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Nature新闻：浙大生命科学进入明日之星榜首，我院生物胶水研究成为浙大亮点研究之一

简讯 |4月29日，《自然》杂志发表《2020年生命科学领域明日之星》一文。根据文章，近五年内，全球前10所生命科学领域研究发展最快的院校中8所来自中国，另外两所为牛津大学和苏黎世联邦理工学院。浙江大学位列明日之星榜首，我院生物胶水研究成为浙大亮点研究之一。（全新10所生命科学领域科研发展最快院校）文中提到，浙江大学作为中国“双一流”高校，目标于2050年跻身世界一流高校行列，近些年，正朝着目标不断靠近，尤其是浙江大学在生命科学研究领域取得的成绩和突破有目共睹，我们将继续做造福人类的科研。推荐阅读ZJE欧阳宏伟课题组发表论文两篇，快速止血材料和关节炎干细胞治疗新突破，为临床治疗带来新思路 Facebook LinkedIn Twitter WeChat Sina Weibo

2021-06-12
洪智课题组联合易聪课题组发文阐明线粒体形态参与能量匮乏诱导自噬的分子机制

2020年4月7日，浙江大学爱丁堡大学联合学院洪智课题组联合浙江大学基础医学院易聪课题组在《Frontiers in Cell and Developmental Biology》上发表题为“Mitochondrial Fusion Machinery Specifically Involved in Energy Deprivation-Induced Autophagy”的研究论文，阐明了线粒体形态与能量匮乏诱导自噬之间的关系。阅读原文文章大意细胞自噬（Autophagy）是指细胞在面对内外环境改变时降解胞内物质进行再利用的过程。根据其降解底物分为非选择性自噬和选择性自噬。非选择性自噬，也就是通常所讲的自噬，对降解底物没有选择性。选择性自噬则依赖于特异性自噬受体与LC3/Atg8互作降解受损的细胞器。大量研究表明，自噬在维持细胞稳态和生物有机体生长发育过程中发挥重要作用。细胞自噬功能异常与许多人类重大疾病如神经退行性疾病、II型糖尿病、脂肪肝、癌症等的发生发展密切相关。线粒体作为细胞代谢和信号传导网络的中心调控细胞的能量合成、胞内钙稳态平衡、氧化磷酸化和细胞凋亡，是维持细胞正常生理功能最重要的细胞器之一。线粒体在不同细胞中的形态多样，并呈现动态变化，其融合和分裂的动态平衡影响线粒体的分布和形态，进而决定其生理功能。线粒体通过融合、分裂和微管化形成网络结构，对于维持生命体DNA的完整性以及线粒体遗传物质完整性具有很重要的作用。线粒体一旦发生损伤会迅速启动线粒体自噬，然而线粒体形态维持与巨自噬之间的联系仍然未知。图：覃钰玲（洪智课题组博士生）该研究发现在能量匮乏状态下，负责线粒体融合的分子机器Ugo1、Fzo1等，通过参与线粒体有氧呼吸调控Snf1（AMPK在酵母细胞中的同源物）和Mec1（ATR在酵母中的同源物）之间的互作。Ugo1、Fzo1等缺失导致Snf1活性下降，Mec1磷酸化水平降低，无法招募Atg1/ULK1和其它自噬蛋白至自噬前体上，最终抑制能量匮乏诱导自噬的发生。有趣的是，负责线粒体分裂和微管化的分子机器不参与能量匮乏诱导自噬。吴酬飞副教授和姚伟静助理研究员为本文共同第一作者，易聪研究员（左）和洪智研究员（右）为本文的共同通讯作者。课题获国家自然科学基金、科技部蛋白质机器重大研发计划等项目资助。 Lab Info实验室介绍洪智研究员课题组一直关注囊泡运输的时空调控、细胞器互作及稳态的系列研究，热衷于利用不同学科解答生物学问题，欢迎同样有志于科研、热爱冒险的你加入，一起玩转细胞生物学。联系邮箱：zhihong@intl.zju.edu.cn浙大教师主页：https://person.zju.edu.cn/hongzhi Facebook LinkedIn Twitter WeChat Sina Weibo

