2014年07月11日《科学》杂志精选

yhs210

封面故事&特刊：HIV/AIDS
Australia shows its neighbors how to stem an epidemic
《科学》杂志的编辑就这一特刊邀请了专家对全球HIV/AIDS疫情的状况发表评论，其中包括各种为减轻其负担而取得的前沿性成就。一组特别的新闻及相关视频还配上了一篇《观点》、一篇《视角》及一篇《评论》。由Waafa El-Sadr撰写的《观点》凸显了近些年来在治疗HIV上所取得的值得关注的进展；但文章认为，暗示在HIV战役中已经接近成功会有将仍然存在的挑战最小化的风险。El-Sadr说，与其围绕着即将根除AIDS累积过多的兴奋，公众应该记得，在其它的与疾病的战役——如根除天花——中只有通过持续的努力才取得了成功。
由Susan Zolla-Pazner撰写的《视角》聚焦于HIV疫苗研发中的一个关键问题--是否应该用专注于刺激常规抗体的疫苗策略或是应该用那些专注于刺激广谱性中和抗体（bnAbs）的疫苗策略。人们认为，由于HIV会很快地突变，从而导致许多病毒亚组的出现，因此一种疫苗需要能诱出可识别许多不同病毒株的抗体才算有效。因此，研究人员正忙于尝试设计会诱出bnAbs的疫苗。Zolla-Pazner指出，但与此同时一批数量不断增长的研究提出，由疫苗诱导的常规抗体可提供强有力的保护，尽管其提供保护的范围有所减少。最后她说：“两种方法都有其强项与弱点，必须以同样的力度来研究这两种方法。”由Dan Barouch和Steven Deeks撰写的评论对为什么更好地了解免疫系统可庇护潜在的感染HIV的细胞的方法——即使是在正在进行中的抗逆转录病毒治疗之中——可导致更好的基于免疫的HIV疗法的研发进行了讨论。
在本特刊中的新闻文章是由Jon Cohen撰写的，它重点介绍了澳大利亚在抗HIV/AIDS上取得的成功以及它是如何成为周边国家的一个模范，这些国家包括巴布亚新几内亚、印度尼西亚以及马来西亚；《科学》杂志在今年春季造访过它们中的所有国家。澳大利亚有着世界上对HIV做出的最有效的反应之一，它的HIV人均相关感染比美国少了近4倍。该国差不多阻止了毒品注射人群中的HIV传播，HIV在该人群中的扩散可以是相当快速的。澳大利亚的先进举措包括普遍的针头和注射器交换计划，以及在悉尼市的一个毒品使用者可在有医疗监督的情况下无需害怕受到起诉而用清洁设备注射毒品的中心。
第二篇新闻性文章凸显了为什么HIV感染仍然在有着男-男性关系的男子中有所上升，尽管在澳大利亚可获得抗逆转录病毒（ARV）的药物。去年，该国观察到的新发感染跳增了10%，其中大多数发生在这一人群中。尽管ARVs治疗可大大降低异性间传播的可能性，但这些药物可能在男-男性关系的男子中因为各种生物学及社会性因素而没有同样的预防能力。新南威尔士州悉尼大学的柯比研究所一直在研究这一人群中HIV感染率的上升情况。
第三篇文章讨论了对巴布亚新几内亚（PNG）所做的HIV/AIDS的可怕预测，但该预测并未被证属实。2004年，一个由主要的流行病学家组成的国际小组为PNG的HIV感染拉响了警报；他们这样做是有良好理由的：安全套使用率低下、相对较少的男性曾接受过医疗性包皮环切，以及对妇女的暴力行为及一夫多妻现象的盛行。早期的预测提出，到2014年的时候，10%的PNG成年人会被HIV感染；但如今，官方估计提示，该感染率只有0.65%。正如这篇文章所报道的，PNG正在艰难地描述为什么早期的预测会如此夸大其词，但有关流行范围的真正大小及确切的驱动因子也存在着许多困惑。据评估该国整个范围内的这一传统的研究人员披露，能帮助遏制该流行的一个文化因素是传统的阴茎切割，它对应于低HIV流行率。
另外一篇文章对Nafsiah Mboi进行了简介，Nafsiah Mboi在2012年成为印度尼西亚的卫生部长。在过去的10年中，印度尼西亚的新发HIV感染跳增了25%。在成为卫生部长后不久，Mboi面对了一波批评，因为她当时引进了一个使用安全套运动--这是一个旨在降低新发感染率的举措。该文章介绍了在澳大利亚专家的支持下，Mboi在面对宗教与文化的障碍时所做的帮助印度尼西亚对抗HIV流行日益增多的尝试。
最后一篇文章讨论了在马来西亚的HIV流行，该疫情在很大程度上受到了毒品注射使用者的驱动，但现在有更多的新发感染源自性传播。尽管由Adeeba Kamarulzamana——她是一位在澳大利亚接受过学术训练的马来西亚人——进行领导，但马来西亚仍然对其国内同性恋男子及变性人群体中日益增加的疫情有着深度的否认，且对这些人群中的HIV的传播进行追踪的研究很少。（DOI: 10.1126/science.345.6193.152）
对HIV-1来说，只有强者才能生存
Selection bias at the heterosexual HIV-1 transmission bottleneck
