暨南大學(xué)融媒體中心訊 近日,附屬第一醫(yī)院王昊教授團(tuán)隊(duì)在動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)性腦血管疾病生物標(biāo)志物識(shí)別與轉(zhuǎn)化研究領(lǐng)域再傳佳音。團(tuán)隊(duì)聚焦線(xiàn)粒體穩(wěn)態(tài)調(diào)控、免疫衰老規(guī)律、動(dòng)脈粥樣硬化炎性機(jī)制及納米藥物遞送等關(guān)鍵方向,借助多組學(xué)分析、深度學(xué)習(xí)等前沿技術(shù),取得了一系列突破性成果。
研究團(tuán)隊(duì)取得了多項(xiàng)重要成果,先后揭示SENP6-TOM40去SUMO化通路對(duì)線(xiàn)粒體穩(wěn)態(tài)的調(diào)控機(jī)制;繪制全生命周期免疫衰老動(dòng)態(tài)圖譜;構(gòu)建腦齡模型解釋腦衰老新規(guī)律;揭示動(dòng)脈粥樣硬化潛在標(biāo)志物ETFB調(diào)控能量代謝促進(jìn)非小細(xì)胞肺癌自噬的新機(jī)制;發(fā)現(xiàn)醛縮酶A(ALDOA)的非催化功能在動(dòng)脈粥樣硬化中的作用,并基于此開(kāi)發(fā)凋亡小體仿生納米療法,實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化病灶的精準(zhǔn)靶向;發(fā)現(xiàn)血清抗DIDO1、抗CPSF2、抗FOXJ2抗體是急性缺血性卒中的預(yù)測(cè)標(biāo)志物。相關(guān)成果登上Advanced Science、Aging Cell、International Journal of Surgery、BMC Medicine等國(guó)際權(quán)威期刊,后續(xù)成果即將發(fā)表于A(yíng)utophagy、Cardiovascular Research、Journal of Nanobiotechnology。這些成果為腦血管疾病的基礎(chǔ)研究與臨床轉(zhuǎn)化提供了全新視角。系列研究獲得國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、廣東省重點(diǎn)項(xiàng)目等的大力支持。
1.揭示SENP6通過(guò)去SUMO化TOM40調(diào)控線(xiàn)粒體蛋白輸入的新機(jī)制
細(xì)胞的“能量工廠(chǎng)” 線(xiàn)粒體中,蛋白質(zhì)的精準(zhǔn)輸入是維持能量穩(wěn)態(tài)的核心環(huán)節(jié)。SENP6作為線(xiàn)粒體的“守護(hù)者”,通過(guò)去除TOM40蛋白特定位點(diǎn)的SUMO2/3修飾,保證蛋白質(zhì)精準(zhǔn)輸入。本研究揭示在阿爾茨海默病(AD)模型中,SENP6的缺失升高TOM40 SUMO化水平,影響TOM復(fù)合體的正常組裝,導(dǎo)致線(xiàn)粒體碎片化、ROS累積及功能損傷。并發(fā)現(xiàn)TOM40帶上“抗SUMO化”的突變(TOM40-3KR),能有效逆轉(zhuǎn)線(xiàn)粒體損傷,為AD的治療提供了全新靶點(diǎn)。
研究以“SENP6 Maintains Mitochondrial Homeostasis by Regulating Mitochondrial Protein Import Through deSUMOylation of TOM40”為題發(fā)表于國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊Advanced Science。王昊教授課題組博士后胡劉兵、李建雙教授為共同第一作者,王文君教授、王昊教授、周慶華教授為共同通訊作者,附屬第一醫(yī)院為論文第一單位。

圖1 TOM40 SUMO修飾的生理與病理意義
2.繪制全生命周期免疫衰老動(dòng)態(tài)圖譜
免疫衰老進(jìn)程中,兒童至老年衰弱階段的系統(tǒng)性免疫演變規(guī)律尚未闡明,尤其衰弱狀態(tài)下的免疫穩(wěn)態(tài)失衡機(jī)制亟待解析。研究團(tuán)隊(duì)整合超2000 例樣本的多組學(xué)數(shù)據(jù),首次鎖定 21 歲、40 歲、89 歲三大免疫衰老關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn);揭示了衰弱期免疫細(xì)胞的變化特征,以及衰弱老人單核細(xì)胞通過(guò)異常信號(hào)軸驅(qū)動(dòng)炎癥風(fēng)暴的機(jī)制。該研究繪制出全生命周期免疫穩(wěn)態(tài)向紊亂態(tài)的演變圖譜,為抗衰策略提供理論基礎(chǔ)。研究以“Deciphering Immunosenescence From Child to Frailty: Transcriptional Changes, Inflammation Dynamics, and Adaptive Immune Alterations”為題發(fā)表于國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊Aging Cell。王昊教授課題組博士后賴(lài)文普、馮秋月碩士、雷雯博士后為共同第一作者,羅鈞洪教授、陳國(guó)兵教授、李振華教授及王昊教授為共同通訊作者,暨南大學(xué)為論文第一單位。

