科研进展--中国科学院广州分院

广州健康院揭示碱基类似物调节体细胞重编程新机制

近日，中国科学院广州生物医药与健康院研究院刘晶团队在Cell & Bioscience期刊发表了题为“Epigenetic reshaping through damage: promoting cell fate transition by BrdU and IdU incorporation”的文章。该研究揭示了碱基类似物BrdU和IdU通过DNA损伤修复途径调控组蛋白乙酰化和DNA去甲基化从而促进体细胞重编程的分子作用机制，同时在多个重编程系统中验证并发现了其剂量与作用结果之间的相关性。近日，中国科学院广州生物医药与健康院研究院刘晶团队在Cell & Bioscience期刊发表了题为“Epigenetic reshaping through damage: promoting cell fate transition by BrdU and IdU incorporation”的文章。该研究揭示了碱基类似物BrdU和IdU通过DNA损伤修复途径调控组蛋白乙酰化和DNA去甲基化从而促进体细胞重编程的分子作用机制，同时在多个重编程系统中验证并发现了其剂量与作用结果之间的相关性。该研究基于实验室前期建立的化学成分明确的高效化学重编程体系（Cao et al., 2018），其中BrdU作为碱基类似物在该系统中发挥着至关重要的作用，但机制尚不明确。碱基类似物具有随机整合到基因组中的特征，其随机性如何参与精密的体细胞重编程过程，同时体细胞重编程本质是表观遗传重编程的过程，这种影响基因组的作用方式最终如何调控表观遗传重编程是该研究拟解决的关键科学问题。研究首先发现BrdU可在化学重编程过程两个阶段发挥作用并可被IdU替代。在第一阶段即体细胞向XEN-like转变阶段，BrdU/IdU的持续处理会造成DNA的损伤累积，通过小分子干扰双链断裂的主要修复通路ATM（ataxia telangiectasia-mutated）可显著降低化学重编程的效率。XEN-like状态关键基因Gata4、Sox17、Sall4的H3K9和H3K27乙酰化会在碱基类似物处理下特异性上调。而ATM的激活伴随着磷酸化-乙酰化的级联反应，因此得出碱基类似物可通过诱导DNA损伤激活ATM信号通路造成损伤位点的乙酰化累积，从而调控基因表达。第二阶段XEN-like状态往多能性转变的过程中，DNA甲基化是主要的限制因素，碱基类似物造成的持续损伤可使新合成的DNA双链失去原有的甲基化修饰，从而起到DNA去甲基化的作用。最后，团队进一步在转录因子介导重编程系统中验证了该机制的普遍性，并建立了以BrdU为核心的KLF4与SOX2（KS）高效体细胞重编程系统。在该系统中，BrdU仍可通过ATM信号通路激活XEN基因进而促进体细胞重编程进程，同时发现了碱基类似物在不同重编程系统的分子作用特点，并总结了其剂量与作用结果之间的相关性。综上，研究发现BrdU/IdU可以激活DNA损伤修复途径（HRR），导致组蛋白乙酰化和全基因组DNA去甲基化增加，从而调节体细胞重编程。该研究了揭示了基因组与表观遗传在体细胞重编程中的互作关系，为细胞命运转变的机制提供了新的见解。中国科学技术大学博士研究生李闯、硕士研究生徐小朵以及广州健康院硕士研究生陈舒妍为该论文的共同第一作者。广州健康院刘晶研究员、吴昊凯峰博士和西湖大学裴端卿教授为该论文的共同通讯作者，该研究成果得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。论文链接Brdu和Idu通过DNA损伤修复途径调节体细胞重编程

