投稿问答最小化  关闭

万维书刊APP下载

科研快报 | 中大近期科研进展速览61

2023/12/21 14:56:37  阅读:38 发布者:

内容速览

1.地球科学与工程学院沈旭章教授团队在JAES上发表最新成果:华南地块地壳各向异性特征及其构造意义

2.海洋科学学院吴玉萍/张西阳团队于大湾区海洋生物卤代有机污染物暴露生物指示物取得新进展

3.材料科学与工程学院张黎明教授课题组报道多功能壳聚糖基水凝胶海绵具有高效抗菌、止血和强附着力

4.测绘科学与技术学院环境遥感团队黄华兵教授等在地形起伏区域GEDI植被冠层高度提取方面取得新进展

5.中山医学院吴忠道教授团队揭示寄生虫中间宿主-腹足纲动物螺类肠道菌群的传递模式

6.肿瘤防治中心康铁邦、廖丹、钟理团队揭示骨肉瘤中的抑癌基因L3MBTL2及其调控机制

1)地球科学与工程学院沈旭章教授团队在JAES上发表最新成果:华南地块地壳各向异性特征及其构造意义

华南地块是欧亚板块东南缘地壳生长和大陆增生最活跃的陆-洋过渡带, 其壳-幔物质与能量强烈交换,构造活动复杂。尽管众多学者在该区域做了许多大尺度、深层次的壳幔速度结构研究,但对其壳幔结构和大地构造关系仍然存在不同的认识。而地震波各向异性可以提供地球内部物质的流动和运动方式等多方面信息, 反映着地球内部长期变形的累积效应, 对了解壳幔交互作用研究起着重要作用。

通过华南地区2007年到2011年共153个宽频带固定台站观测记录的地震波形资料, 选取近1500个远震事件,经过计算,得到以下结论:(1)华南地块地壳各向异性平均延迟时间约0.33s。快波方向整体上呈现近NW-SE向,与GPS速度场、APM及主要SKS结果一致。据此推测研究区存在壳幔耦合变形,且岩石圈中各向异性物质差异性运动主导了壳幔各向异性特征。(2)在东南部海陆交接位置,快波方向比较复杂,可能暗示着局部热物质的上涌;大部分台站快波方向为 NW-SE向,与白垩纪至新生代时期研究区地壳拉张构造环境有关;而个别NE-SW向地壳各向异性可能由早期“冻结”在壳内的构造变形造成的“化石”各向异性,而非现代地壳变形影响。(3)江南造山带处各向异性时间延迟较大,可能指示着新元古代时期以来华夏块体与扬子块体多期次拼合-裂解的构造运动;而海陆交接地带较大的时间延迟可能与中生代以来遍布的火成岩有关。

华南地块地壳各向异性成因模式图

以上研究成果以Crustal anisotropy of the South China block and tectonic implications”为题发表于Journal of Asian Earth Sciences,地球科学与工程学院博士研究生许健为第一作者,沈旭章教授为通讯作者

来源:中山大学地球科学与工程学院

https://mp.weixin.qq.com/s/GcdVrfBKmvFkF1uVB0FMAQ

2)海洋科学学院吴玉萍/张西阳团队于大湾区海洋生物卤代有机污染物暴露生物指示物取得新进展

卤代有机污染物(Organohalogen contaminants, OHCs)在环境中具有潜在的持久性、生物蓄积性和高毒性,对人类和野生动物的健康具有重大潜在威胁。由于OHCs最终汇聚在海洋生态系统,海洋生物便成了最容易受到OHCs影响的生物之一。近年来,越来越多证据表明有机污染物特别是OHCs可在海洋生物体内富含脂质的组织中大量蓄积,并能够影响其正常的脂质代谢过程。这种OHCs的脂质干扰作用引发了我们对脂肪酸(fatty acids, FAs)作为OHCs生物标记可行性的推测。

海洋鲸类与环境保护研究团队近期表征了我国大湾区伶仃洋及西四门区域15种鱼类体内FAs、去饱和酶活性、脂质生成指数与55OHCs暴露水平的相关性,并观察到了FAs作为OHCs生物标记的地区差异性。研究结果表明,伶仃洋及西四门鱼类体内OHCs组成类似,但是其浓度存在显著的空间差异。聚类分析和主成分分析结果表明,伶仃洋及西四门鱼类体内FAs图谱同样具有空间差异性。