2021-06-12
徐素宏团队在《Nature Communications》上发表文章揭示线粒体应激损伤加速皮肤创伤愈合

组织损伤修复和再生是一直生物医学的重点和热点，影响疾病的发生和每一个人的健康生活质量。如何快速实现伤口愈合是每位病患的迫切需求。研究发现，正常组织都能够快速应激损伤释放信号，如钙信号，活性氧信号等，来实现细胞活性重塑甚至命运转变，加速细胞分裂、迁移和分化来实现创伤修复。2020年2月26日，浙江大学爱丁堡大学联合学院院长助理，浙江大学医学院徐素宏教授团队在Nature Communications杂志上发表了题为Wounding triggers MIRO-1 dependent mitochondrial fragmentation that accelerates epidermal wound closure through oxidative signaling的文章，报道了一种新的组织细胞应激损伤的方式。团队通过快速活体显微成像发现线虫皮肤细胞损伤后导致线粒体网络和结构的快速片段化（图1A），在斑马鱼尾鳍损伤和细胞划痕实验中也发现了类似的线粒体形态快速变化的表型（图1B）。有意思的是，线粒体片段化可以加速伤口愈合。通过遗传学和RNA sequencing，研究者还发现线粒体片段化后会诱导Cytochrome P450家族基因的上调从而来维持高水平的线粒体氧化应激状态，促进伤口修复（图1C）。图1. 线粒体应激损伤发生片段化释放线粒体活性氧和细胞色素P450信号促进伤口愈合线粒体是快速动态变化的细胞器，在细胞内形成一个动态的可塑性网络。作为细胞代谢和信号传导网络的中心，线粒体能够调控细胞的能量合成、胞内钙稳态平衡、氧化磷酸化和细胞凋亡，是维持细胞正常生理功能最重要的细胞器之一，在众多生物学过程中发挥关键的基础性作用。线粒体通过多种动力蛋白（Dynamin）家族的GTP酶（如DRP1，Mfn1/2，OPA1等）调控融合、分裂形成网络结构，对于维持生命体DNA的完整性以及线粒体遗传物质完整性具有很重要的作用。DRP-1突变后的患者表现出的多种神经发育异常，包括脑发育缺陷和视神经萎缩。另一方面，线粒体外膜的融合受膜锚定动力蛋白家族（membrane-anchored dynamin family）成员调控，如Mitofusin（MFN1/2）和Opa1，它们是线粒体融合的核心组件。线粒体能够瞬时和快速地调整它们的形态以响应环境变化，其动态平衡的缺失导致线粒体功能障碍，与心血管病、糖尿病、肿瘤、神经退行性疾病等密切相关。在本篇论文中，研究人员发现线粒应激损伤发生快速的片段化这一现象并不依赖于传统的DRP-1线粒体分裂蛋白而是需要线粒体转运蛋白MIRO-1的协助。而组织特异性敲降Mfn1/2（线虫fzo-1基因）诱发线粒体片段化则加速伤口愈合。过去研究者们普遍认为线粒体片段化会导致细胞损伤，功能紊乱甚至死亡，这一发现说明线粒体片段化还能够在特定环境下快速的产生应激，启动下游信号（细胞色素P450家族基因，线粒体活性氧等）来促进细胞动态响应，修复原有功能稳态，启到应激监视器的作用。这一发现为更好的理解组织应激损伤的机制以及解析线粒体在此过程中的功能奠定了基础，后续有望对创伤不愈的临床治疗提供启示。该项工作徐素宏实验室完成，得到了武汉大学周宇教授和加州大学圣地亚哥分校 Andrew Chisholm实验室的大力帮助，徐素宏实验室付宏颖和周恒达（浙大爱大联合学院2019级双学位博士生）博士研究生为本文共同第一作者，徐素宏研究员为本文的通讯作者。徐素宏教授实验室一直关注组织的损伤应激和快速修复再生过程，团队以秀丽线虫为模型，通过遗传学、快速活体显微成像、生化和细胞生物等方法，关注细胞器在损伤应激中的功能和细胞膜修复的机制。本实验室受国家自然科学基金，科技部非骨组织再生重点研发项目等基金资助。固定布局工具条上设置固定宽高背景可以设置被包含可以完美对齐背景图和文字以及制作自己的模板文章原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-020-14885-x Facebook LinkedIn Twitter WeChat Sina Weibo

