(jīng)科學(xué)家一直認(rèn)為，記憶形成與記憶召回時(shí)使用的是同一條神經(jīng)環(huán)路，但8月17日，一項(xiàng)發(fā)表于Cell上的研究顛覆了這一觀點(diǎn)。MIT的神經(jīng)科學(xué)家首次表明，記憶召回需要一個(gè)“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(lái)。

20# 改寫(xiě)教科書(shū)！科學(xué)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(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)身體其它部位的血管擴(kuò)張時(shí)，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(duì)人體的其他認(rèn)知有關(guān)

21# 顛覆孟德?tīng)柖?，卵?xì)胞也會(huì)主動(dòng)選擇精子？

Do Gametes Woo? Evidence for TheirNonrandom Union at Fertilization

在受精過(guò)程中，數(shù)百萬(wàn)計(jì)的精子游向在終點(diǎn)線等待的卵細(xì)胞。幾乎所有科學(xué)家都認(rèn)為，勝出的精子是隨機(jī)的；卵細(xì)胞一直在被動(dòng)的等待，直到精子中的菲爾普斯到達(dá)終點(diǎn)。然而，西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的主任研究員Joe Nadeau對(duì)此“教條”發(fā)起了挑戰(zhàn)。若受精是隨機(jī)的，那么后代的基因組合應(yīng)呈現(xiàn)特定比例，但在自己實(shí)驗(yàn)室的兩個(gè)例子中，Nadeau發(fā)現(xiàn)一些基因配對(duì)組合出現(xiàn)的概率比其他組合高的多，表明受精遠(yuǎn)非隨機(jī)。相關(guān)成果于10月1日發(fā)表在GENETICS上。

22# Science：顛覆70年認(rèn)知！華人學(xué)者重新定義性別發(fā)育關(guān)鍵

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

8月18日，頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊Science上刊登了一項(xiàng)重磅研究。任職于美國(guó)國(guó)家環(huán)境衛(wèi)生科學(xué)研究所（NIEHS）的姚宏昌博士團(tuán)隊(duì)找到了胚胎發(fā)育過(guò)程中，決定性別的關(guān)鍵。這個(gè)發(fā)現(xiàn)顛覆了人們70年來(lái)的普遍認(rèn)知。

探索君報(bào)道地址：

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

23# 改寫(xiě)教科書(shū)！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(shí)，胎兒的免疫系統(tǒng)比先前認(rèn)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(shù)突狀細(xì)胞。當(dāng)研究人員將胎兒樹(shù)突狀細(xì)胞添加到成人免疫細(xì)胞混合物中時(shí)，它們激活了超出正常數(shù)量的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞。這類細(xì)胞能夠使T細(xì)胞的生產(chǎn)受到控制，抑制免疫反應(yīng)。 此外，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，與成人樹(shù)突狀細(xì)胞相比，胎兒樹(shù)突狀細(xì)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(jué)，負(fù)責(zé)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(guò)去，我們認(rèn)為味蕾負(fù)責(zé)感知5種基本的味覺(jué)：咸、酸、甜、苦、鮮，其它味覺(jué)由這五種綜合而成。然而，5月29日，發(fā)表在Nature Neuroscience上的一項(xiàng)研究表明，哺乳動(dòng)物可能還存在第六種味覺(jué)，負(fù)責(zé)感知水。

25# Nature驚人發(fā)現(xiàn)：改寫(xiě)教科書(shū)！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(xiàng)研究首次揭示了肺的一項(xiàng)先前不為人知的功能——造血。具體來(lái)說(shuō)，利用雙光子活體成像技術(shù)，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(xì)胞——巨核細(xì)胞。雖然這類細(xì)胞以前也在肺部被觀察到過(guò)，但它們通常被認(rèn)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(xì)胞每小時(shí)能產(chǎn)生超過(guò)1000萬(wàn)個(gè)血小板，這表明，超過(guò)一半的小鼠血小板的生產(chǎn)發(fā)生在肺部，而不是骨髓中。