本研究通过对去饱和酶活性、脂质生成指数与OHCs进行相关性分析,共观察到51个显著相关关系,表明OHCs影响了海洋鱼类的脂代谢过程。研究进一步拟合FAsOHCs的相关关系,共观察到伶仃洋鱼类体内的117个显著性相关关系,31个极显著性相关关系;西四门鱼类体内149个显著性相关关系,72个极显著性相关关系。其中,多氯联苯相对于其他污染物与FAs相关关系数量最多,表明其对于海洋鱼类具有较强的脂质干扰作用。此外,本研究通过对伶仃洋及西四门鱼类体内OHC-FA相关关系进行进一步分析,发现只有14OHC-FA相关关系重叠,∑n-6多不饱和脂肪酸只与伶仃洋鱼类体内OHCs具有相关关系。因此,本研究表明,FAs可以作为大湾区海洋鱼类体内OHCs的生物指示物,但需注意FAs作为生物标记物的空间差异性。

大湾区海洋鱼类体内卤代有机污染物浓度与去饱和酶活性指数、脂肪生成指数的相关性热图。(A)伶仃洋(B)西四门  *显著性相关,**极显著性相关

以上研究成果以Fatty acids as bioindicators of organohalogen exposure in marine fish from a highly polluted estuary: First insight into small-scale regional differences”为题发表于环境科学领域期刊Journal of Hazardous Materials,海洋科学学院博士生刘飞为该文章的第一作者,吴玉萍教授和张西阳副教授为该文章的共同通讯作者。

来源:中山大学海洋科学学院

https://mp.weixin.qq.com/s/5RJAQn7FHqGpFf2W-3VTvQ

3)材料科学与工程学院张黎明教授课题组报道多功能壳聚糖基水凝胶海绵具有高效抗菌、止血和强附着力

急性创伤、外科手术和慢性疾病造成的皮肤创伤仍然是人类面临的巨大挑战,设计有效的伤口敷料已经成为现代医疗系统中迫切需要解决的问题。与其它伤口粘附剂相比,水凝胶粘附剂具有以下优点:(1)与原生细胞外基质相似,能够更好地维持组织功能,促进细胞迁移;(2)优良的细胞、药物和生物活性载体;(3)水分含量高,能够维持湿润的伤口环境。因此,水凝胶粘附剂广泛应用于不同类型的创面愈合。在此项研究中,作者采用天然壳聚糖溶于醋酸溶液,加入1-乙基-3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺,得到经三(羟甲基)甲基甘氨酸修饰的壳聚糖;冻干产物以一定浓度溶于去离子水中,缓慢搅拌后静置,凝胶逐渐形成,得到三(羟甲基)甲基甘氨酸修饰壳聚糖基水凝胶;所得到的水凝胶通过与皮肤表面形成氢键作用,从而赋予水凝胶海绵优异的粘附性能,可用于伤口敷料和急性止血材料。

以上研究成果以Multifunctional chitosan-based gel sponge with efficient antibacterial hemostasis and strong adhesion”为题发表于International Journal of Biological Macromolecules杂志,材料科学与工程学院2021级硕士生孙兰芳为论文的第一作者,张黎明教授为论文的通讯作者。

来源:中山大学材料科学与工程学院

https://mp.weixin.qq.com/s/WM8BZRrff1pBvdgLjqqTtQ

4)测绘科学与技术学院环境遥感团队黄华兵教授等在地形起伏区域GEDI植被冠层高度提取方面取得新进展

Global Ecosystem Dynamics Investigation (GEDI)作为新一代的星载全波形激光雷达传感器,能大范围监测植被垂直结构。相较于上一代星载全波形激光雷达Geoscience Laser Altimeter System (GLAS)GEDI较小的足迹直径(25m)为森林垂直结构参数提取提供了更精细的观测数据。现有的部分数据质量评估研究表明,基于GEDI L2A产品获取的最大冠层高度的精度受地形影响较大,尤其在坡度大于20度情况下,精度呈显著下降趋势。如何提高GEDI在地形起伏区域冠层高度提取精度,仍然有待进一步研究。

