中国学者2020年度高影响力研究排行榜(Springer Nature生命科学领域 上)

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近日,国际学术出版行业龙头Springer Nature发布了中国学者2020年度高影响力研究,来自商业经济政治与法律、化学与材料科学等10个学科的202篇期刊论文和119篇高影响力图书章节入选中国学者年度高影响力研究,其中生命科学与生物医学学科有20篇期刊论文入选。,本篇推送将介绍生命科学领域20篇的相关研究。本期推送前10篇,下期推送后10篇。推送顺序根据文章先后顺序,不一定代表影响力排名。

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1. 高效泛冠状病毒融合抑制剂EK1C4可抑制SARS-CoV-2感染

2020年3月30日,复旦大学基础医学院分子病毒重点实验室姜世勃团队、陆路团队以及中国科学院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室朱云团队合作,在Cell Research杂志上发表了题为《Inhibition ofSARS-CoV-2 (previously 2019-nCoV) infection by a highly potent pan-coronavirusfusion inhibitor targeting its spike protein that harbors a high capacity tomediate membrane fusion》的研究。文章引用502次

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为了开发特定的抗冠状病毒治疗和预防药物,本研究首先确定了病毒感染背后的分子机制,发现SARS-CoV-2比SARS-CoV表现出更好的质膜融合能力,SARS-CoV-2的S蛋白S2亚基中HR1结构域中几个突变氨基酸残基可能与增强的与HR2结构域的相互作用有关。于是,作者生产了一系列针对HR1结构域的广谱冠状病毒融合抑制剂EK1的脂肽类物质,发现EK1C4是对抗SARS-CoV-2 S蛋白介导的膜融合和假病毒感染最有效的融合抑制剂,IC50s分别为1.3和15.8 nM,比EK1高出约241倍和149倍。EK1C4还对其他人类冠状病毒假病毒(包括SARS-CoV和MERS-CoV)以及SARSr-CoV的膜融合和感染非常有效,有效抑制了包括SARS-CoV-2在内的5种活人冠状病毒的复制。实验表明EK1C4可用于预防和治疗目前流行的SARS-CoV-2和新兴的SARSr-CoV感染。

2 间充质干细胞来源的外泌体经miR-21通过缓解ER应激和抑制p38MAPK磷酸化来保护β细胞免受缺氧引起的凋亡

2020年3月4日,福建医科大学临床医学部以及厦门大学福建省移植生物学重点实验室王水良、Weizhen Wu、Jin Chen等合作,在Stem Cell Research & Therapy杂志上发表了题为《Mesenchymal stem cell-derived exosomes protect beta cells againsthypoxia-induced apoptosis via miR-21 by alleviating ER stress and inhibitingp38 MAPK phosphorylation》的研究。文章引用13次

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缺氧是移植后β细胞死亡和功能障碍的主要原因,本项研究揭示了缺氧条件下间充质干细胞(MSC)产生的外泌体对β细胞的影响及其潜在机制。实验发现,缺氧显著诱导β细胞凋亡,而来自MSC的外泌体显著改善β细胞存活率,保护β细胞免受缺氧诱导的凋亡。转染一系列miRNA模拟物后发现,miR-21模拟物使缺氧状态下β细胞的存活率显著提高,p38 MAPK信号和内质网应激相关蛋白表达量下调。而在用miR-21抑制剂预处理外泌体后,这些变化都发生逆转。这一结果表明,MSC外泌体可以提高封装胰岛的存活率,使糖尿病患者受益。

3 基于颜色、深度和形状的3D水果检测

2019年3月30日,华南农业大学教育部农机装备关键技术重点实验室邹湘军仲恺农业工程学院Yunchao Tang合作,在Precision Agriculture杂志上发表了题为《Color‑, depth‑, and shape‑based 3D fruitdetection》的研究成果。文章引用46次

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为了检测自然环境中植物上的球形或圆柱形果实,本研究提出了一种基于颜色、深度和形状信息的新型检测算法,从而引导收割机器人自动采摘它们。收割机器人在野外捕获了辣椒、茄子和番石榴,检测精度分别为0.864、0.886和0.888,召回分别为0.889、0.762和0.812。实验表明,该算法是通用且强大的,因此适用于农业收割机器人。

4 单细胞测序对恢复期新冠患者的免疫细胞分析

2020年5月4日,第二军医大学国家肝癌科学中心王红阳院士团队、军事医学科学院生物工程研究所陈薇院士团队中山大学中山眼科中心眼科国家重点实验室肖传乐教授团队合作,在Cell Discovery杂志上发表了题为《Immune cell profiling of COVID-19 patients in the recovery stage by single-cellsequencing》的研究成果。文章引用294次

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该研究首次描述了COVID-19患者在早期恢复阶段(ERS)的炎症免疫特征——持续7天以上,表明COVID-19患者在出院后仍然具有一定的脆弱性。单细胞分析显示免疫细胞的相互作用,发现COVID-19患者的ERS将增加CD4++IL1β+单核细胞群体。此外,研究人员还鉴定了新的病毒特异性B细胞受体(BCR),这将有助于针对SARS-CoV-2的疫苗和抗体的开发。

