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NLRP3炎症小体活化和髓系细胞控制肿瘤化疗敏感性的关键机制
2020年5月4日,中国科学技术大学生医部、基础医学院、中科院天然免疫与慢性疾病重点实验室和合肥微尺度物质科学国家研究中心周荣斌、江维研究组,附属第一医院潘跃银研究组和复旦大学柳素玲研究组合作在NatureCellBiology上在线发表题为“Myeloid PTEN promotes chemotherapy-induced NLRP3 inflammasome activation and antitumor immunity”的长篇研究论文,发现髓系细胞中PTEN蛋白能够促进NLRP3炎症小体活化,并增强化疗反应性。 化疗是目前治疗肿瘤最常用的手段之一,但是一些肿瘤患者对化疗药物并不敏感。除了受肿瘤细胞自身因素的影响外,越来越多的研究表明免疫微环境对肿瘤的化疗效果同样具有重要作用。过去的研究表明蒽醌类化疗药物能够诱导肿瘤细胞发生免疫原性细胞死亡,释放大量免疫原性物质如HMGB1和ATP,诱导NLRP3炎症小体活化和IL-1β和IL-18等细胞因子产生,从而促进肿瘤微环境中免疫细胞浸润并提高化疗诱导的抗肿瘤免疫。尽管肿瘤微环境中NLRP3炎症小体活化对化疗效果的发挥至关重要,但是在肿瘤微环境中决定NLRP3炎症小体活化的因素还不清楚。 PTEN蛋白是机体中重要的肿瘤抑制子,具有脂质磷酸酶和蛋白磷酸酶双重磷脂酶活性。已有的研究表明肿瘤细胞中PTEN蛋白通过其脂质磷酸酶活性逆转PI3K-AKT-mTOR 信号活化,抑制细胞增殖和肿瘤生长。在肿瘤治疗过程中,肿瘤细胞中的 PTEN 蛋白缺失导致 PI3K-AKT 信号通路过度活化,引起肿瘤治疗抵抗。尽管肿瘤细胞中的PTEN蛋白在肿瘤发生发展和肿瘤治疗中的功能研究较为清楚,但是PTEN在免疫微环境中的作用和机制尚不清楚。 为了探究髓系细胞中的 PTEN 蛋白是否影响肿瘤的治疗效果,研究者首先对髓系细胞中PTEN条件性基因缺陷小鼠进行皮下荷瘤,并利用能够诱导肿瘤细胞发生免疫源性细胞死亡的化疗药物进行治疗。结果显示当PTEN缺陷后,化疗药物对肿瘤的治疗效果显著降低。对小鼠肿瘤组织和腹股沟淋巴结中抗肿瘤免疫相关指标进行检测,发现PTEN缺陷小鼠中CD8+T细胞浸润显著降低,IFN-γ的分泌也明显减少。与此同时,肿瘤免疫微环境中炎症小体活化相关指标caspase-1剪切,IL-1β和IL-18分泌也显著减少。这些结果表明PTEN可能通过促进免疫微环境中炎症小体活化提高机体抗肿瘤免疫。 接下来研究者在细胞水平探究PTEN对炎症小体活化的影响。通过利用shRNA敲低和PTEN缺陷细胞进行炎症小体活化实验,研究者发现PTEN能够特异性促进NLRP3炎症小体活化,而不影响AIM2和NLRC4炎症小体活化。机制上,PTEN能够直接结合NLRP3,通过其蛋白磷酸酶功能介导NLRP3酪氨酸32位点(鼠源为酪氨酸30位点)发生去磷酸化修饰,进而促进NLRP3炎症小体组装活化。此外,作者还构建了能够特异性识别NLRP3酪氨酸30位点磷酸化的抗体以及NLRP3酪氨酸30位点组成型磷酸化的knock-in小鼠Nlrp3Y30E/Y30E,进一步确定了PTEN通过诱导NLRP3酪氨酸32位点去磷酸化促进NLRP3炎症小体活化。 为了明确髓系细胞PTEN促进化疗诱导的抗肿瘤免疫依赖于NLRP3炎症小体。研究者在PTEN条件缺陷鼠中回补细胞因子IL-1β和IL-18,发现回补细胞因子后能够显著提高化疗药物对PTEN条件缺陷鼠的治疗作用,表明PTEN通过促进免疫微环境中NLRP3炎症小体活化提高机体抗肿瘤免疫。在肿瘤临床样本中,研究者也发现髓系细胞中的PTEN与肿瘤患者对化疗药物的敏感性呈现正相关关系。 总之,该研究创新性体现在:1)发现肿瘤抑制因子PTEN在NLRP3炎症小体活化中发挥关键作用;2)揭示髓系细胞PTEN可以通过控制NLRP3炎症小体活化从而决定化疗敏感性;3)提示髓系细胞PTEN的表达可以作为一种预测化疗敏感性的生物标记物。 中国科学技术大学生医部和基础医学院黄亿博士为该论文第一作者,周荣斌、江维、潘跃银和柳素玲教授为共同通讯作者。该项工作得到了复旦大学丁琛课题组、邵志敏课题组,安徽医科大学蔡永萍课题组,苏州系统医学研究所马瑜婷课题组和中科大张华凤课题组、金腾川课题组、王朝课题组和白丽课题组及科技部、基金委、中科院、安徽省和中国科学技术大学的大力支持。 原文链接:https://www.nature.com/articles/s41556-020-0510-3
