一天内,这两所国内高校各发一篇Nature

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来源 | 浙江大学求是新闻网、昆明理工大学新闻网

编辑 | 学术君

一周内,中国学者在Cell、Nature和Science上共发文6篇。其中,内地高校包括浙大、昆明理工两所高校。

 

浙大最新Nature成果发现新的自身炎症性疾病及其致病基因

 

每个星期总有几天要发烧、从出生起大部分时间都在医院度过……光是听听这样的症状就让人心疼。去年,复旦大学附属儿科医院就收治了一位这样的小患者,两岁多的孩子,在没有感染的情况下,反复周期性发烧,伴有淋巴结肿大。医生怀疑是一种遗传病,但一直查不出具体原因。

 

不过,自从医生在研究人员的建议下尝试了新的治疗方案,患儿的病情逐渐好转,发烧频率明显下降。原来,悬而未决的病因找到了——浙江大学生命科学研究院周青研究员实验室经过与医院合力攻关,首次发现人类受体相互作用蛋白RIPK1变异可以导致自身炎症性疾病。科学研究揪出“幕后元凶”,临床医生对症下药,治疗效果非常喜人,这着实让人倍感欣慰。

在解析发病的分子机制过程中,周青课题组发现,病人体内的RIPK1基因发生突变,导致其编码的RIPK1蛋白在蛋白酶Caspase-8的切割位点上发生氨基酸变化,使得RIPK1无法被正常切割,这样的改变破坏了RIPK1正常的激活模式,使其活性增加,在某种程度上促进了细胞的凋亡和程序性坏死,由于细胞的“生死”平衡被打破,病人体内炎症因子水平异常升高,并自发产生发烧等炎症表型。这个致病机制为临床提供了更加精准的个性化治疗方案。同时,科研人员还发现病人不同种类的细胞对相同的RIPK1突变有不同的应对“措施”,提示人体的不同组织和细胞在相同基因型下可以表现出截然不同的表型,这一发现丰富了人类RIPK1在调节不同种类细胞死亡中的作用。
 
这项研究成果于2019年12月12日(北京时间),被国际顶级期刊《自然》在线刊登。浙江大学周青课题组博士生陶攀峰、王俊和王诗豪博士为本文共同第一作者,浙江大学周青、俞晓敏、哈佛大学医学院袁钧瑛和复旦大学附属儿科医院王晓川为论文通讯作者。
 

 
该研究受到国家重点研发计划重点专项项目(2018YFC1004903)、国家自然科学基金面上项目(31771548、81971528)、浙江省杰出青年项目(LR19H100001)和浙江大学基本科研业务专项(2018QN81009)的支持。
 
论文链接:
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1830-y
 
昆明理工大学发表Nature研究论文 绘制人原肠前胚胎的发育全景图谱
12月12日,国际顶尖杂志Nature 以“article”形式在线公开发表昆明理工大学与云南省第一人民医院生殖科合作完成的高水平研究论文“A developmental landscape of 3D-cultured human pre-gastrulation embryos”。该研究首次绘制了人原肠前胚胎的发育全景图,为研究人着床后的早期胚胎发育建立了重要的研究基础。昆明理工大学灵长类转化医学研究院的李天晴教授和季维智院士为文章的共同通讯作者。
 
昆明理工大学李天晴课题组博士生相立峰、博士后尹宇、郑云研究员及云南省第一人民医院马艳萍主任医师和李永刚主任技师为该文章的并列第一作者。昆明理工大学是论文的第一完成单位,云南省第一人民医院为第二单位。
 
人的生命起源于早期胚胎,胚胎体内发育在三维时空上受到复杂而精细的调控。胚胎发育是生命科学的重要问题,受限于伦理和研究技术的限制,人着床后胚胎发育尚是一个不清楚的黑匣子。对着床后人胚胎发育关键事件的理解对人类干细胞、组织器官再生研究和应用以及对不孕症、早期发育疾病的预防与治疗极为关键。
 
昆明理工大学科研团队在获得严格的伦理允许和病人知情同意的条件下,利用临床上捐献的胚胎,首先通过改善培养基和培养方法,开发了一个三维(3D)人囊胚培养体系,克服二维(2D)无法模拟胚胎发育的缺陷。采用该体系首次将人囊胚在3D条件下培养到原条阶段(第14天),但未出现早期神经系统的发育,符合胚胎研究的国际伦理。
 
人的胚胎在体外3D条件下发育到14天
 
这些3D胚胎能高度地模拟体内胚胎的发育,经历不同形态的发育并自发组装成2D条件下无法产生的3D结构,包括胚胎双层杯盘、羊膜(amnion)、基底膜、初级和灵长类独特次级的卵黄囊、前后轴和原条。与上胚层细胞相比,羊膜腔的羊膜上皮显示出独特和特征性的表型。
 
3D培养的人胚胎产生前后轴和原条的形成
 
通过大量单细胞的转录表达谱的分析,研究团队揭示了上胚层细胞、下胚层细胞和滋养层细胞谱系分化和发育的动态以及分子调控网络。首次阐明胚胎着床后,细胞滋养层(cytotrophoblast)、绒毛外细胞滋养层(extravillous cytotrophoblast)和合胞体滋养细胞(syncytiotrophoblast)的分化以及引起分化的信号和转录因子。研究还显示上胚层细胞(PSCs,多能干细胞)着床后经历从naive到primed的转变,其后PSCs维持转录表达谱到第14天直到原条。不同的多能因子协调作用决定了上胚层细胞的发育和转化。通过人和猴子胚胎的转录组分析,发现猴子和人上胚层细胞在代谢上具有明显差异,而在维持干细胞多能性以及发育的关键分子和信号通路上具有保守性。
 
3D培养的人原肠前胚胎的发育全景图
 
昆明理工大学科研团队的研究首次系统研究了原肠前人胚胎和多能干细胞的发育过程,绘制了原肠前人胚胎的分子和形态发育全景图,填补了相关领域的空白。
 
原文链接:
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1875-y

本文来源:浙江大学求是新闻网、昆明理工大学新闻网

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