5 直接从临床样本中大规模平行测序SARS-CoV-2基因组的多种方法

2020年6月30日,中国科学院大学华大基因教育中心陈唯军、Yanyan Zhang等人广州医科大学第一附属医院呼吸疾病国家重点实验室黎毅敏合作,在Genome Medicine杂志上发表了题为《Multipleapproaches for massively parallel sequencing of SARS-CoV-2 genomes directlyfrom clinical samples》的研究成果。引用38次

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该研究首次使用扩增和捕获的全基因组测序系统地调查了SARS-CoV-2的个体间和个体内部变异,也是多种方法之间的第一项比对研究。此项工作为SARS-CoV-2和其他新发病毒的基因组测序和分析提供了切实可行的解决方案。

6支持细胞中Foxg1的敲除可增加新生小鼠耳蜗中支持细胞向毛细胞的转分化

2019年9月4日,东南大学生命科学研究院柴人杰团队Cellular and Molecular Life Science杂志上发表了题为《Knockdown of Foxg1 in supporting cells increases the trans‑differentiation of supporting cells into hair cells in the neonatalmouse cochlea》的研究成果。引用34次。

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Foxg1是参与形态发生、细胞命运决定和增殖的众多叉头盒基因之一,此前被报道为哺乳动物内耳形态发生所必需的。然而,Foxg1基因敲除的小鼠在出生时就会死亡,因此出生后Foxg1在调节毛细胞(HC)再生方面的作用尚不清楚。本项研究为Foxg1在调节新生小鼠耳蜗中来自支持细胞和祖细胞的毛细胞再生方面的作用提供了新的证据。

7 使用wtdbg2快速准确地进行长读组装

2019年12月9日,中国农业科学院农业基因组研究所阮珏博士与美国Dana-Farber癌症研究所李恒博士合作,在Nature Methods杂志上发表了题为《Fast and accurate long-read assembly with wtdbg2》的研究成果。引用250次。

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该研究开发了三代测序数据组装算法——wtdbg2。Wtdbg2遵循overlap-layout-consensus模式。该算法基于基于模糊布鲁因图(FBG)理论开发,通过快速全面比对序列数据提高了组装效率。结果显示,其速度是已发布工具的2-17倍,并实现了相当的连续性和准确性,为未来的人群规模长读长测序数据组装铺平了道路。

8 不确定的异质物种复合物的多位种系发生和分类系统

2020年3月5日,吉林农业大学植物保护学院刘淑艳教授团队BMC Microbiology杂志上发表了题为《Multi-locus phylogeny and taxonomy of an unresolved, heterogeneousspecies complex within the genus Golovinomyces (Ascomycota, Erysiphales),including G. ambrosiae, G. circumfusus and G. spadiceus》的研究成果。引用12次。

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本研究中进行的植物遗传学和形态学分析揭示了三种不同的物种,G. ambrosiae(包括G.spadiceus),G. latisporus(≡Oidium latisporum),和G. circumfusus。研究结果提供了有力的证据,证明多位植物遗传学和形态学分析的结合是确定高氏白粉菌属物种的有效途径。

9 血管紧张素转换酶2(ACE2)的表达和意义

2020年5月14日,南方医科大学第三附属医院胸外科彭江州教授团队西南医科大学表观遗传学和肿瘤学重点实验室傅俊江教授团队合作,在Molecular Biology Reports上发表了题为《Expressionsand significances of the angiotensin‑converting enzyme 2 gene, the receptor of SARS‑CoV‑2 for COVID‑19》的研究成果。引用47次。

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ACE2基因是SARS-CoV-2的受体。研究发现,ACE2在不同物种中高度保守。在正常组织中,ACE2的表达分布是器官特异性的,主要在肾脏、男性睾丸和女性乳房以及心血管和胃肠系统。睾丸、心血管和胃肠系统的高表达表明,SARS-CoV-2不仅可能攻击肺部,还会影响其他器官,特别是睾丸,因此,它可能会严重损害年轻男性的性发育,并导致成年男性不育。另一方面,ACE2的高表达与肾癌和肝癌的存活率提高有关,这表明ACE2是肾癌和肝癌的预后标志物。因此,ACE2是SARS-CoV-2的功能受体,在癌症中具有潜在的抗肿瘤作用。综上所述,这项研究不仅可能为进一步的新冠病毒和男性生育的医学发病机制提供潜在的线索,还可以表明ACE2基因在癌症中的作用的临床意义。

10 适应性实验室进化提高设计的谷氨酸棒状杆菌的甲醇耐受性和转化性

2020年5月7日,中国科学院天津工业生物技术研究所孙际宾团队和郑平团队合作,在CommunicationsBiology杂志上发表了题为《Adaptive laboratory evolutionenhances methanol tolerance and conversion in engineered Corynebacteriumglutamicum》的研究成果。引用11次。

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近年来,人们对合成甲基营养菌进行了深入的研究,以实现生物制造基于甲醇的燃料和化学品。然而,工程改造平台微生物以利用甲醇的研究主要集中在酶和途径工程上。本研究通过改善细胞对甲醇的耐受性来提高合成甲基营养菌的甲醇生物转化能力,强调了耐受性工程是开发优良合成甲基营养菌的有效策略。同时,发现了未报道的赋予高浓度甲醇耐受性的基因突变,为今后提高菌株甲醇利用率的工程设计提供了方向。

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