圖2兒童期到衰弱的單細(xì)胞RNA測(cè)序數(shù)據(jù)整合分析策略
3.構(gòu)建腦齡模型揭示外周免疫與癡呆風(fēng)險(xiǎn)關(guān)聯(lián)
外周免疫系統(tǒng)對(duì)維持大腦健康至關(guān)重要,但臨床易檢測(cè)的外周免疫指標(biāo)如何影響腦衰老和癡呆發(fā)病機(jī)制仍不清楚。
研究團(tuán)隊(duì)利用英國(guó)生物銀行數(shù)據(jù),構(gòu)建了基于簡(jiǎn)單全卷積網(wǎng)絡(luò)(SFCN)的腦齡預(yù)測(cè)模型,該模型在健康人群中預(yù)測(cè)精準(zhǔn),而癡呆患者的腦年齡與實(shí)際年齡差異顯著增大。研究發(fā)現(xiàn),腦年齡預(yù)測(cè)差異(PAD)與癡呆風(fēng)險(xiǎn)及特定外周免疫標(biāo)志物密切相關(guān),為理解免疫、腦衰老與癡呆的關(guān)聯(lián)提供新思路。研究以“Association of peripheral immune markers with brain age and dementia risk estimated using deep learning methods”為題發(fā)表于國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊International Journal of Surgery。王昊教授課題組博士黃夏璇為第一作者,王昊教授、呂軍教授和沈思教授為共同通訊作者,附屬第一醫(yī)院為論文第一單位。

圖3基于深度學(xué)習(xí)的SFCN腦齡模型框架
4.揭示ETFB調(diào)控能量代謝促進(jìn)非小細(xì)胞肺癌自噬的新機(jī)制
ETFB為電子轉(zhuǎn)移黃素蛋白β亞基,ETFB異常表達(dá)與動(dòng)脈粥樣硬化等多種疾病相關(guān),但其在癌癥中的表達(dá)及作用未知。
本研究團(tuán)隊(duì)首次揭示ETFB在非小細(xì)胞肺癌中高表達(dá),并其高表達(dá)具有較差的預(yù)后。機(jī)制研究表明,敲低ETFB后,降低了線(xiàn)粒體氧化磷酸化,促進(jìn)細(xì)胞自噬。并從小分子藥物庫(kù)中篩選出靶向藥物,為靶向干預(yù)奠定理論基礎(chǔ)。相關(guān)成果擬被自噬領(lǐng)域頂級(jí)期刊Autophagy接收。王昊教授課題組謝華艷博士為第一作者,王昊教授、張玉波教授和王國(guó)才教授為共同通訊作者,附屬第一醫(yī)院為論文第一單位。

圖4G-0-z-d-2通過(guò)靶向ETFB抑制氧化磷酸化促進(jìn)非小細(xì)胞肺癌自噬
5.發(fā)現(xiàn)醛縮酶A非催化功能:通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激加重動(dòng)脈粥樣硬化的新機(jī)制
動(dòng)脈粥樣硬化作為腦卒中、冠心病等致命心腦血管事件的“幕后推手”,其發(fā)病機(jī)制一直是醫(yī)學(xué)研究的焦點(diǎn)。這種疾病的進(jìn)展往往伴隨著血管內(nèi)皮損傷、炎癥 “風(fēng)暴” 和脂質(zhì)代謝紊亂。ALDOA原本是細(xì)胞糖酵解過(guò)程中的 “核心酶”,負(fù)責(zé)催化糖代謝反應(yīng)。
本研究團(tuán)隊(duì)首次揭示ALDOA通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激通路加劇動(dòng)脈粥樣硬化的非催化功能。臨床分析顯示,患者血清及斑塊組織中ALDOA顯著上調(diào);動(dòng)物模型進(jìn)一步證實(shí)其過(guò)表達(dá)加速病變進(jìn)展。機(jī)制研究表明,ALDOA通過(guò)激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激信號(hào)調(diào)控斑塊形成,并篩選出關(guān)鍵互作蛋白,為靶向干預(yù)奠定理論基礎(chǔ)。相關(guān)成果擬被心血管領(lǐng)域頂級(jí)期刊Cardiovascular Research接收。王昊教授課題組董沛娜博士為第一作者,王昊教授、李建雙教授和王文君教授為共同通訊作者,附屬第一醫(yī)院為論文第一單位。

