内容速览
1.附属第一医院于君教授团队研究成果发表于肝脏病领域顶级期刊Journal of hepatology
2.物理学院李文亮副教授在非微扰量子场论研究中取得新进展
3.生命科学学院Christian Staehelin教授课题组揭示截形苜蓿β-N-乙酰己糖胺酶在丛枝菌根共生信号交流中的调节作用
4.农学院苏诗豪副教授团队揭示花朵近远轴分化的秘密
5.中法核工程与技术学院王为教授团队在高能物理领域发表重要成果
6.公共卫生学院李华斌教授团队等研究发现天然膳食可防治污染物和添加剂引发的心理疾病
01
附属第一医院于君教授团队研究成果发表于肝脏病领域顶级期刊Journal of hepatology
肝细胞癌(HCC)是世界上第六大最常诊断的癌症，也是第三大癌症死亡原因。随着生活水平的提高，NASH相关的肝癌(NASH-HCC)占肝癌患者的比例也越来越高。然而，NASH-HCC的发生机制尚不清楚，缺乏有效的靶向药物对NASH-HCC进行治疗。目前为止，临床尚未有NASH-HCC的药物或者生物疗法。利用单克隆抗体靶向免疫检查点阻断（ICB）已成为HCC的一种新兴治疗手段，然而NASH-HCC对ICB治疗没有响应，因此亟需探究NASH-HCC对ICB治疗耐药的原因，寻找NASH-HCC潜在的治疗靶点，从而克服NASH-HCC对ICB治疗耐药。
m6A是真核mRNA中最丰富的化学修饰，参与调节RNA的稳定性、核加工、转运、定位、翻译，它和RNA-蛋白相互作用来调节RNA的命运。YTH N6-甲基腺苷RNA结合蛋白1 (YTHDF1) 是RNA m6A修饰的“阅读器”蛋白，可以通过YTH结构域特异性的识别RNA上m6A修饰的位点，促进核糖体附着在含有m6A修饰的mRNA上。然而对于YTHDF1在HCC，特别是NASH-HCC的发病机制中的作用，以及对肿瘤免疫微环境的调节功能，目前还知之甚少。
该研究发现YTHDF1在NASH-HCC患者肿瘤组织中相较于肿瘤周围组织显著升高。利用Ythdf1肝脏特异性过表达小鼠以及饮食模型诱导的NASH-HCC自发成瘤模型，该研究发现Ythdf1可以促进NASH-HCC的发生和发展。小鼠肿瘤组织的bulk RNA seq 结果提示Ythdf1主要影响免疫系统，sc-RNA seq 和流式分析结果显示Ythdf1诱导髓源性抑制细胞（MDSCs）的积累并抑制细胞毒性CD8+T 细胞的功能。
MDSCs的募集和功能主要受到细胞因子的调控，为了研究Ythdf1如何影响MDSCs的功能，该研究通过细胞因子ELISA array 结合肿瘤细胞与免疫细胞体外共培养实验发现Ythdf1通过诱导IL-6的分泌，介导MDSCs的募集和激活，导致细胞毒性CD8+T 细胞功能障碍。通过m6A-seq，RIP-seq，ribo-seq和蛋白质组等多组学研究鉴定出EZH2 mRNA 是YTHDF1的关键下游靶点。YTHDF1识别EZH2 mRNA 上m6A修饰位点促进EZH2的翻译，EZH2进一步促进IL-6的表达和分泌。LNP包裹siRNA治疗是FDA批准的可用于临床治疗的方案，LNP-siRNA或者Ythdf1基因敲除靶向Ythdf1联合anti-PD-1治疗可显著提高NASH-HCC肿瘤对ICB治疗的敏感性。
GLOW研究意向治疗分析人群总生存期曲线图
以上研究成果以“Targeting N6-methyladenosine reader YTHDF1 with siRNA boosts anti-tumor immunity in NASH-HCC by inhibiting EZH2-IL-6 axis”为题发表于肝脏疾病领域顶级期刊Journal of hepatology 杂志。中山大学附属第一医院精准医学研究院名誉院长于君教授为该论文通讯作者，特聘副研究员王莉娜为第一作者。
来源：中山大学附属第一医院
“于君教授团队研究成果发表于肝脏病领域顶级期刊Journal of hepatology”
02
物理学院李文亮副教授在非微扰量子场论研究中取得新进展
