内容速览
1.生命科学学院陆勇军教授团队在长寿家族肠道菌群及其共代谢物特征研究中取得进展
2.海洋科学学院黄强太副教授团队在南海北部琼东南盆地深水区物源及输运机制研究取得新进展
3.生态学院杨宇晨副教授团队揭示外来红树物种拉关木响应低温胁迫的分子机制
4.材料科学与工程学院衣芳教授课题组在柔性可穿戴能量收集方面取得新进展
5.测绘科学与技术学院程晓教授团队在ERL发文揭示了阿蒙森低压对2022年2月南极海冰范围历史低值的影响
6.肿瘤防治中心张力、方文峰团队在鼻咽癌免疫治疗取得新进展
01
生命科学学院陆勇军教授团队在长寿家族肠道菌群及其共代谢物特征研究中取得进展
随着中国进入老龄化社会，积极应对人口老龄化已成为国家战略措施，而健康老化是实现健康中国战略的重要内容。肠道菌群与人体健康和疾病的多个方面密切相关，但目前与健康老化相关的肠道微生物组及其共代谢组特征以及潜在机制尚不明确。
研究对象为广东省梅州市蕉岭县具有明确出生证明的人群，自2019年10月至2020年3月共纳入155人，其中长寿家族人群43人，普通人群112人，每组均分为长寿老人（≥90 岁）、老年人（75-89 岁）、年轻老年人（60-74 岁）和中青年（≤59 岁）人群。通过16S rDNA测序和非靶向代谢组学分析两组人群的微生物组和共代谢物特征。
研究发现长寿家族队列的长寿个体拥有不同于普通人群长寿个体的微生物组和代谢组特征，并进一步发现与衰老呈正或负相关的系列代谢物，其中正相关代谢物蒎烷血栓素 A2 (PTA2) 的水平在长寿家族个体及其年轻后代中始终高于普通人群，并与年龄正相关；互作网络分析结果表明这些与衰老正相关的代谢产物与肠道瘤胃菌科（Ruminococcaceae）, Intestinimonas, Alistipes, 乳球菌（Lactococcus）等的相对丰度紧密相关。进一步的功能分析显示 PTA2 通过激活STAT6信号途径上调小胶质细胞中TREM2的表达，增强了小胶质细胞吞噬具有神经毒性作用的β-淀粉样蛋白40（Aβ40）的效率并提高了抗炎表型，表明 PTA2 对宿主健康具有保护作用。为进一步证实在生理浓度下PTA2的这一作用，合作团队用基于液相色谱串联质谱法（LC-MS/MS） 定量测定了健康人群和与老龄相关的脑小血管病人(CSVD)血清样本中PTA2的浓度，发现病人的PTA2浓度显著低于健康人群。综上，本研究证实肠道微生物组及其代谢产物在健康老化中的作用，提示PTA2可以作为健康老化潜在的干预靶点之一。
PTA2在家族性长寿个体中富集并与年龄及有关肠菌正相关
以上研究成果以“Identification of fecal microbiome signatures associated with familial longevity and candidate metabolites for healthy aging”为题发表在衰老领域期刊Aging Cell上。中山大学为本文第一作者单位。
来源：中山大学生命科学学院
“我院陆勇军教授团队在长寿家族肠道菌群及其共代谢物特征研究中取得进展”
02
海洋科学学院黄强太副教授团队在南海北部琼东南盆地深水区物源及输运机制研究取得新进展
深海沉积物作为地球表面物质“源-汇”系统循环的最终归宿，对古海洋、古环境、古气候等方面的研究具有重要意义。南海北部琼东南盆地深水区沉积物的潜在物源区复杂多样，沉积物供给能力、输送样式和影响范围在盆地不同位置和不同地质演化历史时期存在显著差异。
琼东南盆地深水区上更新世—全新世沉积物为混合来源，物源区为红河、台湾、珠江、海南岛、湄公河和越南中部。来自红河的大量陆源沉积物输入和有利的地貌条件使红河成为19S37和19S40站位沉积物的首要来源。台湾和珠江对包含琼东南盆地深水区在内的整个南海北部的沉积物物源都有显著贡献。海南岛物质来源在琼东南盆地深水区沉积物中所占比例较小。湄公河和越南中部对琼东南盆地深水区沉积物物源的贡献有限。
