2024年国自然十大热点分析及研究思路解读

2024年国自然十大热点,国自然一直以来都是学术界的风向标,更是各位科研学者每年关注的重中之重。为了能让大家了解国自然风向,打造「国自然热点方向剖析」专题,揭秘巨噬细胞、铁死亡、线粒体等国自然热点领域,让您可以一招击中「国自然」热点。

2019 到 2023 年的国自然(部分结果)热点以及年度中标量进行了总结,也对 2024 年可以冲的研究方向进行了预测。看看其中有没有各位关注的研究领域呢?

我们能看出,铁死亡,巨噬细胞,线粒体相关的研究在近几年热度非常高,关于他们的中标数目也在逐年上升。

干细胞,炎症,甲基化和自噬相关的项目研究虽然在这两年有所下降,但依旧保持着较高比例的中标数目。

而肿瘤微环境,脂代谢,细胞焦亡以及细胞衰老等相关的研究虽然每年占比数目相对较少,但是整体的趋势稳定,中标数目一直保持在 100 至 300 之间。

巨噬细胞

首当其冲非「巨噬细胞」无疑,巨噬细胞是一种髓系免疫细胞,分布在全身组织中,能够摄取和讲解死亡细胞并协调炎症过程,是研究细胞吞噬、细胞免疫和分子免疫学的重要对象。目前研究发现巨噬细胞在脊椎动物的非特异性免疫和特异性免疫中都起着重要作用,具有识别清除病原体、杀伤靶细胞、抗原呈递、免疫调节等多种功能。

巨噬细胞是机体对病原体反应、炎症调节和组织再生的重要参与者,能够快速感知来自周围环境的多种信号,并整合信号做出相关反应从而参与机体稳态的维持。巨噬细胞功能异常与多种慢性炎症和自身免疫疾病有关,包括肥胖和2型糖尿病、哮喘、动脉粥样硬化、纤维化、癌症、炎症性肠病、多发性硬化症和类风湿关节炎。

2023年达到了888个中标数目。国自然标书中这个方向的研究主要集中在其其胞葬、极化、代谢重编程、表型等功能的探究。

巨噬细胞

国自然热点剖析 | 巨噬细胞研究思路解读

国自然热点 | 巨噬细胞最新研究思路

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铁死亡

其次是「线粒体」的研究,2023年通过的项目数量达到了778个。

首先,线粒体与“疾病问题”息息相关。近年来的研究表明,线粒体功能失调与人体各个系统的疾病如神经系统疾病、心血管系统疾病、肝脏疾病、肾脏疾病、糖尿病以及DNA损伤反应相关癌症的发生与发展联系紧密。癌细胞虽然不需要线粒体提供的能量就能存活,但癌细胞没有线粒体就不能生成新的DNA链,增殖形成肿瘤,因此,线粒体在肿瘤形成过程中发挥关键作用。

最重要的是,线粒体可以通过多种机制控制细胞死亡的方式,特别是调节性细胞死亡,如细胞凋亡(apoptosis)、NETosis、细胞焦亡(pyroptosis)、坏死性凋亡(necroptosis)等。

线粒体延伸方向也比较多。通过文献调研,线粒体研究文章中重要的关键词有细胞凋亡(Apoptosis),氧化应激(Oxidative Stress),线粒体自噬(Mitophagy),衰老,炎症等。

这也意味着,线粒体研究可与其他国自然热点相结合,实现“强强联合”。

线粒体

国自然热点剖析 | 线粒体再掀热潮!一文读懂相关研究思路

一文读懂研究热点『线粒体』研究思路分析

国自然中标热点分析:线粒体掀起新热潮!中标率持续飙升!

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铁死亡

还有就是「铁死亡」,作为一种相当有个性的细胞死亡方式,2023年通过的国自然标书数目更是勇创新高,已经超过了500项。

铁死亡与多种疾病的发生和发展相关,如神经系统疾病、肿瘤和心血管疾病等。因此,研究铁死亡的机制和调控对于理解这些疾病的发生机制,并开发相应的治疗策略具有重要意义。

这个方向的研究可以从铁死亡的诱导因素、调控机制以及与疾病的关系等方面进行探究。

铁死亡

国自然热点剖析 | 一文吃透「铁死亡」的研究思路与方法

不可撼动的C位——铁死亡!研究价值探讨

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甲基化

DNA甲基化(DNA methylation)是一种表观遗传修饰,它通过DNA甲基转移酶在二核苷酸的胞嘧啶C-5位添加一个甲基基团,引起不同基因的转录刺激或抑制,并调节各种细胞功能。DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变,从而控制基因表达。作为真核细胞正常而普遍的修饰方式,DNA甲基化也是哺乳动物基因表达调控的主要表观遗传学形式,并且DNA甲基化并不是一种永久的变化,而是可逆的。因此,DNA的甲基化与去甲基化的修饰有着广泛的应用,与遗传印记或肿瘤等多种基因性疾病都相关。

关于DNA甲基化研究一直以来都是顶级期刊、基金资助、临床研究、药物研发上市的多重热点,关于DNA甲基化的论文发表数量巨大。

甲基化

甲基化研究已经「烂大街」?还值得研究吗?

