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        科研進展
        • 廣州地化所在四川盆地北部天井山與米倉山震旦系-寒武系
          古老含油氣系統的烴源與成藏示蹤研究方面取得進展
             四川盆地北部發育有天井山和米倉山兩個相鄰的古隆起(圖1),古隆起及其周緣地區是現今四川盆地深層油氣勘探的熱點地區。該地區多個地層中廣泛存在的油苗、油砂和固體瀝青指示其經歷過規模生排烴且極具油氣資源潛力。針對該古老含油氣系統的油源問題,前人(包括本團隊早期的工作,Wu et al., 2012)利用生物標志物分析、干酪根總碳同位素分析以及瀝青Re-Os同位素年齡分析等指標開展了相關烴源對比工作,將該區域的主力烴源巖層鎖定在震旦系與寒武系地層。然而,受制于震旦系與寒武系烴源巖在沉積和生物演化上的連續性,如何有效區分這兩套烴源巖及它們對生烴的貢獻一直是個難題,且嚴重制約了該區域深層油氣的進一步勘探。
            圖1 四川盆地北部天井山和米倉山隆起區地質背景圖
            針對上述問題,中國科學院廣州地球化學研究所有機地球化學國家重點實驗室方新焰博士后及吳亮亮副研究員,利用催化加氫熱解技術釋放的鍵合態生物標志物指標、干酪根/固體瀝青總碳同位素值以及微量元素等指標,深入開展了天井山與米倉山地區兩個古老海相油氣系統的烴源及成藏示蹤研究。結果表明天井山地區震旦系-寒武系地層中的油氣主要以相對較低的成熟度(等效鏡質體反射率(EqVRo) < 1.0%)、輕的δ13Corg值(-34.0‰ ~ -38.4‰)、C29-規則甾烷優勢、以及富集V和Mo元素、強烈虧損Bi元素為特征。而米倉山地區震旦系燈影組中的固體瀝青具有較高的熱演化程度(EqVRo) > 2.0%、稍重的δ13Corg值(-27.5‰ ~ -36.0‰)、C27-規則甾烷優勢、以及微弱富集Mo元素、強烈虧損Rb和Bi元素等特征。進一步結合烴源巖地球化學特征分析表明,天井山地區寒武系-侏羅系地層中的油氣主要來源于下寒武統筇竹寺組烴源巖,而米倉山地區震旦系燈影組中的固體瀝青主要來源于震旦系陡山沱組烴源巖。
            圖2 四川盆地北部天井山和米倉山隆起區震旦系-寒武系含油氣系統的演化示意圖
            通過含油氣系統分析表明,天井山地區的海相油氣(主要來源于下寒武統筇竹寺組)從三疊紀的印支運動開始就不斷地通過一系列逆沖斷層和滑脫層等通道運移至地表等埋深相對較淺的層系當中,避免了長期的深埋熱蝕變過程(圖2)。而米倉山地區的燈影組古油藏(主要來源于震旦系陡山沱組)一直深埋至白堊紀的燕山運動后才抬升至地表,此時其內的古油藏早已全部熱裂解成固體瀝青。本研究還表明鍵合態規則甾烷和微量元素分布特征以及δ13Corg值是四川盆地深層油氣源示蹤的有效指標,兩個隆起區之間的川西坳陷北段深層(如震旦系、寒武系、泥盆系、二疊系、三疊系和侏羅系等)相比隆起區具有相似的運移條件和更好的保存條件,有望在未來震旦系-寒武系油氣勘探中取得突破。
            該研究成果近期發表在油氣領域國際期刊《Marine and Petroleum Geology》。該研究受到國家自然科學基金(41972150)、中科院先導專項(XDA14010103)和有機地球化學國家重點實驗室自主課題(SKLOGA2020-1)等資助。
            論文信息:
            Fang Xinyan(方新焰), Geng Ansong(耿安松), Liang Xiao(梁霄), Cheng Bin(程斌), Li Yun(李蕓), Jiang Wenming(蔣文敏), Wu Liangliang(吳亮亮)*, 2022. Comparison of the Ediacaran and Cambrian petroleum systems in the Tianjingshan and the Micangshan uplifts, northern Sichuan Basin, China. Marine and Petroleum Geology 145, 105876.
            Wu Liangliang, Liao Yuhong, Fang Yunxin, Geng Ansong*, 2012. The study on the source of the oil seeps and bitumens in the Tianjingshan structure of the northern Longmen Mountain structure of Sichuan Basin, China. Marine and Petroleum Geology, 37(1), 147-161.
            論文鏈接
          2022-10-26
        • 華南植物園“一種提高胼胝兜蘭雙花率和花期調控的方法”獲發明專利
          10月12日獲悉,由中科院華南植物園曾宋君等科研人員完成的“一種提高胼胝兜蘭雙花率和花期調控的方法”獲國家發明專利授權。該發明公開了一種提高胼胝兜蘭雙花率和花期調控的方法,包括以下步驟,開花前,在具有4 - 5片葉的胼胝兜蘭植株基部注射赤霉素溶液。
            10月12日獲悉,由中科院華南植物園曾宋君等科研人員完成的“一種提高胼胝兜蘭雙花率和花期調控的方法”獲國家發明專利授權。
            該發明公開了一種提高胼胝兜蘭雙花率和花期調控的方法,包括以下步驟,開花前,在具有4-5片葉的胼胝兜蘭植株基部注射赤霉素溶液。該發明在提高栽培技術的基礎上,采用赤霉素(GA3)注射方法,能大幅度地提高胼胝兜蘭雙花率,花期也提早1-2個月,并提高開花率和開花整齊度。國內外還沒有采用注射赤霉素法進行兜蘭花期調控的報道,該發明可填補國內外空白,對促進我國兜蘭產業的發展具有積極的推動作用。技術切實可行,應用價值高。
            