2024-01-19

南极罗斯海新生代放射虫研究取得重大进展

近日，由中国科学院南海海洋研究所研究员张兰兰、副研究员张强和研究员陈木宏共同完成的逾67万字科研专著《南极罗斯海的新生代放射虫》在科学出版社正式出版。该项研究成果标志着我国在南极罗斯海区域的综合地球科学研究中取得了突破性进展。罗斯海是辽阔太平洋南端的一个最高纬度边缘海，具有典型的极地环境特征，成为探索南太平洋古海洋及极地气候历史演变的关键区域。随着我国开始在南极罗斯海建立科学考察站，对这一关键极地海域的深入探索全面展开。该研究通过系统分析国际大洋钻探计划（IODP）早期岩芯样品，首次建立了南极罗斯海较为完整的新生代放射虫生物地层年代框架，并揭示了古新世至第四纪各时期的生物地层序列及阶段性差异特征，为高纬度新生代地层划分提供了重要依据。科研团队通过对502种放射虫进行详细的化石鉴定和分类学研究，共发现了37科138属，其中包含4个新属和126个新种。这些研究成果不仅丰富了南极圈内海区物种多样性和历史变化规律的认识，也为探讨太平洋-南极之间的海洋环境与生物演变动力特性提供了有力支持。本书的重要发现之一是，南极罗斯海Site 274所在海区在新生代地质时期具有独特的生态与沉积环境，其放射虫动物群虽然与南大洋海区有过交流，但更多表现出独立的生物地理与地层差异。研究详细记录了不同地质时期罗斯海与南大洋之间放射虫种类的发生、消失以及同步演化的事件，这些证据进一步证实了全球气候变化和地质板块运动对该地区生物多样性的影响。　　此外，研究还揭示了南极罗斯海放射虫动物群的演化过程与全球气候及冰盖变化节奏的一致性，为理解南极海区新生代放射虫化石群的演变过程及其对全球气候变化和构造运动的响应提供了新的科学认识与证据。　　此次《南极罗斯海的新生代放射虫》的出版，填补了南极海区乃至全球放射虫分类系统及生物地层研究领域重要空白，对推动相关领域的科研进步和应用价值提升具有深远意义。　　此项研究得到了国际大洋钻探计划组织的支持，并受到国家自然科学基金项目、山东省泰山学者攀登计划项目、中国科学院南海海洋研究所自主部署项目以及中国IODP办公室等多方资助。

2024-01-18

亚热带生态所主持的“农业水土环境重金属削减与安全生产技术集成示范”项目通过验收

1月17日，湖南省科技厅组织中南大学、湖南省土壤肥料研究所、湖南省环境科学研究院和湖南天平正大会计师事务所等单位专家，对中国科学院亚热带农业生态研究所主持的湖南省高新技术产业科技创新引领计划（科技攻关类）“农业水土环境重金属削减与安全生产技术集成示范”项目（2020.07－2022.12）进行了会议综合绩效评价。省科技厅科技监督与诚信建设处四级调研员旷昊、事务中心项目运行部部长谢静波、副部长夏润龙、亚热带生态所所长陈洪松、科技处处长刘守龙、副处长邓正苗等领导以及项目首席黄道友研究员、各课题负责人和科研骨干20余人出席会议。1月17日，湖南省科技厅组织中南大学、湖南省土壤肥料研究所、湖南省环境科学研究院和湖南天平正大会计师事务所等单位专家，对中国科学院亚热带农业生态研究所主持的湖南省高新技术产业科技创新引领计划（科技攻关类）“农业水土环境重金属削减与安全生产技术集成示范”项目（2020.07－2022.12）进行了会议综合绩效评价。省科技厅科技监督与诚信建设处四级调研员旷昊、事务中心项目运行部部长谢静波、副部长夏润龙、亚热带生态所所长陈洪松、科技处处长刘守龙、副处长邓正苗等领导以及项目首席黄道友研究员、各课题负责人和科研骨干20余人出席会议。该项目以“灌溉水-农田土壤-作物”系统为对象，聚焦农业水土环境重金属超标问题进行科技攻关，形成超标灌溉水重金属立体高效生物净化、土壤重金属污染调理剂精准施用、重金属超标农田生物减量修复、农艺特定靶向调控和农业水土环境重金属超标综合治理等关键技术10余项，组装集成处置超标灌溉水生物净化系统2套和重金属超标农田减量种植与治理修复5套模式并示范，创建了基于重金属超标农田安全生产和风险管控的综合解决方案。在研期间，项目获农业农村部登记产品2个，确定绿色高效土壤调理剂与叶面阻控剂产品（配方）3个，申请专利9项（已授权6项），发表论文65篇（其中第一标注论文31篇），制订地方标准1个，编制技术规程3个，提交咨询报告3份，相关成果获得省部级奖项3项，并将相关技术成果转化为物化产品，在益阳赫山、常德澧县建成了1920亩的核心示范区，向长沙、益阳、常德等9市辐射推广应用,17万亩，带动农民年均增收约900万元、企业新增产值约5900万元。评价专家组一致认为该项目圆满完成了任务书规定的目标任务，社会、经济效益显著，同意通过验收。据悉，该项目是“十四五”期间省科技厅农业科技攻关类的重大项目，湖南农业大学、湖南师范大学、湖南艾布鲁环保科技股份有限公司、中南林业科技大学、湖南省农业生物技术研究所、湖南工业大学、长沙学院、湖南农杰科技发展有限公司、湖南人文科技学院等作为协作单位参加了项目研究。会议现场