2021-06-12
好消息！我院获新型冠状病毒肺炎应急科研立项

近日，浙江大学爱丁堡大学联合学院执行院长，国际知名分子传染病学专家英国Susan Welburn教授获“病毒感染性疾病防控基金”应急科研立项。该基金由浙大联合校友企业拼多多共同设立，基金总规模为1亿元人民币。此次捐赠款项将专项用于支持病毒感染及呼吸道传染性疾病防治，尤其作为此次新型冠状病毒疫情支援保障和科学研究等的使用，包括为疫情严重地区医院配置医用物资，奖励有突出贡献的医护人员，以及用于病毒感染及危重症医学防控研究等。Welburn教授申报项目为《用于新型冠状病毒的分子、临床和社会流行病学分析的新诊断方法和治疗工具的研发》，该项目的关键创新在于将围绕着PhIP-Seq文库利用噬菌体展示库大规模鉴定血清或血液中的抗体和潜在抗病毒药物。共同参与项目的有：浙江大学附属医院，杜克-新加坡国立大学，美国华盛顿州华盛顿大学公共卫生学院大健康研究中心教授Kevin Bardosh等。借此机会，我们将建立合作关系，共同迎接21世纪出现的“大健康”流行病的挑战，携手打造一个强大的健康网络以克服重重危难。本次，多家单位跨国度牵手，在项目里凝聚力量，以科研创新造福社会。我们坚信科研将看顾社会健康，知识能保卫人类生存，盼疫去春来安常在。 Facebook LinkedIn Twitter WeChat Sina Weibo

2021-06-12
恭喜！欧阳宏伟教授课题组在高水平学术期刊Biotechnology Advances 上发表综述论文

近期，浙江大学爱丁堡大学联合学院欧阳宏伟教授课题组在高水平学术期刊Biotechnology Advances 上发表题为“Current advances inmicrosphere based cell culture and tissue engineering”的综述论文。基于细胞的再生疗法在修复受损组织或器官方面有很大的前景，有大量的临床试验和临床前动物实验报道了细胞治疗用于复杂疾病的方法。有效的细胞培养和细胞传送方法是实现细胞治疗临床必要条件。近年来，微球系统在细胞培养和组织修复中的应用受到越来越多人的关注（图 1A，B）。微球不仅仅能够作为细胞培养的支撑载体，为细胞生长提供不同的化学和物理的环境，而且可以作为细胞治疗的运输载体，能够实现非入侵性的注射治疗，减缓病痛，提高治疗效果。微球的主要优点在于：1、大规模制备方法简单，容易实现；2、微球间能够形成均一规则的孔隙结构；3、比表面积大，且尺寸多样可控；4、能够控制药物的释放等。（A）从1980到2018年发表的关于“microsphere AND(tissue engineering)”的文章数量。（B）从2000到2018年关于“microsphere AND(tissue engineering)”的文章的引用率。（C）该综述的内容与图解。此综述将微球系统分为两大类：1、细胞分布在微球表面（cell on）和2、细胞包裹在微球内（cell in）（图 1C）。首先，在常常被用于细胞扩增的cell on 系统中，细胞的黏附率、增殖速度和收获率决定了细胞的最终产率；“低投入、高产出”是实现细胞体外有效扩增的一大标准。在这篇综述中，作者总结了微球决定细胞的黏附和增殖三大因素：化学性能、物理性能和微球表面的修饰，以及三种最常用的消化细胞的方法：酶消化、非酶的微球降解和温控式消化。其次，在cell in系统中，细胞的存活率和增殖速度常常被用作为评判细胞相容性的标准。在这一方面，微球的制备方法、内部孔隙结构和降解性能对细胞的行为有着巨大的影响。除此，在微球系统中，干细胞能够分化成不同的成熟细胞，包括：软骨、骨、脂肪和神经等。微球不仅能够通过其本身的物理化学性能调控细胞分化，还能够通过携载和释放不同的生物活性因子促进细胞向不同方向分化。最后，微球由于具有可注射性、能够携带生物活性因子、能够提高细胞在体内的活性，而成为优良的细胞载体，广泛地应用于组织工程与再生医学中。一方面，微球可以作为基本元件通过由下至上的方式组成宏观组织与器官，参与到组织修复中。另一方面，微球也可以作为组织工程支架的一部分，增强支架性能，通过由上至下的方式实现组织修复。这篇综述详尽地总结了近年来关于微球在细胞培养和组织工程中的应用的研究，为未来的发展提供了指导和借鉴。浙江大学爱丁堡大学联合学院何秋琳博士和浙江大学李达三·叶耀珍干细胞与再生医学研究中心张靖微博士后为本文的共同第一作者，欧阳宏伟教授为本文的通讯作者。 Facebook LinkedIn Twitter WeChat Sina Weibo