          2022-10-13
        • 華南植物園揭示瀕危植物報春苣苔交配系統轉變的基因組效應
          植物交配系統轉變是自然界中最常見的進化現象之一。交配系統由異交向自交的轉變通常伴隨著一系列表型性狀和遺傳特征的變化,即自交綜合征。迄今為止,人們對植物交配系統轉變的基因組效應還非常缺乏理解。研究發現,報春苣苔高自交群體具有典型的基因組自交綜合征,具體表現為自交群體遺傳多樣性喪失、適應性潛力下降、選擇效率減弱、連鎖不平衡程度升高、遺傳負荷增加及有害突變積累等不良后果,該結果支持了自交是進化死胡同的假說。但是,報春苣苔混合交配的群體中并沒有發生遺傳多樣性喪失以及遺傳負荷增加,說明混合交配能在一定程度上避免自交帶來的不良影響。報春苣苔和牛耳朵純化選擇作用強度、遺傳負荷以及適應性進化速率比較。
            植物交配系統轉變是自然界中最常見的進化現象之一。交配系統由異交向自交的轉變通常伴隨著一系列表型性狀和遺傳特征的變化,即自交綜合征。迄今為止,人們對植物交配系統轉變的基因組效應還非常缺乏理解。
            報春苣苔(Primulina tabacum)是國家重點保護野生植物,目前僅分布于南嶺山地的喀斯特和丹霞地貌特殊生境。前人研究發現,該物種具有“花瓣脫落”自花授粉機制,這與其他報春苣苔屬植物普遍的異花授粉機制明顯不同。但是,我們也發現報春苣苔種內存在交配系統多樣性,其自然種群具有從高度自交到高度異交的連續變異,這為研究交配系統轉變的遺傳效應提供了理想材料。
            中科院華南植物園植物研究中心康明研究團隊以報春苣苔和牛耳朵(Primulina eburnea)為研究對象,采用全基因組測序及群體基因組重測序數據,系統地從基因組水平研究了報春苣苔屬交配系統轉變的遺傳效應。研究發現,報春苣苔高自交群體具有典型的基因組自交綜合征,具體表現為自交群體遺傳多樣性喪失、適應性潛力下降、選擇效率減弱、連鎖不平衡程度升高、遺傳負荷增加及有害突變積累等不良后果,該結果支持了自交是進化死胡同的假說。但是,報春苣苔混合交配的群體中并沒有發生遺傳多樣性喪失以及遺傳負荷增加,說明混合交配能在一定程度上避免自交帶來的不良影響。此外,基于遺傳多樣性比較與群體歷史重建,研究發現報春苣苔高自交群體的遺傳多樣性喪失主要是由交配系統轉變導致的,而不是遺傳瓶頸。該研究為理解植物交配系統的轉變及進化提供了詳實的實驗證據。同時,該研究發現,報春苣苔具有3個高度遺傳分化的地理譜系,為該物種的遷地保護策略提供了理論基礎。
            相關研究成果已近期發表在國際進化生物學重要期刊Molecular Ecology(《分子生態學》)上。華南植物園博士研究生易慧琴為論文第一作者,康明研究員為論文通訊作者。該研究獲得國家自然科學基金和中科院戰略先導科技專項(B類)等的資助。
             圖1. 報春苣苔與牛耳朵表型差異
            圖2. 報春苣苔和牛耳朵純化選擇作用強度、遺傳負荷以及適應性進化速率比較
            
