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识别和激活integrin的结构机制
通过X-ray解析了kindlin家族中分布最广,最重要的分子kindlin2的单体和二聚体两种构象及kindlin结合β1- and β3-integrin的复合物结构,揭示了Kindlin2的结构跟Talin-FERM的线性结构截然不同,呈现紧密堆积的三叶草形态;复合物结构进一步表明kindlin是通过两个特异的结合位点识别integrin细胞内β-tail的远膜端,这对激活integrin及其信号传导有重要作用。值得关注的是,本项研究意外地发现kindlin2存在着构象变化,kindlin单体可以通过F2 domain-swapping形成同源二聚体,打破二聚体的形成会影响到kindlin介导的integrin的完全活化。 该项研究成果综合运用了结构生物学、生物化学及细胞生物学的方法,解决了相关领域长期存在的一个重要问题,系统地揭示了kindlin与integrin相互作用的结构基础,提出了kindlin在integrin活化过程中发挥作用的新的机理。同时,蛋白三维结构信息也帮助人们理解kindlin的突变在众多遗传疾病的机理,为今后相关疾病及癌症的治疗提供基础。该项研究标志着南科大在本研究领域处于国际前沿,获得相关领域研究者的高度重视。本文编辑,美国科学院院士、integrin研究领域的专家Richard Hynes特别邀请德国马普研究所Reinhard Fässler教授为本文撰写专题评论。实验室将继续在此基础上,进一步研究相关领域的重要问题。
南方科技大学 2021-04-13
泥沙颗粒输运背后的力学机制
地球表面高山、丘陵、沙漠、河流、潮滩等地貌形态万千,它们是如何在历史的岁月中逐渐形成的呢?放眼宇宙,空气密度极低的冥王星,是如何神奇地拥有丰富的沙丘地貌?被称为沙漠行星的火星会因为大风而刮起沙尘暴吗……这些自然界中的奥秘正是地球物理学科的泥沙运动力学所研究的问题。已有的研究告诉我们,泥沙颗粒输运普遍发生于大气环境和水环境中,是塑造地貌形态最重要和最根本的自然过程之一。如何理解和定量描述地表环境泥沙颗粒的起动、输运和沉降是揭示地貌形态千差万别的核心问题。目前野外和实验数据已经证明,粗颗粒泥沙输运量与流体强度之间的关系,在大气环境表现为线性,在水环境表现为非线性。然而,如此截然不同的输运规律背后的力学机制却一直还是个迷。近日,浙江大学海洋学院百人计划研究员托马斯·派兹(Thomas Pähtz)博士成功揭开了这个谜底,并推导出了描述粗颗粒泥沙输运量与流体强度关系的通用方程。北京时间2020年4月20日,相关研究成果在物理学学术期刊美国物理学会刊物《物理评论快报》(Physical Review Letters,简称PRL))上发表,并被该刊物和杂志Physics同时聚焦报道。通过离散元(DEM)精细数值模拟追踪大量泥沙颗粒的运动轨迹并分析其受力特征, 托马斯·派兹首次发现,粗颗粒泥沙的动能耗散机制主导其输运规律。大气环境条件下颗粒和床面间碰撞是主要的耗散机制;而在水环境条件下,颗粒和床面间碰撞以及颗粒之间的碰撞起着同等重要的作用。根据这一新的理论认识,托马斯·派兹推导了能统一描述大气环境和水环境粗颗粒泥沙输运量与流体强度关系的通用方程。这为深入认识地球甚至火星等外星球表面丰富多样的地貌形态提供了有力的理论工具。 