综合物质来源和南海环流系统分析，提出琼东南盆地深水区沉积的输运模型。源自红河的大量沉积物进入海洋后，受北部湾南部表层环流、西边界流和上升流影响，沿陆架边缘和峡谷地貌向深海盆地进积。台湾来源沉积物输送到南海的主要机制由深水流、黑潮南海分支和浅层黑潮(限于水柱500m以上)组成。深水流的搬运距离和能力可能比前人研究提出的更为强大，使得台湾成为琼东南盆地现代沉积物的第二大物质来源。来自珠江的沉积物主要由广东沿岸流搬运。海南岛来源沉积物的输运机制可以解释为源区与沉积地点的距离较短。来自湄公河和越南中部山区小河流的沉积物可能由沿岸流和西边界流搬运。
南海北部琼东南盆地深水区输运模式图
(其中红色箭头表示沿岸流和表层流)
以上研究成果以“Provenance and transport mechanism of gravity core sediments in the deep-water area of the Qiongdongnan Basin, northern South China Sea”为题发表于期刊Marine Geology，论文第一作者为黄强太副教授。
来源：中山大学海洋科学学院
“海院科研动态（76）| 南海北部琼东南盆地深水区物源及输运机制研究取得新进展”
03
生态学院杨宇晨副教授团队揭示外来红树物种拉关木响应低温胁迫的分子机制
拉关木 (Laguncularia racemosa) 是由美洲引入中国的外来红树物种，其在我国的生态地位存在一定的争议：既是红树林恢复造林的先锋物种，也是具有入侵风险的潜在入侵种。拉关木对环境胁迫较高的耐受性被认为是导致它快速传播的因素之一，因此解析其对极端环境的适应机制有助于我们了解拉关木的生物特征以及评估它的入侵潜力。
在本研究中，中山大学生态学院杨宇晨副教授团队与海南师范大学、岭南师范大学等团队合作，采集了福建莆田（NS）和海南三亚（SS）两个地点的成熟种子。培养数周后，对拉关木幼苗进行低温胁迫，分别在0℃下处理0（T1）、3（T2）、12小时（T3）以及处理12小时后室温恢复24小时（T4），并通过测定植物生理生化指标以及比较转录组分析探究拉关木耐低温胁迫的相关机制。
结果表明，与正常叶片相比，低温胁迫会严重影响拉关木植株的正常生理过程，如叶片脱水、叶绿素含量下降、细胞膜损伤等。转录组数据也显示，与光合作用相关的基因，如光系统Ⅱ的组装、光系统Ⅰ中的光捕获和类胡萝卜素生物合成过程，其表达水平在冷胁迫时显著受到抑制。相应的，参与过氧化物酶体、质膜的组成成分和细胞分裂素反应等过程相关的基因表达随着冷胁迫处理时间增加而持续上调，以减轻冷胁迫所造成的氧化损伤。随着温度恢复至室温，大部分生理指标可恢复到正常水平，说明拉关木具有较强的冷适应能力，而这种强的冷胁迫适应能力也是一把“双刃剑”：既能使得拉关木很好地适应当下剧烈波动的气候，增加其造林的成活率，同时，也会使得拉关木更易取代耐冷能力较差的本土红树物种，成为我国海岸潮间带生态系统中的入侵物种。
此外，团队发现生长于不同纬度的拉关木植株具有不同的冷胁迫适应能力。相较于低纬度地区（SS）幼苗，低温处理对高纬度地区（NS）幼苗所造成的影响更小，且在恢复24小时后，高纬度地区幼苗的恢复状况更为良好，如高低纬度地区幼苗的叶绿素a/b比值在胁迫后基本恢复正常水平，但低纬度植株的叶绿素a/b比值则显著偏离了正常值。而高低纬度幼苗间的转录调控水平也存在着明显的差异。这些结果说明高纬度地区生长的个体可能已经获得了比低纬度地区更好的抗冷害能力，这也表明了长期的基因型与环境间的相互作用在增强红树林植物适应方面的重要性。
恢复24 h后，高 (NS) 低 (SS) 纬度幼苗之间表达上调差异基因比较分析A：表达上调差异基因韦恩图；B：表达上调差异基因热图；C：T4处理下高低纬度幼苗表达上调差异基因对应的富集通路
以上研究结果以 “Unraveling molecular mechanisms underlying low-temperature adaptation in Laguncularia racemosa” 为题发表在植物学期刊Plant Physiology and Biochemistry。2022级研究生刘玉琪为本论文的共同第一作者，杨宇晨副教授为共同通讯作者。
来源：中山大学生态学院
“杨宇晨副教授团队揭示外来红树物种拉关木响应低温胁迫的分子机制”
04
