乙型腦炎治療新方案

醫(yī)藥與健康

乙型腦炎治療新方案

中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所生物大分子國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室饒子和研究團(tuán)隊(duì)與空軍軍醫(yī)大學(xué)徐志凱課題組合作，揭示乙型腦炎病毒高中和活性抗體的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和中和機(jī)制，研究論文發(fā)表于《自然—微生物學(xué)》。該論文報(bào)道了乙型腦炎病毒JEV分別與兩株治療性抗體2F2與2H4復(fù)合物的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)，并闡明了兩株中和性抗體的功能和作用機(jī)制。2F2和2H4這兩株中和性抗體只與乙型腦炎病毒相互作用，不與同為黃病毒屬的登革熱病毒、寨卡病毒和黃熱病毒相互作用，并且這兩株抗體均表現(xiàn)出了較高的親和力。動(dòng)物水平的保護(hù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這兩株抗體能夠完全清除被感染小鼠腦內(nèi)的乙型腦炎病毒，并完全治愈被感染小鼠。

酒精性肝損傷研究進(jìn)展

復(fù)旦大學(xué)藥學(xué)院教授沈曉燕團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，分選連接蛋白10（SNX10）缺失可抵抗酒精過量引起的肝損傷和脂肪變性，該研究為減輕酒精過量引起的肝損傷提供了新思路，有望成為治療酒精性肝病的潛在靶標(biāo)。研究成果發(fā)表于《肝臟病學(xué)雜志》。隨著人們生活方式的不斷改變，酒精性肝病的發(fā)生率也在逐年攀升，至今仍缺乏靶向控制藥物。敲除SNX10可抑制組織蛋白酶A的活性，增加細(xì)胞溶酶體LAMP-2A的穩(wěn)定性，進(jìn)而激活分子伴侶介導(dǎo)的自噬。后者可抑制蛋白酶體活性，激活Nrf2-HO1和AMPK信號(hào)通路，減輕酒精過量引起的肝臟氧化應(yīng)激和脂肪變性，從而對(duì)酒精引起的小鼠肝損傷發(fā)揮保護(hù)作用。

哮喘治療新靶標(biāo)

上海中醫(yī)藥大學(xué)楊永清教授研究團(tuán)隊(duì)與鄧林紅教授研究團(tuán)隊(duì)合作，發(fā)現(xiàn)了哮喘治療新靶標(biāo)——肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白2（Transgelin-2），研究論文發(fā)表于Science Translational Medicine。哮喘是一種嚴(yán)重威脅人類健康的常見慢性呼吸道疾病。研究中發(fā)現(xiàn)針刺大椎、風(fēng)門、肺俞等穴位后，可顯著改善哮喘患者呼吸功能，并提高在哮喘發(fā)病中起關(guān)鍵作用的金屬硫蛋白-2（MT-2）蛋白含量。從6000個(gè)化合物中篩選了可以特異性結(jié)合針刺抗哮喘靶標(biāo)Transgelin-2的小分子，并驗(yàn)證確認(rèn)了“類針刺”舒張氣管平滑肌作用的先導(dǎo)化合物TSG12是具有良好臨床應(yīng)用前景的潛在抗哮喘新藥物。

首個(gè)哺乳動(dòng)物細(xì)胞圖譜

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)中心教授郭國(guó)驥團(tuán)隊(duì)研發(fā)出高通量單細(xì)胞測(cè)序平臺(tái)“Microwell-seq”，并在短時(shí)間內(nèi)利用這一平臺(tái)構(gòu)建全球首個(gè)哺乳動(dòng)物的細(xì)胞圖譜，研究成果發(fā)表于《細(xì)胞》。利用微孔矩陣、分子標(biāo)記和擴(kuò)增技術(shù)，高通量、高精度地實(shí)現(xiàn)單細(xì)胞水平分析，解決了傳統(tǒng)測(cè)序中單個(gè)細(xì)胞核酸物質(zhì)少、容易丟失、分析成本高的難題。借助這一高通量單細(xì)胞測(cè)序平臺(tái)，研究人員對(duì)小鼠不同生命階段的近50種器官組織的40余萬(wàn)個(gè)細(xì)胞進(jìn)行了系統(tǒng)性的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析，構(gòu)建了首個(gè)哺乳動(dòng)物細(xì)胞圖譜。小鼠細(xì)胞圖譜的完成，將為下一步人類細(xì)胞圖譜的構(gòu)建帶來(lái)指導(dǎo)性意義。

醫(yī)藥與健康

大氣污染與糖尿病呈現(xiàn)正相關(guān)