统一输沙率公式与水环境(左图)和大气环境(右图)相关实验资料对比“最困难的部分是对模拟的结果进行物理解释和数学描述。在总共7年的时间里,我无数次地用笔和纸进行尝试。特别是在最初的4年里,我大部分时间都在思考这个问题。” 托马斯·派兹说。评审专家认为,这项研究工作是地球物理学科最基础而没有被揭示的问题。而对于未来的进一步应用,托马斯·派兹表示,上述通用方程可以预测任意大气/水体环境下的泥沙输运量,这使我们能够更好地了解这些天体的地貌,还可以通过测量行星的动力地貌来间接推断行星的风况。据悉,托马斯·派兹于2020年1月起受邀担任美国地球物理学会会刊《地球物理学研究杂志-地表过程》的副主编。他是浙大近海环境流体力学团队的重要成员。该团队由贺治国教授领衔,主要从事近海泥沙动力学、海岸动力学、近海环境流体力学等方面的研究,成果已逐步应用于理解河口海岸泥沙运动、深水航道整治、深海地貌演变、深海热液源矿物颗粒沉积等问题,取得了重要的国际影响力。该研究得到国家自然科学基金和浙江大学百人计划研究基金资助。论文链接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.124.168001
浙江大学 2021-04-11
高级手摇分娩机制示教模型
XM-FMA高级手摇分娩机制示教模型   XM-FMA手摇分娩机制示教模型(手摇分娩机转示教模型)由仿真的孕妇下半身模型、胎儿模型、脐带、胎盘等模型组成,此款产品针对产科基本技术训练,进行产前检查、助产、分娩等技能的综合练习。 一、功能特点: ■ 可进行整个分娩过程的示教。 ■ 可示教胎头吸引术的胎儿、脐带及胎盘,胎儿关节灵活,可演示多种正常与异常的胎位分娩。 ■ 配有手摇分娩机械部件,通过人工手摇方式,可实现衔接、下降、俯屈、内旋转、仰伸、复位及外旋转、胎儿娩出等整个分娩过程。 ■ 可练习并掌握正常分娩、异常分娩(难产)、助产技巧以及会阴保护等综合技能。 ■ 可进行多胎妊娠(双胎)分娩操作训练。 二、标准配置: ■ 手摇分娩机转示教母体:1台 ■ 示教用胎儿(1男性,1女性):2个 ■ 模拟胎盘:2个 ■ 模拟脐带:4根 ■ 腹壁盖:2个 ■ 手提袋:1个 ■ 说明书:1册 ■ 保修卡合格证:1张
上海欣曼科教设备有限公司 2021-08-23
XM-TY高级吞咽机制模型
XM-TY高级吞咽机制模型   一、功能特点: ■ XM-TY高级吞咽机制模型为半侧成人头颈部,采用高分子材料制成,仿真度高。 ■ 演示吞咽机制原理。 ■ 演示误咽产生的原因。 ■ 颈部角度与误咽的相互关系。 ■ 误咽发生时的紧急救治处理方法。 ■ 正确进食姿势及其体位和病床角度的相互关系。 ■ 口腔护理时的吞咽练习。 ■ 观察鼻饲管在不同角度时的状态。 ■ 学习如何经鼻插胃管和间断性经胃管管饲。 ■ 学习口腔内部吸收原理。 ■ 配有可调节的模拟病床,病床以及头颈部均有角度指示针,可观察头颈角度的变化与病床的角度关系。   二、标准配置: ■ 吞咽与呼吸机制演示模型:1台 ■ 模拟病床:1张 ■ 说明书:1册 ■ 保修卡合格证:1张
上海欣曼科教设备有限公司 2021-08-23
嘉宾观点抢先看 | 李玉:通过系统性机制创新 为学科交叉融合提供保障
