新华社二月国外科技新动态汇总（五）
2018-2-11 青野云麓
科学家首次在实验室培养出成熟人类卵子
人类卵子成熟不再单纯依靠女性本体。日前，《分子人类生殖》(Molecular Human Reproduction)在线发表了爱丁堡大学生殖生物学家Evelyn Telfer及其同事的一项最新成果：首次在实验室内将人类卵子从早期阶段培育成熟。这意味着新的女性不孕症治疗方案或将出现。
实际上，早在2008年，Telfer等人就开始着手此项研究。当时，他们将卵巢组织中的始基卵泡培养成半成熟状态。随后的2015年，美国西北大学接力完成了剩下的一半工作，他们将部分发育的早期卵泡培养成成熟的卵子。
在最新的这项研究中，Telfer和合作者完成了整个培育周期。
研究团队对10名女性经剖腹获取一小块卵巢组织标本，分离出87个始基卵泡，然后放入营养素培养基中培养。接下来，研究团队从始基卵泡中小心提取出脆弱的不成熟卵子和一些周围细胞，让它们在一块富有更多支持生长的蛋白质的特殊培养基膜上进一步成熟。
最后，只有9枚卵子通过了最终的成熟测试——它们能够分裂、染色体减半，可以准备好在受精过程中和精子结合。
美国匹兹堡大学麻吉妇女研究所干细胞生物学家Kyle Orwig未参与上述研究，他评价，“这项成果是非常重要的，它在应用方面有很大的潜力，我们已经有这方面的患者。”
这些患者包括经历过化疗的女性。一般来说，化疗会损伤卵子从而引起不孕。当尚未达到青春期的女孩患有癌症时，她们还不能产生成熟的卵子用来冷冻保存，因此部分人会选择保存一小块卵巢组织，这些卵巢组织未来可以被重新放回体内来制造卵子。但这种方式的风险在于，卵巢组织移植回体内的过程中有可能会引起癌症复发。
这也就意味着，如果此番新的研究成果是完美的，这些未及青春期的女性将卵巢组织保存起来以后可以在体外培育其成熟，然后用成熟的卵子来进行体外受精。
不过，这些全球首次从实验室内培养获得的卵子还在遭受“健康”方面的质疑。
主要质疑点在于，相比于卵子在体内自然成熟需要花费长达5个月时间，实验室培养条件下仅花了22天。这些类似被“催熟”卵子是否能正常行使功能尚不明确。
日本京都大学干细胞生物学家Mitinori Saitou就表示，研究论文中没有包含任何最终卵子的基因分析来确认它们的健康。Saitou团队曾用胚胎干细胞和诱导性多功能干细胞(iPS)得到小鼠卵子。
Saito担心，实验室里卵子成熟过程缩短会对其造成不利影响。正常情况下，卵母细胞经过减数分裂会形成一个小的极体。但在这项新的实验中，极体却异常大。Saito认为，或许卵子并没有正常地成熟。“他们获得的最终产物很明显是不正常的，即使他们发表的论文是真实的，但还有大量需要改善的地方。”
Telfer则认为，卵子能更快地成熟是因为原本存在于体内的抑制信号在实验室培养条件下消失了。快速成熟和大极体都不能必然指向卵子有问题。Telfer正在进一步改善实验过程，团队还希望能获得英国相关否认伦理批准，以便于后续能够对实验室培养的成熟卵子受精来制造人类胚胎。
Telfer同时还提到，实验室的结果可能是无效的，但这是激动人心的第一步。
新研究首次观测到神经干细胞的分裂过程
瑞士一个研究小组近日首次观测到成年小鼠大脑神经干细胞的分裂过程，这一突破不仅可以加深对脑细胞发育的理解，还有助于对阿尔茨海默氏病和帕金森病的治疗研究。
科学家之前曾假设神经元的生长甚至在出生之前就已结束，但过去20年的研究证实，成年哺乳动物的大脑可以生长出新的神经元。由苏黎世大学脑研究所领导的一个国际团队以小鼠大脑为模型，首次展示了这种情况，相关论文已发表在最新一期美国《科学》杂志上。
中枢神经系统中的神经干细胞具有自我复制能力，能分化为其他更细化的细胞类型，比如神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞等，从而产生大量脑细胞组织。由于海马体位于大脑的位置比较深，过去要跟踪大脑中单细胞状态的神经干细胞在技术上几乎不可能。
研究人员使用了一种被称为双光子成像的显微镜技术，成功捕捉到活体小鼠脑细胞分裂的图片，并追踪到细胞的发育和成熟过程，时间长达两个月。这项研究不仅观察到神经干细胞的分化和生长过程，同时还观测到新的神经元如何融入成年鼠的海马体中，后者是大脑中负责学习和记忆的区域。
