華中科技大學「科」研故事簿第八期來了,這些亮點不容錯過

近期,華中科技大學的科研人員在哪些方面又取得了新的進展?新學期,“科”研故事簿第一期為你揭秘!


公衛學院繆小平教授課題組在Nucleic Acids Research發文系統預測影響蛋白質翻譯後修飾相關遺傳變異

9月12日,公衛學院繆小平教授課題組在國際學術期刊Nucleic Acids Research (核酸研究)上在線發表了題為“AWESOME: A database of SNPs that affect protein post-translational modifications”的論文,該研究利用20餘種預測工具和實驗數據庫,首次對人類基因組遺傳變異在蛋白質翻譯後修飾中的作用進行了系統註釋和預測,並建立了數據庫網站AWESOME方便研究人員查詢利用。

人類遺傳變異的複雜多樣性造就了個體的不同,也影響了疾病的易感性,一直以來,研究者們都致力於發現具有潛在功能的遺傳變異,從而為解讀病因、尋找治療靶點提供支持。然而,目前對於遺傳變異的功能解讀,大都集中在調控區遺傳變異上,對於作用方式更為多樣的編碼區遺傳變異,研究還不完善。蛋白質翻譯後修飾在生命體中具有十分重要的作用,它使蛋白質的結構更為複雜、功能更為完善、調節更為精細、作用更為專一。位於編碼區的遺傳變異,會造成基因編碼的蛋白質氨基酸改變,從而影響蛋白質的翻譯後修飾狀態,進而影響蛋白質的功能,甚至下游信號通路的激活。而對於這類具有重要功能的遺傳變異,尚未有系統的研究。

繆小平課題組率先開展了這方面的研究工作。該研究首先利用20種生物信息學預測工具,對可能影響6種最常見的蛋白質翻譯後修飾的遺傳變異進行了全面的預測,並根據不同工具的表現對預測結果進行了系統的整合和評分,最終得到最為可靠的預測結果。之後,該項研究利用了4種最權威的蛋白質翻譯後修飾實驗結果數據庫,囊括了已知的所有的修飾類型,註釋出了所有可能影響實驗驗證的蛋白質翻譯後修飾的遺傳變異。最後,該研究對這些可能影響蛋白質修飾的功能遺傳變異進行了分析,發現這些遺傳變異在癌症相關位點中具有顯著的富集,從另一個角度證實了蛋白質翻譯後修飾與腫瘤發生發展密切關聯。這項研究為解讀編碼區遺傳變異的功能提供了新的手段,為闡明包括腫瘤在內的複雜疾病易感性提供了新的思路。


化學與化工學院鄭炎松教授課題組在聚集誘導發光研究方面取得系列成果

9月4日,國際頂級化學綜合期刊Chemical Society Reviews (影響因子40.182)在線發表了化學與化工學院鄭炎松教授課題組的綜述論文,題為《具有聚集誘導發光的四苯乙烯大環化合物和分子籠》(Macrocycles and Cages Based on Tetraphenylethylene with Aggregation-Induced Emission)。該論文的發表標誌課題組在聚集誘導發光(Aggregation-Induced Emission,AIE)研究領域取得了系列成果。

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一類新型的化合物分子在溶液中沒有熒光,在聚集狀態下產生強烈熒光,這種現象被稱作聚集誘導發光,該類分子被稱作AIEgen分子。AIE現象有效的克服了許多有機熒光分子在溶液或者分散狀態下發光,但在聚集狀態下發光減弱或者不發光(ACQ)的科學難題,在光電材料及化學與生物傳感器等方面顯示出巨大的應用潛力,引起了極其廣泛的關注和研究。該課題組在進行AIE研究的過程中,首次將四苯乙烯AIEgen分子製備成一系列大環和籠等環狀化合物。由於環狀化合物比開鏈化合物剛性更強,按照AIE分子內運動受限(RIM)機理,環狀化合物將具有更強的熒光發射強度;環狀化合物本身具有洞穴,通過洞穴大小和形狀對客體分子的限制,可以顯著提高AIEgen分子作為傳感器的選擇性。對一系列環狀AIEgen分子的研究表明,它們在AIE現象增強、分析檢測中靈敏度和選擇性提高、客體分子調節熒光發射、超分子催化、AIE機理揭示和證明、四苯乙烯螺旋手性應用、分子儲存、分離和釋放等方面比開鏈AIEgen分子具有更大優勢。

基礎醫學院黃波教授團隊揭示樹突狀細胞提呈腫瘤抗原及腫瘤轉移新機制


9月初,基礎醫學院黃波教授課題組在《腫瘤免疫研究》(Cancer Immunology Research)(IF:9.188)同期在線發表了兩篇腫瘤細胞微顆粒相關研究論文,分別是“Mechanisms by Which Dendritic Cells Present Tumor Microparticle Antigens to CD8+ T Cells”和“Circulating Tumor Microparticles Promote Lung Metastasis by Reprogramming Inflammatory and Mechanical Niches via a Macrophage-Dependent Pathway”。基礎醫學院免疫學系馬婧薇副教授、2017級博士生位珂珂,生物化學與分子生物學系博士後張華鋒、2015級博士生俞遠東分別為兩篇論文的共同第一作者。Cancer Immunology Research雜誌是美國癌症研究協會(AACR)系列會刊中關於腫瘤免疫研究的旗艦雜誌。

