2023年度“中國生命科學十大進展” 入選項目公示！
【化工儀器網 行業百態】生命科學是一門發展迅速、多學科交叉的前沿學科，與人民健康、經濟建設和社會發展有著密切關系，也被我國學術界視為在國際上最有影響力的學科之一，是最有可能實現從“跟跑”轉變為“并跑”和“領跑”的學科。
為推動生命科學領域的創新發展，充分展示和宣傳我國生命科學領域的重大科技成果，中國科協生命科學學會聯合體以“公平、公正、公開”為原則開展2023年度“中國生命科學十大進展”項目評選工作，并現將擬入選項目予以公示。
2023年度“中國生命科學十大進展”入選項目
2023年度“中國生命科學十大進展”入選項目
通用型嫁接策略開發神經膚熒光探針工具包
2023年11月17日，北京大學李毓龍實驗室在Science雜志在線發表了題為A tool kit of highly selective and sensitive genetically encoded neuropeptide sensors的研究論文報道了一種利用包含熒光報告模塊的第三胞內環嫁接的策略，高效可通用地開發了一系列神經肽熒光探針工具包。
利用此策略，論文中開發了一系列GRAB探針用于實時監測常見研究的神經肽的動態變化，并展示了GRAB SST1.0和CRF1.0探針能夠以優良的靈敏度、選擇性和時空分辨率在體外和體內監測神經肽的動態變化。這種靈活的工程策略和經過優化的神經肽探針工具包為研究多種神經肽在生理和病理狀態下的釋放、調控和功能鋪平了道路。
核孔復合體成熟度調控合子基因組激活
清華大學生命科學學院/膜生物學國家重點實驗室/清華-北大生命科學聯合中心孟安明院士課題組在《細胞》期刊在線發表題為“核孔復合體綜合成熟度調控合子基因組激活”的研究長文。該研究以斑馬魚為模式動物，首次提出了核孔復合體綜合成熟度是合子基因組激活的分子時鐘這一嶄新調控機制。
該研究通過定量質譜結合細胞生物學和生物化學實驗驗證，發現斑馬魚早期胚胎發育過程中，與ZGA相關的母源轉錄因子的入核逐漸增加，在MBT之后達到最大值，并且mRNA翻譯積累、出核轉運或被動擴散等并不是關鍵的調控因素。該研究為ZGA的發生機制提供了全新的解釋機制；同時也為核孔復合體的結構與功能研究提供了新的著手點。
衰老驅動力解碼及靶向干預策略
2023年10月12日，中國科學院動物研究所劉光慧課題組、曲靜課題組和中國科學院北京基因組研究所張維綺課題組、任捷課題組合作，在 Cell Stem Cell 期刊發表了題為：Genome-wide CRISPR activation screening in senescent cells reveals SOX5 as a driver and therapeutic target of rejuvenation 的研究論文。
該研究首次通過基于人間充質前體細胞(human mesenchymal precursor cell，hMPC)的全基因組功能增益(Gain-of-Function)篩選，鑒定出一系列促更生因子(rejuvenation factor)，其中轉錄因子SOX5為篩選名單中全新、強效的更生因子，它可通過靶向激活HMGB2的表達來重塑衰老細胞，重啟細胞活力。基于SOX5的基因療法或有望實現器官衰老的干預，助力延長健康壽命。
干預帕金森病的新型靶向神經調控技術
11月2日，中國科學院深圳先進技術研究院路中華、戴輯、鮑進團隊在《細胞》發表最新研究，他們提出了一種用于治療帕金森病的新型神經調控技術，即向大腦的黑質腦區遞送可高效感染神經元軸突的逆向AAV病毒，用以標記上游紋狀體D1神經元的軸突，而紋狀體D2神經元的軸突遠在蒼白球，因此在結構上杜絕了被標記的可能。隨后，用化學遺傳學手段對D1神經元所在的“直接通路”進行精準活動調控，從而實現對帕金森癥運動癥狀的靶向干預。
該技術重要的創新優勢在于，這種策略可以高選擇性調控‘直接通路’，又不會干擾全腦和全身多種多樣的，且未受帕金森癥影響的多巴胺通路和相關功能，從而實現疾病干預的高度靶向性。在前期非人靈長類動物上的實驗表明，該療法在不影響大腦其他神經環路的情況下，對帕金森病累及的關鍵神經環路進行精準靶向干預，為帕金森病臨床治療提供了潛在的全新策略。
解碼靈長類基因天書，破譯生命演化謎題
為了填補靈長類遺傳資源和進化生物學機制方面的不足，中國科學院昆明動物研究所研究員吳東東在2018年攜手國內外多家科研單位，發起靈長類基因組計劃(PGP)。幾年來，圍繞靈長類大尺度比較基因組學和復雜性狀演化、基因組多樣性、社會系統復雜性、物種形成、疾病變異位點演化等重大科學問題，聯合研究團隊開展了系列原創性研究，并取得了重大成果。11篇重磅論文于6月2日發表在《科學》《科學·進展》《自然·生態與演化》等國際期刊上。