中国科学技术大学 2021-04-11
面向高含盐水体处理的节能型电渗析关键装备研发与 产业化
研究方向:电膜分离过程在水质净化、纯化、废水深度处理和特种化工分离中的应用;膜法清洁生产技术;新型集成膜过程的开发及应用研究(纯水与超纯水制备、水深度软化、海水及苦咸水淡化、基于“膜-电”耦合的有机酸、有机碱。 项目简介: 近年来,在海水淡化、苦卤水和众多工业废水处理领域,高含盐水体的处理正迅速成为相关行业发展的制约瓶颈。诸如浓海水的减量化再浓缩、苦卤水浓缩、高含盐工业废水脱盐或盐浓缩等,在操作压力、防腐、安全性、经济型、技术指标等方面均已超出了常规反渗透技术的能力。即使采用代价高昂的高压反渗透技术,其所获得的浓缩液质量浓度一般也低于 8-10%,对浓缩液减量化的作用有限。 本项目针对高压反渗透难以处理高含盐水体的固有缺陷,以及常规电渗析(ED)技术在处理高含盐水体时难以克服的电流泄露、高电耗、异相离子膜电阻较高、电极室电压降大等不足,在多年电驱动膜技术及设备研发、应用的成果基础上,开发节能型、高可靠、高电流效率的新型超能电渗析(SED)成套技术与关键装备,采用 100%国产化材料实现批量生产,浓缩液质量浓度达到 20%水平,总体达到国际先进水平。
南开大学 2021-04-13
基于生物转化和膜谱技术制备植物源氨糖关键技术及产业化
以工业发酵柠檬酸的废弃玉米渣(含菌丝体)和食用菌工厂化栽培产生的大 量菌根、菌渣为原料,采用高效生物转化和膜谱分离技术制备新一代植物源氨糖 产品,具有高纯度、无甲壳致敏源、无腥味、无重金属污染的特点,能够促进关 节软骨恢复、缓解骨关节痛、辅助治疗骨关节炎,是重要的医药和功能食品原料。 项目申报专利 13 件,其中授权发明专利 3 件,授权实用新型专利 2 件;获得省高新技术产品 5 个;获国家星火计划 1 项、江苏省重大成果转化 A 类项目 1 项、国际科技合作计划(中以合作项目)1 项、江苏省重点技术创新计划项目 1 项江苏省绿色制造清洁生产及工业循环经济项目 1 项;获具有国际先进水平的省级鉴定成果 2 项;获中国发明创业银奖 1 项。项目实施应用单位建立了新型氨糖柔性生产线,生产的产品总量占国内生产总量的 20%以上,近三年来新增销售 11.3亿元,新增利润 1.22 亿元,税收 5088 万元,出口创汇 5947 万美元。项目解决了原料几丁质含量低、提取效率低、精制工艺难等瓶颈问题,提升了氨糖产业的技术水平和综合效益。 
江南大学 2021-04-13
以食品大分子为基质的脂溶性功能因子纳米载体制备关键技 术
项目针对国内外脂溶性功能因子微胶囊化产品储藏稳定性差、生物利用率低、 配料安全性问题等诸多品质不足,提出以构建乳化和成膜特性俱佳的食品大分子乳化体系为基础,进行包载脂溶性功能因子的高生物利用率、高稳态化、可控型纳米颗粒及固态粉末产品的绿色制备。产品结构多样,填补了国内市场空白,缩小了我国食品配料产业与发达国家的差距。取得了一系列创新性成果。 针对脂溶性营养素微胶囊化产品载量低、生物利用率差等问题,利用天然蛋白质的分子柔顺性和复杂大分子结构,采用增溶、乳化-溶剂挥发高效制备技术,提高营养素载量,同时收缩载体分子体积、减小粒径,制备获得高载量、安全、无油型包载营养素的蛋白质纳米颗粒。该产品粒径范围在 60-100nm,β-胡萝卜素载量较普通含油型载体提高了 100 倍,具有抗胃蛋白酶消化和完全的小肠吸收特性,β-胡萝卜素生物利用率是未包埋时的 25 倍,抗氧化活性提高了 2-8 倍。针对蛋白质易在等电点 pH、高盐、高温等极端环境下因变性而失稳,采用Maillard 糖基化反应对其进行接枝,通过控制反应进程及糖基供体,获得等电点不沉淀、乳化稳定性提高 5-7 倍,变性温度提高 10℃以上的高稳定蛋白。以 其为载体制备的抗环境因子干扰型纳米颗粒在pH2.0-10.0 范围内粒径均稳定在 100nm 以下,4 °C 下储藏 6 个月,营养素保留率达 92%以上。 针对液态乳化产品在储藏过程中的不稳定性,利用淀粉的结构可塑性,在确低黏度且兼具乳化和成膜双重特性的辛烯基琥珀酸(OSA)酯化淀粉的改性机制的基础上,提出同步改性-乳化-干燥技术,构建了脂溶性营养素的粉末化制品。