《自然—材料学》

    纳米颗粒一箭双雕

    核磁共振仪可用于给血管成像，而附近的红外辐射则可用来消灭恶性细胞，研究人员在12月出版的《自然—材料学》中报告说，有可能将这两种功能集成在一套系统中。

    Hongjie Dai和同事设计了集成这两种功能的纳米微型系统，这个系统还有两个优点：可溶于水和无毒。这个纳米系统由铁—钴合金外包一层石墨碳构成。铁—钴核心具有超强磁性，因此，与常用的钆造影剂相比，更低剂量的铁—钴纳米颗粒可得到更高清晰度的磁共振成像。

    石墨碳外壳还有另外一层意义，它能保护铁—钴核心更稳定更强壮。这个纳米颗粒的表面也功能化为可溶于充满水的身体，延长了成像的时间。而且，这个颗粒能吸收邻近的红外光。作者声称，这种现象可用于局部加热，激发一种治疗效果，比如杀死癌细胞。

    《自然—神经科学》

    大麻怎样损伤记忆

    四氢大麻酚(THC)是大麻中的一种活性成分，海马区是大脑中与记忆有重要关系的区域。研究人员在12月号的《自然—神经科学》期刊上说，THC能干扰小鼠大脑海马区域中神经细胞间的协同作用，并认为这也许能解释毒品为何会损害记忆。

    Gyrgy Buzsaki和同事记录了小鼠海马区中多种神经细胞的活动。正常情况下，这种区域中神经细胞会形成团簇，以每秒4~10次的速度激发动能或神经脉冲。但当研究人员将THC或相关的合成药物注射进海马区后，这种协同作用被破坏了。

    这种药物没有改变动能产生的数量，而是改变了它们同时发生的趋势。在这种药物的作用下，小鼠的记忆水平低于正常水平，研究人员由此推测，神经细胞的同时放电对海马区功能的正常行使很重要。

    一种意想不到的生理疼痛

    研究人员在12月号的《自然—神经科学》上报告说，一种自然产生的疼痛缓释剂可能会加剧而不是缓解另一种特殊的生理疼痛。作者在论文中指出，内源性鸦片是一种激活鸦片或吗啡受体的小蛋白质，但它通过激活不同类型的受体而产生这种效果。

    强啡肽是一种内源性鸦片，通常情况下它在鸦片受体内发挥抑制慢性疼痛的作用。Josephine Lai和同事对强啡肽进行了研究。在类似于神经损伤的部分慢性疼痛症患者体内有高水平的强啡肽，但与其他内源性鸦片不同的是，强啡肽实际上会加剧疼痛。作者解释了这种令人困扰的现象：强啡肽也能激活脊髓中缓激肽受体，这种受体能导致对疼痛的超敏感性。一种能抑制缓激肽受体的药物能抵御神经性的疼痛，但它只能在强啡肽水平提高时才会这种发挥作用。在强啡肽的作用下，缺失强啡肽受体的小鼠没有表现出疼痛的加剧。

    这些新发现指出，在将新的鸦片药物应用于疼痛治疗前，应仔细评估它们对缓激肽受体和鸦片受体的作用。新发现也许有助于开发一种全新的治疗慢性疼痛的药物。

    《自然—免疫学》

    一种关键酶的丧失

    在2007年1月出版的《自然—免疫学》中，研究人员描述了一种关键酶的丧失如何实质性地改变了免疫系统对组织抗原的识别。

    Nilabh Shastri 和同事仔细研究了一种缺失ERAAP酶的小鼠，看看它是否会出现免疫缺陷。主要组织相容性抗原分子(MHC)是一种组织匹配性抗原，医生会用这种分子来鉴别器官捐赠者与移植患者是否匹配。ERAAP的作用是对由MHC携带到细胞表面的蛋白质进行小小的修饰。本质上讲，这种修饰过程就像将一个超大热狗放入一个小圆面，ERAAP修剪蛋白质中缩氨酸突出的部位，让它舒适地进入MHC分子。

    研究显示，当研究人员将缺失ERAAP小鼠的细胞与表达出ERAAP蛋白质的普通型小鼠的细胞混合后，会出现显著的免疫反应。这种免疫反应的程度之强类似于接受MHC不匹配移植患者出现的排斥反应过程。这些结果表明，与普遍型小鼠相比，在缺失ERAAP的细胞中所采集到的蛋白质有很大的不同。作者推测，抑制肿瘤中ERAAP的功能也许能提高它们成为靶标的能力，从而让免疫系统能够消灭它们，或者反过来说，健康组织中ERAAP功能的缺失也可能会导致自体免疫性疾病。

    《自然—细胞生物学》

    原发肿瘤让肺部迎接入侵

    研究人员发现，通过引入指导炎症细胞和肿瘤细胞迁移的因子，原发肿瘤让肺部作好准备，迎接外来者的入侵，他们将这一最新的研究成果发表在今年12月号的《自然—细胞生物学》上。

    许多固体肿瘤是在迁移过程中形成，这时癌细胞从原发位置扩散到身体的其他部位。迁移减少了治疗的机会和晚期癌症出现症状的时间，但对这一过程的研究还处于婴儿时期。

    Sachie Hiratsuka 和同事对患肿瘤的小鼠进行了研究，发现在由原发肿瘤分泌的一系列因子的作用下，名为趋化因子的蛋白质被引入肺部。趋化因子诱导炎症细胞和肿瘤细胞迁移到肺部。原发肿瘤和迁移前组织间的圆圈扩大，促进了迁移肿瘤的侵入。中断原发肿瘤和肺部细胞间的圆环信号可有效地阻止小鼠肺部肿瘤的转移。

    在早期中断肿瘤细胞向转移点的迁移是一种有效的临床治疗方法，可阻止癌细胞的扩散。

    《自然—方法学》

    在微生物生态系统中分析细菌的一种新工具

    在2007年1月出版的《自然—方法学》上，研究人员报告了一种分析细胞遗传信息的新技术，为综合研究人类肠道内的所有细菌打开了一扇门。新技术让研究人员能够捕获和分析细菌世界的寄生虫，这种寄生虫的遗传信息通常会逃脱普通的检查。

    对许多生物来说，一旦测出其基因组序列，那么就可获得确定重要功能基因的所有信息。然而，对细菌世界来说情况并非如此。许多细菌携带有寄生基因，它们储藏在名为质粒的小圆形DNA分子中。质粒不仅含有表达细胞新功能的基因，而且这些质粒的复制本也可被转移给其他细菌。

    绝大多数试图确定生态系统中微生物特征的大型测序工作都不适合分析可提供额外基因的质粒复合群体。Julian Marchesi和同事描述了一种选择性捕获细菌寄生虫的方法，这样就可以对这些寄生虫进行测序。他们在人体肠内的细菌生态系统中试验了这种方法，发现质粒中含有已知和未知的功能。这种方法有助于确定这些小寄生虫的重要性以及它们对微生物生态系统的影响。
(王丹红/编译；更多信息请访问wwwnaturechinacom/st)