中国生命科学领域十大进展:婴幼儿白内障全新治疗策略

2017年03月16日 15:19 新浪科技 微博
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  新浪科技讯 3月16日消息,中国科协生命科学学会联合体组织18个成员学会推荐,经生命科学领域同行专家审核与评选,现向社会公布2016年度“中国生命科学领域十大进展”评选结果(排名不分先后)。

  植物分枝激素独脚金内酯的感知机制

  植物激素调控植物的繁衍生息,与人类生存环境和粮食安全息息相关。独脚金内酯作为新型植物激素,调控植物分枝、决定植物株型、影响作物产量。清华大学谢道昕、饶子和及娄智勇等合作发现了独脚金内酯的受体感知机制,揭示了“受体-配体”不可逆识别的新规律,发现受体D14参与激素活性分子的合成和不可逆结合、进而触发信号传导链,调控植物分枝。这一发现丰富了生物学领域过去百年建立的配体可逆地结合受体并循环地触发传导链的“配体-受体”识别理论,为创立生物受体与配体不可逆识别的新理论奠定了重要基础,并对植物株型遗传改良和寄生杂草防治具有重要指导作用。

  该工作发表于《自然》杂志(Nature,2016 ,536:469-474)

植物分枝激素独脚金内酯的感知机制示意图植物分枝激素独脚金内酯的感知机制示意图

  线粒体呼吸链超级复合物的结构与功能

  呼吸作用是生命体最基础的生命活动之一。由位于线粒体内膜的氧化磷酸化系统完成,为细胞提供能量。人类线粒体呼吸链氧化磷酸化系统异常会导致多种疾病,如阿尔茨海默病、帕金森病、多发性硬化、少年脊髓型共济失调以及肌萎缩性脊髓侧索硬化症等。哺乳动物呼吸体是由包括44个膜蛋白在内的81个蛋白亚基(69种不同蛋白分子)所构成的分子量高达1.7兆道尔顿的超级膜蛋白分子机器。清华大学杨茂君研究组先后在《自然》(Nature, 2016, 537: 639–643)和《细胞》(Cell, 2016,167:1598–1609)杂志发文,报道了呼吸链超级复合物结构。该结构是目前所解析的最复杂的非对称性膜蛋白超级分子机器的结构(图A,B),为进一步理解哺乳动物呼吸链超级复合物的组织形式、分子机理以及治疗细胞呼吸相关的疾病提供了重要的结构基础。

哺乳动物呼吸体三维结构哺乳动物呼吸体三维结构
呼吸体电子传递及质子转运途径呼吸体电子传递及质子转运途径

  组蛋白甲基化修饰在早期胚胎发育中的建立与调控

  组蛋白修饰对基因表达与沉默发挥重要调控作用,在早期胚胎发育过程中, 异常的组蛋白修饰会导致胚胎发育停滞。哺乳动物植入前胚胎全基因组水平组蛋白修饰的建立与调控是发育生物学领域一个亟待解决的科学问题。同济大学高绍荣团队首次利用微量细胞染色体免疫共沉淀技术揭示了H3K4me3和H3K27me3两种重要组蛋白修饰在早期胚胎中的分布特点以及对早期胚胎发育独特的调控机制,发现宽的H3K4me3修饰在早期胚胎大量存在并在基因表达调控和胚胎发育第一次细胞命运决定中发挥重要作用。该成果发表在《自然》(Nature,2016,537:558-562)杂志上,其意义为揭示了组蛋白修饰在植入前胚胎发育以及早期细胞分化过程中的特异性调控模式,对研究胚胎发育异常、提高辅助生殖技术的成功率具有重要意义。

小鼠植入前胚胎的组蛋白H3K4me3和H3K27me3修饰动态变化图谱。小鼠植入前胚胎的组蛋白H3K4me3和H3K27me3修饰动态变化图谱。

  基于胆固醇代谢调控的肿瘤免疫治疗新方法

  T细胞介导的肿瘤免疫治疗是治疗肿瘤的重要武器,在临床上已取得了巨大的成功。但现有的基于信号转导调控的肿瘤免疫治疗手段只对部分病人有效,因此急需发展新的方法让更多的病人受益。中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所许琛琦、李伯良与合作者从代谢调控这一全新的角度去研究T细胞肿瘤免疫反应。鉴定了胆固醇酯化酶ACAT1是调控肿瘤免疫应答的代谢检查点,抑制其活性可以增强CD8+ T细胞的肿瘤杀伤能力。同时发现ACAT1抑制剂Avasimibe(辉瑞公司开发的用于治疗动脉粥样硬化的药物,进行了III期临床试验),具有很好的抗肿瘤效应,并且能与现有的临床药物PD-1抗体进行联合治疗。该项研究开辟肿瘤免疫治疗研究的一个全新领域;同时发现ACAT1这一药物靶点及其小分子抑制剂的应用前景,发展了新的肿瘤免疫治疗方法。该研究论文发表在《自然》(Nature,2016,531:651-655)杂志上。

胆固醇酯化酶ACAT1调控T细胞肿瘤杀伤过程示意图胆固醇酯化酶ACAT1调控T细胞肿瘤杀伤过程示意图

  内源性干细胞介导功能性晶状体再生治疗婴幼儿白内障

  中山大学中山眼科中心刘奕志教授带领团队,历经18年研究,发现了晶状体上皮干细胞;为了利用干细胞的再生潜能实现组织修复,设计并创建了一种新的微创白内障手术方法,保留了自体晶状体干细胞及其再生的微环境,长出了功能性的晶状体,已用于临床治疗婴幼儿白内障,提高了患儿视力,降低了并发症。该研究不仅为白内障治疗提供了全新的策略,也首次实现了自体干细胞介导的实体组织器官的再生,开辟了组织再生及干细胞临床应用的新方向。论文发表在《Nature》杂志(Nature, 2016,531:323-328)。

传统白内障手术示意图传统白内障手术示意图
创建新术式示意图创建新术式示意图
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