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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
纳米石墨相变储能复合材料制备技术及其应用技术
我们在国家自然科学基金、上海市青年科技启明星计划和上海市纳米技术专项等资 助下研制开发的纳米石墨相变储能材料具有储能密度高、导热换热效果优异、安全稳定、 阻燃和环境友好等优点。 技术指标:与现有的相变储能材料相比,纳米石墨基相变储能材料的导热系数提高 1~2 个数量级,相变温度在-40~+70°C 之间连续可调,储能密度可达 150~250J/g 左右, 经 1000 次循环后,性能劣化小于 5%。
同济大学 2021-04-11
挥发性有机气体处理新技术-等离子体除臭技术
等离子体被称为是除固、液、气三态以外的第 4 种物形态,它是由电子、离子、自由基和中性粒子组成的呈电中性的导电性流体,一般分为热等离子体(平衡等离子体)和低温等离子体(非平衡等离子体),低温等离子体技术在半导体工业、聚合物薄膜、材料防腐蚀、等离子体电子学、等离子体合成、等离子体冶金、等离子体煤化工、等离子体三废处理等领域被广泛应用,通常是采用加热或放电的手段产生. 自然界中等离体产生的方式主要包括:电晕放电、介质阻挡放电、火花放电、辉光放电、汤生放电和弧光放电。其中,电晕放电和介质阻挡放电在常温常压环境下就可操作,因而被广泛应用。
北京交通大学 2021-02-01
新型纤维板、密度板防水剂生产技术(技术)
成果简介:以木质纤维、合成树脂、防水剂为主要原料制成的纤维板,其内 部结合点之间仍具有多孔隙,一经吸湿、吸水之后就会引起纤维板的变形、 膨胀和强度减弱,就会影响其应用范围和使用寿命,所以纤维板生产过程中 必须添加疏水性的物质(即防水剂)进行防水技术处理。纤维板生产中通常 采用的防水剂主要是石蜡,用固体石蜡作为防水剂,属于一种阻隔纤维之间 孔隙的物理现象,这种现象能改善纤维板的防水性能,但不利于纤维与纤
北京理工大学 2021-04-14
挥发性有机气体处理新技术-等离子体除臭技术
项目成果/简介:等离子体被称为是除固、液、气三态以外的第 4 种物形态,它是由电子、离子、自由基和中性粒子组成的呈电中性的导电性流体,一般分为热等离子体(平衡等离子体)和低温等离子体(非平衡等离子体),低温等离子体技术在半导体工业、聚合物薄膜、材料防腐蚀、等离子体电子学、等离子体合成、等离子体冶金、等离子体煤化工、等离子体三废处理等领域被广泛应用,通常是采用加热或放电的手段产生. 自然界中等离体产生的方
北京交通大学 2021-01-12
可回收机械零部件技术评价理论和技术
报废机械零件的剩余强度和剩余寿命评价和预测。 
上海理工大学 2021-01-12
高中通用技术实验室配套仪器模型(技术与设计1、2)
南京师范大学课程资源研究所 通用技术实验室建设方案(技术与设计1、2) 序号 名称 技术参数与规格要求 单位 数量 01 图书资料 电工、木工、机械工人切削、钳工工艺、五金手册、机械制图国家标准各1册。 套 1 02 二维、三维设计软件 具备完善的二维绘图和三维建模与表现能力。兼顾了Autocad、3dsmax用户的操作习惯。不仅是一个设计工具,而且还是一个演示媒体;它以视觉形式反映设计者的思想。 套 1 03 AutoCAD教育版 讲授Auto CAD的实例应用,实例的制作操作步骤清晰易懂。可进行二维和二维设计,可以预设比例,按照比例绘图可以直接编辑修改线的长度,有标注尺寸功能,可输出位图和矢量图,网络版。 套 1 04 视听资料 配合教材教学内容的(经典结构、技术试验、技术探究、技术奥秘、技术在各领域应用等)挂图、课件、视频及图书资料。 套 1 05 三视图投影演示仪 活动式三维正交结构,可标注投影图;可直观显示三维投影体系,帮助完成三视图的教学。用于《技术与设计1》第六章第二节 “常见的技术图样” 中关于正投影与三视图的教学辅助教具,也可用于《 技术与设计2 》第一单元第二节“稳定结构的探析”的辅助教具。 套 1 06 多功能控制平台(与结构承重测试仪配套使用) 1.显示器:128×64点阵式液晶显示屏 2.输入:八路模拟量输入(其中7路可设置为电压
