臨床研究
老年性骨質疏松治療研究進展
西北工業大學生命學院騫愛榮教授團隊與合作者們發現了一條調控骨祖細胞遷移的抑制因子——長鏈非編碼RNA PMIF(命名為lnc-PMIF),通過結合其在人鼠中高度同源的一段HuR蛋白序列而抑制細胞遷移,而靶向抑制lnc-PMIF可幫助骨祖細胞遷移而促進增齡過程中的骨形成。相關成果發表于Theranostics。該研究揭示了一種全新的骨合成代謝策略。lnc-PMIF能與HuR蛋白結合,阻斷HuR與β-actin mRNA的相互作用,從而抑制β-actin表達,進而抑制OPCs遷移。小鼠治療實驗研究證實了沉默lnc-PMIF可幫助老年小鼠的OPCs細胞向成骨表面遷移,促進老年小鼠的骨形成,改善其骨微結構。
2型糖尿病的線粒體表觀遺傳學研究進展
西安交通大學生命學院線粒體生物醫學研究所劉健康教授、馮智輝教授團隊、醫學院臧偉進教授團隊,以及空軍軍醫大學高峰教授團隊等合作,研究肝臟線粒體ND6基因的高甲基化推動全身性胰島素抵抗的發生過程。相關成果發表于Advanced Science。論文從線粒體表觀遺傳學的新角度揭示了線粒體穩態失衡參與胰島素抵抗形成的分子機制。研究發現,細胞內游離脂肪酸的升高能夠通過激活腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)促進DNA甲基轉移酶DNMT1的線粒體轉位,并特異性地誘導線粒體DNA編碼的呼吸鏈復合物Ⅰ關鍵基因MT-ND6的高甲基化,造成MT-ND6的轉錄抑制與線粒體氧化磷酸化受損,最終導致胰島素抵抗的發生。
人類衰老細胞空間基因組表觀調控核心機制與衰老相關染色質全局景觀圖譜繪制
中國科學院上海營養與健康研究所研究員孫宇課題組與合作者揭示了衰老細胞組蛋白表觀遺傳修飾的普遍特征、染色質空間開放的變化規律和KDM4等表觀分子的重要作用,及其在人類衰老過程中的靶向價值。相關成果發表于Nature Aging。該研究揭示了人類細胞在衰老過程中出現的組蛋白H3位點表觀修飾的生物學意義,產生了衰老細胞的高精度染色體空間可及性圖譜資源;利用涵蓋3D基因組的表觀多組學分析,發現了衰老細胞特異性的去甲基化酶表達規律和多套SASP相關轉錄調控元件,為闡明衰老伴隨的表觀因子動態變化和作用機制提供了新思路、新視野和新證據。
抑制膽固醇合成酶導致腎細胞癌生長加速的調控機制
清華大學深圳國際研究生院彌勝利課題組的研究證明HMGCR的受抑制程度與腫瘤糖酵解和RCC生長呈正相關。相關成果發表于Plos Biology。越來越多的臨床證據表明,膽固醇代謝異常確實促進了癌癥患者淋巴轉移和RCC的預后不良,低血膽固醇與更具攻擊性的腫瘤特征和較差的術后康復情況密切相關。該研究證實了抑制HMGCR可穩定糖酵解酶PKM2導致腎細胞癌的發展。使用體內外生物模型確認并驗證了HMGCR受抑制導致RCC生長加速的臨床現象,闡明了以上臨床現象的潛在分子機理,提出了HMGCR/HSP90/PKM2這一新的腫瘤細胞調控通路,另外,針對以上臨床現象和機理,提出了具針對性的藥物治療方案。
鐵死亡聯合多種治療手段研究進展
上海交通大學沈琦課題組設計了多功能的納米遞藥系統探究鐵死亡聯合免疫治療的機制及抗腫瘤效果。相關成果發表于Journal of controlled release。通過構建癌細胞膜包裹的負載葡萄糖氧化酶(GOx)和阿霉素的納米金屬有機框架(表示為mFe(SS)/DG),該納米遞藥系統有效地積累在腫瘤部位。通過抑制糖酵解減少腫瘤部位的乳酸,進而減弱腫瘤部位乳酸過量引起的免疫抑制,重塑免疫微環境以增強抗腫瘤免疫力。該智能仿生納米納米遞藥系統基于ROS-鐵死亡-糖酵解調控腫瘤代謝,誘導鐵死亡并聯合免疫治療,為基于鐵死亡的抗腫瘤治療提供了新的策略。
人類心臟多組學圖譜繪制