利用波形激光雷达提取植被最大冠层高度,关键在于从波形数据中准确提取两个高程值,冠层顶部高程(对应信号起始位置)和地面高程,二者之差即为最大冠层高度。通常利用波形分解方法来获取地面高程,但是在地形起伏区域,波形分解后的最后一个波峰不一定对应地面高程,并且地形坡度同时影响地面回波和冠层回波的展宽,使得冠层顶部信号位置发生偏移。本研究提出一种基于GEDI足迹内的地形坡度模拟地面回波,辅助地面高程提取和冠层顶部高程校正,从而改进地形起伏区域冠层高度提取精度的方法。该方法考虑了每个GEDI足迹内的实际地形条件,模拟裸地情况下的地面回波,提高地面高程提取的精度。同时,利用模拟的裸地回波量化了地形起伏引起的波形展宽效应,校正了冠层顶部高程,进而提高了GEDI数据在地形起伏地区的冠层高度提取精度。

以同时期的机载LiDAR数据提供的地面高程、冠层顶部高程和最大冠层高度作为参考数据,对本研究的结果进行精度评估,同时与GEDI L2A产品获取的结果进行对比。评估结果表明,与L2A产品相比,本研究提出的方法在各坡度分段表现更好,总体上地面高程的RMSE下降了9.2%,校正后冠层顶部高程的RMSE下降了15%,最终获取到的冠层高度的RMSE下降了14%。表明本研究所提出的方法能有效改善地形起伏区域GEDI冠层高度提取的精度。

从模拟的坡面点云生成裸地回波

以上研究成果近日以Improved GEDI canopy height extraction based on a simulated ground echo in topographic undulating areas”为题发表在遥感领域期刊IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing上。中山大学测绘科学与技术学院环境遥感团队博士研究生唐海龙为论文第一作者,黄华兵教授为论文通讯作者。

来源:中山大学测绘科学与技术学院

https://mp.weixin.qq.com/s/0ciO_rOyIt3eHB13kwJ0cw

5)中山医学院吴忠道教授团队揭示寄生虫中间宿主-腹足纲动物螺类肠道菌群的传递模式

螺传寄生虫病如血吸虫病、肝吸虫病、广州管圆线虫病等是严重危害人类健康的寄生虫病。钉螺、双脐螺、水泡螺、福寿螺和褐云玛瑙螺等腹足纲动物螺类作为寄生虫的中间宿主,是螺传寄生虫病传播的关键环节。因此,“灭螺”是控制血吸虫病等螺传寄生虫病最有效的防治对策。传统灭螺方法/技术主要有物理和化学方法,由于受到环境保护要求的约束和限制,其应用越来越受到限制。因此,迫切需要研发新的、绿色环保的灭螺技术。

随着微生物组学研究的深入,利用微生物研发新型媒介控制技术已受到广泛关注。该研究揭示了以下重要发现:(a) 野生和饲养的腹足纲动物的肠道微生物群落存在显著差异,不同的腹足纲动物种类都存在肠道核心微生物AeromonasCloacibacteriumCetobacterium(b) 在腹足纲动物中,尽管水平传递占据了大部分肠道菌群的传播比例,但约43%的肠道微生物可以在非无菌环境中通过垂直传递的方式遗传给下一代;(c) 在非无菌条件下,野生腹足纲动物的肠道微生物可以维持长达2代,之后F3F4代的肠道菌群的组成会逐渐与饲养的腹足纲动物肠道菌群趋同;(d) 肠道菌群的趋同进化可能有助于腹足纲动物从野生环境到养殖环境的适应性进化,并且这一过程与代谢功能相关;(e) 垂直传递而不是水平传递推动了肠道菌群的趋同进化,促进宿主健康。这表明肠道微生物群落结构的变化可以作为宿主健康水平或当前状态的潜在指标;(f) 发现核心微生物AeromonasCloacibacterium不仅能够跨多子代垂直传递,还可在宿主不同发育阶段中纵向传播,为肠道定植菌。

揭示螺类肠道核心菌群

以上研究成果以Core gut microbes Cloacibacterium and Aeromonas associated with different gastropod species could be persistently transmitted across multiple generations”为题发表于Microbiome杂志,中山医学院孙希副教授、吴忠道教授、丁涛教授为该论文的通讯作者。林达涛副研究员为该论文的第一作者和共同通讯作者。