聯盟成立以來，克服了數據龐大、算力不足、疫情中樣本采集難等重重難題，調用全國范圍內的5個超算中心，新產生了來自11個科26個屬27個靈長類物種的高質量參考基因組，同時整合另外23個物種已公布的參考基因組，開展了迄今為止規模最大、物種最全的靈長類比較基因組學研究。
揭開靈長類早期胚胎發育黑匣子
利用食蟹猴胚胎體外培養模型，中外科研人員成功揭示靈長類胚胎中晚期原腸運動至早期神經胚發育階段胚胎的形態、細胞組分、轉錄組、DNA甲基化和染色質可及性等特征。相關研究成果5月11日以封面文章的形式在線發表于《細胞》雜志。
中科院動物所/北京干細胞與再生醫學研究院研究員王紅梅表示，這項研究為靈長類胚胎體外培養和基于干細胞構建的“類胚胎”的體外培養提供了參考體系，為深入了解人類早期胚胎發育機制，以及早期胚胎發育異常相關疾病的病理研究提供了技術平臺。
腸道菌源宿主同工酶是調控代謝性疾病的新靶點
北京大學醫學部基礎醫學院/北京大學第三醫院醫學創新研究院姜長濤教授團隊與多個研究團隊合作，于2023年8月4日在Science雜志在線發表了題為Microbial-host-isozyme analyses reveal microbial DPP4 as a potential antidiabetic target的研究論文，首次提出了腸道菌源宿主同工酶新概念，發現菌源宿主同工酶在腸道中的廣泛存在，可以模擬宿主酶的功能，并參與疾病的發生發展。
其中，菌源DPP4是一種重要的同工酶，可以在腸屏障損傷條件下進入腸組織，降解宿主活性GLP-1，誘導糖耐量異常。宿主DPP4抑制劑西格列汀無法有效抑制菌源DPP4活性，是西格列汀臨床治療響應性個體差異大的重要原因。進一步，通過高通量藥物篩選以及深入的功能驗證，研究團隊發現了首個對菌源DPP4具有高活性和強選擇性的小分子抑制劑Daurisoline-d4，可以通過特異性抑制菌源DPP4，改善糖耐量異常。
創立鼻咽癌"減毒增效"的治療新策略
中山大學腫瘤防治中心馬駿教授團隊牽頭完成并發布的一項研究給出了權威答案——通過創新“減毒”技術，使鼻咽癌患者內側組咽后淋巴結區豁免放療，可確保療效并顯著改善生活質量。
該研究創新性地提出了鼻咽癌患者內側組咽后淋巴結區的豁免放療“減毒”新技術，有效減少了咽縮肌等吞咽相關結構的照射，確保了患者治療效果不降低的同時，明顯減少毒副反應，提高了患者生活質量，將使99%鼻咽癌患者從中受益，今后有望改寫臨床鼻咽癌治療指南。
植物遠緣雜交過程中"花粉蒙導效應"的分子機制
2023年10月7日，北京大學生命科學學院、北大-清華生命科學聯合中心、新基石科學實驗室瞿禮嘉/鐘聲團隊在Cell期刊在線發表了題為“Antagonistic RALF peptides control an intergeneric hybridization barrier on Brassicaceae stigmas”的研究論文，在分子水平上解析了擬南芥柱頭識別并接受自己花粉以及近緣花粉而不接受遠緣花粉的機制，提出了柱頭-花粉間識別與信號交流的“鎖-鑰模型”，闡明了柱頭處的種間/屬間生殖障礙形成的機理，完美解釋了“花粉蒙導效應”。
該項發現是植物生殖生物學和植物遠緣雜交領域的重大突破，不僅揭示了植物在柱頭處關鍵生殖雜交屏障建立的分子基礎，還清楚地解析了上世紀提出的“花粉蒙導效應”，從而找到了一種簡單、有效的方法打破植物柱頭處的關鍵生殖障礙。這對于未來我們打破植物種間/屬間生殖隔離、實現植物遠緣雜交、為農業、園藝等領域創制全新的種質資源具有重要的理論意義和廣闊的應用前景。
人體器官芯片及多模態精準測量方法構建
東南大學生物科學與醫學工程學院院長、數字醫學工程全國重點實驗室主任、江蘇運動健康研究院院長顧忠澤教授代表團隊作了《用“芯”呵護生命——全球首個人體器官芯片醫藥大模型》專題分享，向外界發布了全球首個人工智能和人體器官芯片結合的大模型成果。
目前，團隊在器官芯片的高精度跨尺度三維打印、功能性細胞外支架材料、細胞力成像、人工智能算法等關鍵核心技術上已實現自主可控。團隊成功構建了腫瘤、皮膚、心臟、血管等多種器官芯片，芯片和成像系統目前已在恒瑞醫藥、江蘇省疾控中心和江蘇省腫瘤醫院等多家單位使用。團隊研發了中國第一個進入空間站的血管芯片，提交了中國第一例基于心臟芯片的新藥臨床試驗申請，牽頭了中國第一個器官芯片標準立項，建立了中國第一個器官芯片數據庫。
(資料參考來源：中國科協生命科學學會聯合體、科技日報等)
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