中山大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院董光輝教授等課題組與國(guó)內(nèi)外科學(xué)家合作，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期暴露于空氣污染與中國(guó)人群糖尿病風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)，特別是年輕或超重或肥胖的人群，研究成果發(fā)表于Planetary Health。暴露于PM1，PM2.5，PM10，SO2，NO2和O3可能會(huì)對(duì)葡萄糖升高產(chǎn)生不利影響，包括葡萄糖和胰島素濃度升高，從而增加中國(guó)糖尿病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。此外，年輕人和超重或肥胖者可能更容易受到空氣污染的致糖尿病影響。與其他中等收入國(guó)家一樣，由于高空氣污染與中國(guó)的糖尿病大流行并存。鑒于糖尿病流行的嚴(yán)重公共衛(wèi)生影響和無(wú)處不在的空氣污染，探索中國(guó)空氣污染與糖尿病之間的關(guān)系，對(duì)于制定預(yù)防措施至關(guān)重要。

肺干細(xì)胞移植研究進(jìn)展

同濟(jì)大學(xué)教授左為團(tuán)隊(duì)報(bào)道了利用成年人體肺干細(xì)胞培養(yǎng)和移植技術(shù)再生肺臟的工作，具體而言是成年人體SOX9陽(yáng)性支氣管基底層細(xì)胞移植再生功能性肺泡，該成果發(fā)表于Protein & Cell。從患者支氣管刷取出的幾十個(gè)干細(xì)胞，在體外擴(kuò)增數(shù)千萬(wàn)倍之后，被移植到患者肺部的病灶部位。經(jīng)過3？6個(gè)月的增殖、遷移和分化，這些干細(xì)胞逐漸形成了新的肺泡和支氣管結(jié)構(gòu)，進(jìn)而完成了對(duì)患者肺部損傷組織的修復(fù)替代。目前我國(guó)各種肺部疾病正處于高發(fā)狀態(tài)，肺部組織一旦遭破壞而發(fā)生纖維化，病情往往持續(xù)發(fā)展而無(wú)法逆轉(zhuǎn)。然而，傳統(tǒng)的藥物只能減緩其纖維化的進(jìn)程；肺干細(xì)胞移植成為新的研究熱點(diǎn)。

Poly（ADP-ribose）介導(dǎo)小鼠卵母細(xì)胞的非對(duì)稱分裂

北京大學(xué)第三醫(yī)院?jiǎn)探茉菏颗c李默研究員揭示了Poly（ADP-ribose）在卵母細(xì)胞非對(duì)稱分裂中的作用機(jī)制，研究論文發(fā)表于Cell Research。非對(duì)稱分裂是哺乳動(dòng)物雌性配子特有的分裂方式，即產(chǎn)生一個(gè)小體積的極體與一個(gè)大體積的卵母細(xì)胞。非對(duì)稱分裂使得卵母細(xì)胞保存了絕大部分的母源物質(zhì)，是其后受精與早期胚胎發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)，對(duì)受精卵和早期胚胎質(zhì)量具有重要影響。Poly（ADP-ribose）與紡錘體一極伸出的放射性微管相結(jié)合，拉動(dòng)紡錘體向皮質(zhì)區(qū)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了紡錘體的非對(duì)稱定位以及卵母細(xì)胞的非對(duì)稱分裂。該研究為臨床評(píng)估卵母細(xì)胞質(zhì)量、未來(lái)基因干預(yù)改善卵母細(xì)胞體外培養(yǎng)成功率提供了全新策略。

大腸癌新的潛在治療靶點(diǎn)

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院消化科教授陳縈晅、房靜遠(yuǎn)課題組發(fā)現(xiàn)位于線粒體的sirtuin家族蛋白SIRT5通過促進(jìn)大腸癌細(xì)胞的谷氨酰胺代謝在大腸癌的發(fā)展中發(fā)揮重要作用。該研究豐富了大腸癌代謝調(diào)控機(jī)制，并為SIRT5作為大腸癌潛在治療靶點(diǎn)奠定了理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，研究成果發(fā)表于《自然—通訊》。谷氨酰胺代謝酶LUD1參與介導(dǎo)了SIRT5的促腫瘤作用。SIRT5誘導(dǎo)的GLUD1賴氨酸殘基的去戊二酰化明顯上調(diào)其酶活，進(jìn)一步促進(jìn)谷氨酰胺回補(bǔ)三羧酸循環(huán)，提供腫瘤細(xì)胞快速分裂增殖必需的前體物質(zhì)。

物理化學(xué)