北京大學未來基因診斷高精尖創新中心(ICG)、生物醫學前沿創新中心(BIOPIC)、生命科學學院文路副研究員與中國醫學科學院阜外醫院宋雷主任醫師、王繼征研究員合作,繪制了人鼠健康心臟四腔室的轉錄組、甲基化組和染色質開放閉合狀態的多組學圖譜,揭示了各種組學在人鼠心臟中的時空特性。相關成果發表于PLOS Biology。該研究對11例成年人健康心臟樣本、3例人類胚胎健康心臟樣本、3組小鼠健康心臟樣本的四腔室進行核小體占位和甲基化組測序及轉錄組測序,首次整合分析了人類和小鼠健康心臟四腔室的轉錄組、甲基化組和染色質狀態組,為深入理解心臟多組學腔室特異性及物種特異性生物學特征提供了新的視角。
發現新冠免疫原特異的B細胞新亞群
中山大學公共衛生學院(深圳)陳耀慶課題組與校內多個研究組,以及中國科學院武漢病毒所和復旦大學通力合作,對康復新冠肺炎患者的記憶B細胞和漿細胞開展了一系列研究。相關成果發表于Signal Transduction and Targeted Therapy。研究人員利用高通量單細胞測序與LIBRA-seq技術發現了一群獨特的活化性記憶B細胞亞群(CD11chigh CD95high),該群細胞具有高水平的抗原標記量,對后續分析新冠B細胞應答具有潛在價值。研究人員在分析了BCR頻譜后結合LIBRA-seq能高效篩選出新冠抗原特異性抗體,并得到一個新冠RBD高活性中和抗體(PRNT50=0.07μg/ml)。
口服阿司匹林在未破裂腦小動脈瘤患者中的安全性
首都醫科大學附屬北京天壇醫院曹勇教授團隊與合作者揭示了未破裂腦小動脈瘤合并缺血性腦血管疾病患者口服阿司匹林是安全的。系列成果發表于Stroke、Neurology。未破裂腦小動脈瘤合并缺血性腦血管病是否使用阿司匹林治療存在巨大爭議。研究顯示在多因素COX回歸分析中,口服阿司匹林與動脈瘤低破裂出血率和低增長率相關,揭示此特定人群使用阿司匹林不增加動脈瘤破裂出血和增長風險。對于高風險人群,第一年進行影像隨訪是非常必要的,及時發現動脈瘤增長并進行預防性治療有利于減少動脈瘤破裂風險。該研究提供了循證醫學III級證據的臨床研究。
天文宇宙
高海拔宇宙線觀測站發現首批“拍電子伏加速器”和迄今最高能量光子
中國科學院高能物理研究所牽頭的LHAASO國際合作組完成國家重大科技基礎設施“高海拔宇宙線觀測站(LHAASO)”在銀河系內發現大量超高能宇宙加速器,并記錄到能量達1.4拍電子伏的伽馬光子(拍=千萬億),這是人類觀測到的最高能量光子,突破了人類對銀河系粒子加速的傳統認知,開啟了“超高能伽馬天文學”時代。相關成果發表于Nature。LHAASO尚在建設中,這次報道的成果是基于已經建成的1/2規模探測裝置在2020年內11個月的觀測數據。LHAASO是以宇宙線觀測研究為核心的國家重大科技基礎設施,位于四川省稻城縣海拔4410米的海子山,可以全方位、多變量地測量宇宙線。
發現太陽冕洞中的感應噴流現象
中國科學院云南天文臺湯澤浩等人觀測到極區冕洞內標準和爆裂感應噴流。相關成果發表于The Astrophysical Journal Letters。太陽大氣中普遍存在許多連續電磁爆發活動現象。通過分析太陽光球磁場、軟X射線和極紫外波段數據,他們研究了起源于兩個相鄰日冕亮點的兩次連續的噴流爆發活動。研究發現第一個亮點爆發可能是由于光球閉合磁拱在浮現過程中與其附近的開放磁場發生磁場重聯導致,爆發開始后又與磁流對消明顯相關。該噴流與以往研究中所謂的標準噴流產生機制一致。該研究說明感應噴流爆發之間具有明確的物理聯系,這類觀測還可用于太陽活動爆發的預報。
火星上游太陽風的分布和變化研究
中國科學院地質與地球物理研究所地球與行星物理院重點實驗室戎昭金研究員、魏勇研究員等與合作者對火星上游(1.4~1.7 AU)太陽風物理參數進行統計,拓展了人們對1AU之外太陽風分布和變化的認識。相關成果發表于The Astrophysical Journal。研究結果顯示,相比地球而言,火星處太陽風離子密度更低、動壓更低,行星際磁場強度更低,而太陽風流速則與地球處類似,保持在370km/s左右。活動高年,太陽風的磁場和動壓都要比活動低年時期強。研究還發現對于太陽風磁場向內的扇區較向外的扇區而言,太陽風際磁場更接近徑向(行星-太陽連線方向),這在高年表現得尤為明顯。