          2022-10-26
        • 廣州地化所在干酪根力學性質隨熱成熟度的演化特征研究獲進展
           
            干酪根是頁巖基質的重要組成部分,對于富有機質頁巖來說,其相對高的含量一定程度上也影響著頁巖的宏觀力學特征。在整個頁巖熱演化過程中,由于有機質自身化學組構改變等,可能會導致頁巖宏觀力學性質的變化。因此,準確理解干酪根在熱成熟過程中的納米力學行為對建立相應巖石力學模型來提高地震數據解釋精度、優化頁巖井壁穩定性和水力壓裂設計、開展甜點評價以及進行鉆井工程設計等都具有重要意義。前人對于干酪根的力學性能隨熱成熟度的演化特征一直存在一定的爭議(Zargari et al., 2016; Khatibi et al., 2018),也缺乏干酪根在整個油氣生成階段力學性質的演化特征的研究。
            針對上述問題,中國科學院廣州地球化學研究所有機地球化學國家重點實驗室博士生王建豐在導師熊永強研究員指導下,選取下馬嶺組頁巖干酪根為研究對象,開展封閉體系黃金管熱模擬實驗,利用激光拉曼光譜儀、固體13C核磁共振技術和納米壓痕儀,探究熱演化過程中干酪根表面力學性能演化規律及影響因素,主要得到以下認識:
            干酪根表面力學性質(楊氏模量和硬度)隨熱成熟度EasyRo(0.73-4.45%)增大而增大,主要表現為兩段式的演化規律。在熱降解生油階段-濕氣階段(EasyRo在0.73%-2.50%)力學參數值增長量較??;楊氏模量從3.44±0.29GPa上升到5.56±0.30GPa,硬度從0.18±0.01 GPa上升到0.42±0.03GPa。干氣階段(EasyRo在2.50%-4.45%),其力學性能參數值增長量較大,上升更快;楊氏模量從5.56±0.3GPa迅速上升到9.71±1.0GPa,硬度從0.42±0.03GPa上升到1.47±0.31GPa(圖1),干氣階段的力學參數值標準差相對較大,主要與其表面結構各向異性程度較高有關。
            圖1 干酪根硬度隨EasyRo(%)的變化(a)、楊氏模量隨EasyRo(%)的變化(b)。
            干酪根力學性能隨成熟度的演化趨勢主要受控于其內部化學結構的變化。表現在:在生油階段-濕氣階段和干氣階段,其楊氏模量、硬度與峰位差(RBS)、芳碳率(fa)和橋頭碳占比(faB)都存在較好的線性正相關性(R2>0.71)(圖2),表明干酪根中芳香結構的不斷縮合是導致其力學性能增強的主要因素。
            圖2 干酪根的力學性能與峰位差(RBS)、芳碳率(fa)和橋頭碳占比(faB)的關系
            上述研究通過實驗揭示了干酪根力學性質隨熱成熟度的演化特征,對于建立相應巖石力學模型,精細刻畫和預測不同成熟度頁巖的力學性能具有重要的理論意義與應用潛力。研究成果近期發表在國際期刊《Marine and Petroleum Geology》。本研究得到了中國科學院戰略性先導科技專項A類(XDA14010102),國家自然科學基金項目(41902129、41802165和42002158)和有機地球化學國家重點實驗室自主課題(SKLOG202012)的資助。
            論文信息:Jianfeng Wang(王建豐); Yuke Liu(柳宇柯); Chao Yang(楊超); Wenmin Jiang*(蔣文敏); Yun Li*(李蕓); Yongqiang Xiong(熊永強), Ping’an Peng(彭平安); Evolution of mechanical properties of kerogen with thermal maturity. Marine and Petroleum Geology, 145: 105906.
            論文鏈接 
             