微顆粒(Microparticle,MP)是真核細胞在活化或凋亡時從細胞膜表面剝落下來的囊泡狀結構,粒徑在100-1000 nm。微顆粒被認為其是一種生物信息載體,介導了生物信息物質在不同類型細胞間的傳遞和交換。黃波教授團隊長期以來從事微顆粒(囊泡學)的相關研究工作,包括不同類型細胞釋放的微顆粒在病理生理學中的作用,及其作為一種新型的囊泡載藥系統,用於腫瘤細胞和腫瘤幹細胞的精準靶向治療等。

黃波教授團隊發現,腫瘤細胞來源的微顆粒(T-MP)可以作為一種新型腫瘤疫苗,誘導機體抗腫瘤免疫(Cancer Immunol Res. 2015 Feb;3(2):196-205)。在此基礎上,該研究團隊進一步發現,腫瘤細胞來源的微顆粒能夠被樹突狀細胞攝取並進入到溶酶體,導致溶酶體內pH值的短暫升高,有利於T-MPs攜帶腫瘤抗原的加工提呈;同時,T-MPs引起溶酶體內鈣離子釋放,促進轉錄因子TFEB去磷酸化入核,調控CD80和CD86的表達,促進樹突狀細胞的活化與成熟。該研究揭示了腫瘤微顆粒作為腫瘤疫苗的具體機理,為其作為新型高效腫瘤疫苗奠定了理論基礎。

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國家治理研究院歐陽康教授在《中國社會科學》發文分析“‘一帶一路’與全球化新趨勢”


8月31日,代表國內人文社科領域最高水平的學術期刊《中國社會科學》在2018年第8期刊發了我校國家治理研究院院長歐陽康教授的文章《全球治理變局中的“一帶一路”》。


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近年來,中國社會科學雜誌社圍繞全球化新趨勢召開了中美、中德、中拉高層學術論壇。2018年第8期邀請國內學者分別從全球治理、全球價值鏈、亞洲區域合作、產業合作路徑以及地緣政治重大變化的視角,討論“一帶一路”建設與全球化新趨勢問題。歐陽康應邀參加了在美國舉辦的中美學術高層論壇並做了大會發言,並應邀撰寫該文。他在文中有針對性地回應了對 “一帶一路”倡議的各種質疑與誤解,從國家治理與全球治理的雙向建設中提出問題與對策,主張科學合理地統籌世界和中國兩個大局,積極應對全球治理變局。

歐陽康認為,“一帶一路”倡議是中國在全球化進程中提出的重要國際合作方案,既是對於逆全球化的批評性回應,更是對於全球化的積極推進,目標在於搭建“合作共贏”新型國際合作平臺,以經濟互通促進政治互信、民心相通和文明互鑑,促進相關國家和地區在“共商、共建、共享”基礎上的共同發展,推進新時代人類命運共同體構建。實施“一帶一路”建設,意味著當前中國的國內事務與當代世界的國際事務已經前所未有地融為一體,其能否成功及其成效如何,關鍵在於是否能夠一方面自覺有效地把國內發展提升到國際水平,另一方面在於能否自覺有效地把國際事務融入國內發展,為此必須科學合理地統籌世界和中國兩個大局並推動全球治理格局和中國國家治理均向著更加健康合理的方向發展。從國際方面看,既要能夠主動適應全球治理變局及其多維挑戰,更要能夠引領全球治理變局走向健康方向;從國內來看,既要依託於國家治理現代化,也要能夠引領國家治理現代化。正是通過這種特殊的和高水平的“內外兼修”,並真誠謀求“合作共贏”,我們才有可能在二者的有序有機結合上既加速推進中華民族偉大復興,也為人類命運共同體的當代構建作出更加積極有效的貢獻。


基礎醫學院魯友明教授課題組發現調控注意力神經環路


8月14日,基礎醫學院、腦研究所魯友明教授課題組在《自然·神經科學》在線發表了題為“Serotonin receptor 2c-expressing cells in the ventral CA1 control attention via innervation of the Edinger-Westphal nucleus”的研究論文。該研究發現調控注意力的新型神經細胞類型和神經環路,入選封面候選文章。論文的共同第一作者是基礎醫學院2015級博士研究生李鑫焱、2016級博士研究生陳文婷和博士後潘鍇博士。

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注意力(attention)是人類高級認知活動,是記憶、觀察、想象和思維決策的基本要素,注意力缺陷是小兒注意缺陷多動障礙、老年痴呆等多種神經系統疾病的重要臨床特徵。魯友明團隊首先應用遺傳學方法標記了在大腦皮層腹側海馬CA1區域的一類特異表達5-羥色胺受體2基因的新型興奮性神經細胞,並命名為Htr2c細胞。隨後,課題組應用順行和逆行單突觸示蹤技術發現Htr2c細胞與腦幹動眼神經核(Edinger-Westphal)內表達膽囊收縮素(CCK)的神經細胞(命名為EW細胞)建立單突觸聯結。進一步的研究中,該團隊還應用了光遺傳學方法和電生理記錄的手段選擇性的調控Htr2c細胞的活性以及Htr2c細胞與EW細胞之間的突觸傳遞,結合廣泛的行為學篩選,發現Htr2c細胞及Htr2c-EW神經環路調控注意力。

該研究工作得到了國家自然科學基金創新研究群體項目(31721002)、重大研究計劃集成項目(91632306)、國家重大科研儀器研製項目(51627807)的資助。據悉,該團隊還鑑定出多個由腹側海馬腦區投射到其它腦區的新神經環路並深入解析它們的功能,相關研究工作將會陸續發表。


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