盤點2021改寫教科書的新發(fā)現(xiàn)

我們都知道，科學(xué)總是在不斷地發(fā)展、進(jìn)步，許多觀點、結(jié)論也在反復(fù)地革新。甚至一些寫進(jìn)教科書的結(jié)果，都會被推翻。

正值在2021年末，我們就來盤點一下，今年生物圈又有哪些教科書式的觀點被革新。

茶文化在中國傳統(tǒng)文化中，地位也可以算是舉足輕重了。

《茶經(jīng)》

《煎茶水記》

《大觀茶論》

《宣和北苑貢茶錄》

小小的一片樹葉，被無數(shù)文人墨客玩出“新花樣”。到了近現(xiàn)代，越來越多的科學(xué)家投入到茶葉功效的研究中。

一般認(rèn)為，茶葉中的多酚類成分就有維持健康的作用。最典型的就是茶多酚（兒茶素），一直被認(rèn)為具有抗氧化的作用，可以防止體內(nèi)自由基引起的氧化應(yīng)激反應(yīng)。自由基如果過多，可能對細(xì)胞或細(xì)胞中的DNA造成損害。因此，很長一段時間內(nèi)，人們認(rèn)為喝茶一直與延緩衰老密切相關(guān)。

但是最近《Aging》上發(fā)表的一篇最新研究：“Green tea catechins EGCG and ECG enhance the fitness and lifespan of Caenorhabditis elegans by complex I inhibition”，對兒茶素功效機(jī)制做了新的闡釋。

通過動物實驗指出，綠茶中的多酚物質(zhì)并不是直接的抗氧化劑，它反而會促進(jìn)氧化應(yīng)激，從而讓動物活得更久。

線蟲是一種比較簡單的模式生物，生命周期短，很容易觀察出壽命變化，而且氧化應(yīng)激相關(guān)的基因與人類相似，高度保守。因此，科研人員用兒茶素處理線蟲，觀察相關(guān)數(shù)據(jù)。

與對照組相比，實驗組的線蟲壽命得到了明顯的延長，抗壓性、運動能力等都有提高，脂肪含量顯著減少，對健康狀態(tài)帶來了很多積極影響。

但是，在剛開始受兒茶素處理的的幾小時內(nèi)，線蟲的線粒體呼吸受到阻礙，體內(nèi)活性氧水平的短暫上升，表明氧化應(yīng)激增強(qiáng)。直到24小時后，線粒體呼吸水平才得到恢復(fù)。研究人員認(rèn)為，兒茶素通過激活某些基因，讓這些基因產(chǎn)生超氧化物歧化酶 (SOD) 、過氧化氫酶 (CTL) 這些內(nèi)源性的抗氧化劑，幫助動物機(jī)體增加氧化應(yīng)激抵抗力，因此，兒茶素并不是直接的抗氧化劑，而是通過刺激機(jī)體產(chǎn)生抗氧化物質(zhì)來達(dá)到清除自由基的目的。

科研人員建議，不要直接服用兒茶素、 茶多酚這類藥劑，這些藥物很有可能因為“用力過猛”而對身體造成損害。

紅細(xì)胞也稱紅血球，在常規(guī)化驗中英文常縮寫成RBC，是血液中數(shù)量最多的一種血細(xì)胞，同時也是脊椎動物體內(nèi)通過血液運送氧氣的最主要的媒介，同時還具有免疫功能。

我們都知道，紅細(xì)胞可以運輸氧氣，也運輸一部分二氧化碳。運輸二氧化碳時呈暗紫色，運輸氧氣時呈鮮紅色。

一直以來都認(rèn)為紅細(xì)胞是免疫惰性的，只有很少的研究描述過紅細(xì)胞別的其他功能——例如趨化因子調(diào)節(jié)、補體結(jié)合和病原體固定。最近，賓夕法尼亞的研究人員發(fā)表研究，證明紅細(xì)胞是炎癥反應(yīng)的重要組成部分!文章標(biāo)題為：“DNA binding to TLR9 expressed by red blood cells promotes innate immune activation and anemia”