在量子场论中，戴森-施温格方程（Dyson-Schwinger equations）揭示了格林函数之间的内在联系，扮演了类似欧拉-拉格朗日方程在经典力学中的核心角色。近期，量子场论领域的国际顶尖专家Carl M. Bender与合作者重新探讨了戴森-施温格方程作为量子场论计算工具的有效性。然而，Bender教授与合作者在近期意外地发现，这种看似合理的方案竟无法收敛到正确值。为了解决这个问题，他们提出结合n点格林函数的大n行为来求解戴森-施温格方程，成功地在D=0维的厄米和非厄米模型中得到了准确的结果 。然而，D>0维的格林函数有着更为复杂的大n行为。由于这个困难，他们暂时没有在重要的D>0维中实现他们的解决方案。
在非微扰量子场论中，有一种叫做“Bootstrap”的新兴研究思路。与常见的还原论和涌现论不同，Bootstrap方法强调基本的物理原理（Basic principles）和“可观测量”的自洽性（Consistency of observables），希望从这些第一性原理直接确定物理体系的性质。其实，早在1925年提出量子力学时，海森堡就试图抛弃电子轨道这个经典观念，并强调研究“可观测量”之间关系的重要性。这个革命性的想法后来演化为Bootstrap方法中对“可观测量”自洽性的关注。近年来，Bootstrap方法在非微扰场论中取得众多显著的进展，比如三维共形场论的Bootstrap研究确定了Ising模型最精确的临界指数，超越了蒙特卡洛等传统非微扰方法。从现代的Bootstrap观点来看，前面介绍的戴森-施温格方程是一组涉及关联函数的自洽方程。
在最新工作中，李文亮副教授从现代的Bootstrap角度考虑了非微扰戴森-施温格方程欠定性这个基础理论问题，特别是未被Bender等解决的D>0的情况。2022年，在二维共形场论极小模型和三维共形场论新进展的启发下，李文亮副教授创造性地提出了Null Bootstrap方法[2]。这个新的Bootstrap方法比常见的正定方法有更广泛的应用范围，比如适用于违反正定性的PT对称非厄米模型。常见的正定Bootstrap方法基于幺正性原理，而Null Bootstrap方法则引入了一个全新的基本原理：物理解存在很多Null态。这个新原理的物理动机是，量子体系的稳定性要求能谱有下限，即能量过低的量子态必须脱耦变成Null态。否则，通过量子隧穿效应，量子体系将不断降低能量，失去物理稳定性。通过结合这个新的基本原理，李文亮副教授成功地解决了非微扰戴森-施温格方程的欠定性问题，在D=0和D=1维中都得到了收敛至精确格林函数的结果。此外，该工作从Null态导出了格林函数所满足的Null微分方程，确定多个厄米和非厄米模型中低能态的准确能谱和矩阵元。该工作还发现复平面上的近似解会在精确解附近聚集，呈现出类似于杨振宁-李政道边缘奇点的临界行为。
非厄米iφ^3理论中一点格林函数的解在复平面上的分布。蓝色点表示戴森-施温格方程的近似解，红色正方形表示具有PT对称性的精确解。近似解的五个聚集点对应于具有五重对称性的精确解
以上成果以 “Taming Dyson-Schwinger Equations with Null States”为题在线发表于Physical Review Letters。该工作由李文亮副教授独立完成，中山大学物理学院是唯一署名工作单位。
来源：中山大学物理学院
“科研动态 | 我院李文亮副教授在非微扰量子场论研究中取得新进展”
03
生命科学学院Christian Staehelin教授课题组揭示截形苜蓿β-N-乙酰己糖胺酶在丛枝菌根共生信号交流中的调节作用
植物可以通过与土壤微生物建立的互惠共生关系来增强宿主植物对环境中的生物胁迫和非生物胁迫的抵抗能力。豆科植物的根瘤共生和丛枝菌根共生是两种典型的植物与微生物互作并建立共生关系的方式。豆科植物能够与革兰氏阴性固氮细菌（即根瘤菌）建立根瘤共生关系，借助于根瘤菌中固氮酶的作用，大气中的氮气能够被还原成氨，并最终以含氮化合物的形式提供给宿主植物根系，因此，根瘤共生对于全球氮循环具有重要意义。其中，根瘤菌分泌的结瘤因子（Nod factor）是一种脂质几丁质寡糖（LCOs）信号分子，它是根瘤共生中的一个重要决定因素。另外，丛枝菌根共生是一种古老且广泛分布的共生关系，包括豆科植物在内的大约80%的陆生植物根系都能够与丛枝菌根真菌建立共生关系。互惠共生关系的建立依赖于共生体间在根际的信号分子交流，随后，宿主植物体内的共生信号通路被激活，进而诱导共生相关基因的表达。最终，共生体双方将受益于双向营养交换过程，例如丛枝菌根真菌向宿主植物提供磷元素，宿主植物向丛枝菌根真菌提供以脂肪酸和糖为主的碳源营养物质。据估计，宿主植物将约4%至20%的光合同化物分配给菌根。因此，丛枝菌根共生对于全球碳循环具有重要意义。丛枝菌根真菌分泌的菌根因子（Myc factor）通常被认为是脂质几丁质寡糖（Myc-LCOs）和无修饰的几丁质寡糖（Myc-COs）的混合物，并且其在丛枝菌根共生过程中发挥关键作用。然而，目前关于宿主植物对于这些共生信号分子的识别和降解机制仍有待深入探究。
