编者按
科技兴则民族兴，科技强则国家强。为了更好的展现学校科研动态，增强广大科研工作者的认同感、归属感、自豪感，激发科研创新活力、促进学科交叉融合，科学研究院将持续汇总报道校内各单位重要科研进展，诚邀各单位积极来稿。
OUTLINE
内容速览
1.附属第一医院匡铭教授和蔡世荣教授在NEJM发表华支睾吸虫在人体胆管内活动的临床报道
2.生态学院刘阳团队揭示滨鸟物种早期分化的遗传机制
3.材料科学与工程学院王山峰教授团队在使用新型无定形网络可调表面刚度方面最新研究进展
4.测绘科学与技术学院环境遥感团队王天星教授等在地表短波净辐射遥感估算方面取得新进展
5.公共卫生学院陈亚军教授团队发表城市绿色空间与学龄儿童视力健康的最新成果
6.药学院（深圳）邓文斌课题组在黑磷纳米片对恶性胶质母细胞瘤治疗方面的研究取得最新进展
（1）附属第一医院匡铭教授和蔡世荣教授在NEJM发表华支睾吸虫在人体胆管内活动的临床报道
肝吸虫感染是在中国南方地区较为常见的寄生虫疾病，主要与地区的饮食习惯等密切相关。匡铭教授和蔡世荣教授团队在对乙状结肠腺癌合并胆总管结石、胆道扩张的患者开展腹腔镜下乙状结肠癌根治术联合胆道镜探查术时，观察到了活虫在胆道内蠕动，后经鉴定为一类肝吸虫——华支睾吸虫（C. sinensis）。
华支睾吸虫的感染多是由于食用生的或未煮熟的淡水鱼或虾引起。治疗肝吸虫感染的主要手段是服用吡喹酮和阿苯达唑等药物，报道中的患者手术恢复后给予吡喹酮治疗并接受了规范的乙状结肠腺癌辅助化疗。针对肝吸虫感染，最重要的还是要控制感染源、切断传播途径，倡导群众不吃生的或未煮熟的鱼虾，同时改进烹调方法和饮食习惯，注意生、熟食的厨具要分开使用。
此外，华支睾吸虫感染是胆管癌的危险因素之一，感染者的胆管癌发病率是未感染患者的6-10倍。匡铭教授和蔡世荣教授团队进一步开展了华支睾吸虫感染对肝内胆管癌（intrahepatic carcinoma，ICC）患者临床预后的影响及其分子机制的探索性研究。研究发现，华支睾吸虫感染可明显缩短ICC患者的生存期并抑制免疫治疗的响应，被感染的肿瘤细胞上调脂肪酸合成酶（FASN）的表达并通过产生脂肪酸促进巨噬细胞的抗炎表型，进而抑制CD8+T 细胞的杀伤功能；FASN抑制剂可显著增强PD-1抗体对华支睾吸虫感染的ICC疗效。FASN抑制剂联合PD-1抗体有望成为华支睾吸虫感染ICC患者的新的治疗策略
华支睾吸虫（C. sinensis）
以上研究成果以“Clonorchis sinensis Liver Flukes”为题发表于医学杂志The New England Journal of Medicine。
来源：中山大学附属第一医院
https://mp.weixin.qq.com/s/KNcg_0LjwA0tlaL_lGlFfA
（2）生态学院刘阳团队揭示滨鸟物种早期分化的遗传机制
物种的分化受到群体历史、自然选择、基因流等多种作用的影响。通过群体基因组学的方法检验这些作用是探究物种分化遗传机制的关键。在存在基因流的早期分化的物种对中，异质性的基因组景观（Heterogeneous genomic landscapes）可能在基因组中被检测到。而那些可以抵抗基因流的“基因组分化岛屿”，经常会存在与表型差异和物种的生殖隔离相关的功能基因，解释这些问题是物种形成遗传机制的热点之一。
基于基因组重测序等技术手段，研究团队获取来自我国内陆湖泊、东部沿海、台湾岛等14个繁殖地两种鸻类96个个体的基因组数据，分析其群体遗传结构、种群历史和遗传杂交情况，结合野外生态观察，着重关注两个处于早期分化的物种之间发生的遗传渐渗强度和关键的遗传分化区域。研究的主要结果表明：
1） 环颈鸻（KP）、白脸鸻（WFP）两个物种在中国东部沿海和台湾岛表现出不同程度的种群混合。基因渐渗的全基因组分析表明：台湾种群中存在古老的基因渐渗现象，可能是曾经的杂交带；两个物种在大陆沿海地区仍存在持续的基因流。2） 具有显著的种间分化和局部重组抑制水平的基因组区域，与免疫、色素和换羽调控基因潜在相关，因此可能与两个物种的表型和生态位差异有关。尽管沿海KP和WFP具有相对较低的分化水平(常染色体平均FST = 0.028，常染色体平均DXY = 0.31)，但在沿海KP和WFP种群之间的FST景观中，可以观察到1号染色体上两个主要基因组岛的异质性模式。