          2022-10-25
        • 深圳先進院李劍平團隊訓練人工智能準確描繪海洋浮游生物圖像真實色彩
          李劍平團隊設計并訓練了一種基于深度卷積神經網絡的浮游生物自動著色算法,命名為IsPlanktonCLR網絡。
            近日,中國科學院深圳先進技術研究院集成所光電工程技術中心李劍平博士團隊在海洋觀測機器視覺算法研究中取得新突破,設計發展了一種深度學習圖像著色算法,可將水下原位拍攝的海洋浮游生物灰度圖像自動著色為天然色彩,著色效果極為接近人眼觀察。最新研究論文以Colorization for In Situ Marine Plankton Images為題,被國際機器視覺三大頂級學術會議之一的歐洲機器視覺大會(European Conference on Computer Vision,2022 ECCV,10.23日-27日于以色列特拉維夫召開)接收發表,中國科學院大學碩士研究生郭冠男為第一作者,李劍平博士為論文通信作者,來自廈門大學、哈爾濱工業大學(深圳)的數據科學家參與本課題的合作研究。
             
            浮游生物是海洋生態系統的基本組成部分,它們不僅是海洋漁業和水產養殖業的基礎,還對全球氣候變化和海洋碳匯起著難以估量的影響。因此,對浮游生物的觀測不僅是海洋生態科學研究的基礎,也是現代海洋生態環境管理不可或缺的手段。 自20世紀90年代初以來,水下顯微光學成像技術和儀器被逐步研發利用,通過原位成像觀測助力海洋浮游生態系統研究,大大推動了人類對以浮游生物觀測為基礎的相關科學認知。 
            近年來,隨著技術的發展,越來越多的浮游生物成像儀實現了彩色成像,也有許多實驗證明彩色圖像能夠比灰度圖像帶來更為豐富的信息,對浮游生物觀測起到重要作用。然而,水下彩色成像需要使用白光照明,會導致浮游動物因趨光性大量聚集在水下成像儀器前,改變它們在水下的原有空間分布(如下圖所示)。這種非自然的改變,會使導致浮游生物的觀測結果產生嚴重偏差,觀測定量無法準確。
             
            由于絕大多數浮游動物對波長較長的紅光不敏感,傳統的水下成像儀多數使用紅光或近紅外光照明成像,以避免浮游動物的趨光性聚集。但是,顯然這樣的拍攝條件只能獲得浮游生物的灰度圖像。如果能夠訓練人工智能,將紅光照明下獲取的灰度圖像轉換為高保真的彩色圖像,則上述問題即可迎刃而解。 
            針對這一設想,李劍平團隊設計并訓練了一種基于深度卷積神經網絡的浮游生物自動著色算法,命名為IsPlanktonCLR網絡。 IsPlanktonCLR網絡采用了一種具有自指導功能的雙通路網絡結構,配合定制化的調色板和逐步聚焦的損失函數,實現了對浮游生物灰度圖像的自動化著色,且對稀有物種和普通物種的關鍵部位的色彩還原具有優異的準確性。 
            為實現IsPlanktonCLR算法的訓練開發,李劍平團隊通過長期不懈積累,構建了一個包含上千對浮游生物彩色-灰度原位圖像對數據集。利用該數據集,團隊不僅訓練了著色算法,還與CIC、MemoColor、LetColor、InstCol、Chroma等現有最優水平著色算法進行了性能對比。實驗結果證實,無論是在人眼視覺感受效果上,還是在PSNR、SSIM、FID等機器視覺的經典量化指標上,IsPlanktonCLR算法所取得的效果均為最佳。 
            為使比測實驗更加公平,團隊進行了一項較大規模的人眼感受評價民眾調查。利用網上調查問卷,團隊收集了115名志愿者對多種不同模型著色結果與真實圖像色彩相似性的評分。這些志愿者包含了海洋學家、浮游生物專家和研究生。統計評分結果進一步證實了IsPlanktonCLR算法的著色效果比現有其他方法更加接近人眼視覺感受。  此外,團隊還注意到現有面向圖像復原的著色算法普遍缺乏客觀、定量的著色評價指標?,F有評價指標不僅難以模擬人眼視覺的色彩感知能力,還難以客觀量化評價著色圖像與真實圖像之間的色彩相似程度。 
            因此,該論文提出了一個融合了色彩直方圖、色彩聚合向量、色彩相關圖和色彩梯度等彩色特征的圖像色彩相似度評價指標CDSIM。通過在海洋浮游生物和自然場景圖像上分別開展測試(如下圖所示),驗證了CDSIM在著色算法效果評價中不僅有效,而且比現有其他指標更適合在科學成像領域的圖像著色評價中應用。 
            IsPlanktonCLR算法的發展為海洋成像觀測儀器獲取準確、真實的觀測結果提供了一種新的人工智能解決方案,其效果不僅直接規避了海洋浮游生物原位成像中因生物趨光聚集所致的觀測不準確問題,還有可能為其他海洋生物的成像觀測困難或損傷帶來新的問題解決思路,為人類探索和認識海洋提供新的技術手段。本項目得到中國科學院和深圳市科技創新計劃等項目資助。 
             