Christian Staehelin教授团队发现了一种截形苜蓿β-N-乙酰己糖胺酶（MtHEXO2），并从生化特性和生物学功能等方面进行探究。首先，通过对MtHEXO2基因进行时空特异性表达分析发现，MtHEXO2基因不仅能够快速响应丛枝菌根真菌和苜蓿中华根瘤菌的诱导在根毛中表达，而且对于相应的共生信号分子（即COs 和LCOs）也表现出相似的表达模型。并且，MtHEXO2基因的表达还与丛枝结构相关联。另外，在共生信号通路缺失突变体植物中MtHEXO2基因的表达不能够表现出上述模型，这说明MtHEXO2基因的表达依赖于共生信号通路的调控。蛋白亚细胞定位分析表明，MtHEXO2蛋白是一个可以被分泌到共生界面的胞外蛋白。此外，生化特性分析结果证明，MtHEXO2蛋白能够特异性水解COs而非LCOs。进一步的突变体表型分析结果显示，hexo2突变体植株和野生型植株在结瘤数量和根瘤形态方面没有表现出明显的差异；然而与野生型植株相比，hexo2突变体植株的丛枝菌根真菌定殖率和丛枝菌根共生相关基因的表达水平均显著降低。并且，在hexo2突变体中重新表达MtHEXO2基因可以恢复其野生型表型。
hexo2突变体表型分析
以上研究成果以“An extracellular β-N-acetylhexosaminidase of Medicago truncatula hydrolyzes chitooligosaccharides and is involved in arbuscular mycorrhizal symbiosis but not required for nodulation”为题在New Phytologist杂志上发表。中山大学生命科学学院为第一署名单位。
来源：中山大学生命科学学院
“我院Christian Staehelin教授课题组揭示截形苜蓿β-N-乙酰己糖胺酶在丛枝菌根共生信号交流中的调节作用”
04
农学院苏诗豪副教授团队揭示花朵近远轴分化的秘密
由于植物与传粉者之间的长期相互作用，花器官的形态展现出极大的多样性，人们对于花器官沿近远轴分化调控机制仍然知之甚少。
该研究以母草科植物夏堇（Torenia fournieri）为材料，发现其花冠沿着近远轴有明显的色素沉积和表皮形态的分化。课题组前期的工作鉴定了一个ALOG家族的因子TfALOG3，对于花冠基部颈状结构的形成至关重要。本研究确定了夏堇中的一个BOP类因子TfBOP2，能和TfALOG3互作形成保守的BOP-ALOG蛋白复合体。在TfALOG3存在的情况下，原本在核质中分布的TfBOP2蛋白被募集到核中。TfBOP2主要在花冠的近轴端表达，其突变体的花冠近轴端区域发育缺陷。
通过对花冠不同区域形态特征进行观察，作者发现该因子调控了夏堇花冠的近远轴比率，通过影响花冠的色素分布、表皮分化以及花冠管融合等，最终介导了花冠近轴端的分化。通过进一步分析拟南芥同源基因BOP1/2双突变的表型，作者推论BOP因子参与花器官的近远轴分化或在真双子叶植物中具有相当的保守性。
以上研究成果以 “A BLADE-ON-PETIOLE orthologue regulates corolla differentiation in the proximal region in Torenia fournieri”为题发表于Nature Communications。农学院苏诗豪副教授和农学院周煊硕士研究生是共同作者，苏诗豪副教授为论文的唯一通讯作者。
来源：中山大学农学院
“中大农学院苏诗豪副教授团队揭示花朵近远轴分化的秘密”
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中法核工程与技术学院王为教授团队在高能物理领域发表重要成果