在第63届高等教育博览会 建设教育强国·高等教育改革发展论坛即将举办之际,中国高等教育学会联合人民网教育频道推出“建设教育强国”系列访谈栏目,重点邀请东北地区高校领导、专家学者,围绕活动主题:融合·创新·引领:服务高等教育强国建设,畅谈思考体会、凝聚发展共识。
人民网-教育频道 2025-05-16
一种快速制备 Li2TiO3 氚增殖小球的方法
本发明提供一种快速制备 Li2TiO3 氚增殖小球的方法,包括以 下步骤:(1)将 Li2TiO3 粉末和粘结剂粉末混合形成混合粉末;(2)在计 算机中建立小球三维模型,并保存为 STL 格式;(3)将步骤(1)中的混合 粉末转移至 3D 打印设备中,并将 STL 格式的小球三维模型导入 3D 打 印设备的系统中;(4)设定好工艺参数并开启 3D 打印设备,得到小球 实体;(5)将小球实体放入冷等静压机中致密化;(6)将小球实体进行排 胶处理;(7)将小球实体在烧结炉中进行烧结。本发明制备的 Li2TiO3 小球具有高球形度、高致密度、高压溃强度,并能够实现 Li2TiO3 氚 增殖小球的大规模、机械化生产。
华中科技大学 2021-04-13
一种治疗脱发和白发病的桑何育发茶剂和制备方法及应用
【发 明 人】吴承艳;吴承玉【技术领域】本发明涉及中药技术领域,具体地说是涉及一种治疗脱发和白发病的桑何育发茶剂及其制备方法,特别是一种用水煎而成的药膳茶剂,用于治疗脱发、白发而有利于育发的药膳茶。【摘要】本发明的桑何育发茶剂,由冬桑叶、何首乌、蔓荆子、升麻、旱莲草、女贞子按一定重量份配制而成,其制备方法是:首先将蔓荆子和女贞子分别用布包好后置容器中,加水煎煮后,去滓,留药液;其次将冬桑叶、何首乌、升麻、旱莲草、置于容器中,加水煎煮,去滓,留药液;最后将两次药液合并后滤清,加冰糖煮沸而成,得到的微甜清苦咖啡色的药液装入瓶中,即为桑何育发茶剂。具有配方科学、疗效显著、使用方便、价格便宜、无毒副作用等优点,使用时,每日早晚温热饮用100ml。一般二周即能见毛孔凸起,以后新发长出,且能乌发、止痒,更能控制复发。
南京中医药大学 2021-04-13
一种原位可移动封闭式室内外小球藻培养装置
一种原位可移动封闭式室内外小球藻培养装置,包括桶体和桶盖,所述桶体由透明的PET材质一次成型,其特征在于:所述桶体包括成长方体形状的桶身,成圆锥台体形状的瓶颈和成圆柱体形状的桶口,所述桶口上安装有封口膜。相比于现有技术,本实用新型的有益效果为:成本低廉,使用方便,效果好。
青岛农业大学 2021-04-11
科技部党组书记、部长阴和俊《旗帜》撰文:优化重大科技创新组织机制
党的二十届三中全会提出“优化重大科技创新组织机制,统筹强化关键核心技术攻关”,这是健全科技管理体制、加快实现高水平科技自立自强的重要举措。
旗帜微平台 2025-03-12
对大脑遗忘机制的研究成果
记忆是大脑最重要的功能之一,也是人类研究最多的脑功能之一。记忆随时在发生,而遗忘如影随形。 海马体位于大脑丘脑和内侧颞叶之间,是负责记忆的编码和存储的一个重要脑区。在这里,记忆信息被编码于一些神经元中,称之为记忆印迹细胞。随着科学研究的发展,科研人员发现印迹细胞的重新激活是记忆提取的“发动机”,印迹细胞间的突触联系是储存记忆的“仓库”。 海马脑区中记忆是如何随着时间而消退的呢?这个问题在科学界一直没有得到充分的研究。经过3年多的努力,浙江大学医学院谷岩研究员课题组和王朗副研究员课题组首次发现,用于免疫的小胶质细胞通过清除突触而引起记忆遗忘,并且进一步发现补体信号通路参与了小胶质细胞介导的遗忘,并且依赖于记忆印迹细胞的活动。 