材料科学与工程学院衣芳教授课题组在柔性可穿戴能量收集方面取得新进展
柔性可穿戴复合式能量收集器件是具有巨大潜力的可穿戴电子设备能源供给器件，它们能够同步或互补地收集利用更多能量来源，有效规避了单一可穿戴能量收集器的不连续能源供给问题。摩擦纳米发电机(TENGs)与生物燃料电池(BFCs)的复合能量收集具有广阔的应用前景，然而，目前存在两个主要的挑战。首先，两种能量收集器件的电输出严重不匹配，而目前尚未有对两种器件复合的优化能量管理被研究报道。其次，以前报道的TENG-BFC可穿戴复合式能量收集器件大多基于平面结构，缺乏透气性，不仅影响佩戴舒适性而且可能诱发皮肤疾病。
为此，衣芳教授课题组报道了一种由织物型摩擦纳米发电机(T-TENG)和纤维型生物燃料电池(F-BFCs)编织而成的新型透气可编织柔性可穿戴复合式能量收集器件，该器件具有良好的透气性、柔韧性、舒适性。研究设计了匹配和优化TENG和BFC两种器件输出特性的能量管理电路，大大提高了复合式能量收集器件的输出功率，显著降低了有效内部阻抗，实现以稳定的直流电源可持续地为电子设备供电，而且提高了TENG-BFC复合式能量收集器件作为电源的可靠性、稳定性、噪声和精度。详细阐释了TENG-BFC复合的能量管理原理。所设计制备的BWHEH自充电能量管理系统可以通过收集人体运动能和人体汗液能为常见便携式电子设备持续供电。这项工作为能量收集提供了新的途径，并为大功率复合式能量收集器件提供了基础指导。
以上研究成果以“A breathable and woven hybrid energy harvester with optimized power management for sustainably powering electronics”为题发表在期刊Nano Energy，第一作者为硕士卓静婷，通讯作者为衣芳教授；中山大学材料科学与工程学院为论文第一完成单位。
来源：中山大学材料科学与工程学院
“衣芳教授课题组在柔性可穿戴能量收集方面取得新进展”
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测绘科学与技术学院程晓教授团队在ERL发文揭示了阿蒙森低压对2022年2月南极海冰范围历史低值的影响
在全球变暖背景下，南极海冰的变化与北极海冰范围快速减少的趋势不同，南极海冰范围在1979年至2014年期间呈现微弱扩张的趋势。然而，近年来（2015-2023年），南极海冰范围也多次创下历史新低。特别是在2022年和2023年夏季连续创下历史新低，南极海冰范围（SIE）年度最小值都低于200万平方公里。这引起了国际社会对南极海冰以及南极气候变化的高度关注。针对2022年南极海冰覆盖范围历史低值，我们观察到南极海冰的损失呈现明显的空间差异，主要体现在别林斯高晋海、威德尔海和罗斯海的海冰退缩明显。这种空间分布表明阿蒙森海低气压（ASL）会对海冰变化产生潜在影响（ASL是一个持续的气候态低气压系统，位于阿蒙森-别林斯高晋海上空）。
(a) 图为2022年2月25日的南极海冰分布快照；(b) 图为2021年SON海平面气压和10米风场的异常；(c) 图为2021年SON海冰漂移（SID）矢量和SID经向分量（阴影）的异常；(d) 图为1979年至2022年南极2月SIE（南极海冰面积）的时间序列；(e) 图为1979年至2021年春季ASL强度（红色）和深度（蓝色）的时间序列；(f) 图为43年来SON ASL和2月SIE之间的散点图
团队通过使用卫星观测数据、再分析数据和CMIP6模式输出数据详细探讨了2021年春季 ASL的加强对2022年2月创纪录的最低南极海冰范围的影响。研究结果总结如下：一是南极春季阿蒙森低压与春夏南极海冰演变之间的密切关系，在1979年至2022年的43年间，春季SON季节ASL强度和2月份南极海冰范围（SIE）显示出观测相关系数约为0.53。此外，根据线性回归模型，ASL在2022年2月南极SIE异常中的贡献约为60%。二是罗斯海地区海冰动力输送加强冰-海反照率反馈，在春季，强ASL会引发罗斯海南风的明显增强，伴随着明显加强的向北海冰输送，导致海岸线附近的开阔水域面积增加，即冰间湖面积扩大。然后，在夏季，向上短波辐射被反射回太空的能量会减少，导致开阔水域吸收太阳辐射能量的增加，上层海洋显著升温，反过来又加速了海冰的融化。这种正的冰-海反照率反馈作用会维持随后几个月的海冰融化，并导致罗斯海出现南北向的双极子结构，从10月到1月外部海冰增加，11月到3月内部海冰减少。