m6A研究已经“烂大街”?还能发表高分文章吗

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炎症

炎症是机体在受到外界侵害或环境压力下产生的正常自我保护反应,其目的是有助于修复受损的组织并防止进一步损伤。但机体若长期处于不可控的炎症状态则会引发炎性级联反应,导致一系列并发症。而「炎症小体」在炎症的发生发展过程中起着重要的调控作用,引起众多科研工作者的关注。

炎症相关国自然课题数据分析

炎症

国自然研究热点 | 「炎症」相关研究热点与进展

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细胞衰老

细胞衰老,是人类生命不可逆转的过程。细胞中的DNA逐渐损伤、基因表达异常,导致细胞分裂能力减弱,功能逐渐退化。这就像是时钟的指针一样,不停地向前推进,无法回到过去。细胞衰老并非一个孤立的现象,它与我们日常的生活方式、环境因素以及遗传等多种因素密切相关。在细胞衰老的研究领域,科学家们正不断探索抗衰老的秘密。

在近几年国自然申请中“细胞衰老”占据的优势越来越大,早成为科学研究的热门关注点之一。据统计,2022年基金中标项目中,细胞衰老接近6000项。在2022年最新提出的第三版《Hallmarks of Cancer》中,新增了四位成员,其中一条就是衰老细胞(senescent cells)。由此可见,“细胞衰老”是当之无愧的研究热点,潜力无限!

细胞衰老

国自然热点抓紧上车!「细胞衰老」不容错过的研究思路

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干细胞

干细胞是一种具有自我更新能力的多能细胞。在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞。干细胞根据其发育阶段可分为胚胎干细胞(ES细胞)和成体干细胞(体细胞干细胞)。根据干细胞的发育潜能,干细胞可分为三类:全能干细胞(TSC)、多能干细胞(multiple stem cells)和单能干细胞(uni penalty stem cells)。干细胞是未成熟的细胞,具有再生各种组织器官和人体的潜在功能。它们在医学界被称为“万能细胞”。

干细胞

国自然热点剖析 | 「干细胞」热点这样追才有效

『干细胞』研究新进展,这样追热点才有效!

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肿瘤微环境

肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)在肿瘤的发生、发展、转移以及药物敏感性方面扮演者重要角色。有关肿瘤微环境的研究,近几年的在Pubmed上的发文量如同中国的GDP般直冲云霄;如果查询一下过去10年国自然的中标项目,也可以看到项目数量每年都有增长,而且资助金额的增长幅度也在近三年开始超过其增长的项目数,说明基金委审稿专家对肿瘤微环境的偏好程度也逐年加强。

肿瘤微环境(Tumor micro-environment, TME)是指肿瘤细胞存在的周围微环境,包括周围的血管、免疫细胞、成纤维细胞、骨髓源性炎性细胞、各种信号分子和细胞外基质(ECM)。

肿瘤微环境

国自然热点 | 「肿瘤微环境」研究思路深度剖析,相关文献一网打尽

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脂代谢

脂质是一类具有高碳水化合物和高能量含量的生物分子,包括脂肪酸、甘油三酯、磷脂等,不仅构成生物膜的结构基础,且具有信号分子和能量来源的功能。脂代谢是指在生物体内,脂质的合成、降解和调节过程,在机体中起着多种重要的生理功能。脂代谢在各种疾病,尤其是肿瘤、肥胖、糖尿病、慢性肾脏疾病、神经退行性疾病和肝病的代谢功能障碍中发挥重要作用。

从脂质的研究方法来看,目前已经建立的脂质分析方法较多。主要有薄层色谱(thin-layer chromatography,TLC)法、气相色谱质谱联用(gas chromatography-mass spectrometer,GC-MS)法、电喷雾电离质谱(electrospray ionizationmass spectrometry,ESI-MS)法、基质辅助激光解吸附电离飞行时间质谱(matrix assisted laser desorp-Uon /ionization-time of flight mass spectrometry,MALDITOF-MS)法和核磁共振(nucIearmagnetic resonance,NMR)法等。

脂代谢

国自然热点剖析 | 平平无奇的「脂代谢」,却一直发光发热

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自噬

自噬(autophagy)是由Ashford和Porter在1962年发现细胞内有”自己吃自己”的现象后提出的,是指从粗面内质网的无核糖体附着区脱落的双层膜包裹部分胞质和细胞内需降解的细胞器、蛋白质等成分形成自噬体(autophagosome),并与溶酶体融合形成自噬溶酶体,降解其所包裹的内容物,以实现细胞本身的代谢需要和某些细胞器的更新。

自噬是一种细胞自身分解的生理现象,通过自身产生的酶将不需要的细胞器、蛋白质等有机物降解为基础物质来维持细胞内环境的稳定。它在调节细胞代谢、清除老化或受损细胞成分以及应对环境压力等方面发挥重要作用。自噬还与多种疾病如神经退行性病变、心血管疾病、癌症等密切相关。因此,自噬的研究对于探索生命本质、开发治疗新靶点具有重要意义。目前虽然热度有所下降,但是中标量依然庞大。