这项研究,北京时间2月7日在国际顶级期刊《科学》在线发表。论文共同第一作者为医学院2016级博士生王超和2017级博士生岳惠敏,论文通讯作者为谷岩研究员和王朗副研究员。 遗忘被“遗忘”了 记忆与遗忘就像是一个硬币的两个面,不可分割。但是长期以来,科研人员对人脑记忆的产生、储存、调取始终表现出浓厚的兴趣,研究也比较深入,但对于遗忘这一现象关注的就不是很多。就算是讨论记忆丢失的原因,也多是从记忆存储和调取过程中出现问题这个角度来考虑。 遗忘被“遗忘”了。不过,谷岩倒是对这个问题很好奇,他开玩笑说:“我自己记性差,所以对遗忘方面的研究很感兴趣。” 如何算出记忆保留了多少?课题组在小鼠记忆遗忘实验中用的是经典的条件恐惧记忆行为学模型。科研人员通过在一个场景中给小鼠施加电击刺激,使其建立对这个环境的记忆。在35天后,让受过电击的小鼠再次重返这一场景中,看小鼠是否会回想起电击的痛苦进而表现出害怕。  “这个行为学范式本来是用来检测恐惧行为的记忆的,但换一个角度看就是遗忘”,谷岩介绍,正常的小鼠对于环境总是充满好奇四处活动,但是如果留有恐惧记忆,它就会因为害怕而呆在那里不动(即freezing状态),“我们就通过计算单位时间内小鼠处于静止不动的时间,来衡量小鼠记忆保留的情况。”图1. 记忆的遗忘随着时间而逐渐发生。研究人员发现,训练35天后,小鼠freezing的时间显著低于5天时的检测结果,表明时间越久,记忆的遗忘越显著。 像“探案”一样做研究 从小鼠的实验中,研究人员发现,记忆随着时间的推移而消退。记忆在海马中提取的主要途径,是通过编码这些记忆信息的记忆印迹细胞的激活。通过标记记忆印迹细胞,研究人员发现,遗忘的同时伴随着印迹细胞的激活率的下降。那么是什么导致了印迹细胞激活率的下降?研究人员关注到大脑中的另一种细胞——小胶质细胞。 小胶质细胞约占大脑细胞总数的10-15%左右。此前科学家已经明确,小胶质细胞是中枢神经系统中的主要免疫细胞。当大脑受伤感染,细菌进入皮层后,小胶质细胞作为重要的“防卫兵”负责“抵御杀敌”。越来越多的研究表明,小胶质细胞不仅参与神经系统的免疫调控,而且对于神经系统发育、神经元活动以及神经环路功能都有重要的调节作用。 研究人员特异性地清除了脑内的小胶质细胞,发现不仅遗忘被抑制了,同时印迹细胞的重新激活率的下降也被抑制了。“这个发现其实非常偶然,我们将清除小胶质细胞的小鼠进行了一系列的实验,包括记忆的形成和提取、焦虑等,但结果对记忆遗忘的影响非常显著。”去除小胶质细胞的小鼠的恐惧反应要比对照组更加明显,处于静止状态的时间是对照小鼠的2倍 多。为此,课题组继续深入开展实验,并发现当清除小胶质细胞时,记忆印迹细胞的激活不再出现明显的下降。图2. 清除小胶质细胞抑制了遗忘。A-B:用CSF-1抑制剂PLX3397(PLX)特异性清除小胶质细胞后,小鼠的遗忘被抑制了。C-D:PLX抑制了伴随遗忘的印迹细胞激活率的下降。 既然小胶质细胞确实影响了记忆印迹细胞的激活,并导致了遗忘,那么它们又是如何引起了印迹细胞激活率的下降呢?是不是通过破坏记忆印迹细胞之间的信息传递呢?此前的研究表明,小胶质细胞能够清除婴幼儿大脑发育中过多的突触,并调节神经元之间突触连接的动态变化。那么在成年的大脑中,小胶质细胞是否也具有同样的功能呢? 