马约拉纳中微子的研究是当前粒子物理领域探索超出标准模型新物理的热点研究方向。无中微子双贝塔衰变是轻子数破坏的稀有核衰变，可以证明中微子的马约拉纳属性，揭示宇宙中正反物质不对称的现象与中微子的质量之谜。作为下一代实验研究的重点方向，PandaX-III是首个建成的基于百公斤级高压气氙时间投影室技术用于搜寻该稀有核衰变过程的探测器，其可以同时精确地记录粒子在探测器中沉积的能量和径迹，从而用于目标事例信号的识别。PandaX-III由上海交通大学主导，中山大学和中国科学技术大学等国内多家单位以及法国、西班牙、美国等国际科研机构合作开展。李涛博士后负责PandaX-III数据采集系统研发、探测器模拟仿真以及径迹特征分析的工作。
PandaX-III对闪烁光探测的缺失将导致无法获取探测器中的事例顶点，这将严重影响对探测器性能的理解和对无中微子双贝塔衰变探测灵敏度的提升。针对这一问题，李涛博士后首次提出使用卷积神经网络对探测器内事例顶点进行重建，表征了粒子径迹扩散特征与漂移距离之间的物理关系，为PandaX-III的顶点缺失提供了重要的解决方案。通过构建自定义的VGGZ0net回归模型，提取了事例顶点位置与其径迹在探测器内漂移过程特征的关联性，并基于不同探测器电子寿命条件下的蒙特卡洛模拟数据和PandaX-III原型机实验数据对该方法进行了研究和验证。该方法对事例顶点的重建精度可以达到11cm，探测器电子寿命的估计误差在1σ以内，能够大大提高探测器能量分辨率，从而提升PandaX-III寻找无中微子双贝塔衰变的灵敏度。
VGGZ0net网络结构
以上研究成果以“Reconstruction of the event vertex in the PandaX-III experiment with convolution neural networ”为题于Journal of High Energy Physics，中法核工程与技术学院为文章的第一单位，李涛博士后为第一作者
来源：中山大学中法核工程与技术学院
“学院新闻︱我院在高能物理领域发表重要成果”
06
公共卫生学院李华斌教授团队等研究发现天然膳食可防治污染物和添加剂引发的心理疾病
心理疾病，尤其是焦虑和抑郁症，已经成为严重的公共卫生问题。通过食物、水和空气进入人体的环境污染物和某些食品添加剂可以扰乱神经递质和海马区、引起神经炎症和肠道微生物失调等，进而引起焦虑、抑郁和其他多种心理疾病。此外，许多膳食成分可以改变基因表达、减少氧化应激以及调节肠道微生物等，从而预防和缓解多种心理疾病。
该文章系统总结了膳食成分防治污染物和食品添加剂引起的焦虑、抑郁等心理疾病的研究进展，有助于人们选择食物来预防某些心理疾病，也有利于将膳食天然产物开发成为营养补充剂和功能性食品，以防治污染物和食品添加剂导致的某些心理疾病。
文章对多种污染物，如重金属（铅、砷）、有机污染物（多氯联苯、多环芳烃和苯并芘）、抗生素（米诺环素、环丙沙星、甲硝唑）、农药（氯氰菊酯、敌敌畏），以及食品添加剂，如阿斯巴甜、对羟基苯甲酸酯、聚山梨醇酯和味精等，进行了总结。阐述了污染物及食品添加剂会增加精神障碍的风险，例如抑郁症、焦虑症、精神分裂症、注意力缺陷多动障碍。
另外，一些天然膳食产物，如苹果提取物、抗坏血酸、没食子酸、褪黑素、姜黄素和益生菌等能够防治污染物和食品添加剂引发的心理疾病，文章强调了污染物和食品添加剂对心理健康的影响，而不是传统上认为的对机体健康的影响。
该研究方向整合了食品安全和食物营养，也涉及环境科学的内容，可以让食品安全专家、营养学家和环境科学家聚集在一起，解决环境污染物和某些食品添加剂带来的食品安全和人类健康问题。这将成为一个热门的研究领域，吸引更多研究人员开展相关的工作
以上研究成果以“New insights into the protection of dietary components on anxiety, depression, and other mental disorders caused by contaminants and food additives”为题发表于《食品科学与技术趋势》。
来源：中山大学公共卫生学院
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