通过分析 OSA 淀粉分子分散密度和取代度与功能因子储藏稳定性及生物有效性之间的相关性,获得了生物利用率提高 10 倍以上的乳化粉末产品。复水后乳液 保持纳米级粒径,室温下储藏半年保留率达 95%以上。 针对不易使用热处理手段的热敏性风味油脂,提出纳米乳液包埋-多孔淀粉 吸附的两步非热固化技术。创新性的采用“热液处理”原淀粉结合生物酶法打孔,制备得到吸油率为 135%的高吸附型多孔淀粉。强挥发性薄荷油纳米乳液多孔淀粉吸附产品,在室温敞口放置 40 天,保留率可达 98%以上,且产物在 160-200℃ 高温条件下具有缓释特性。
江南大学 2021-04-11
基结构特异性醇/酯制备用高选择性工业酶的高效创制关键 技术
结构特异性醇/酯因其独特的理化性质与生理功能在食品、医药和化工等领 域具有重要的应用价值。本项目针对立体特异性芳基醇和位置特异性结构脂质为典型代表的高附加值醇/酯,解决其绿色制造过程中关键酶选择性差,工业适应性弱,表达制备成本高以及催化反应效率低的关键技术难题,开展工业酶的定向筛选、功能强化、高效表达及应用技术研究,开发了具有自主知识产权和适合工业化要求的高选择性、高活性、高稳定性工业酶(脂肪酶和氧化还原酶)的高效创制及应用技术体系,打破国际技术壁垒,推动了我国相关产业的技术进步和持续健康发展。
江南大学 2021-04-11
高强度高透水性能构建海绵城市透水路面关键材料与技术研 发
我国拥有幅员辽阔的内陆水域,如何安全、高效的完成特定水域的巡逻和水 文信息监测工作一直是我国水文水利建设的重要组成部分。 水面无人船是一种无人操作的水面舰船平台,配备先进的控制系统、传感器 系统、通信系统和武器系统,可以最大程度上填补水域测量领域载人船无法到达或不易到达的危险、浅滩、近岸等空白区域,真正做到高精度、自动化、高效益,可广泛应用于常规测绘、水利水文、航道、环保和灾害应急等行业及其他相关部门。 本项目的产品,是在“制造强国”国家战略指导下,符合国家和地方政府政策重点鼓励发展的高技术、智能装备、高附加值项目,符合国家经济结构和产业结构调整的相关政策和导向。本研发团队联合上海交通大学和上海市船舶自动化工程研究中心,共发表 SCI 论文 200 篇以上,拥有授权发明专利 40 项。
江南大学 2021-04-13
武汉大学采购金属有机化学气相沉积设备项目公开招标公告
武汉大学采购金属有机化学气相沉积设备项目 招标项目的潜在投标人应在阳光招采电子招标投标交易平台(网址:http://www.yangguangzhaocai.com/)获取招标文件,并于2022年06月10日 09点30分(北京时间)前递交投标文件。
武汉大学 2022-05-27
基于红外图象的热设备运行状况、故障分析与诊断系统
任何具有温度的物体表面都会产生红外线,利用红外线感应装置和计算机信息处理与成象技术,可以将物体表面的温度场以可视画面形式显示出来——红外图象。采用现代的图象分析与处理技术,结合被检测设备的结果参数和现场可方便采集的一些其它数据,如电信号、压力、流量等参数,利用先进的模糊聚类、神经网络、人工智能等理论可以对热设备的运行状况进行有效的在线检测、故障分析与趋势预测。 设备运行状况的在线评估与故障分析和诊断一直是生产实际中有待解决的问题。本项目的主要特点是:红外图象可以实现非接触的、在线(或离线)检测,也可以做离线普查。基于红外图象的热设备运行状况、故障分析与诊断系统除红外图象以外的其它信息可根据现场实际情况适当提供,并不强行要求。当然信息越多越准则判断的结果越客观,因此具有智能性。目前已有针对催化裂化、加热炉、常用电器设备等多套专用的设备运行状况评价和故障诊断系统通过鉴定,并在多处投入实际使用,受到普遍好评。
北京科技大学 2021-04-11
北京师范大学珠海校区遥感综合实习设备采购竞争性磋商
北京师范大学珠海校区遥感综合实习设备采购竞争性磋商
北京师范大学 2022-06-02
哈尔滨工程大学高分辨海洋信息获取系统设备采购及服务竞争性磋商
哈尔滨工程大学高分辨海洋信息获取系统设备采购及服务竞争性磋商
哈尔滨工程大学 2022-06-06
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