2020年4月14日，同济大学生命科学与技术学院高绍荣团队与江赐忠团队在《Nature Communications》杂志在线发表了题为“Chromatin architecture reorganization in murine somatic cell nuclear transfer embryos”的研究成果。他们采用了经过优化的少量细胞全基因组染色质构象捕获技术（sisHi-C），对小鼠SCNT胚胎发育过程进行连续采样，并详细描绘了SCNT植入前胚胎染色质高级结构的动态变化过程。 体细胞核移植（SCNT）技术是将已经分化的体细胞移入去核卵母细胞内，使体细胞的染色质发生重编程，继而重启胚胎发育过程并获得完整个体的技术。虽然SCNT是目前为止唯一一种可以使体细胞获得完整全能性的手段，但是由于在重编程过程中出现了各种表观遗传水平修饰的异常，使得SCNT胚胎的发育能力处于较低水平，也极大程度地限制了该项技术的应用前景。高绍荣教授团队长期致力于小鼠SCNT胚胎发育异常原因的探索。2016年通过对早期克隆胚胎进行卵裂球活检，并结合单细胞RNA测序技术首次建立了植入前核移植胚胎发育命运追踪系统，发现了组蛋白去甲基化酶Kdm4b和Kdm5b分别对克隆胚胎2-细胞和4-细胞时期的发育阻滞起到关键作用。两年后，又通过对不同发育命运体细胞克隆胚胎进行全基因组DNA甲基化高通量测序分析，详细地研究了小鼠克隆胚胎着床前发育过程中DNA甲基化修饰的重编程过程，并揭示了异常的DNA再甲基化（DNA re-methylation）是导致克隆胚胎着床后发育异常的关键因素。在哺乳动物中，染色质三维结构对基因的调控起着非常重要的作用。但是，受制于小鼠SCNT胚胎样本取材困难和Hi-C技术对细胞样本起始量高的限制，小鼠SCNT植入前胚胎发育过程中染色质三维结构的动态变化过程尚未被全面研究过。 在本研究中，研究人员收集了核移植后多个时间点的胚胎并利用优化的微量细胞sisHi-C技术对染色质高级结构进行了检测，通过数据分析发现，在体细胞核被注射到去核的卵细胞后，随着典型三维染色质结构的消解，供核体细胞染色质的近距离相互作用优先解开，并迅速由间期转化为类中期状态。在这期间出现了一个非常有趣的现象，当供体细胞在去核卵母细胞中被人工激活1个小时后，基因组经历了从类有丝分裂中期向类第二次减数分裂中期的转变。 图1. SCNT胚胎基因组在短时间内由有丝分裂类中期转变为减数分裂类中期 在SCNT胚胎发育6小时进入类原核期（对应正常受精胚胎PN3时期）后，重新出现了较弱的区室结构和拓扑相关结构域（TADs）信号，这很可能是再次退出中期的结果。随后，TADs信号在一细胞晚期逐渐减弱，直到2细胞早期降到最低值，在2细胞晚期到8细胞卵裂期逐步重新建立，直到囊胚期成熟（图2）。 图2. SCNT胚胎发育各个阶段的TAD强弱变化 随后研究人员将小鼠SCNT与正常受精胚胎发育sisHi-C公共数据集进行比较分析后发现，SCNT胚胎在2细胞期的远距离（>2 Mb）相互作用较正常受精胚胎明显降低。同时，早期（2到8细胞期）受精胚胎与SCNT胚胎的区室结构及TADs也存在着明显的差异。 前期的很多研究表面小鼠SCNT胚胎在合子基因组激活（ZGA）时期有大量的基因未能被正常激活。于是，研究人员想到染色质空间结构的异常是否会导致增强子与启动子之间的相互作用无法成功建立？结果表明，在小鼠正常受精卵的ZGA时期的关键基因Zscan4d的启动子与上游的超级增强子有着强烈的相互作用，而这种互作却无法在SCNT胚胎中被观察到（图3）。这类基因的激活异常很可能就是SCNT胚胎发育能力低下的原因之一。那么，造成染色质高级结构的异常的原因究竟是什么呢？研究人员证实这是由于供体细胞基因组中持续存在的组蛋白H3K9me3修饰无法被正常擦除造成的。通过在SCNT胚胎中过量表达组蛋白去甲基化酶Kdm4d来降低H3K9me3修饰水平， SCNT胚胎的染色质空间构象会趋向正常受精胚胎，且Zscan4d的启动子与超级增强子的互作也得到了部分的修复（图3）。这说明H3K9me3修饰是核移植胚胎中染色质高级结构重编程的重要障碍，也证实了在胚胎基因表达调控过程中组蛋白修饰和染色质高级结构的协同作用。 图3. SE-P互作异常影响ZGA相关基因表达，并能被过量表达Kdm4d部分纠正 综上，这项研究对小鼠SCNT胚胎发育过程中的染色质三维结构重塑进行了系统的研究，这也为今后进一步纠正SCNT胚胎发育过程中的表观遗传屏障提供了新的思路。 图4 本研究的模式图 同济大学生命科学与技术学院博士研究生陈墨、朱乾书和李翀副研究员为本文共同第一作者，高绍荣教授、江赐忠教授和刘晓雨研究员为本文共同通讯作者。该研究得到了科技部、基金委和上海市科委项目的支持。

