封面图片:Jasiek Krzysztofiak/Nature
封面故事
全球碳排放已达危机点
气候变化既可称得上是我们这个时代的一个科学问题,也可称得上是一个社会问题。除非采取果断的行动,否则地球或将在本世纪末升温3 °C以上,并伴随前所未有的极端天气、海平面上升、物种大灭绝和人类苦难。气候变化的科学性和威胁显而易见,但现实世界和它的领导者却反应迟缓。本周,《自然》与全球220多家新闻媒体将共同响应“即刻报道气候变化”(Covering Climate Now)的合作倡议,在9月23日联合国气候峰会于纽约召开之前,增加对气候变化的报道力度。随着为气候罢课的青少年气候运动愈演愈烈,这场辩论的激烈程度也在不断升级。人类智慧应能应对这一挑战,但前提是社会、产业和政府下定决心,立即行动。
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社论:Act now and avert a climate crisis
模拟早期人类胚胎的发育
近期《自然》报道了一种可以成功模拟人类胚胎着床后关键过程的系统,它不仅有助于增强我们对人类胚胎早期发育的理解,也绕过了与人类胚胎研究相关的生物伦理问题,因为该系统是在一种严格受控的环境下使用人体多能干细胞(PSC)。
关于着床后早期胚胎发育的研究一直是受限的,限制因素包括细胞培养方法未达最佳标准,以及生物伦理指南禁止使用受精后培养超过14天的人类胚胎。人类和小鼠多能干细胞(可以分化为特化的细胞类型)一直被用于模拟着床后的胚胎发育,但是这类系统在重现关键发育事件方面的成功率是有限的。
傅剑平及同事展示了一种用于培养人体多能干细胞的受控环境,它可以提高合成模型系统的效率和可重复性。他们开发出来一种微流体装置——由三个通道组成,分别用于放置细胞可嵌入的材料,装载干细胞,以及输运刺激干细胞分化的因子。作者借此能够控制干细胞在早期人类胚胎中面向主要细胞谱系的分化,产生合成的胚胎样囊。这些囊缺少生成可活胚胎的特化细胞类型。作者还鉴定出了驱动胚胎发育中的关键事件的特化细胞类型。
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论文:Controlled modelling of human epiblast and amnion development using stem cells
改造癌症免疫疗法以治疗心脏病
根据《自然》发表的一项基于小鼠的概念验证研究,一种癌症免疫疗法或能用于治疗某些心脏损伤。研究显示,靶向免疫细胞——CAR-T细胞可以恢复心脏损伤模型小鼠的心脏功能。至于这种方法能否实现临床转化,还需要开展更多的研究才能确定。
心肌纤维化由心肌成纤维细胞过量引起,心肌成纤维细胞在受伤时活化,会导致心脏变硬,影响心脏功能。在大部分类型的心脏病中都会出现这种情况,但是却少有可以改善症状的疗法,而且已知并无疗法是直接靶向过度心肌纤维化的。
靶向疗法已经有了一些成功治疗癌症的案例,比如使用工程改造T细胞识别和摧毁癌细胞。Jonathan Epstein及同事调查了类似的方法是否也适用于心肌纤维化。作者在患病人类心脏的活化心肌成纤维细胞上鉴定出了一种候选靶蛋白,并且利用心脏损伤和纤维化模型小鼠开展试验,表明通过改造CAR-T细胞来识别这种蛋白,可以减少心肌纤维化,增强小鼠心脏功能。
CAR-T免疫疗法已被美国食品药品监督管理局(FDA)批准用于治疗某些类型的癌症。但是,在考虑将其用于治疗人类心脏病之前,还需要做更多的工作来最大程度地降低安全风险,以及确定本研究所鉴定出的蛋白是否是最佳治疗靶标,作者总结道。
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论文:Targeting cardiac fibrosis with engineered T cells
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