            浮游生物圖像自動著色算法的神經網絡結構示意圖 
             
             
            CDSIM在海洋浮游生物圖像(a)和自然場景圖像(b)上的測試結果示例 
            
          2022-10-24
        • 深圳先進院等提出類風濕關節炎診療新策略
          近日,中國科學院深圳先進技術研究院(簡稱“深圳先進院”)與美國德克薩斯大學奧斯汀分校研究團隊在PNAS上聯合發表研究成果,提出了一種基于仿生遞送體系的類風濕關節炎診療新策略。
            類風濕性關節炎 (RA) 是一種直接影響關節的慢性自身免疫性疾病。癥狀包括因骨骼、軟骨和滑膜的炎癥損傷而引起的腫脹和變形[1]。RA還可能導致心血管、肺部、心理和骨骼疾病[2]。雖然RA的確切病因尚不清楚,但已證實在RA發生發展過程中包括多種促炎細胞因子的高表達、活性氧 (ROS) 的過度產生以及RA炎癥低氧微環境的形成等[3]。傳統的抗風濕治療藥物主要包括非甾體抗炎藥(NSAIDs)、抗風濕藥(DMARDs)和糖皮質激素[4]。最近,有報道通過生物制劑(如英夫利昔單抗和托珠單抗)抑制促炎因子如腫瘤壞死因子-α (TNF-α) 和白細胞介素 6 (IL-6) 等對傳統抗風濕藥低應答的RA患者有較好的治療作用(研究團隊此前相關研究Advanced Materials, 2020, 2003399)[5]。這些治療方式表明了抑制 RA促炎因子的重要性。但針對復雜多樣的促炎因子,生物制劑的特異性仍無法滿足治療需求,且也無法調控對RA發生和發展有重要促進作用的低氧等微環境。因此,研究一種對RA微環境具有特異、高效診療作用的新方法至關重要。
            近日,中國科學院深圳先進技術研究院(簡稱“深圳先進院”)與美國德克薩斯大學奧斯汀分校研究團隊在PNAS上聯合發表研究成果,提出了一種基于仿生遞送體系的類風濕關節炎診療新策略。 
             
            文章上線截圖 
              
            該研究聯合使用小干擾RNA(siRNAT/I)和普魯士藍(PB)來沉默促炎細胞因子TNF-α/IL-6的表達,并清除RA微環境中過表達的ROS,同時緩解乏氧狀態。為了提高siRNAsT/I和PB在體內的穩定性、生物相容性和炎癥靶向性,研究人員通過提取內源性巨噬細胞,然后刺激其產生具有同源性的膜囊泡作為仿生載體,合成了一種具有診療一體化功能的綜合平臺—M@P-siRNAsT/I(圖1)。 
              
            類風濕關節炎體外靶向識別機制研究。細胞膜囊泡作為藥物遞送系統具有天然優勢,因為它們源自內源性細胞,具有良好的生物相容性以及較小的免疫原性。此外,由于炎癥細胞對炎癥組織固有的趨向性,因此對于藥物的靶向遞送具有潛在的特異識別效果。研究人員首先在細胞層面對M@P-siRNAsT/I的靶向性進行探索。研究發現,相比商用化脂質體作為載體的治療體系,M@P-siRNAsT/I對血管內皮細胞、滑膜成纖維細胞具有更高的靶向識別能力。機制研究發現,M@P-siRNAsT/I主要通過主動識別血管內皮細胞表面P選擇素以及ICAM-1特異蛋白,進而靶向識別激活的成纖維細胞(圖2)。該研究表明了仿生膜遞送體系具有獨特和高效的炎癥細胞識別能力。 
              
