生物通报道：Cell创刊于1974年，现已成为世界自然科学研究领域最著名的期刊之一，并陆续发行了十几种姊妹刊，在各自专业领域里均占据着举足轻重的地位。Cell以发表具有重要意义的原创性科研报告为主，许多生命科学领域最重要的发现都发表在Cell上。本月《Cell》前十名下载论文为：

Single-Cell Map of Diverse Immune Phenotypes in the Breast Tumor Microenvironment

了解肿瘤微环境中的免疫细胞表型，对了解癌症进展和免疫疗法的机制是必不可少的。近日，纪念斯隆凯特琳癌症中心的研究人员就在《Cell》杂志上发表了一份目录，详述乳腺癌微环境中的免疫细胞表型。

研究人员从8名乳腺癌患者的肿瘤样本及配对的正常血液、乳腺和淋巴结样本中获得多个免疫细胞，开展单细胞RNA测序实验。之后，他们利用SEQC流程和一种名为“Biscuit”的计算方法，对这些组织中的免疫细胞进行聚类和鉴定。

这篇论文的通讯作者，纪念斯隆凯特琳癌症中心的Dana Pe'er和Alexander Rudensky表示：“这份图谱反映了适应性和先天免疫系统在免疫细胞上的多样性，以及与周围组织相关的巨大变化。”

目前，人们采用免疫检查点阻断药物来治疗某些类型的癌症已经取得了一些进展。因此，人们有意梳理肿瘤微环境中的免疫特征，看看调节性T细胞（Treg）、效应T细胞及其他免疫细胞是促进还是延缓肿瘤生长。

研究人员利用Illumina的HiSeq 2500测序仪、Droplet Genomics的芯片，以及定制的inDrop单细胞RNA-Seq微流体平台，对47,016个免疫细胞进行转录组分析。这些细胞来自8名从未接受过治疗的原发性乳腺癌患者。他们同时还对配对的正常血液、乳腺和淋巴结组织的免疫细胞进行单细胞RNA-seq分析。

研究人员指出，研究对象包括表达雌激素受体（ER）的肿瘤、表达孕激素受体（PR）的肿瘤、表达人表皮生长因子受体2（HER2）的肿瘤，以及ER、PR和HER2都不表达的三阴肿瘤。如同预期的那样，他们看到了各种免疫细胞簇，包括单核细胞、巨噬细胞、肥大细胞、T细胞、B细胞、树突状细胞和嗜中性粒细胞。单细胞测序揭示复杂的肿瘤微环境

Transient osmotic perturbation causes long-term alteration to the gut microbiota

斯坦福大学的研究人员发表了题为“Transient osmotic perturbation causes long-term alteration to the gut microbiota”的文章，发现在小鼠出现腹泻时，保护肠内膜免受它的内含物损害的粘液层变薄，但在泻药移除两周后完全恢复。位于肠道内膜的细胞在泻药处理期间也会改变形状，但是在几天后也会恢复正常。这有助于研究人员理解患者(比如肠易激综合征患者)中的肠道菌群变化与腹泻之间的关系。

这一研究成果公布在Cell杂志上，由斯坦福大学Justin Laine Sonnenburg教授领导完成，其研究组专注于肠道微生物研究，曾针对世界上少数几个传统狩猎群体的肠道微生物进行了研究分析，指出他们的肠道生态系统与这一人群季节性饮食变化一样，存在强烈的周期性。

人类肠道中的微生物经常经历不同浓度的溶解物质，而诸如Miralax之类的便秘缓解剂通过将更多的水带入肠道中而发挥作用，也因此会对驻留在肠道中的微生物造成渗透压休克。

在这篇文章中，研究人员将Miralax添加到已接受人类肠道微生物定植的无菌小鼠和携带着正常小鼠肠道微生物的小鼠喝的水中，这会导致这些小鼠腹泻。

结果他们发现在接受这种处理之前、期间和之后，这些小鼠的肠道微生物群落组成差异很大。如果将经过Miralax处理的小鼠与携带着完整的肠道微生物组的小鼠持续地放置在相同的笼子中或者与来自具有完整微生物组的小鼠的粪便一起持续地放置在相同的笼子中，就能够将S24-7重新导入到这些经过处理的小鼠肠道中，这就提示着接触肠道微生物就有可能逆转由腹泻引起的肠道菌群变化。

A Fine-Scale Functional Logic to Convergence from Retina to Thalamus

在近期的“上海论坛2018”上，伦敦大学学院计算机系计算神经科学教授李兆平指出，“看见”和“看到”是不一样的，我们的视网膜仅仅起到摄像机的作用，真正让你看到东西的是你的大脑。