2024-01-18

广州能源所获粤港澳大湾区高价值专利培育布局大赛银奖

近日，中国科学院广州能源研究所“中-深层地热基于超长重力热管的变革性取热及用热技术”2023年粤港澳大湾区高价值专利培育布局大赛中斩获银奖。近日，中国科学院广州能源研究所“中-深层地热基于超长重力热管的变革性取热及用热技术”2023年粤港澳大湾区高价值专利培育布局大赛中斩获银奖。我国地热资源储量相当于20余万年的能源消耗总量，地热产业具有万亿级市场潜力，碳减排潜力可观。该项目独创超长重力热管取热及用热技术，同时革新了地热开采和利用技术，克服现有技术面临的所有难题，对不同深度、不同类型地热普遍适用。项目已获国家重点研发项目、中国科学院战略先导专项课题等研发经费支持；核心专利在中国、美国、欧盟、澳大利亚等20余国家获得授权，核心技术通过成果转移转化和许可实施等方式与行业内企业开展合作，初步展现经济价值。该系列技术目前已完成示范工程6项，下管7根，带动投资超过1亿元。示范项目被院士领衔的专家团队评价为国际领先，中央电视台等媒体多次报道。近年来，广州能源所围绕国家和地方重大需求、行业关键共性技术深入布局，取得了一系列成果。今后，广州能源所将进一步深入贯彻落实国家及地方相关精神，大力推动高价值专利培育和高效益专利转化。

2024-01-18

南海海洋所仪器中心仪器设备功能开发技术创新工作荣获《科研仪器案例库》收录

近期，南海海洋所仪器中心高级工程师周巍、工程师郑晓红、正高级工程师肖志会等撰写案例《基于国产高性能计算集群实现海洋模式的加速计算》、《一种核磁共振波谱仪的散热片改进设计》被《科研仪器案例库》收录。　　案例《基于国产高性能计算集群实现海洋模式的加速计算》，面对气候变化预测和海洋环境保护等重大挑战，通过利用国产鲲鹏高性能计算集群，成功加速了ROMS、CESM和HYCOM等主流海洋模式的计算，显著提升了模型的计算效率和扩展能力。研究成果不仅标志着国产高性能计算技术在我国海洋科学领域的成功应用，而且为未来海洋研究和应用提供了强有力的技术支持，推动了南海海洋所在海洋科学和高性能计算领域的前沿研究。　　案例《一种核磁共振波谱仪的散热片改进设计》，针对核磁共振波谱仪的维护成本高和稳定性差的问题，通过改进散热片设计，保留安全阀，简化了液氮补充和液氦排放程序。这一改进不仅降低了磁体失超的风险和液氦浪费，保障了仪器的安全运行，还显著节约了资源，减少了仪器和实验室的安全隐患，提高了工作效率。　　本次优秀科研仪器案例征集活动由中国科学技术协会主办、中国仪器仪表学会承办，旨在为仪器操作和改进、实验室改造、实验流程标准制定等工作提供具有指导和借鉴意义的优秀案例。案例征集内容广泛，包括科研仪器设备的应用、实验技术和方法的开发、标准规范的研制、科研仪器的维修与维护、升级改造、整机及关键零部件的研发、验证评价及可靠性评价，以及专业技术培训等。