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一、神经-肌肉电假肢获北京市科技成果二等奖 获国家科技发明三等奖患者1患者2 加拿大患者 机械传动系统关键技术：结构紧凑传动比大握力与速度的矛盾机械噪音要小传动效率高肌电假肢的控制模式和自由度电子开关控制比例控制模式控制（肌电信息量非常丰富，利用其不同特征可形成多种控制模式）简单实用的是电子开关控制单自由度肌电假手两自由度假手，多为单自由度肌电控制加被动/电动旋腕多自由度肌电控制上肢假肢要采用模式控制技术二、有力觉、触滑觉反馈的肌电假手（1）力觉的 测量原理（2） 触、滑觉（小闭环）三、骨植入假肢清华大学与四川大学合作承担了国家863重点项目：《生物活性经皮骨植入材料和植入式智能假肢研究》 骨植入假肢要解决的关键技术：植入体与残肢骨的骨性结合（用酸－碱火焰法、阳极氧化法进行钛表面生物活化处理）经皮密封问题（在生物活化钛表面喷涂类骨羟基磷灰石涂层技术）对植入体的防护问题（安全问题）传统的假肢装配技术—接受腔最大缺点：不符合生物力学规律经软组织传力不透气有异味肌肉萎缩后需经常更换植入式智能假肢骨性结合, 进行了经皮植入体 表面生物活化技术研究 开发了基于酸碱火焰 法的 钛金属 表面生物活化技术，获 得了具有多孔纳米级氧化钛结构的表面 进行了羟基磷灰石涂层的桥接性研究---羟基磷灰石涂层可以实现2mm间隙的桥接     钛表面产生的纳米结构               新生骨长入2mm间隙                                               动物实验植入体结构和 表皮与植入体金属表面的结合                                        植入体结构                                                人表皮细胞与生物活性钛紧密贴附，材料与表皮有良好的生物相容性 植入体保护技术（安全问题）骨植入式假肢是对假肢安装技术的根本性革命，是由瑞典发明种植牙的著名医生Branemark教授发明的，已在英国临床安装了几十例。采用医用钛合金材料作为植入体植入残肢骨内，经皮密封处理伸出体外与外假肢连接。没有传统假肢的接受腔，直接通过植入体传力于主干骨，符合人体生物力学规律。骨植入式假肢是当代假肢技术革命性的变化，是21世纪康复工程新的发展方向和研究热点。四、电动截瘫步行机每侧腿由一个小型直流伺服电机通过蜗轮机构驱动髋、膝关节联动。步行机构具有自锁功能 以确保安全，手动的解锁装置可使患者实现坐姿。行走时由控制系统协调双腿实现交替步态。为保证安全和身体平衡，行走时需借助轻型助行架或双拐。步行机构的主要部件由钛合金制造，整体重9.6公斤。五、各种膝关节矫形器共有4~5种，适应膝关节的不同症状：膝内、外翻、膝关节手术后防护装置，有膝屈角可调限位装置

成果简介： 一、主要功能和应用领域 MBIT(维护性自检测) 设备，是对飞机飞行控制系统各个部件进行功能和性能测试、故障检测、提供维护检测信息，并且在测试后进行日常维护和部件更换，确保飞行控制系统的稳定性和安全性。其主要功能是对飞控计算机测试、导航传感器状态监控与标定、作动器的测试、交联系统的测试，发动机性能测试和下载飞中、飞前自检测故障等。主要应用在无人机飞行控制系统中，由维护人员在地面通过此设备对飞机部件进行检测。 二、特色及先进性： 1、能够对飞机作动器的卡死故障进行定位，并且提高了作动器的故障检测率。 表1 作动器故障检测率 序号 名称 助记符 检测准确率 改进前检测率 1 左外副翼作动器 LOAA 99.8% 98.6% 2 右外副翼作动器 ROAA 99.7% 97.7% 3 左内副翼作动器 LIAA 98.8% 96.9% 4 右内副翼作动器 RIAA 99.8% 96.8% 5 左外尾翼作动器 LOVTA 99.4% 96.6% 6 右外尾翼作动器 ROVTA 99.7% 95.5% 7 左内尾翼作动器 LIVTA 99.8% 96.5% 8 右内尾翼作动器 RIVTA 99.7% 97.4% 2、使用数字编码协议与地面设备进行通信，代替了字符串指令传输，更加可靠和快捷。 3、将MBIT设备软件模块化设计，提高了通用性，节省了内存空间，软件运行更加高效。 三、能为产业解决的关键问题和实施后可取得的效果 能对无人机飞控系统进行故障检测，提高了飞控系统的可靠性，降低了飞机的维护费用和时间，通用性更强。

说   明 1、海事油缸：主要用于海面吊装设备，活塞杆表面经过特殊化学处理，能有效防止氯离子的腐蚀。采用最先进的设计方案，为吊装设备的安全使用提供了有力保障。 序号 型    号 安装距（mm） 行程（mm） 缸径（mm） 杆径(mm） 工作压力（MPa） 油口尺寸(mm） 1 HSG-G180/125*2000-00 2840 2000 180 120 31.5 M30*1.5 2