            類風濕關節炎體外治療研究。相比傳統抗體類治療藥物,siRNA可以與 mRNA序列特異性配對,從源頭抑制促炎因子相關基因的表達。此外,針對類風濕關節炎微環境過表達的ROS以及乏氧特點,研究人員使用了具有催化酶特性的普魯斯蘭,不僅可以清除ROS,還可以催化過氧化氫產生氧氣,進而調控RA微環境。通過仿生膜體系的遞送,同時提高了siRNA/普魯斯蘭的穩定性和靶向能力。結果證實,M@P-siRNAsT/I在TNF-α/IL-6/ROS等多炎癥因子的表達、滑膜成纖維細胞的遷移和新生血管形成方面發揮了很好的抑制效果(圖3)。 
            類風濕關節炎體內靶向光聲成像研究。普魯斯蘭不僅具有催化酶作用,還具有很好的近紅外光聲成像特性。研究人員首先構建了一種CIA類風濕關節炎小鼠模型,通過近紅外光聲成像對M@P-siRNAsT/I的體內行為進行三維實時監測。結果發現,相比商業化脂質體遞送體系,M@P-siRNAsT/I可以高效的在類風濕關節炎足爪關節聚集,充分展示了仿生遞送體系的炎癥靶向能力(圖4)。 
              
            類風濕關節炎體內治療和療效評估研究。該研究首先通過傳統的micro-CT、病理染色、臨床評分等方法對治療后的關節病灶中骨及軟骨破壞、免疫和炎癥細胞浸潤、炎癥因子表達水平進行了檢測,發現M@P-siRNAsT/I具有很好的在體治療效果。同時,研究人員通過無標記多光譜光聲成像方法對關節病灶的血氧飽和度進行連續監測,發現治療后的關節病灶乏氧狀態得到有效緩解,這一結果得到乏氧相關蛋白HIF-1α的組織免疫熒光染色的進一步證實(圖5)。 
            綜上所述,本研究在類風濕關節炎治療策略方面,突破了傳統思路,針對復雜多樣的炎癥微環境,創新性抑制多個促炎因子相關基因的表達,同時調控RA炎癥微環境,清除ROS、緩解乏氧等,起到“雙管齊下”的治療效果;在RA微環境靶向識別方面,利用內源性仿生遞送體系天然的炎癥趨向特性,解決了基于傳統供受體特異識別策略所存在的易脫靶的困境;在成像引導和治療評估方便,采用光聲成像技術,解決了熒光成像在關節成像時穿透淺、無深度信息的難題,可以獲取關節病灶三維實時分子信息,為RA的在體精準治療提供圖像信息,同時還可以對治療時的血氧等功能信息變化進行監測,為RA的預后評估提供有效的影像學手段。
            本論文第一作者為深圳先進院和香港中文大學第二附屬醫院(深圳市龍崗人民醫院)聯合培養博士后陳建海博士。通訊作者為深圳先進院陳敬欽副研究員、劉成波研究員和美國德克薩斯大學奧斯汀分校Jonathan L. Sessler教授。深圳先進院為文章的第一單位。本工作特別感謝深圳先進院張鵬研究員和宋亮研究員、牛津大學Adam博士、龍崗人民醫院王本國教授、深圳人民醫院張海教授、南方醫科大學方馳華教授的指導和大力支持。本工作得到了國家自然科學基金、科技部重點研發計劃、中科院健康信息學重點實驗室、廣東省分子影像學重點實驗室以及美國Robert A. Welch基金的支持。
            參考文獻
            1.S. A. Jones, B. J. Jenkins, Recent insights into targeting the IL-6 cytokine family in inflammatory diseases and cancer. Nat Rev Immunol 18, 773-789 (2018).
            2.G. R. Burmester, J. E. Pope, Novel treatment strategies in rheumatoid arthritis. The Lancet 389, 2338-2348 (2017).
            3.K. Chaudhari, S. Rizvi, B. A. Syed, Rheumatoid arthritis: current and future trends. Nat Rev Drug Discov 15, 305-306 (2016).
            4.E. V. Arkema et al., Are patients with rheumatoid arthritis still at an increased risk of tuberculosis and what is the role of biological treatments? Ann Rheum Dis 74, 1212-1217 (2015).
            5.J. Chen et al., Tocilizumab–Conjugated Polymer Nanoparticles for NIR-II Photoacoustic-Imaging-Guided Therapy of Rheumatoid Arthritis. Adv Mater 32, 2003399 (2020).
             