圖5ALDOA的過(guò)表達(dá)加速ApoE-/-小鼠動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的進(jìn)展
6.提出凋亡小體仿生納米療法突破動(dòng)脈粥樣硬化治療瓶頸
動(dòng)脈粥樣硬化的炎癥靶向治療存在顯著臨床瓶頸。秋水仙堿雖具強(qiáng)效抗炎活性,但治療窗狹窄,傳統(tǒng)給藥難以實(shí)現(xiàn)病灶精準(zhǔn)遞送。
團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)凋亡小體仿生納米系統(tǒng)(Col@PSVs),利用磷脂酰絲氨酸"eat-me"信號(hào)靶向斑塊內(nèi)泡沫細(xì)胞。該策略通過(guò)巨噬細(xì)胞天然吞噬途徑,顯著提升藥物胞內(nèi)遞送效率,并特異性阻斷CCR7/NF-κB炎癥通路。在A(yíng)poE?/?模型中,Col@PSVs使壞死核心縮減30%、纖維帽增厚25%,且無(wú)顯著毒性。相關(guān)成果擬被國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊Journal of Nanobiotechnology接收,王昊教授課題組陳琦博士為第一作者,王昊教授、曾戎教授、張還添教授為共同通訊作者,附屬第一醫(yī)院為論文第一單位。

圖6Col@PSVs通過(guò)抑制CCR7介導(dǎo)的NF- κB通路激活改善動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展
7.發(fā)現(xiàn)血清抗DIDO1、抗CPSF2和抗FOXJ2抗體:急性缺血性卒中風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)的關(guān)鍵標(biāo)志物
急性缺血性卒中(AIS)是全球范圍內(nèi)導(dǎo)致高死亡率和致殘率的嚴(yán)重疾病 。作為其主要病因,動(dòng)脈粥樣硬化的早期診斷和干預(yù)對(duì)于預(yù)防AIS的發(fā)生至關(guān)重要。
本研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)大規(guī)模篩選,利用蛋白質(zhì)芯片方法,從動(dòng)脈粥樣硬化患者的血清中首次發(fā)現(xiàn)DIDO1、FOXJ2、CPSF2是動(dòng)脈粥樣硬化患者血清IgG抗體的靶點(diǎn),可作為AIS風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)志物。病例對(duì)照研究顯示,三者的血清抗體水平升高與AIS發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)正相關(guān),且分別與慢性腎病、高血壓、糖尿病相關(guān)。相關(guān)成果發(fā)表于國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊BMC Medicine,日本千葉大學(xué)Takaki Hiwasa和附屬第一醫(yī)院王昊教授為共同作者,Takaki Hiwasa教授為通訊作者,日本千葉大學(xué)為論文第一單位。

圖7HD(健康供體) 與TIA(短暫性腦缺血發(fā)作)或AIS患者血清DIDO1-、CPSF2-和FOXJ2-Ab水平比較

王昊,暨南大學(xué)附屬第一醫(yī)院黨委副書(shū)記、副院長(zhǎng);暨南大學(xué)慢性病研究所副所長(zhǎng);日本國(guó)立千葉大學(xué)博士后、客座研究員。廣東“特支計(jì)劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才;暨南大學(xué)“暨南英才計(jì)劃”杰出人才;廣東省杰出青年醫(yī)學(xué)人才;中國(guó)卒中醫(yī)學(xué)青年人才;嶺南名醫(yī)、廣東實(shí)力中青年醫(yī)生、羊城好醫(yī)生。主持國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題等項(xiàng)目20余項(xiàng)(其中在研:國(guó)家級(jí)4項(xiàng),省部級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目3項(xiàng))。以第一完成人獲得省級(jí)教學(xué)成果(廣東省一流本科課程)、2023年中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新獎(jiǎng)(個(gè)人)、廣東醫(yī)學(xué)科技獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、廣東省科技成果轉(zhuǎn)化促進(jìn)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、廣東省藥學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、中華醫(yī)學(xué)會(huì)科技創(chuàng)新獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)等;以第一或通訊作者發(fā)表SCI及各類(lèi)學(xué)術(shù)論文50余篇(其中1區(qū)/Top期刊15篇,代表作包括: Advanced Science, Molecular Therapy, Aging Cell, Nature Communications, FASEB Journal, BMC Medicine, Organic Letters, IEEE, Journal of Nanobiotechnology, Stroke and Vascular Neurology等)。主編及參編學(xué)術(shù)專(zhuān)著3部(其中人衛(wèi)版教材1部);專(zhuān)利10項(xiàng)。
責(zé)編:陳國(guó)瓊