2024-01-15

Cell | 深圳先进院等合作发现髓系恶性血液肿瘤重要家族风险因素

研究发现了髓系恶性血液肿瘤易感性的重要家族风险因素，并揭示了转录延伸在其中的重要作用机制北京时间1月12日晚，深圳理工大学（筹）药学院教授、中国科学院深圳先进技术研究院医药所癌症免疫研究中心赵佳伟联合哈佛大学医学院附属波士顿儿童医院教授Vijay Sankaran团队通过群体遗传学的方法，发现了髓系恶性血液肿瘤易感性的重要家族风险因素，并揭示了转录延伸在其中的重要作用机制，相关成果发表在《细胞》杂志上。血液肿瘤是一类常见的恶性肿瘤，与其他实体恶性肿瘤不同，髓系血液恶性肿瘤几乎常见于各个年龄段，具有明显的可遗传性。尽管近几十年对血液恶性肿瘤发生的体细胞驱动突变（Somatic Driver Mutation）的发现和相关致病机理已经有了较完整的研究，我们对可遗传的胚系突变（Germline Mutation）在血液肿瘤发生中的作用理解仍非常有限。作为群体遗传学的重要研究手段，全基因组相关联研究（Genome Wide Association Study, GWAS）在识别和寻找可遗传性胚系突变的致病作用中具有不可忽视的意义。例如，胎儿向成人血红蛋白素表达转换的重要调控因子BCL11A的发现就要归功于全基因组相关联研究技术。然而，全基因组相关联研究技术在某些方面上却具有天然的劣势。这种劣势主要表现在GWAS技术高度依赖于基因组测序技术以及大量样本，然而过去的几十年内全基因组测序的高额费用使得GWAS技术仅仅只能应用于以微阵列技术为主体的发生频率超过5%的常见突变体。从孟德尔经典遗传学以及宏观进化中可知，有害突变体的发生频率通常非常低，而常见突变体的外显率（Penetrance）通常比较低，因此通过GWAS的方法找到的常见突变体对恶性肿瘤形成的实际意义在遗传学和癌症生物学中一直存在争议。然而，随着全基因组测序技术日趋成熟，测序的费用也有了显著的下降，越来越多的全基因组测序数据的释放使得群体遗传学进入了一个新纪元，即我们可以通过全基因组测序找到的罕见突变体来进行罕见突变体相关联研究（Rare Variant Association Study, RVAS）。通过RVAS找到的髓系恶性血液肿瘤易感性的重要家族风险因素（CTR9突变体）相比传统GWAS找到的风险因素致病可能性具有显著的提高（1000% v.s. 25%）。CTR9是PAF1蛋白质复合体的重要支架蛋白，在结构上具有粘合PAF1蛋白质复合体其余亚基CDC73，PAF1，LEO1，WDR61的重要作用，而PAF1复合体通常被认为在RNA聚合酶进行转录延展时具有重大作用。在后续的研究中，赵佳伟发现当且仅当CTR9部分缺失时，人长期和短期造血干细胞具有显著性的扩增，且扩增的造血干细胞是具备干细胞功能的。从机制上，当CTR9部分缺失时，一部分PAF1复合体亚基将完全解离成为游离的蛋白质，在这部分游离的蛋白质中，CDC73和PAF1可以通过MLLT3加入另一个蛋白质复合体，超级延展复合体（Super Elongation Complex, SEC）。加入了CDC73和PAF1的SEC可以特异性地提升与造血干细胞自我更新相关的转录因子即其他相关蛋白质的mRNA延展效率，从而提高造血干细胞的扩增。该研究展现了群体遗传学，特别是全基因组相关联研究在复杂疾病致病机理中的巨大作用，为家族性髓系恶性血液肿瘤发生的机理提供了新思路。同时，此项研究揭示了以往尚未被解释的PAF1复合体亚基与SEC的潜在关联性。鉴于SEC在多种血液肿瘤发生中具有不可或缺的作用，以PAF1复合体亚基与SEC结合的蛋白为靶点可能会成为某些类型的髓系白血病药物发展的新思路。赵佳伟教授、Liam Cato博士为本文共同第一作者，赵佳伟教授、Vijay Sankaran教授为本文共同通讯作者。图1 突变体/单碱基多样性随着发生频率的下降造成更高的外显率。当等位基因频率小于0.005且概率比例（odds ratio）大于5时，该突变体基本遵循孟德尔遗传，而常见单碱基多样性（发生频率大于0.05）通常难以产生较大的概率比例，只有在捕捉到罕见单碱基多样性时该等位基因才可能会对目标性状具有有较大影响。图2 相对于常见单碱基多样性的GWAS（CVAS），罕见单碱基多样性（RVAS）的概率比例显著提高，其造成的外显率比例也显著上升图3 部分CTR9的缺失使得一部分PAF1复合体被拆解，释放出的部分亚基，如PAF1和CDC73被超级延展复合体募集，从而增强与造血干细胞稳态与自我更新有关的基因如MECOM, GFI1B, LMO2等的转录延展，从而调高这部分基因的表达，导致造血干细胞扩增的后果。而CTR9/PAF1复合体作为一类管家基因对于细胞的存活是不可或缺的，因此CTR9完全缺失的造血干细胞无法长期维持稳态。文章链接