这些短期事件对南极海冰系统的长期变化产生了重大影响。事实上，2022年南极海冰的急剧减少明显减缓了长期的南极海冰面积指数上升趋势，凸显了在确定南极海冰未来趋势时需要考虑短期气候事件和其长期演变的关系。
以上研究成果以“Contribution of the deepened Amundsen Sea Low to the record low Antarctic sea ice extent in February 2022”为题发表于期刊Environmental Research Letters。中山大学测绘科学与技术学院、极地环境立体观测与应用教育部重点实验室王绍银博士为文章第一作者、程晓教授为文章通讯作者。
来源：中山大学测绘科学与技术学院
“科研动态 | 王绍银博士在ERL发文揭示了阿蒙森低压对2022年2月南极海冰范围历史低值的影响”
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肿瘤防治中心张力、方文峰团队在鼻咽癌免疫治疗取得新进展
鼻咽癌是一种呈地域性分布的鼻咽部肿瘤，中国鼻咽癌发病人数约占全世界新病例的50%，中国南方地区尤其高发。近年综合治疗的进步发展，鼻咽癌患者的总体5年生存率已经达到80%以上，但是当鼻咽癌患者出现转移或者复发时，后续的疗效不理想，提高这部分患者生存期，一直是全球学者特别是中国学者聚焦的热点。针对复发/转移鼻咽癌一线治疗，化疗方案的选择对患者生存有一定影响。目前接受一线标准治疗吉西他滨联合顺铂（GP方案）后，中位无进展生存期仅7个月，中位总生存期为22.1个月，因此该患者人群需要新的治疗策略。鼻咽癌的特征是PD-L1高表达和大量非恶性淋巴细胞的浸润，这使得免疫治疗（即抗PD-1抗体）在鼻咽癌领域成为了一种有前景的治疗选择。
RATIONALE-309研究(NCT03924986)旨在评估替雷利珠单抗（抗PD-1抗体）联合GP化疗（吉西他滨和顺铂）对比单独使用GP化疗一线治疗复发或转移鼻咽癌的疗效和安全性。该研究共纳入263例患者，按1：1随机分入A、B两组进行不同治疗，在疾病进展后，经研究者评估仍适合接受免疫治疗的患者，替雷利珠单抗组可继续接受治疗，安慰剂组可以交叉接受替雷利珠单抗单药治疗，中位随访时间15.5个月，主要研究终点为无进展生存期，次要研究终点包括二线无进展生存期、总生存期、安全性等。研究结果显示，与安慰剂联合化疗组相比，替雷利珠单抗联合化疗组无进展生存期显著延长为9.6个月。该研究结果表明，替雷利珠单抗联合化疗可降低50%的疾病进展或死亡风险。
除此之外，与安慰剂联合化疗组相比，替雷利珠单抗联合化疗组的二线无进展生存期显著延长，该研究结果表明，替雷利珠单药联合化疗一线使用优于二线使用替雷利珠单抗。在该研究中总生存期虽尚不成熟，但有延长趋势。
安慰剂联合化疗组与替雷利珠单抗联合化疗组无进展生存期示意图
RATIONALE-309研究的成功，为免疫治疗药物替雷利珠单抗晚期一线适应症的获批以及进入2023国家医保目录都起到了决定性作用，为广大鼻咽癌晚期患者提供了新的治疗选择同时大大降低了药物的可及性。以上研究成果以“Tislelizumab plus chemotherapy as first-linetreatment for recurrent or metastaticnasopharyngeal cancer: A multicenter phase 3 trial(RATIONALE-309)”为题发表于Cancer Cell，张力教授、方文峰主任医师为通讯作者，杨云鹏主任医师、潘健基教授、王晖教授、赵媛媛副主任医师、瞿申红教授、陈念永教授为共同第一作者。
来源：中山大学材肿瘤防治中心
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