2021-06-12
鲁林荣教授组在Cellular & Molecular Immunology发文提出胸腺T细胞TCR敏感性调控假说

7月17日，浙江大学基础医学院鲁林荣教授课题组在中国免疫学杂志英文会刊《Celluar & Molecular Immunology》发表研究论文“Thymic-speciﬁc regulation of TCR signaling by Tespa1”，阐明了Tespa1是一个胸腺发育阶段特异性的TCR信号调节蛋白。T细胞是一类在胸腺中发育的重要免疫细胞。它能够精确区别自体与异体抗原，故而成为了肿瘤靶向治疗的重要工具。阳性选择是T细胞在胸腺发育中的重要事件，其赋予了T细胞对自身抗原的识别能力。鲁林荣课题组多年来一直研究胸腺T细胞发育过程中的TCR信号调控，在之前的研究中发现了一个特异性调控分子Tespa1，并阐明了其调控钙流信号的作用机制。在本研究中，通过对胸腺T细胞阳性选择各个阶段转录组分析及Tespa1条件性敲除小鼠的应用，发现Tespa1对TCR信号的调控仅限于正处于阳性选择阶段的双阳性（CD4+CD8+）T细胞。这一研究将Tespa1重新定义为阳性选择阶段特异的TCR信号调节蛋白，为“阳性选择过程中双阳性T细胞为何对弱亲和力的抗原肽具有高敏感性”这一科学问题提供了一个可能的解释。图1. Tespa1基因敲除造成胸腺发育P3期特异性的基因表达谱变化本文的第一作者为博士研究生吕俊，其他作者包括崔则瑾、徐婷、沈一超、王鹏飞、郑明珠。本课题得到厦门大学付国教授、免疫所王迪教授及汪洌教授的帮助，并得到国家自然科学基金项目和国家重点研发项目基金的支持。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41423-019-0259-4实验室链接：https://person.zju.edu.cn/llr文章供稿：吕俊 Facebook LinkedIn Twitter WeChat Sina Weibo

2021-06-12
ZJE欧阳宏伟课题组发表高水平学术论文两篇

近期，浙江大学爱丁堡大学联合学院欧阳宏伟教授课题组在高水平国际学术期刊Nature Communications和The American Journal of Sports Medicine上发表论文2篇。Nature Communications 第一篇名为A strongly adhesive hemostatic hydrogel for the repair of arterial and heart bleeds 在线发表于Nature Communications杂志。浙江大学李达三·叶耀珍干细胞与再生医学研究中心洪逸博士后和浙江大学爱丁堡大学联合学院周飞飞博士为本研究共同第一作者，欧阳宏伟教授、章淑芳副教授和华东理工大学朱麟勇教授为共同通讯作者。阅读链接：https://www.nature.com/articles/s41467-019-10004-7成果得到如英国每日邮报CNN，人民日报新华社等国内外各大主流媒体报道。以人体组织材料为模板仿生研发先进生物材料。胶体方面以人体内最强大的胶体组织---软骨为标杆，采用软骨的主要胶原和多糖成分，嫁接华东理工大学朱麟勇教授团队的交联技术，合作研发了一种能够在数秒内完全止住大动脉损伤和心脏穿透伤大出血的仿生水凝胶材料。 Matrix Gel成胶粘附在组织上最高能够承受350 mmHg的压力，证明了胶体的强组织粘附性和力学性能。动物实验证明，对于猪颈动脉损伤（4~5mm的伤口），Matrix Gel能够在20秒内完全封闭伤口，并且在术后无渗血情况发生。术后动物全部存活，血管血流无明显减小，证明血管通畅，没有形成血栓。两周后，胶体仍贴敷在血管伤口处，组织学切片显示伤口明显再生。快速止血和伤口封闭是临床上一个巨大的需求，每年因无法有效控制出血从而死亡的人数巨大，同时由于无法快速有效控制出血而造成的血液制品消耗量巨大。临床上采用的止血方法和产品速度较慢，对于动脉和主要脏器大出血没有有效的快速止血手段。The American Journal of Sports Medicine 第二篇在美国运动医学期刊The American Journal of Sports Medicine在线发表最新论文Single cell profiles and clinically useful properties of human mesenchymal stem cells of adipose and bone marrow origin.论文第一作者为浙江大学爱丁堡大学联合学院博士生周雯艳，林俊鑫、赵坤为共同第一作者，欧阳宏伟教授为该论文通讯作者。阅读链接：https://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/0363546519848678 该研究从单细胞水平、群体细胞水平以及临床疗效水平多层次分析了不同组织来源间充质干细胞的差异和特征，揭示脂肪来源间充质干细胞或将更适合用于骨关节炎治疗。图1. (A) 2005-2017年间每年MSC注册临床试验数随时间的变化。（B）在临床试验中排名前十的使用ADSC介入的适应症。（C）在临床试验中排名前十的使用BMSC介入的适应症。随着现代社会人口老龄化的发生，骨关节炎患者比例越来越高，由于各种传统疗法的局限性，干细胞治疗被寄予厚望。通过检索clinicaltrials.gov 不难发现脂肪来源间充质干细胞（ADSC）和骨髓来源间充质干细胞（BMSC）是目前临床试验中治疗骨关节炎最常用的两种干细胞（图1）。然而这两种不同组织来源细胞的治疗效果却少有关注。因此该研究解析以上两种来源MSC的生物学特征和差异，并回答哪种MSC在治疗骨关节炎中更加合适。图文来源 | 周雯艳洪逸张琪浙江省组织工程与再生医学技术重点实验室浙大李氏基金与再生医学中心公众号 Facebook LinkedIn Twitter WeChat Sina Weibo