2024-01-18

广州能源所发表超长重力热管地热能开发方面的综述论文

近期，中国科学院广州能源研究所先进能源系统研究室蒋方明研究员团队在能源领域著名期刊Renewable and Sustainable Energy Reviews发表了题为Super-long gravity heat pipe for geothermal energy exploitation - A comprehensive review的综述论文。近期，中国科学院广州能源研究所先进能源系统研究室蒋方明研究员团队在能源领域著名期刊Renewable and Sustainable Energy Reviews发表了题为Super-long gravity heat pipe for geothermal energy exploitation - A comprehensive review的综述论文。超长重力热管地热系统因其独特的“取热不取水”、无泵式自驱运行等特性以及优良的热输运能力，近年来在地热能开发领域获得广泛关注。该文全面论述了重力热管技术在地热能开发中的研究及应用现状，包括工质优选、工质填充量、热管结构与形貌，管内多相流传热机制等。论文还讨论了超长重力热管地热系统的实验和数值研究的最新进展、场地测试或示范、井下地热储层的传热强化、电-冷-热多联产、地热能+等内容以及超长重力热管系统的热力经济分析。最后，论文探讨了超长重力热管地热系统尚需解决的挑战和未来发展方向。论文通讯作者为蒋方明研究员和陈娟雯助理研究员，第一作者为博士后R.S. Anand和2022级博士生李昂。该项研究工作得到国家重点研发计划（2021YFB1507300、2021YFB1507301）和国家自然科学基金（52206126、52206287）等项目的资助。原文链接：https://doi.org/10.1016/j.rser.2024.114286