銀河系分子氣體厚盤性質研究
中國科學院紫金山天文臺銀河畫卷科學團隊的蘇揚、楊戟、閆慶增等人對內銀河系近400平方度的分子氣體進行了分析。該分析結果發表于The Astrophysical Journal。觀測發現,分子厚盤由許多獨立、暗弱、非引力束縛的小尺寸分子云組成。新測量的分子厚盤的標高與此前已知的原子氣體盤的標高相當,盤內分子云的速度彌散與薄盤分子云相當。通過對這些分子云樣本進行分析后發現,云-云之間的速度彌散隨著銀心距的增加而系統性地減小。因此,分子氣體的分布受到了不同銀心距處恒星形成活動的調制,厚盤的分子氣體可能起源于銀盤,盤面上恒星活動的劇烈物理過程造成了分子氣體分布的脫偶。
多視角觀測揭示日珥氣泡的三維磁場結構
中國科學院國家天文臺李婷研究員和安徽大學張軍教授等人基于我國自主建設的新真空太陽望遠鏡(NVST)的高質量觀測數據,首次在日面Hα觀測中找到一個位于暗條倒鉤附近的具有拱形明銳邊界的日珥氣泡。相關成果發表于The Astrophysical Journal Letters。研究發現,日面日珥氣泡在日面觀測中很有可能不是一個稀有現象:若在暗條倒鉤下方存在一個磁場聚集區,那么扎根于該磁場聚集區的磁環將與倒鉤相互作用形成氣泡。此外,日面日珥氣泡的發現和后續的相關研究將有望直接回答“氣泡是否由日珥下方的新浮磁通量產生”這一日珥研究領域的關鍵問題,對于進一步揭示日珥磁場和動力學演化有著十分重要的作用。
古代赤道極光揭示西太平洋磁異常演化
中國科學院地質與地球物理研究所何飛研究員、魏勇研究員、蔡書慧副研究員和朱日祥院士聯合英國利茲大學Philip W. Livermore教授團隊開展了赤道極光和地球發電機模擬的交叉研究工作,揭示出西太平洋地磁異常區(West Pacific Anomaly,WPA)百年時間尺度的震蕩特征。相關成果發表于PNAS。當前地磁場最顯著特征是南大西洋異常區(South Atlantic Anomaly,SAA)。該研究清晰地呈現了地球內部與空間的緊密聯系,內部影響空間,空間反映內部。WPA的演化對于理解當今SAA的演化和地磁場的整體變化具有重要的指示作用。過去幾十年以來,SAA強度一直在持續減弱,范圍在不斷擴大,未來是否會發生下一次地磁倒轉不得而知。
形態研究疏散星團演化
中國科學院新疆天文臺光學天文及技術應用研究室胡卿順等人利用歐洲航天局發射的蓋亞衛星(Gaia)第二次釋放數據,對265個疏散星團進行形態分析,并對其演化進行深入研究。相關成果發表于The Astrophysical Journal。疏散星團是研究恒星形成和演化的理想實驗室,也是銀河系重要組成部分。在疏散星團演化的研究中,其形態演化是一個重要的物理過程。星團整體形態隨著年齡增大逐漸被拉伸,而星團核區形態則保持圓形或者略微趨于圓形。借助得到的形態參數,對疏散星團的分層結構進行了分層程度參數的定義。該參數能夠在統計學上合理地量化星團分層結構。
國際合作:我們經歷的簡史
中國科學院國家空間科學中心原主任吳季研究員闡述了空間天氣國際合作的綜述。相關文章發表于Journal of Space Weather and Space Climate。對于單個國家來說,不可能覆蓋所有的觀測點,因為我們需要來自不同地點和不同時間的信息。任何一家機構都無法提供具有廣譜傳感器的多個位置。文章回顧了雙星計劃(DSP)、中俄空間天氣聯合研究中心、螢火一號(Yinghuo-1)和太陽風-磁層相互作用全景成像衛星(SMILE)等計劃中開展的國際合作,指出空間天氣是一個全球性的問題,提煉出“自下而上”的任務提出方式和政府支持是開展空間天氣國際合作的核心要素,呼吁在空間天氣領域開展更深入的國際合作,為未來應對極端空間天氣做好準備。