2021-06-12
【转载】鲁林荣课题组在《PNAS》杂志发表论文阐明Th17细胞分化调控新机制

转载自浙江大学基础医学院公众号美国科学院院刊PNAS在12月29日在线发表了浙江大学爱丁堡大学联合学院副院长、浙江大学基础医学院免疫学研究所鲁林荣教授课题组的最新研究成果“Phosphatase PP2A is essential for TH17 differentiation”，该研究揭示了磷酸酶PP2A在调控TH17细胞分化和相关自身免疫性疾病中的作用。临床分析显示磷酸酶PP2A的表达水平与系统性红斑狼疮病人的疾病严重程度及IL17A的表达呈正相关，提示PP2A可能参与调控TH17分化及相关炎症反应。课题组构建了在外周成熟T细胞中特异性敲除PP2A的条件性敲除小鼠，发现PP2A敲除小鼠外周T细胞中TH17细胞数量显著减少。在体外分化实验中，PP2A敲除细胞分化成TH17细胞的能力也明显减弱，证明磷酸酶PP2A对TH17分化至关重要。进一步的机制研究表明，PP2A缺失导致SMAD2 活化（C端磷酸化）减弱和SMAD3 活化（C端磷酸化）增强。R-SMADs的磷酸化改变直接影响了它们与转录因子RORgt的结合，进而影响RORgt对Il17a转录调节的活性。在实验性自身免疫性脱髓鞘疾病（EAE）动物模型的研究中还发现，PP2A条件性敲除可降低疾病的临床症状。同时，PP2A抑制剂也能抑制TH17的体外分化，并减轻实验性自身免疫性脊髓炎的症状。因此，本研究不仅揭示了PP2A在调控TH17细胞分化中的重要作用，而且提示了抑制PP2A可能是控制自身免疫性疾病的潜在有效策略之一。该研究第一作者为浙江大学免疫学研究所博士生徐琴，金雪潇。其他合作作者包括本课题组郑明珠，Deepak Rohila，付国通，文卓钰，娄军。其他合作课题组包括：丽水医学院吴松泉教授，浙江大学-爱丁堡大学联合学院Richard Sloan教授，免疫学研究所汪冽教授，病理与生理学系胡虎教授。本文的通讯作者为鲁林荣教授和南京大学模式生物研究所的高翔教授。此项研究得到了国家自然科学基金的支持。 Figure1: PP2A promotes TH17 cell differentiation through differential regulation of SMAD2 and SMAD3 Phosphorylation ( Adapted from Gustavo J. Martinez, JEM 2017）. 论文链接： https://www.pnas.org/content/early/2018/12/27/1807484116鲁林荣课题组网址：https://person.zju.edu.cn/llr Facebook LinkedIn Twitter WeChat Sina Weibo

2021-06-12

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