2024-01-18

广州健康院在高选择性BET BD2抑制剂用于治疗AML的研究中获新进展

近日，中国科学院广州生物医药与健康研究院许永团队与中国药科大学吴筱星团队合作，报道了一系列苯氧芳基吡啶酮作为高选择性BET BD2抑制剂用于AML的治疗。近日，中国科学院广州生物医药与健康研究院许永团队与中国药科大学吴筱星团队合作，报道了一系列苯氧芳基吡啶酮作为高选择性BET BD2抑制剂用于AML的治疗。相关成果以“Discovery of Novel Phenoxyaryl Pyridones as Bromodomain and Extra-Terminal Domain (BET) Inhibitors with High Selectivity for the Second Bromodomain (BD2) to Potentially Treat Acute Myeloid Leukemia”为题发表在美国化学会Journal of Medicinal Chemistry上。此研究是团队在报导BET BD2选择性抑制剂XY153（J. Med. Chem. 2022, 65, 5760–5799）后在该领域上取得的又一进展。目前，已有许多pan-BET抑制剂被开发进入临床试验。然而第一代pan-BET抑制剂在临床上表现出胃肠道毒性和血小板减少等剂量限制性毒性（DLT）。最新研究表明，第二代BD2选择性BET抑制剂与泛BET抑制剂相比具有安全性改善的优势。艾伯维公司开发的第二代BD2高选择性BET抑制剂ABBV-744的毒性低于泛BET抑制剂，并且在临床前体内模型中表现出稳定的药效。ABBV-744已进入临床试验用于治疗AML和骨髓纤维化。然而，有专利披露ABBV-744以低微摩尔浓度(hERG IC50 = 3.1 M)抑制hERG钾离子通道，有潜在的心血管疾病风险。因此，找到具有高BD2选择性和更高安全性的BET抑制剂具有重要意义。本研究以ABBV-744为原型，采用开环策略降低平面芳香性，通过深入的构效关系讨论，最终获得了更高BD2选择性的BET抑制剂23。23对BRD4 BD2表现出强结合活性，IC50达到2.9 nM，BD2选择性倍数为2583倍，并且具有更低的心血管疾病风险（hERG IC50 > 30 M）。作者通过X-ray晶体学技术解析了相关化合物与BRD4 BD1/BRD2 BD2的共晶结构，阐明了优选化合物具有高BD2活性和选择性的结构机理。同时，化合物23表现出优异的抗MV4-11细胞系的殖活性及体内抗肿瘤效果。本研究为设计开发BET BD2选择性小分子抑制剂提供了良好的结构基础，并为开发针对急性髓性白血病及骨髓纤维化的药物提供了新的候选分子。吴筱星课题组博士研究生江文华，侯强强及许永课题组硕士研究生徐鸿瑞为本论文的共同第一作者，吴筱星教授和许永研究员为通讯作者。该项目得到国家自然科学基金面上项目、国家重点研发计划的支持。论文链接BET BD2选择性抑制剂的理性设计