BODIPY快速可逆反應(yīng)控制研究

中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所光化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員楊國(guó)強(qiáng)課題組與國(guó)內(nèi)外科學(xué)家合作，提出了三芳基硼化合物特異熒光性質(zhì)的發(fā)光機(jī)理，設(shè)計(jì)制備了一系列特殊超分子結(jié)構(gòu)熒光探針，應(yīng)用于對(duì)細(xì)胞和生物體內(nèi)的溫度、酸堿性等微環(huán)境變化和多個(gè)活性物種的熒光檢測(cè)。相關(guān)論文發(fā)表于《自然—通訊》。通過對(duì)meso-位無(wú)取代的BODIPY2，6-位取代基的選擇性修飾，實(shí)現(xiàn)了在堿誘導(dǎo)下的BODIPY的快速可逆二聚反應(yīng)，二聚產(chǎn)物由于共軛結(jié)構(gòu)的改變使得BODIPY的強(qiáng)發(fā)光性質(zhì)發(fā)生猝滅；當(dāng)遇到可以與誘導(dǎo)劑堿發(fā)生反應(yīng)的物種時(shí)，二聚體又可以快速解離，進(jìn)而恢復(fù)BODIPY的強(qiáng)發(fā)光性質(zhì)。據(jù)此，設(shè)計(jì)了甲醛的高效靈度探針。

實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體三量子比特邏輯門

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士領(lǐng)導(dǎo)的中國(guó)科學(xué)院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在半導(dǎo)體量子比特?cái)U(kuò)展方面獲得進(jìn)展：該實(shí)驗(yàn)室半導(dǎo)體量子芯片研究組郭國(guó)平教授與肖明、李海歐和曹剛等人創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)并制備了半導(dǎo)體六量子點(diǎn)芯片，并在實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)了三量子比特的Toffoli門操控；相關(guān)成果發(fā)表于Physical Review Applied。設(shè)計(jì)了T型電極開口式六量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)，使得控制比特與目標(biāo)比特有較強(qiáng)的耦合，同時(shí)兩個(gè)控制比特之間的耦合較小，滿足了實(shí)現(xiàn)兩個(gè)控制比特對(duì)目標(biāo)比特受控非門的操控要求，利用優(yōu)化設(shè)計(jì)的高頻脈沖量子測(cè)控電路，實(shí)現(xiàn)了基于半導(dǎo)體量子點(diǎn)體系的三電荷量子比特Toffoli邏輯門，為可擴(kuò)展、可集成化半導(dǎo)體量子芯片的研制奠定了基礎(chǔ)。

基于憶耦器實(shí)現(xiàn)神經(jīng)突觸可塑性和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬

中國(guó)科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國(guó)家研究中心磁學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室孫陽(yáng)研究組與同行科學(xué)家合作，提出了一種基于磁電耦合效應(yīng)的非易失性電路元件——憶耦器（memtranstor）。這種器件由電荷和磁通的非線性關(guān)系來(lái)定義，其狀態(tài)值用電耦來(lái)表示，可以通過測(cè)量器件的磁電耦合電壓值來(lái)給出；研究論文發(fā)表于Advanced Materials。研究者在具有室溫大磁電耦合效應(yīng)的Ni/PMN-PT/Ni憶耦器中，通過調(diào)節(jié)脈沖觸發(fā)電壓和脈沖次數(shù)，實(shí)現(xiàn)了電耦值的連續(xù)可逆變化，模擬了神經(jīng)突觸權(quán)重增強(qiáng)和減弱行為。利用憶耦器模擬了神經(jīng)突觸可塑性和學(xué)習(xí)功能，證明了基于憶耦器構(gòu)建低功耗神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的可行性。

二甲苯“綠色合成”研究

中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所航天催化與新材料研究中心副研究員李昌志、研究員王愛琴和張濤院士團(tuán)隊(duì)在綠色對(duì)二甲苯（PX）合成路線中取得新進(jìn)展，設(shè)計(jì)出一條以木質(zhì)纖維素資源生物發(fā)酵產(chǎn)物（生物基異戊二烯）和甘油脫水產(chǎn)物（丙烯醛）為原料，利用碳化鎢催化分子內(nèi)氫轉(zhuǎn)移串聯(lián)反應(yīng)的合成路線；研究論文發(fā)表于《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》。選擇具有特定結(jié)構(gòu)的生物質(zhì)平臺(tái)分子異戊二烯和丙烯醛為底物，在路易斯酸離子液體催化作用下，通過狄爾斯—阿爾德反應(yīng)，構(gòu)建具有對(duì)位取代基的六元環(huán)中間體——4-甲基-3-環(huán)己烯甲醛。該中間體在碳化鎢催化劑的作用下，通過連續(xù)氣相脫氫—加氫脫氧反應(yīng)生成PX，兩步反應(yīng)PX總收率高達(dá)90%。

物理化學(xué)

