【CSCB 2023】分会场回顾之器官发育，组织稳态与疾病发生机制分会场
发布日期：2023-04-26 浏览次数：1934
2023年4月12日，在“中国细胞生物学学会第十八次会员代表大会暨2023年全国学术大会·苏州”的S03分会场，一场关于“器官发育，组织稳态与疾病发生机制”的科学盛宴拉开帷幕。
上半场第一位报告人是来自中国科学院分子细胞科学卓越创新中心的徐国良研究员。徐国良研究员从表观遗传学领域最热门的明星蛋白--Tet家族蛋白出发，首次分析了TET3敲除小鼠不同发育时期的表型和机理，发现了TET介导的5mC氧化调控了Lefty–Nodal信号通路。这是一项有关TET参与早期胚胎发育调控研究的扛鼎之作，明确阐明了TET家族蛋白在早期胚胎发育中的重要功能。
第二位报告人是来自军事科学院军事医学研究院的杨晓研究员。以研究团队的组成及研究方向为开头，杨晓研究员向大家介绍了PRMT5通过抑制O-GlcNAcylation预防扩张型心肌病（DCM）发生的研究工作。O-GlcNAcylation发生在丝氨酸和苏氨酸上，因此可以与磷酸化之间形成阴阳关系并参与信号转导过程。但因其“低丰度、易水解”的特点导致研究人员难以见其真容。该研究确定了PRMT5是心脏蛋白O-GlcNAc糖基化的一种新调控因子，并发现心肌细胞中PRMT5缺失导致蛋白O-GlcNAc糖基化失调并诱导DCM发生，并且提示我们PRMT5小分子抑制剂可能对心脏稳态及生理功能具有毒副作用。
杨中州研究员是上半场的第三位报告人，来自南京大学医学院。杨中州研究员以DiGeorge综合征为研究重点，利用小鼠模型研究DiGeorge综合征心血管发育异常的发生机理。研究发现胎盘的发育异常会导致胚胎神经组织及心血管发育发生紊乱。杨中州研究员利用全身剔除及胎盘组织特异性敲除小鼠展开研究，为认识DiGeorge综合征的发生机理提供新的突破口。
第四位报告人是来自中国科学院广州生物医药与健康研究院的陈奇研究员。陈奇研究员分享了造血干/祖细胞(Hematopoietic stem and progenitor cells,HSPC)的骨髓微环境的研究工作。陈奇研究员研究团队发现在胚胎发育过程中骨动脉血管介导HSPC首次植入骨髓，骨动脉血管释放包括Wnt2在内的旁分泌因子影响胚胎骨HSPC的增殖。但植入骨髓后，部分HSPC逐渐远离骨动脉。同时HSPC具有释放血管内皮细胞生长因子A(VEGF-A)从而反向调控骨血管微环境的能力。本研究中发现的Wnt2、多巴胺受体激动剂和VEGF-A都具有提高HSPC移植效率的作用，对造血干细胞与血管微环境相互作用的研究可以为潜在临床转化提供新的靶标。
作为上半场的最后一位报告人，来自清华大学李海涛研究员的博士后项斌向我们展示了十分精彩的研究工作。本研究中利用ECH敲除小鼠细胞系探讨了CdylECH结构域的功能，李海涛团队发现Cdyl ECH通过防止基因异常表达来维持心脏稳态，基因敲除小鼠发生心力衰竭，在机制上，ECH在将crotonyl-CoA转化为β-hydroxybutyryl-CoA方面表现出代谢酶活性。此外，他们还鉴定了一种新的HDAC复合物Cdyl-HDAC1-MIER1，Cdyl-HDAC1-MIER1复合物的低温电镜结构分析揭示了一种独特的组装和调节模式。总之，该团队的研究工作通过组蛋白h3k9me3介导的细胞核crotonyl-CoA的局部清除和组蛋白去酰基化，确定了Cdyl在基因沉默和心脏稳态中的作用。