因此研究人员继续破案,通过免疫染色和高分辨率成像,他们发现海马的小胶质细胞“肚子”里,存在着突触特异性的成分,如位于突触前的synaptophysin分子和位于突触后的PSD95分子,并且与小胶质细胞中的溶酶体共定位(共定位:两个蛋白位于同一空间位置的细胞学佐证),表明成年海马中的小胶质细胞仍然具有“吃掉”突触结构的能力。当抑制小鼠的小胶质细胞吞噬作用时,记忆的遗忘被显著阻断。这些结果表明小胶质细胞通过“吃掉”突触而介导了遗忘。图3. 在小胶质细胞中发现了突触特异性成分,如突触前蛋白synaptophysin(Syn,A)和突触后蛋白PSD95(B),并且与小胶质细胞的溶酶体标记物Lamp1共标。 遗忘的机制始于分子的“导航” 研究人员发现,记忆在印迹细胞组成的这条“公路”上激活传递,这其中记忆印迹细胞之间的突触不仅是公路间相联系的“桥梁”,而且也是储存记忆的“仓库”。小胶质细胞就像是“拆迁队”, 把“桥梁”给拆掉了,储存在其中的记忆信息也就无法继续传递下去,最终导致了记忆遗忘。 那么具体是什么分子机制让本来是大脑“防卫兵”的小胶质细胞“兼职”成为了“拆迁队”了呢?研究人员通过高分辨率显微镜发现补体分子C1q不仅与印迹细胞的一些树突棘共定位,还与PSD95一起存在于小胶质细胞溶酶体中,这提示补体信号通路可能介导了小胶质细胞对记忆印迹细胞突触的清除。 研究人员通过对比,发现在印迹细胞中阻断补体信号通路可以十分有效地抑制记忆的遗忘和印迹细胞激活率的下降。而C1q-补体信号通路就像是猎人的小狗,寻找并在记忆印迹细胞的一些突触做上标记,这样小胶质细胞就像有了导航图一般,可以瞄准目标展开攻击,一吃一个准。 “复习不易忘”有了科学依据 生活中的一个常识,学习了一个新知识,假如总是复习,就不容易遗忘,而不去复习的话很快就会忘记。 研究人员通过实验证明了这一点。课题组特异性地在记忆痕迹细胞中导入了药理遗传学受体,通过注射药物CNO后,可以选择性抑制记忆印迹细胞的活动,让它们没有那么兴奋。这个时候研究人员发现,记忆的遗忘被加速了,就像不复习就容易遗忘。而这种加速的遗忘也可以被清除小胶质细胞或者阻断补体通路所抑制。 从另一个角度来看,复习就是让记忆印迹细胞和相应的突触联系更加活跃,好像把突触这座桥梁用钢筋混凝土加固了一样。而如果不复习,“桥”就会年久失修,就会被小胶质细胞这个“拆迁队”识别并拆除。 小胶质细胞的突触清除可能是介导遗忘的一种普遍机制 海马的齿状回可以不断产生新生的神经元,称之为神经发生(neurogenesis)。根据此前《科学》杂志报道,齿状回中持续产生的新生神经元的整合会导致海马神经环路中大量突触的重组与替换,从而导致先前建立的记忆被遗忘,尤其是在婴儿期。为了找出小胶质细胞介导的遗忘和神经发生介导的遗忘之间的关系,研究人员同时操纵了海马神经发生和小胶质细胞,发现小胶质细胞介导的突触清除既参与了神经发生引起的遗忘,也参与了和神经发生无关的遗忘。因此,小胶质细胞的突触吞噬作用可能是在有神经发生的大脑区域,或缺乏神经发生的哺乳动物大脑中介导遗忘的一种更为普遍的机制。 谷岩表示,随着研究的深入,未来可能对疾病导致的记忆损伤和记忆丢失有更清楚的理解。从长远来看,这项工作也为研究长期记忆的巩固和不良记忆的消除提供了前瞻性的基础铺垫。
浙江大学 2021-04-10
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