来源:中山大学中山医学院

https://mp.weixin.qq.com/s/7ZgTaWwkUmRh59Xcfn-bjQ

6)肿瘤防治中心康铁邦、廖丹、钟理团队揭示骨肉瘤中的抑癌基因L3MBTL2及其调控机制

骨肉瘤是恶性程度很高的原发性骨肿瘤,发病人群集中在儿童和青少年,尚无特异治疗靶标。表观遗传修饰-转录调控过程的紊乱是骨肉瘤的重要特征之一,与肿瘤的发生发展密切相关。但目前仍无有效的表观遗传调控分子或转录因子作为靶标用于骨肉瘤的诊治,对其如何影响骨肉瘤发生发展、在肿瘤中如何被调控等过程也缺乏深入和系统的研究。基于上述研究发现,研究团队进一步利用表达新冠抗原的核酸疫苗,在小鼠模型中验证该新策略的免疫效果。数据表明,荷载DNA@COS的微针贴片经皮肤接种后,可有效诱导新冠抗原特异性的结合抗体和中和抗体。更重要地是,与传统肌肉注射方式相比,该策略可在肺脏等黏膜组织诱发更强的抗原特异性细胞免疫应答。随之的研究表明,微针皮肤免疫更高效地诱导出可分泌多种细胞因子的多功能T细胞,且可持续数月之久。而且,室温放置一个月的微针疫苗贴片亦可保持类似的免疫效果。接着,研究人员深入探索该新技术可增强细胞免疫应答的分子作用机理。数据分析表明,该策略可诱导机体细胞产生活性氧物质和应激释放出线粒体DNA,进而通过促进IRF3STAT1的磷酸化以调控cGAS-Sting信号通路,导致抗原提呈细胞的活化和成熟,从而提升所荷载疫苗的天然免疫和抗原特异性免疫应答。总之,这种新型微针纳米疫苗贴片技术预期具有良好的有效性、便利性和依从性,有望广泛用于多种疫苗的研发。

该研究通过表观遗传分子与转录因子的CRISPR-Cas9文库筛选、细胞功能实验、小鼠模型以及临床样本验证,在骨肉瘤中鉴定了一个新的抑癌基因L3MBTL2,其可抑制骨肉瘤细胞的增殖与肿瘤生长,L3MBTL2蛋白低表达与骨肉瘤患者不良预后显著正相关。研究人员进一步发现L3MBTL2的结合功能域Pho-binding pocketCpolybasic region (PBR) 可介导其通过液-液相分离,招募PRC1.6复合体的其他亚基,在核内形成生物分子凝聚体,增强其转录抑制活性,沉默TNF/NF-kB信号通路相关基因(IFIT2等)表达,从而发挥其抑癌功能。

接下来,研究人员试图探明L3MBTL2在骨肉瘤细胞中如何被调控。通过BioID邻近标记以及串联亲和纯化(TAP)联合质谱分析,研究人员发现E2/E3杂合酶UBE2O特异性结合L3MBTL2蛋白C端的PBR,促进L3MBTL2蛋白通过多位点单泛素化-蛋白酶体途径而降解。砒霜活性成分(三氧化二砷)可通过抑制UBE2O促进L3MBTL2蛋白累积,形成更多生物分子凝聚体,进而抑制骨肉瘤的生长。

L3MBTL2-PRC1.6凝聚体在骨肉瘤中的作用及调控机制模型图

以上研究成果以Augmenting L3MBTL2-induced condensates suppresses tumor growth in osteosarcoma”为题发表于Science Advances,中山大学肿瘤防治中心康铁邦研究员、廖丹副研究员、中山大学附一院尹军强教授为共同通讯作者。中山大学附属第七医院钟理副研究员、中山大学肿瘤防治中心博士研究生汪璟璇、中山大学附属第七医院硕士研究生陈婉琪为共同第一作者。

来源:中山大学肿瘤防治中心

https://mp.weixin.qq.com/s/AczaahJxAAikWz486XbsoA

转自:“中大科研”微信公众号

如有侵权,请联系本站删除!


  • 万维QQ投稿交流群    招募志愿者

    版权所有 Copyright@2009-2015豫ICP证合字09037080号

     纯自助论文投稿平台    E-mail:eshukan@163.com