2024-01-16

广州地化所：烃源岩中短链烷基苯系物分析方法及其石油地球化学意义

短链烷基苯系物（总碳数为C6-C10的C0-C4烷基取代苯系物，包括苯、甲苯、乙苯、二、三和四甲基苯及异构体）是原油和烃源岩中一类重要的有机化合物组分，其组成与分布特征可能具有潜在的指示有机质类型、沉积环境性质、热演化程度等重要地质-地球化学信息。检测烃源岩中的有机物质首先需要对烃源岩样品进行极性溶剂（如二氯甲烷和甲醇的混合溶剂）抽提、浓缩，经柱色谱分离，获取其中的短链烷基苯系物的组分与分布特征。由于短链烷基苯系物碳数较低、分子量小、沸点一般较低，在前处理过程中可能存在损失而难以检测分析，因此烃源岩中短链烷基苯系物的测定一直都是个挑战。近期，中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室詹兆文副研究员等探索采用顶空-箭型固相微萃取与气相色谱质谱联用（HS-SPME-Arrow-GC/MS）技术直接检测分析烃源岩粉末样品中的短链烷基苯系物，并提出了最优的测试分析条件和仪器参数。推荐的HS-SPME-Arrow条件为250 m涂层厚度的聚二甲基硅氧烷（PDMS）萃取头、萃取温度120 、萃取时间20min、解析温度为260 ，GC/MS采用原油和烃源岩抽提物中芳烃化合物分析的常规条件即可。利用该方法可以检测出目前原油和烃源岩中已定性的35个短链烷基苯系物，共计31个峰（图1）。　　研究团队应用上述方法分析了我国不同沉积背景下湖相烃源岩中短链烷基苯系的组成与分布特征，研究发现部分短链烷基苯系的相对含量与烃源岩镜质体反射率Ro值存在较好的相关性，提出3个新的表征有机质热演化程度的参数，即二甲基-4-乙苯比值(DM4EBR)、1,2二甲基乙苯比值(1,2-DMEBR)和三甲苯比值(TMBR)，通过它们与Ro值的相关关系可以估算烃源岩或原油的成熟度（图1）。此外，通过短链烷基苯系物的分布特征与常规生物标志物参数之间关系，提出3个具有潜在指示烃源岩有机质类型和沉积环境性质的指标，即DMEBR-1（二甲基乙苯比值-1）、DMEBR-2（二甲基乙苯比值-2）和1-MiPBR（1-甲基异丙基苯比值），指出在烃源岩生油晚期前（Ro＜1.2%），这三个参数值分别大于0.8、0.9和0.6时指示烃源岩形成于以陆源有机物输入为主的有氧-低氧条件下的淡水环境；而低于界限值则表明有机质主要以藻类有机质为主，沉积于缺氧、还原或咸水环境，并以此参数及其界限建立了烃源岩有机质与沉积环境判识图版（图2）。　　短链烷基苯系物属于原油和烃源岩中的轻烃范畴，在凝析油、高成熟的轻质油和高-过成熟的烃源岩中相对富集。高的丰度使其比常规生物标志物更容易检测分析，且分子量和沸点都大于一般C 6-C 7化合物，这使得其检测比一般轻质烷烃化合物更可靠，含苯环的结构使其抗生物降解能力较烷烃类轻烃化合物强。这些特征可以使短链烷基苯系物（尤其是三甲苯和四甲苯系列）成为理想的分子指标，在研究深层烃源岩、轻质油/凝析油等高-过成熟度地质样品时发挥重要作用。图1：HS-SPME-Arrow-GC/MS分析烃源岩中短链烷基苯系的总离子色谱图其中，B=苯，M=甲基，E=乙基，P=丙基，i=异-，n=正-，Tol=甲苯，EB=乙苯，DMB=二甲苯，TMB=三甲苯，TeMB=四甲苯图2：短链烷基苯系物参数与烃源岩成熟度参数之间的关系其中：A，B和C分别是二甲基-4-乙苯比值(DM4EBR= 1,3-DM-4-EB/1,2-DM-4-EB))、1,2二甲基乙苯比值(1,2-DMEBR = 1,2-DM-4-EB/(1,2-DM-4-EB + 1,2-DM-3-EB))和三甲苯比值(TMBR = 1,2,3-TMB/(1,3,5-TMB + 1,2,4-TMB + 1,2,3-TMB))与烃源岩镜质体反射率Ro值之间的相关关系。各简称对应化合物及其色谱峰见图1. 图3：短链烷基苯系物参数判识烃源岩有机质输入和沉积环境性质图版　　其中：DMEBR-1（二甲基乙苯比值-1）=(1,3-DM-2-EB + 1,2-DM-3-EB)/1,2,3,4-TeMB；　　DMEBR-2（二甲基乙苯比值-2） = (1,4-DM-2-EB + 1,3-DM-4-EB + 1,2-DM-4-EB + 1,3-DM-2-EB + 1,2-DM-3-EB)/(1,2,4,5-TeMB + 1,2,3,5-TeMB + 1,2,3,4-TeMB)；　　1-MiPBR（1-甲基异丙基苯比值）= (1-M-3-iPB + 1-M-4- iPB + 1-M-2-iPB)/(1,2,3,5-TeMB + 1,2,3,4-TeMB)。各简称对应化合物及其色谱峰见图1. 　　论文信息：Zhan, Z.-W.,(詹兆文) Wang, G.-X.,(王国翔) Tian, Y.,(田彦宽) Zhan, X.,(詹鑫) Liang, T.,(梁天) Wang, Y.-P.,(王遥平) Zou, Y.-R., (邹艳荣) Peng, P.a., (彭平安) 2023. Determination and petroleum geochemical significance of short-chain alkylbenzenes in lacustrine source rocks. Organic Geochemistry, 104685. 论文链接