中场休息后的第一位报告人是来自中国科学院上海营养与健康研究所的陈雁研究员。陈雁研究员跟大家分享了一个可以对糖尿病进行干预的新的饮食策略。以糖尿病是“人类进化不适应”为切入点，陈雁研究员引出当今人类糖尿病频发的主要原因是“吃得多、动得少”所导致的营养过剩。陈老师实验室通过“3+2+2”的饮食策略（3天正常饮食+2天高蛋白饮食+2天素食），发现糖尿病小鼠血糖降低，胰岛β细胞增多，胰岛素分泌增加。单细胞测序的数据表明，“3+2+2”饮食策略饲养的小鼠的胰岛与野生型小鼠更加相近，免疫细胞浸润更低。因此，该种新饮食策略或将对临床糖尿病的干预提供新途径。
下半场的第二位报告人是来自中国科学院遗传与发育生物学研究所的黄勋研究员。黄勋老师以一个疑问开场，Seipin(内质网蛋白)和磷脂酰胆碱代谢——少即是多？黄勋研究员以线虫为研究对象，发现“维生素B12-一碳代谢-PC”通路的缺乏一方面缓解线虫Seipin缺失突变造成的胚胎死亡表型，另一方面反而加重了该突变造成的脂滴缺陷。进一步的机制探究发现，VMP1对Seipin突变体的胚胎发育至关重要。该研究提出的抑制PC的合成或者VMP1的活性或将成为治疗II型脂肪代谢障碍症的新靶点。
中国科学院分子细胞科学卓越创新中心的周斌研究员是下半场的第三位报告人。周斌研究员以传统遗传谱系示踪技术“Cre-loxp”来抛砖引玉，系统地介绍了两套精美的双同源重组酶技术——DeaLT和ProTracer。利用DeaLT技术，周斌团队精准标记双阳性细胞并追踪其命运，发现肝脏修复再生中具有双向分化潜能的肝脏祖细胞，并解析了其分子调控机制。利用追踪体内细胞增殖的ProTracer技术，周斌研究员揭示了成体肝脏稳态及修复再生过程中新生肝细胞的来源，为肝脏再生与疾病治疗提供新思路。
张晶晶研究员是下半场的第四位报告人，来自广东医科大学附属医院。张晶晶研究员以斑马鱼为模型，探究了血-脑脊液屏障的稳态维持。利用Claudin-5a突变的斑马鱼，张晶晶实验室发现该基因缺失的斑马鱼会出现全脑水肿，脑室扩张、脑疝等致命表型，进一步探究发现Claudin-5a缺失的斑马鱼的内皮性BBB和上皮性BCSFB的屏障功能异常。此外，Claudin-5b基因的突变不会产生以上表型，证实了Claudin-5b在BBB中的冗余作用。鉴于Claudin-5的保守性，张晶晶团队的工作提示，该基因或对哺乳动物的血脑屏障（BBB）和血-脑脊液屏障（BCSFB）的功能维持至关重要。
下半场的第五位报告人是来自上海科技大学的Yuu Kimata研究员。Yuu研究员以果蝇为研究模型，主要关注果蝇的眼睛发育，发现果蝇眼球原基在开始分化时自然表现出细胞增殖和分化之间的高度时空协调。利用这一特性，Yuu团队筛选出42个CCRs（细胞周期调节器），并聚焦于CDK1和CDK12这两个细胞周期蛋白依赖性激酶（CDKs），发现CDKs通过调节不同的细胞外信号通路在果蝇视网膜分化中发挥不同的作用。鉴于细胞周期控制机制和信号通路的高度保守，Yuu研究员的工作发现的这些CCRs或将在哺乳动物中调节眼球发育。
S03分会场的压轴报告人是来自清华大学的周帆研究员。周帆研究员以当代生殖难题主要在于“着床困难”为出发点，解码了哺乳动物胚胎前后轴出现的奥秘。通过单细胞转录组分析和伪时间预测，周帆团队发现远端内脏内胚层（DVE）和前端内脏内胚层（AVE）独立地起源于小鼠囊胚中的特化初级内胚层。沿着不同的发育路径，这两个品系分别经历了四个代表性的状态，在植入前后具有阶段性的转录模式。其中，AVE是定义不同物种间极性形成差异的关键细胞群。该工作为了解胚胎极性的形成和早期哺乳动物的发展提供了深入的见解。
撰稿人：许成芳、韩茂莹
审核人：杨晓、周斌