环颈鸻（左上）与白脸鸻（左下）种群结构示意图。A. 本研究采样地点分布图和对应物种，紫/蓝/绿-KP；橙/黄-WFP。B. ADMIXTURE（K = 2）的群体遗传结构结果，左侧纵向条带代表KP（蓝色）/WFP（黄色）祖先成分在单个个体的占比，右侧条带分别代表个体样本采样地
以上研究成果以“Divergent selection in low recombination regions shapes the genomic islands in two incipient shorebird species”为题发表在国际演化生物学期刊Molecular Biology and Evolution。刘阳课题组已毕业硕士生周文君（现为英国剑桥大学动物学系在读博士生）为论文的第一作者，刘阳教授为通讯作者。
来源：中山大学生态学院
https://mp.weixin.qq.com/s/erTdqGpOlh_UztAq3gh6kA
（3）材料科学与工程学院王山峰教授团队在使用新型无定形网络可调表面刚度方面最新研究进展
组织再生是细胞增殖、分化和组织形态形成的协同过程。对于原位组织工程，生物材料需要具有适宜的生物物理与化学信号以促进损伤部位的功能恢复，生物活性信号对原位组织再生过程中的内源性祖细胞、干细胞以及局部组织微环境的响应发挥关键作用。因此，优化细胞对植入生物材料的响应在组织再生至关重要。基底模量已被广泛认为是影响细胞行为和功能的关键因素之一。然而，基底模量对于体外细胞行为影响的众多结果尚未系统地与具有更复杂的生物力学、化学和拓扑特征的体内真实微环境相关联。尤其是，在对于模量迥异的硬、软两种类型的组织进行修复，在材料的力学需求上是否具有倾向性，是组织工程和生物材料领域的重要问题。
在此研究工作中，王山峰教授团队开发了一种新型的可光固化聚合物聚三亚甲基碳酸酯富马酸酯（PTMCF，中国发明专利申请号：202011000150.4），通过面投影微立体光刻技术（PμSL）制备了具有单因素变量（模量）的二维基底和三维支架，并用于研究模量对体外人源间充质干细胞行为以及体内软硬组织再生的影响。得出的主要结论如下：（1）将线性PTMC二醇与富马酰氯进行缩聚得到了可光固化可降解的无定形PTMCF。PTMCF的低玻璃化转变温度和低零剪切黏附特性使其可在高固含量下PμSL打印为生物弹性体。PTMCF交联网络性质如玻璃化转变温度、拉伸模量和降解速率均与随交联密度增加而升高。（2）在拉伸模量位于90-990 kPa范围内，人源间充质干细胞（hMSCs）粘附、铺展和增殖与模量呈正相关；而hMSCs成骨或神经元分化分别在990 kPa和90 kPa基底上得到增强，模量通过介导YAP转录活性调控粘着斑蛋白形成以及后续的细胞行为。（3）当支架压缩模量处于85-580 kPa范围内，大鼠股骨髁修复与支架模量呈正相关；而其周围神经修复与支架模量呈负相关。通过转录组学得到的模量介导周围神经修复潜在机制：适宜的模量可促进细胞整合素表达，激活FAK磷酸化并进一步活化Rho家族蛋白，从而激活下游蛋白以形成Arp2/3复合物，促进肌动蛋白成核与聚合，并形成丝状伪足、微突起和板状伪足，促进神经元生长并进一步修复周围神经。
光固化和生物可降解弹性体调节人源间充质干细胞命运和体内骨/神经组织再生
以上研究成果以“Opposite Mechanical Preference of Bone/Nerve Regeneration in 3D-printed Bioelastomeric Scaffolds/Conduits Consistently Correlated with YAP-Mediated Stem Cell Osteo/Neuro-genesis”为题发表在Advanced Healthcare Materials。中山大学材料科学与工程学院2019级博士毕业生成肖鹏为文章第一作者，其导师王山峰教授为主通讯作者。
来源：中山大学材料科学与工程学院
https://mp.weixin.qq.com/s/WdOd7aFNDBaXgUpqm5zYfw
（4）测绘科学与技术学院环境遥感团队王天星教授等在地表短波净辐射遥感估算方面取得新进展