紅細(xì)胞在細(xì)胞表面表達(dá)核酸敏感的Toll樣受體9（TLR9），作為關(guān)鍵的免疫傳感器，結(jié)合來自細(xì)菌、瘧原蟲和線粒體的DNA的CpG，這種攜帶CpG的紅細(xì)胞能促使脾巨噬細(xì)胞加速吞噬紅細(xì)胞、促進(jìn)先天免疫激活——其特征是干擾素信號通路細(xì)胞的上調(diào)。在CpG誘導(dǎo)的炎癥和敗血癥過程中，“特異性缺失紅細(xì)胞系的TLR9“可消除紅細(xì)胞吞噬功能，并降低局部和全身細(xì)胞因子的產(chǎn)生。表達(dá)TLR9的紅細(xì)胞能檢測和捕獲核酸，調(diào)節(jié)紅細(xì)胞的清除和炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生，表明紅細(xì)胞在病理狀態(tài)下起著免疫前哨的新作用。

這些發(fā)現(xiàn)揭示了紅細(xì)胞在氧氣傳輸以外、以前未被重視的功能——在炎癥反應(yīng)中的重要參與者。

在癌細(xì)胞中存在這樣一種現(xiàn)象：與正常細(xì)胞相比，癌細(xì)胞會消耗更多的葡萄糖。臨床治療過程也一直以這一結(jié)論為理論基礎(chǔ)。

然而，今年發(fā)表在《Nature》上的一篇文章表明，瘋狂消耗葡萄糖的，并非癌細(xì)胞，而是巨噬細(xì)胞。論文標(biāo)題為：“Cell-programmed nutrient partitioning in the tumour microenvironment”。

癌細(xì)胞的特征是通過Warburg代謝消耗葡萄糖，這一過程形成了正電子發(fā)射斷層攝影術(shù)(PET)腫瘤成像的基礎(chǔ)。腫瘤浸潤性免疫細(xì)胞也依賴于葡萄糖，腫瘤微環(huán)境(TME)中免疫細(xì)胞代謝受損有助于腫瘤細(xì)胞的免疫逃逸。

研究人員使用PET示蹤劑來測量TME中特定細(xì)胞亞群對葡萄糖和谷氨酰胺的獲取和攝取。值得注意的是，在一系列癌癥模型中，髓系細(xì)胞具有**的腫瘤內(nèi)葡萄糖吸收能力，其次是T細(xì)胞和癌細(xì)胞。

相比之下，癌細(xì)胞對谷氨酰胺的吸收最高。抑制谷氨酰胺攝取增強(qiáng)了腫瘤細(xì)胞對葡萄糖的攝取，這表明谷氨酰胺代謝抑制了葡萄糖攝取，而葡萄糖不是TME中的限制因子。細(xì)胞內(nèi)程序分別驅(qū)動免疫細(xì)胞和癌細(xì)胞優(yōu)先獲取葡萄糖和谷氨酰胺。

這些營養(yǎng)物質(zhì)的細(xì)胞選擇性劃分可以用來開發(fā)治療和成像策略，以增強(qiáng)或監(jiān)測TME中特定細(xì)胞群的代謝程序和活動。

傳統(tǒng)觀點認(rèn)為，癌細(xì)胞繞過免疫系統(tǒng)的監(jiān)視，偷偷進(jìn)行復(fù)制增值和侵襲。今年一篇發(fā)表在《Nat Nanotechnol》上的文章，揭示了癌細(xì)胞另一種不為人知的攻擊行為。文章標(biāo)題為：“Intercellular nanotubes mediate mitochondrial trafficking between cancer and immune cells”。

在臨床中，闡明各種免疫逃避策略是尋找下一代癌癥免疫療法的關(guān)鍵一步。研究人員發(fā)現(xiàn)了一種發(fā)生在癌細(xì)胞劫持線粒體的過程。

線粒體對免疫細(xì)胞的代謝和活化至關(guān)重要。科研人員通過電鏡和熒光標(biāo)記的線粒體，進(jìn)行轉(zhuǎn)移跟蹤和代謝定量，證明了線粒體與免疫細(xì)胞（T細(xì)胞）會形成納米管，通過這根納米管到癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移在代謝上增強(qiáng)了癌細(xì)胞，并耗盡了免疫細(xì)胞。

抑制納米管組裝系統(tǒng)，顯著減少了線粒體轉(zhuǎn)移，并防止了免疫細(xì)胞的耗盡。結(jié)合法尼酰基轉(zhuǎn)移酶和轉(zhuǎn)移酶1抑制劑，即L-778123，部分抑制納米管形成和線粒體轉(zhuǎn)移，與程序性細(xì)胞死亡蛋白1免疫檢查點抑制劑，改善了侵襲性免疫活性乳腺癌模型的抗腫瘤結(jié)果。

納米管介導(dǎo)的線粒體劫持可能成為開發(fā)下一代癌癥免疫療法的新目標(biāo)。