11月22日,加快建设创新浙江因地制宜发展新质生产力动员部署会暨全省科学技术奖励大会在杭州举行,我院教授领衔/参与的研究成果获浙江省科学技术奖励,具体名单如下:
浙江省自然科学奖
浙江省科学技术进步奖
代谢调控在炎症性疾病中的机制研究
项目介绍:
免疫稳态失衡引发的炎症反应和代谢紊乱是生命医学领域重要的科学和临床问题,相关疾病通常伴随炎症积累导致的组织损伤以及整体代谢调节失衡,尚未有治愈方法,严重影响人类健康和生存质量。近年来,针对下游炎症因子进行干预取得了一定的进展,但仍无法在本质上从免疫-代谢互调互稳层面理解免疫失衡的共性规律,鉴定出关键的免疫-代谢整合调节分子和途径,通过精确高效干预以实现根治性治疗。
本团队在免疫代谢学领域深耕十余年,围绕关键炎症分子机器-炎症小体,在理论层面揭示其在活化过程中与重要代谢途径的互相感知、彼此整合、协同活化的共性规律,并针对核心调节分子对肥胖、2型糖尿病、痛风等代谢相关炎症疾病进行靶向干预。代表性成果包括:1)揭示胆汁酸抑制NLRP3炎症小体控制代谢综合征的免疫调控机制;2)诠释胆固醇感受器SCAP-SREBP2在NLRP3活化过程中的关键作用,提出“免疫-代谢”整合性活化的分子理论;3)揭示一碳代谢在炎症发生中的关键作用;4)发现线粒体脂肪酸氧化对NLRP3炎症反应的调控作用等。
本项目的完成揭示了炎症进程中的重要代谢调控节点,拓展了免疫代谢学的理论认知及二者互调互稳的实例,为炎症和代谢性疾病的诊治提供了更具多效性的分子靶点。
主要创新点:
1. 发现胆固醇代谢物胆汁酸作为内源性的NLRP3炎症小体抑制分子,通过TGR5-cAMP-PKA信号途径抑制NLRP3活性并缓解其相关的炎症性疾病和2型糖尿病的发生。该成果发表后引起了学术界的广泛关注,Nature Immunology和Immunity杂志发表专评,介绍并总结该成果在“胆汁酸抗炎作用的潜在应用以及NLRP3分子磷酸化介导泛素化调控机制方面具有重要意义”。目前该成果论文的引用次数已经超过700余次,被评为ESI高被引论文(1%TOP)。
2. 发现胆固醇感受器SCAP/SREBP2介导的胆固醇合成在巨噬细胞炎症过程中与NLRP3炎症小体活化协同发生,并通过其高尔基体转位促进NLRP3炎症小体的组装活化,揭示免疫细胞中代谢途径和免疫信号高度整合的现象。这一成果被领域内科学家广泛引用并高度评价,Nature Immunology杂志发表专评,同时论文被F1000推荐为Very good。
3. 发现丝氨酸、甘氨酸、一碳代谢(SGOC metabolism)通过与糖酵解分支(glycolysis offshoots)协同,促进甲基供体S-腺苷甲硫氨酸(SAM)的合成进而表观调控炎症因子的表达,促进巨噬细胞炎症发生。成果发表后,免疫代谢专家Edward Pearce评论这项工作“揭开了氨基酸代谢调控免疫功能的冰山一角”,将推动该领域更多研究成果的发现,同时这些研究为临床治疗炎症性疾病提供新的学术观点和潜在靶点。
4. 发现巨噬细胞 NLRP3 炎症小体巨噬细胞炎症小体活化过程中,去乙酰化酶HDAC3的线粒体转位并去乙酰化脂肪酸氧化磷酸化关键酶HADHA从而帮助巨噬细胞获得线粒体代谢和形态的适应性,促进炎症小体活化以及炎症的发生,提示HDAC3可能作为炎症过程中重要的脂代谢控制节点。
主要完成人简介:
王迪 浙江大学求是特聘教授,国家杰青,感染与免疫中心主任,免疫学研究所副所长。
池哲勖 浙江大学医学院附属第四医院平台百人研究员。
张雪 浙江大学基础医学院教授。
余伟伟 浙江大学医学院附属第二医院特聘研究员。
郭传生 浙江大学医学院“百人计划”研究员,浙江大学医学院附属第二医院研究员,国家级青年人才项目获得者。
G蛋白偶联受体信号转导的结构与功能研究
项目介绍:
G蛋白偶联受体(GPCR)是人类基因组中最大的细胞表面受体蛋白超家族,参与了几乎所有的生命过程和众多疾病的发生发展,是目前已知最为重要的药物靶标,约34%的药物以这类受体作为靶标蛋白发挥作用,该家族受体的结构与功能研究一直是现代药理学研究的重点之一。同时,GPCR的结构药理学研究能够为计算机辅助的药物理性设计提供高分辨率的三维结构信息,加速了药物研发的进度,越来越受到药物研发企业的重视。该成果实现了GPCR结构药理学研究方法学突破,发现多种重要药物靶标信号转导的新颖分子机制,阐明了GPCR异源二聚体信号转导机制和干预策略,为药效更强、副作用更少的药物开发奠定了基础。
主要创新点:
1. GPCR结构药理学研究方法学突破。在GPCR信号转导复合物结构研究的方法学上做出了重大突破,实现了分辨率的不断提升,获得了当时最高分辨率的GPCR复合物冷冻电镜结构,首次展示了多肽类GPCR处于不同状态的结构,为GPCR静态结构增加了动态维度,也实现了我国在GPCR冷冻电镜结构领域“零的突破”;率先发展了NanoBiT tethering技术,提高了复合物的组装效率和样品稳定性,解决了GPCR复合物难以获得的难题,被广泛用于GPCR复合物结构解析。