地表短波净辐射（SWNR）在地表辐射平衡中起着重要作用，是地表与大气物质交换的主要驱动力，控制着大气与陆地/海洋表面之间的总能量交换，在全球变化、水循环、能量平衡等研究中具有重要意义。当前，多数短波净辐射算法忽略了气溶胶和高程对短波净辐射的影响，特别是在吸收型气溶胶情况下，传统算法精度差异明显。然而，由于多种因素的影响， 目前准确区分不同地区的气溶胶成分、类型仍然面临较大困难，因此，如何综合考虑高程、气溶胶等因素对净辐射的影响，高精度估算地表短波净辐射仍然具有较大挑战性。
在传统参数化算法基础上，研究充分考虑气溶胶类型、太阳天顶角和高程变化提出了一种改进的全天候地表短波净辐射参数化模型，旨在解决已有方法在城市气溶胶类型下高估、高海拔地区低估以及不适用于大太阳天顶角条件的问题。
该算法首先根据大气和地表参数（太阳天顶角、气溶胶光学厚度、大气水汽含量和地表反照率）建立了判定城市气溶胶类型的随机森林模型，在此基础上，分段考虑高程、太阳天顶角等对净辐射的影响，分别建立对应的参数化模型。与传统算法和CERES产品相比，新算法可以有效解决已有方法在城市气溶胶类型下严重高估的问题。经分析，在各种大气条件下，新算法精度明显优于传统算法和CERES产品，bias减小了30~100 W/m²不等。
研究还对比了不同太阳天顶角条件下，不同算法估算短波净辐射的适用性。新算法有效解决了传统算法在应用到高值太阳天顶角下短波净辐射无效值过多的问题。同时，研究对新算法在全球范围内就气溶胶光学厚度、气溶胶类型、高程等影响进行了详细分析，结果显示，由于气溶胶和高程的影响，已有算法和CERES净辐射产品在城市气溶胶地区存在明显高估，并在高海波地区存在明显低估，相比之下，新算法估算的短波净辐射有效解决了上述问题。
大太阳天顶角条件下不同算法的适用性（（a）和（c）：乡村气溶胶；（b）和（d）：城市气溶胶）
以上研究成果以“Surface Shortwave Net Radiation Estimation from Space: Emphasizing the Effects of Aerosol, Solar Zenith Angles, and DEM”为题发表在期刊IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing。测绘科学与技术学院博士研究生王高峰为文章第一作者，王天星教授（通讯作者）等为论文合作作者。
来源：中山大学测绘科学与技术学院
https://mp.weixin.qq.com/s/I1s-Tw0tQIQO3MQ8iY3ByQ
（5）公共卫生学院陈亚军教授团队发表城市绿色空间与学龄儿童视力健康的最新成果
当前，以近视为主的视力损害已成为我国儿童青少年重大的公共卫生问题，视力健康已经上升为国家战略。学龄儿童近视率从1985年的28.6%迅速升至2010年的56.8%，预计2050年达到84.3%。考虑到遗传背景的稳定性，故亟需从外部环境识别影响儿童视力健康的因素，这将对预防和控制儿童近视具有重要的理论和实践指导意义。
全球城市化进程加快导致儿童周围的生活环境发生巨大变化。“车辆交通”为核心的城市建设，伴随着大量自然绿色空间锐减，环境不良暴露因素增加（如空气污染等），这可能会恶化城市儿童的视觉环境。与此同时，“亲生命性”假说提示自然环境与人的密切关系，该假说也得到相关研究的支持，儿童更偏爱自然环境而非建成环境，他们可以从绿地中获得生理和心理益处。例如，城市绿地（如公园、花园和森林）可通过吸附和过滤污染物减轻空气污染水平，促进儿童进行户外活动、减少娱乐屏幕时间。基于此，团队推测处于视力发育年龄的学龄儿童，其家庭和学校周围绿地可能会保护其视力发育。
为此，陈亚军教授课题组利用儿童成长环境和生活方式与身心健康发展项目（COHERENCE）的区域大型前瞻性队列数据去探索长期暴露于城市绿地（如住宅、学校）与学龄儿童视力水平发育之间的关系及其潜在路径。该研究从2016学年开始对中国286,801名学龄儿童进行基线调查，并进行为期3年的随访。使用标准化对数视力表对儿童视力进行测量，视力受损被定义为在较好的眼睛中视力低于0.0 logMAR单位（相当于低于6/6斯内伦视力）。使用归一化植被指数（NDVI）等植被指数来评估儿童家庭和学校周围的绿地水平，且基于小学生的日常活动模式计算了活动场所时间加权平均值的综合绿地指数（家庭-学校绿地指数）。另外，选择空气污染、体力活动、户外活动时间和娱乐屏幕时间作为候选中介因素，以进一步探讨城市绿地影响学龄儿童视力的潜在作用路径。