            圖1. 類風濕關節炎靶向診療研究示意圖   
            圖2. 仿生遞送體系的體外靶向研究    
            圖3. 類風濕關節炎體外治療研究 
             
            圖4. 類風濕關節炎體內靶向光聲成像研究 
              
            
          2022-10-24
        • 深圳先進院朱英杰團隊揭示大腦處理獎賞和厭惡的伏隔核平行環路新機制
          近日,中國科學院深圳先進技術研究院(簡稱“深圳先進院”)朱英杰團隊在Nature Communications上發表研究成果,揭示了伏隔核兩條平行環路分別調控獎賞和厭惡行為。
            動物行為的動機往往可以簡單概括為“趨利避害”這四個字。人們都喜歡追求讓自己愉悅的事物——如美食、性,以及刺激的游戲、優美的音樂、驚心動魄的電影等,這些行為都能促使我們大腦分泌多巴胺,帶給我們所謂“快樂”的感覺;而人們會下意識地逃避讓我們產生厭惡情緒的事物,如疼痛、危險、饑餓等,這種逃避行為也是大多數成癮患者無法忍受強烈的戒斷癥狀,進而又陷入毒品復吸的重要原因。
            多個腦區參與調控上述過程,包括腹側被蓋區(VTA)、伏隔核(NAc)、基底外側杏仁核(BLA)和丘腦室旁核(PVT)等。其中伏隔核一直被視作是處理獎賞和厭惡信息的中心,是許多研究團隊重點關注的腦區。NAc主要由GABA能中型多棘神經元(MSN)組成,MSN可以根據其表達的多巴胺受體不同劃分為D1和D2型神經元。過去的研究簡單地將調控獎賞和厭惡的行為歸結于D1型神經元和D2型神經元的差異。但近年來的研究表明D1-和D2-型神經元都能夠參與調控獎賞和厭惡行為[1-3]。與其他投射到NAc的谷氨酸輸入不同,朱英杰博士2016年Nature論文中的研究發現PVT?NAc通路調控嗎啡戒斷相關的厭惡效應[4, 5]。那么,伏隔核分別調控獎賞和厭惡行為的功能單元是否能根據神經元的特異上下游環路來定義呢?
            近日,中國科學院深圳先進技術研究院(簡稱“深圳先進院”)朱英杰團隊在Nature Communications上發表研究成果,揭示了伏隔核兩條平行環路分別調控獎賞和厭惡行為。 
            文章上線截圖
            原文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-022-33843-3
            首先,研究人員利用AAV1-cre病毒順行跨單突觸的特性去分別標記接收BLA投射的NAc神經元(NAcBLA)和接收PVT投射的NAc神經元(NAcPVT);發現他們是兩群不同的細胞。進一步,研究人員利用光遺傳學技術激活NAcBLA和NAcPVT神經元,發現它們分別介導獎賞和厭惡。通過神經示蹤和膜片鉗電生理記錄,研究人員證明了NAcBLA神經元通過投射到VTA的GABA能神經元來解除對多巴胺神經元的抑制,從而促進多巴胺的釋放介導獎賞效應;而NAcPVT神經元通過投射到外側下丘腦(LH)的GABA能神經元介導厭惡過程。最后,失活NAcBLA神經元導致小鼠喪失了對美食的興趣;而失活NAcPVT神經元則大大緩解了痛苦的阿片戒斷癥狀。
             
            該研究提供了一種伏隔核(NAc)神經元編碼獎賞和厭惡的環路新視角,回答了困擾領域多年的問題:為什么不同的谷氨酸輸入在伏隔核介導相反的行為。本研究成果也有助于推動對獎賞與厭惡相關疾病防治的深入研究,例如,通過調控NAcPVT環路來治療成癮,調控NAcBLA環路來干預抑郁癥等。
             