2024-01-16

广州健康院揭示自噬调控人粒系祖细胞扩增的新机制

近日，中国科学院广州生物医药与健康研究院潘光锦团队在Stem Cell Reports期刊发表了题为“Autophagy is essential for human myelopoiesis”的文章。该研究揭示了ATG7依赖的自噬调控人粒系祖细胞在紧急粒细胞分化过程中扩增的作用机制。近日，中国科学院广州生物医药与健康研究院潘光锦团队在Stem Cell Reports期刊发表了题为“Autophagy is essential for human myelopoiesis”的文章。该研究揭示了ATG7依赖的自噬调控人粒系祖细胞在紧急粒细胞分化过程中扩增的作用机制。粒细胞是人体内一类重要的免疫细胞，在感染免疫、炎症调控及肿瘤发生等方面均发挥重要作用。当面对系统性感染时，人体启动紧急粒细胞分化（Emergency myelopoiesis，EM）程序，粒系祖细胞（myeloid progenitors，MPs）迅速扩增，产生大量粒细胞抵抗病原体，保护人体健康。然而，在EM过程中，调控MPs扩增的具体机制尚知之甚少。研究报道，自噬在小鼠粒细胞发育过程中扮演着重要角色，而由于伦理和取材的限制，自噬对人粒细胞分化扩增调控的研究相对较少。因此，研究团队基于前期开发的人多能干细胞（human pluripotent stem cells，hPSCs）体外造血分化体系，在体外建立了EM模型，并进行了深入探究。研究团队在人动员外周血来源的造血干/祖细胞（hematopoietic stem/progenitor cells，HSPCs）及hPSCs来源的HSPCs中，分别对自噬关键基因ATG7进行了敲降或敲除，随后利用体外EM模型进行了探究。研究表明，自噬缺陷的MPs在EM过程中伴随显著的扩增障碍，而只有过表达可回补自噬功能的全长型ATG7，而非突变型ATG7，才可恢复ATG7-/--HSPCs来源MPs在EM过程中的扩增能力。这些结果说明ATG7通过其自噬依赖的功能维持MPs在EM过程中的扩增能力。接下来，研究团队发现自噬缺陷的MPs中堆积了大量的p53蛋白，而p53的mRNA却没有显著上调，提示自噬可能通过调控p53蛋白的稳定性来发挥重要作用。随后，研究团队利用Co-IP技术，在MPs中检测到了p53蛋白与自噬底物衔接蛋白LC3B的互作，表明p53可作为自噬的降解底物。进一步的结果显示，自噬缺陷显著降低了MPs中p53蛋白和自噬下游重要细胞器-溶酶体的共定位，说明自噬的缺陷导致被运送至溶酶体中进行降解的p53蛋白变少了，进一步验证了p53蛋白被自噬-溶酶体途径降解的机制。而且，在自噬缺陷的MPs中敲降p53后，可显著恢复MPs在EM过程中的扩增能力。综上，该研究表明了ATG7依赖的自噬通过降解p53蛋白，释放MPs的增殖能力，从而保障了MPs在EM过程中的扩增。该研究为理解人粒细胞的分化扩增调控提供了新的见解，并为临床开发治疗粒细胞白血病的方法提供了潜在靶点。广州健康院博士后谷佳明、副研究员朱艳玲为该论文的共同第一作者。广州健康院潘光锦研究员为该论文的通讯作者。该研究成果得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。论文链接自噬调控人粒系祖细胞中p53降解的示意图

2024-01-15