该研究发现，城市绿地与学龄儿童视力水平呈正相关，与视力受损风险呈负相关。具体而言，较高的城市绿地与较低的基线视力z分数（即较好的视力水平）和较慢的3年随访视力z分数下降（即儿童视力下降的速度越慢）有关；绿地面积越大，视力受损的风险越低，家庭、学校绿地暴露增加与视力损伤风险呈反向关系，以家庭-学校绿地综合指数每增加一个IQR与儿童视力受损风险降低7%存在显著关联。此外，男孩和家庭收入低和/或父母教育程度低的儿童可能会从周围绿地中获得更多对视力的有益影响。中介分析表明，体力活动和娱乐屏幕时间可以部分解释这些有益关联，而空气污染（PM₁₀）和户外时间在这些关联中的作用相对较小。
同绿地暴露水平下，儿童4年视力发育变化曲线（高暴露vs低暴露）
以上研究成果以“Urban greenspace and visual acuity in schoolchildren: a large prospective cohort study in China”为题发表于环境科学领域杂志Environment International。中山大学公共卫生学院博士研究生鲍文文和硕士研究生赵雨为论文第一作者，陈亚军教授为通讯作者，论文第一单位为中山大学公共卫生学院。
来源：中山大学公共卫生学院
https://mp.weixin.qq.com/s/9ndvaFDA060g_xByckoyxw
（6）药学院（深圳）邓文斌课题组在黑磷纳米片对恶性胶质母细胞瘤治疗方面的研究取得最新进展
长期以来，胶质母细胞瘤（glioblastoma，GBM）的治疗一直是医学领域的一个重要挑战。由于该类肿瘤的高度侵袭性和恶性程度，使得其对传统治疗方法的反应较差，因此寻找更有效的治疗手段成为迫切的需求。在过去的几年里，一些研究集中于利用纳米技术来改善胶质瘤的治疗效果。其中，黑磷纳米片（Black phosphorus nanosheets，BPNS）作为一种新兴的纳米材料引起了广泛关注，它不但具有良好生物相容性以及抑制肿瘤细胞增殖的生物活性，还能在近红外光的作用下穿过血脑屏障，这使得它成为治疗胶质母细胞瘤的有望候选方式。
在这项研究中，该团队探究了BPNS对GBM细胞的影响，并观察到BPNS能明显的抑制GBM细胞的侵袭和迁移，且呈剂量依赖性。RNA测序分析不仅佐证了BPNS具有抑制GBM细胞侵袭迁移的生物活性，还指出了与侵袭和迁移相关的WNT/β-catenin和NOTCH信号通路或许是BPNS抑制胶质母细胞瘤细胞侵袭迁移的内在机制。实验结果表明，BPNS直接结合到激酶CSNK2A2上，降低CSNK2A2的活性，从而增加GSK-3β的活性。GSK-3β的活性增加促进WNT/β-catenin信号通路中β-catenin的降解，导致WNT/β-catenin信号通路的抑制，以及该信号通路关键下游基因Axin2，CD44和Notch1的下调。Notch1基因水平的下调抑制了NOTCH信号通路，并进一步下调下游关键基因Jag1，Hes1和Akt1。BPNS对两条信号通路的抑制，使其具备了抑制GBM侵袭迁移的生物活性。总体而言，这项研究揭示了BPNS对GBM细胞侵袭和迁移的抑制作用，并揭示了其潜在的分子机制，为未来的GBM治疗提供了潜在途径，也为BPNS在生物医药领域的应用打开了新的思路。
研究机制示意图
以上研究成果以“Black phosphorus nanosheets inhibit glioblastoma cell migration and invasion through modulation of WNT/β-catenin and NOTCH signaling pathways ”为题发表于在Chemical Engineering Journal，该论文的第一作者为中山大学药学院（深圳）博士研究生熊月，通讯作者为中山大学药学院（深圳）邓文斌教授。
来源：中山大学药学院（深圳）
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