南京师范大学课程资源研究所 2021-08-23
技术需求:模块化可拆卸储物柜技术,智能锁控技术、4G/5G通讯模块
1.本公司研发生产的智能快递柜、智能生鲜柜,融合物联网、5G通信技术,是一款高性价比,易扩展的新型快递柜。2.本公司自主研发的分布式社区互联网平台,涵盖智能物流、O2O商城、社区社交等综合功能,可多方位服务社区居民及社区商家。目前研发生产的快递柜以下几个问题1.不整体体积太大,不易运输,2.智能控制模块成本较高,3.通信模块信号不能确保百分比稳定,4.开闭件易损耗;
南昌乐取智能科技有限公司 2021-10-29
一种类石墨烯的新颖二维半导体Ca3Sn2S7
石墨烯是材料科学领域的一颗迅速崛起的明星,开启了二维材料的大门。作为纳米光电子器件广泛使用的理想电极材料,石墨烯除了具有优异的弹性和刚度外,还具有最高的载流子迁移率(104-105 cm2 V-1 s-1)。然而,石墨烯作为一种典型的半金属材料,它的零带隙极大地限制了其在半导体工业的应用。自石墨烯被发现以来,它的零带隙一直是世界范围内最具挑战性的难题之一。  多年来,人们一直致力于解决这一关键问题,最主要的打开石墨烯带隙方法可以概括为下面两种。第一种是通过掺杂、吸附、衬底相互作用、外加电场、应变、建立二维异质结等方法直接打开石墨烯的带隙。不幸的是,在打开石墨烯带隙的同时,保持其具有超高载流子迁移率的线性电子色散的多种尝试,至今仍未成功。第二种方法是开辟新的路径,寻找新的具有超高载流子迁移率(线性色散)的二维材料,如二硫化钼、硅烯、锗烯和磷烯等,它们构成了新的二维材料家族。遗憾的是,迄今还没有发现任何具有类似石墨烯线性电子色散和超高载流子迁移率的二维半导体。 北京大学物理学院史俊杰教授及其研究团队注意到:钙钛矿材料具有多样的组成和结构,如ABX3(具有三个不同原子位置的三维结构)、A'2[An-1BnX3n+1] (二维Ruddlesden-Popper型结构)、A'[An-1BnX3n+1] (二维Dion-Jacobson型结构)、A'2An-1BnX3n+3(二维111型结构)和AnBnX3n+2(二维110型结构)等,为材料设计提供了一个理想和庞大的平台。此外,钙钛矿结构中阳(阴)离子价态的劈裂和置换,阳(阴)离子的混合等,为组分工程提供了更多的可能性,从而极大地调节了所设计的钙钛矿材料的电子结构(带隙和电子色散)及物理、化学性质,为寻找具有新奇性质的材料开辟了一条新的道路。图注:左图为二维Ca3Sn2S7钙钛矿结构示意图,中图为它的三维线性色散能带图(带隙0.5 eV),右图为它的光吸收系数,并与光伏明星材料MAPbI3及Si的光吸收系数作对比。 最近,他们在硫化物钙钛矿的研究中,意外发现了一种新奇的稳定且环境友好的二维钙钛矿半导体Ca3Sn2S7材料,它具有类似石墨烯的线性Dirac锥电子色散,直接的本征准粒子带隙0.5 eV,超小载流子有效质量0.04m0,室温下载流子迁移率高达6.7×104 cm2V-1s-1,光吸收系数高达105 cm-1(超越钙钛矿光伏明星材料MAPbI3), 从一个全新的角度实现了打开石墨烯带隙的梦想。该研究将会为二维钙钛矿材料的设计和研发提供新的思路,并进一步促进半导体产业的发展。
北京大学 2021-04-11
浦江创新论坛寻找“青年的声音”,邀青年科学家和创业者发表“3V”
浦江创新论坛致力于蓄水青年人才、发现青年先锋,为青年人提供更多展示机会,搭建快速成长平台。
上海市科学技术委员会 2022-04-01
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