2. 阐明多种重要药物靶标信号转导的新颖分子机制。阐明多种重要药物靶标信号转导的新颖分子机制,系统研究了单胺类神经递质GPCR激活机制和干预手段,世界首次揭示磷脂调节神经递质受体功能结构基础,开展了精神疾病药物的多靶点联合优化,为药效更强、副作用更少的精神疾病药物开发奠定了基础。
3. 阐明GPCR异源二聚体信号转导机制和干预策略。成果世界首次揭示GPCR异源二聚体形式信号转导机制,并发现变构干预GPCR功能的新机制,该变构调节机制完全有别于前期预测,为GPCR信号转导的人为调控提供了崭新思路,为设计靶向GPCR二聚化界面的别构调节剂奠定了基础。
主要完成人简介:
张岩:浙江大学求是特聘教授,长聘教授,教育部长江学者。
毛春友:浙江大学医学院百人计划研究员,国家优青。
沈丹丹:浙江大学基础医学院博士生。
骨软骨组织工程临床转化研究
项目介绍:
人口老龄化和疾病年轻化导致骨与关节疾病患者数量巨大,严重影响生活质量。本项目创新系列“骨软骨组织工程要素产品和再生技术”,大幅度提升难治性骨折和关节软骨缺损的治愈率,推进骨关节外科从“切除替代范式”进入“修复再生范式”。该技术推动中国特色蚕丝材料成为平台式医用材料,避免生物材料原材料卡脖子。建立骨关节再生技术产品的系列国家医药行业标准和新技术规范,实现规模化临床转化,促进了再生医学学科和新质生产力发展。
第一完成人简介:
欧阳宏伟,良渚实验室常务副主任,浙江大学求是特聘教授,美国医学和生物工程院Fellow,中国生物医学工程学会组织工程与再生医学分会第四届主任委员。从事运动系统组织修复与再生研究。主持国家自然科学基金创新研究群体项目、重点项目、杰青项目,科技部重点研发计划及省重点科技创新团队等科研项目10余项,牵头制定国家医药行业标准3项,出版专著3部,发表学术论文百余篇,授权发明专利30余项,以第一完成人获省部级科技奖励一等奖4项。
NRF2-ARE通路在疾病预防和诊治中的应用基础研究
项目介绍:
NRF2是一种在细胞氧化应激中起重要作用的转录因子,KEAP1具有高效感应亲电化合物的功能。在正常生理条件下,KEAP1与NRF2结合,并通过泛素–蛋白酶体途径促进其降解,起到对NRF2的抑制作用,同时,细胞中的NRF2表达也被维持在较低水平。氧化应激或亲电化合物则通过修饰KEAP1,破坏KEAP1–NRF2相互作用,导致NRF2激活并易位到细胞核,与基因组中的抗氧化反应元件(ARE) 结合,促进抗氧化相关基因的转录。不仅NRF2激活是细胞的一种防御机制,而且其本身也被认为是细胞存活的主要调控因子。NRF2-ARE信号通路经常在各种疾病中被劫持,因此,基于该通路的应用基础研究意义重大。
主要创新点:
1.建立了NRF2/ARE在快速检测环境污染物中的应用平台(发明专利)。KEAP1/NRF2信号通路是细胞内启动感应氧化应激最敏感的生物反应,是生物体对自由基最早的报警信号之一。因此,我们建立了NRF2/ARE检测平台,并将该平台用于监测药物毒性和毒性机制研究。发明了NRF2/ARE在快速检测环境污染物中的应用方法,同时,提出了飞灰细颗粒物中环境污染物的致毒机理。
2.在肺腺癌和头颈部鳞癌中开展KEAP1-NRF2-CUL3轴研究,开创了NRF2-ARE通路应用研究的新领域。利用ChIP-Seq等高通量方法并结合生物信息学技术,我们发现了NRF2-ARE调控的代谢基因簇和黏着斑信号通路等生物标记物和预后指标。
3.发现了NRF2的调控新机制。发现了NRF2是JNK的新靶点,JNK通过磷酸化NRF2破坏该转录因子调控的细胞防御系统,这可能是很多疾病发生的病理基础。该结论已在COPD等疾病模型及环境细颗粒物所致损伤中证实;发现了MKP-1激活NRF2的新机制;明确了MKP-1是NRF2的靶基因,提出了NRF2/MKP-1是一潜在精准干预慢性肠炎和肝损伤的分子靶点。
4.发现了维甲酸抑制NRF2,在国际上开辟了NRF2抑制剂研究及NRF2与核受体研究的新领域。最近还发现了非经典的PPARα/LKB1/AMPK/eNOS通路,提出了该通路在平衡糖尿病小鼠血管的舒张和收缩功能及保护血管中的作用机制。有关核受体PPARα与NRF2在平衡糖尿病小鼠血管的舒张和收缩功能中的作用,尚在研究中。
主要完成人简介:
唐修文 浙江大学基础医学院生化系教授、博士生导师
王秀君 浙江大学基础医学院药理系教授、博士生导师
赖蒽茵 浙江大学基础医学院生理系教授、博士生导师
王洪燕 杭州师范大学讲师(浙江大学基础医学院生化系博士毕业)
陈 铭 浙江大学生命科学学院教授、博士生导师
向获得表彰的研究团队表示热烈祝贺!