用于搜尋標(biāo)準(zhǔn)模型以外新粒子的單自旋量子傳感器

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)杜江峰院士領(lǐng)導(dǎo)的中國(guó)科學(xué)院微觀磁共振重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提出并實(shí)現(xiàn)了用于搜尋類軸子的單電子自旋量子傳感器，將搜尋的力程拓展到亞微米尺度；該成果發(fā)表于《自然—通訊》。研究者將金剛石近表面NV色心的電子自旋用作傳感器來(lái)搜尋小于20微米范圍的電子與核子相互作用。制備了離金剛石表面10納米以內(nèi)的NV色心作為探測(cè)器，開發(fā)了相應(yīng)的電子學(xué)設(shè)備和量子控制方法。實(shí)驗(yàn)表明新傳感器可以探索的力程范圍是0.1微米到23微米。這一新方法也可以推廣到其他自旋相關(guān)新相互作用的研究，從而為利用單自旋量子傳感器來(lái)研究超出標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理提供了可能性。

雙指針阿秒鐘研究進(jìn)展

北京大學(xué)極端光學(xué)創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)劉運(yùn)全教授和龔旗煌院士等進(jìn)一步發(fā)展了阿秒鐘技術(shù)，采用同向旋轉(zhuǎn)的雙色（400納米+800納米）圓偏振激光開展實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)現(xiàn)了一種雙指針阿秒鐘測(cè)量技術(shù)；研究論文發(fā)表于《物理評(píng)論快報(bào)》。原子分子內(nèi)的電子運(yùn)動(dòng)時(shí)間尺度在阿秒（10-18秒）量級(jí)，能夠追蹤和測(cè)量原子或分子中電子的運(yùn)動(dòng)一直是物理學(xué)家的重要目標(biāo)之一。在圓偏振激光作用下，激光電場(chǎng)在一個(gè)光周期內(nèi)旋轉(zhuǎn)360度，不同時(shí)刻電離的電子波包會(huì)在動(dòng)量空間上被映射到不同的發(fā)射角。通過這種基于圓偏振激光的角度分辨streaking技術(shù)，對(duì)于800納米激光可以實(shí)現(xiàn)2.7飛秒/360度，即7.5阿秒/度的超高時(shí)間分辨能力，因此被稱為阿秒鐘。

可耐受超高溫憶阻器

南京大學(xué)物理學(xué)院繆峰教授課題組與國(guó)內(nèi)外科學(xué)家合作，利用二維層狀硫氧化鉬（氧化二硫化鉬）以及石墨烯構(gòu)成三明治結(jié)構(gòu)的范德華異質(zhì)結(jié)，實(shí)現(xiàn)了基于全二維材料的、可耐受超高溫和強(qiáng)應(yīng)力的高魯棒性憶阻器，研究論文發(fā)表于《自然—電子學(xué)》。憶阻器，是一種基于“記憶”外加電壓或電流歷史而動(dòng)態(tài)改變其內(nèi)部電阻狀態(tài)的電阻開關(guān)。由于擁有超小的尺寸、極快的擦寫速度、超高的擦寫壽命、多阻態(tài)開關(guān)特性和良好的CMOS兼容性，憶阻器被業(yè)內(nèi)視為可應(yīng)用在未來(lái)存儲(chǔ)和類腦計(jì)算（神經(jīng)形態(tài)計(jì)算）技術(shù)的重要候選者。研究展示了二維層狀材料異質(zhì)結(jié)構(gòu)在憶阻器領(lǐng)域中的應(yīng)用前景。

量子自旋霍爾和拓?fù)浼ぷ游飸B(tài)研究進(jìn)展

北京大學(xué)量子材料科學(xué)中心杜瑞瑞教授課題組研究發(fā)現(xiàn)在應(yīng)變的（strained）InAs/GaInSb量子阱中，存在受時(shí)間反演對(duì)稱性保護(hù)的量子自旋霍爾態(tài)，并且相比于之前InAs/GaSb量子阱中的量子自旋霍爾態(tài)，其體態(tài)能隙最大可增加5倍，達(dá)到250K。研究論文發(fā)表于《物理評(píng)論快報(bào)》。量子自旋霍爾態(tài)是拓?fù)淞孔游飸B(tài)的一種，具有絕緣的二維體態(tài)和導(dǎo)電的一維螺旋（helical）邊緣態(tài)。量子自旋霍爾態(tài)也被認(rèn)為是很有可能實(shí)現(xiàn)拓?fù)淞孔佑?jì)算的物理平臺(tái)之一。在應(yīng)變的InAs/GaInSb量子阱中，量子阱中的應(yīng)力使其能帶發(fā)生改變，從而使得體態(tài)雜化能隙得以增大，直接導(dǎo)致邊緣態(tài)電子費(fèi)米速度的增加，螺旋邊緣態(tài)中的相互作用效應(yīng)變?nèi)酢?/p>