研究显示，神经干细胞的成熟过程非常短，因为它们在成熟分化成神经元之前只完成了几轮细胞分裂。研究人员就此假设，这可以解释为什么新产生的神经元数量随着年龄增长而急剧下降。
研究团队表示，了解新的脑细胞在人的一生中如何诞生和发育，对推进人类大脑疾病的研究十分有益，未来希望能够使用神经干细胞进行脑部修复，来治疗认知退化、阿尔茨海默氏病、帕金森病以及重度抑郁症等疾病。
一种氨基酸水平影响乳腺癌扩散
英国癌症研究会发布的一项新研究显示，天冬酰胺这种氨基酸在乳腺癌扩散过程中扮演重要角色。限制小鼠体内的天冬酰胺水平能降低癌细胞扩散几率，这一发现有助未来给病患提供更好的治疗方案。
多数乳腺癌患者是由于癌细胞扩散到肺部、脑部等其他器官而死亡。英国癌症研究会剑桥研究所领衔的团队在实验室中利用小鼠深入分析这种扩散过程背后的机制。
研究人员在新一期英国《自然》杂志发表论文说，他们在实验中通过特定药物来抑制小鼠体内产生天冬酰胺，并且改变小鼠的日常饮食，尽量减少从食物中摄入这种物质。结果显示，这能有效降低它们体内乳腺癌细胞扩散的几率。
天冬酰胺是常见的氨基酸之一，除了人体内会产生这种物质外，芦笋、大豆、奶制品等食物中都有较高含量。
研究人员进一步比较部分癌症病患的数据发现，乳腺癌细胞产生天冬酰胺的能力越强，癌细胞扩散的可能性就越大。这一发现也可能适用于肾癌、头颈癌等癌症。
论文主要作者、剑桥研究所的格雷格·汉农教授说，未来医生可以通过为乳腺癌患者制定特殊的餐饮或以其他形式来降低他们体内的天冬酰胺水平，这能对乳腺癌及其他癌症的治疗起到很好的辅助作用。
运动可降低肺癌手术后并发症风险
澳大利亚研究人员最新发现，在肺癌手术前进行常规锻炼可以将术后出现并发症的风险降低近一半，同时还可以减少住院时间。
外科手术是肺癌的主要治疗方法，但术后可能出现胸腔感染、呼吸衰竭、胸内出血等并发症，严重时可危及生命。澳大利亚悉尼大学等机构研究人员在新一期《英国运动医学杂志》上发表的论文说，术前锻炼可有效降低肺癌手术后并发症的发生率。
研究人员对数据库中13项相关临床试验结果进行了分析。参与试验的对象为806位分别患有肠癌、肝癌、食道癌、肺癌、口腔癌及前列腺癌的患者。试验对象在手术前进行了2周左右的体育锻炼，锻炼项目多为散步、抗阻力训练等，频率为每周3次或每天3次不等。
分析显示，运动对肺癌患者的影响最为明显。与不运动的患者相比，参加锻炼的患者出现并发症的风险降低48%，住院时间也缩短了近3天。
研究人员表示，由于相关试验数据较少，术前锻炼对其他癌症患者的影响尚不明确。但曾有研究显示，运动可以改善口腔癌和前列腺癌患者的术后生活质量。
为寻找更高效的木质纤维素降解方法，法国国家农学研究所和法国国家科学研究中心的科研人员将目光集中在自然界中某些极为擅长加速木材腐烂的丝状真菌上，研究这些木腐菌分泌的酶在木材腐烂过程中发挥的作用。从2014年开始，研究人员对能够迅速引起木材白色腐朽的“血红密孔菌”进行了基因组测序，并研究其侵蚀木材后所分泌的各种酶的催化功能。
研究人员在英国《自然·化学生物学》杂志发表研究报告说，他们找到了一类此前未被发现的酶，能够高效降解木质纤维素中难以被水解的木聚糖，可被列为“多糖裂解单加氧酶”的第四个家族。针对松树和杨树进行的实验证明，与工业上通常使用的纤维素酶相比，新发现的这类酶能够使木材转化为葡萄糖的效率翻倍，因此对研发高效生物燃料生产技术有重要意义。
运动可降低肺癌手术后并发症风险
澳大利亚研究人员最新发现，在肺癌手术前进行常规锻炼可以将术后出现并发症的风险降低近一半，同时还可以减少住院时间。
外科手术是肺癌的主要治疗方法，但术后可能出现胸腔感染、呼吸衰竭、胸内出血等并发症，严重时可危及生命。澳大利亚悉尼大学等机构研究人员在新一期《英国运动医学杂志》上发表的论文说，术前锻炼可有效降低肺癌手术后并发症的发生率。
研究人员对数据库中13项相关临床试验结果进行了分析。参与试验的对象为806位分别患有肠癌、肝癌、食道癌、肺癌、口腔癌及前列腺癌的患者。试验对象在手术前进行了2周左右的体育锻炼，锻炼项目多为散步、抗阻力训练等，频率为每周3次或每天3次不等。
分析显示，运动对肺癌患者的影响最为明显。与不运动的患者相比，参加锻炼的患者出现并发症的风险降低48%，住院时间也缩短了近3天。
研究人员表示，由于相关试验数据较少，术前锻炼对其他癌症患者的影响尚不明确。但曾有研究显示，运动可以改善口腔癌和前列腺癌患者的术后生活质量。