对HIV-1在异性伴侣间传播的一项新的研究揭示，总的来说，只有那些在演化上最适合的病毒变异株才能感染新的宿主。这一发现可帮助解释为什么不到1%的无保护的异性间接触会导致HIV-1（这是该病毒最常见且致病性的病毒株）的感染，它意味着除了有其它益处之外，即使是略微降低病毒适合性的预防性或治疗性方法就有可能显著地降低传播率。该病毒的异性性传播通常是由某单一“始创者”病毒--它只是由某HIV供者所具有的许多基因组变异体之一--所建立的。因此，Jonathan Carlson及其同事研究了赞比亚的一个大型的异性伴侣群组，这些人具有不一致的HIV感染——也就是一个伴侣受到了感染而另外一个则没有被感染——达10年之久。在他们研究的过程中，研究人员对在这些伴侣中的137个HIV-1传播事件做了记录并进行了分析，并将许多供者的遗传性病毒变异株与引起初始受者感染的单一、特定病毒基因组进行了比较。他们发现，在感染新宿主上最为成功的病毒基因组共有大多数的氨基酸序列--且看来最类似于--该群组的“共有”序列，研究人员预测该序列在新近感染宿主中有着最佳的病毒基因功能及强健的适合性。他们说，与这一共有序列相比，一个病毒基因组所获得的差异或多态性越多，它感染一个宿主的可能性就越小。据研究人员披露，这一对高度适合性病毒基因组的选择偏好似乎会通过某些诸如供者的病毒载量、受者性别、生殖器溃疡的存在及接触时有炎症等因素而丧失或被稀释。总之，他们的结果提示，异性性接触HIV-1常常会导致无效性感染，直到具有较高适合性的变异株能够站稳脚跟、跨越粘膜屏障并在全身传播。由Sarah Joseph 和 Ronald Swanstrom所撰写的一篇《观点栏目》更为详细地描述了这一研究及其可能的在临床上的含义。（DOI:10.1126/science.1254031）
不良营养对精子的代间影响
In utero undernourishment perturbs the adult sperm methylome and intergenerational metabolism
据一项新的研究报告，限制怀孕小鼠的热卡摄入可对其后代精子造成影响，从而导致这两种生物体及其随后世代中的代谢性疾病。科学家们已经知道，产前环境会影响成年人及随后世代的代谢健康。尽管他们怀疑表观遗传学——一种包括像在DNA上添加甲基基团这样的修饰过程——起着某种作用，但表观遗传学影响代际传承的机制则一直不清楚。在此，Elizabeth J. Radford等人在怀孕小鼠的妊娠晚期——那时通常是甲基基团被添加到雄性胚胎精子前体细胞的DNA上的时候——让其进食某种低热卡饮食。研究人员显示，接触这种不良营养环境会改变发育中胚胎的甲基化；精子的通常发生甲基化的DNA区域——这是一个会影响基因表达的过程——会经历甲基化减少。至关重要的是，这些区域有些处于与糖耐量及胰岛素分泌有关的基因之中或其上游。出生时在这些地方甲基化不足的雄性小鼠有着低出生体重、受损的胰腺功能及葡萄糖不耐受。Radford等人想，也许继承这些精子的下一世代的雄性小鼠不会以同样的方式患病，因为它们的精子甲基化会被重新编程。但情况相反，这些“F2”雄性小鼠也表现出了显著下降的出生体重及葡萄糖不耐受。研究人员后来发现，这是因为大多数的差异性甲基化区域在F2小鼠中维持原样，而这些区域位于DNA的抵抗重新编程的节段。文章的作者提出，在精子细胞发育的关键时间窗时期在子宫内接触不良的营养环境可影响精子的与后代代谢性疾病有关的甲基化的方面。（DOI:10.1126/science.1255903）
真实世界的微观数据是理解家庭开支的一个良助
Harnessing naturally occurring data to measure the response of spending to income
由Michael Gelman及其同事所做的一项新的研究对一个基准经济理论给予了支持但有若干附加说明，该理论提出，人们的开支或消费模式并不深受得到薪水支票的影响。研究人员实际上确实发现，大多数的人会在得到他们的定期薪水支票或退休金付款之后的4天中展现出一个爆发式的消费，但他们也观察到，这一现象可大致由得到报酬后当刻所赋予的支付定期账单的便利——例如某人的房租或学费——来解释。他们说，那些因应得到收入而在非必须品上花费更多的人是那些有着较少资金资源储备的人，后者往往没有多少可自由支配的收入或可得到的信贷。作者用来做出这些发现的新颖的数据库或对未来的研究及政策分析极为有用，因为其能克服先前的与衡量家庭开支（先前的工作没有提供有关不同收入来源及消费形式的同步信息）有关的障碍。为了分析由在美国的7万5000位个人在连续300天的过程中所进行的6000万次财务交易业务，Gelman与他的同事与金融聚合与服务应用——或被称作Check的“应用程序”——进行了协作。具体来说，他们显示，在定期薪水支票或社会保障金支票到达当日，一个人的总开支往往会比其日常平均开支高出约70%--而该开支至少在接下来的4天中仍然处于高水平。据这些研究人员披露，但该超支中的至少40%可归结于与定期现金流入相连的定期现金外流——如房租及水电费。他们所用的数据超比例地代表了男性及年龄在25至44岁间的人，但也包括了大量的代表性最不充分的社会-人口群体。在将来，像这样的个体水平的分析——它依赖于像那些由Check所提供的自然发生的数据——或可帮助经济学家及决策者能更准确地预测个体将如何对退税或他们的其他收入改变做出反应。（DOI:10.1126/science.1247727）