但从眼睛视网膜到大脑的这个信息传递过程还是一个谜，有时大脑甚至会忽略掉眼睛所看见的东西，而自己虚构出景象，要想破解这个谜题，需要更先进的技术。

来自哈佛医学院，波士顿儿童医院的一组研究人员研发出了一种能追踪视网膜神经元传递视觉信息给大脑丘脑的深远活动（称为boutons）的新技术，丘脑是大脑中用于处理图像的重要区域。

这一研究成果公布在Cell杂志上，由哈佛医学院Mark Andermann博士，Chinfei Chen领导完成。

我们人类大脑大多都包含有860亿个神经细胞或神经元，这些神经元可以与其它任何神经元进行双向对话。

为了更清楚地了解这个迷宫网络中的神经元如何整合信息，即多个神经元如何发送信息并将其信息与目标神经元结合，Andermann博士等人聚焦于一个单向信息传递（从视网膜到大脑）的罕见病例。

研究人员发现当不连续的视觉信息传递到大脑时，不同类型的视网膜神经元会对不同特征内容做出应答，比如物体的运动方向，亮度或大小。从眼睛的“看见”到大脑的“看到”

Defects in the Alternative Splicing-Dependent Regulation of REST Cause Deafness

“我们现在能恢复部分听力，特别是较低频率的声音，并救活一部分感觉毛细胞，”美国国立卫生研究院国家耳聋和其他沟通障碍研究所（NIDCD）人类分子遗传实验室主任Thomas B. Friedman博士说。“如果这种小分子药物对人类DFNA27型耳聋有效，那么它将有可能治疗其他遗传学渐进性听力受损。”

十几年前，Friedman博士和另一位项目领导人Robert J. Morell博士分析了一个被称为LMG2大家族成员的基因组。耳聋在LMG2家族具有遗传优势，孩子只要从父母身上继承1个有缺陷的基因拷贝，就会表现出听力受损。

研究人员将引起耳聋的突变锁定在4号染色体的DFNA27区域，其中包含十几个基因，但是，NIDCD团队一直未能找到确切的致病突变。

一个重要线索来自爱荷华大学近期报道的小鼠RE1沉默转录因子（RE1 Silencing Transcription Factor，Rest）导致DFNA27型渐进性耳聋。《Cell》新型药物治疗恢复耳聋小鼠部分听力

Turbulence Activates Platelet Biogenesis to Enable Clinical Scale Ex Vivo Production

富含营养的血液流畅地流经全身。在一项新研究中，京都大学的科学家们意外发现，血液中细小的水平湍流可以极大地促进血小板生成。利用这一新发现的知识，他们研发了一种生物反应器，利用iPS细胞快速生产海量血小板，这些血小板可用于帮助患者伤口愈合。

输血是最古老的细胞治疗形式，几个世纪以来就这么做了。血小板是促进止血的血细胞，输血小板常见于手术、癌症以及血小板相关疾病治疗。但是，来自捐赠者的血小板只能储存几天，因此红十字等组织需要定期组织采血。随着人口老龄化增加，许多国家都将出现血液供体短缺，例如日本，未来十年，平均每五位患者的血小板捐赠者将下降到仅剩4人。

京都大学iPS细胞研究所（CiRA）教授Koji Eto课题组利用iPS细胞技术生产血小板以取代对捐赠者的依赖。实际上，血小板是非常小的碎片，血流不断冲刷一种名为巨核细胞的大型细胞，掉落下来的细胞表面就是血小板。巨核细胞可以长时间储存，但它们在体内极为罕见，因此很难从供体处获得。Eto课题组找到了解决问题的关键——利用iPS细胞无限供应巨核细胞。

为了从巨核细胞生产血小板，工程师们构建了模拟血流的生物反应器。但是，像常规患者护理需要1000亿个以上血小板，没有生物反应器可以达到这种生产量。

“生物反应器相关研究很多，但是它们都只使用层流（laminar flow），没人想到用湍流（turbulence），”Eto说。

为了达到患者治疗所需的数量，新研究表明，结合湍流是生物反应器的关键。这种认识来自研究人员对小鼠血液流动的微观观察：虽然血流大部分是层流，但是巨核细胞周围存在湍流。

为了制造湍流，他们的新生物反应器采用了法压咖啡壶式的上下压动。进一步研究表明，湍流刺激了三种介质：巨噬细胞移动抑制因子、胰岛素生长因子结合蛋白2以及NRD转化酶（nardilysin），过去人们从未发现过，这些物质对血小板生成至关重要。iPS细胞生物反应器制备海量血小板新工艺

(生物通)