            深圳先進院朱英杰研究員為該論文的通訊作者,朱英杰課題組的副研究員周魁魁(目前為康復大學助理教授),助理研究員徐花和博士生盧珊珊為論文的共同第一作者,深圳先進院為論文第一單位;復旦大學腦科學研究院何苗研究員參與了本項研究工作。論文得到了Erwin Neher教授、孫堅原教授、畢國強教授和陳曉科教授等人的寶貴建議和幫助,并獲得國家自然科學基金委、科技創新2030-“腦科學與類腦研究”重大項目、廣東省腦連接圖譜重點實驗室、深港腦科學創新研究院和深圳市科創委等項目的資助。
            NAcBLA神經元和NAcPVT神經元分別投射到不同的下游腦區
            兩條平行的NAc神經環路分別調控獎賞和厭惡
            參考文獻 
            [1] Liu, Z., et al., A distinct D1-MSN subpopulation down-regulates dopamine to promote negative emotional state. Cell Res, 2022. 32(2): p. 139-156.
            [2] Klawonn, A.M. and R.C. Malenka, Nucleus Accumbens Modulation in Reward and Aversion. Cold Spring Harb Symp Quant Biol, 2018. 83: p. 119-129.
            [3] Kupchik, Y.M. and P.W. Kalivas, The Direct and Indirect Pathways of the Nucleus Accumbens are not What You Think. Neuropsychopharmacology, 2017. 42(1): p. 369-370.
            [4] Stuber, G.D., et al., Excitatory transmission from the amygdala to nucleus accumbens facilitates reward seeking. Nature, 2011. 475(7356): p. 377-80.
            [5] Zhu, Y., et al., A thalamic input to the nucleus accumbens mediates opiate dependence. Nature, 2016. 530(7589): p. 219-22.
          2022-10-24
        • 廣州地化所利用青藏高原第四紀超高溫(>1100℃)變質作用揭示造山帶地殼熱演化機制
          熱能夠促進地殼發生熔融分異、元素遷移,并且能控制線性造山帶向平坦高原演化,但導致大陸地殼增溫的動力學機制仍存在激烈爭論。近年來,隨著超高溫變質作用(溫度 > 900 °C,壓力 = 0.7–1.3 Gpa)記錄的不斷被發現,人們認識到大陸地殼在演化過程中可以達到極端的地溫梯度。因此,超高溫變質記錄被認為是解開地殼熱演化機制之謎的鑰匙。
            “將今論古”是研究復雜地質過程的重要手段。同樣作為極端條件下的變質作用(超高壓/超高溫),現代的俯沖/碰撞帶給超高壓變質研究提供了明確的構造背景和地球物理支持,而超高溫的研究則一直缺少這種契機。目前已識別出的絕大部分超高溫變質作用的時代都集中在前寒武紀,長期的退變和改造不可避免地帶來一定程度的不確定性,從而引發爭議。
            圖1 (A) 青藏高原新生代巖漿巖分布及熱狀態圖; (B) 藏北英安巖鋯石SIMS U-Pb定年;(C) 變質成因高氟金云母 Ar-Ar 定年
            針對上述問題,中國科學院廣州地球化學研究所同位素地球化學國家重點實驗室、深地科學卓越創新中心張修政副研究員、王強研究員等在青藏高原中部雙湖地塹北段的東月湖地區發現了第四紀的超高溫記錄,其保存在一套特殊的英安質熔巖中,由超高溫熔體、大量超高溫泥質麻粒巖包體、轉熔礦物,以及少量基性麻粒巖組成。其變質和熔融時代均集中在2.3 Ma(第四紀) (圖1),峰期溫度為1100–1150 ℃,壓力為0.8–0.9 Gpa (圖2),代表了目前世界上發現的最年輕的造山帶超高溫變質/熔融事件。這一發現為超高溫的研究帶來很多全新的認識:(1)提供了明確的構造背景,首次證實了碰撞造山帶可以在地殼加厚之后極短的時間(20–40 m.y.)演化出超高溫條件,遠低于前人理論預測(~120 m.y.);(2)超高溫熔融發生在極端貧水甚至無水的條件,其形成的英安質熔巖為熔體和源區殘留物的混合物,總體地球化學特類似于A型花崗巖,且該第四紀A型英安質熔巖靠近晚新生代活動的雙湖地塹,暗示其形成于伸展的背景中;(3)超高溫巖漿具有極高的放射性元素(Th,U和K)含量和產熱率(Arad = 5.33–5.99 μW m–3),因此超高溫地殼熔融和相關巖漿作用會導致深部源區放射性元素的遷移。
            圖2 泥質超高溫麻粒巖包體的相平衡模擬結果及巖相學特征
            結合青藏高原實際演化過程以及大量地球物理資料,團隊對東月湖超高溫變質熔融作用進行了熱力學模擬。結果表明對于具有增厚地殼的碰撞造山帶環境,巖石圈拆沉或減薄引發的地幔熱傳導過程并不能導致超高溫的形成,其僅具有一定的促進作用??刂瞥邷禺a生的決定性因素在于地殼的組成和結構,即地殼中放射性生熱層的厚度(圖3)。青藏高原的下地殼可能偏長英質或存在較多變沉積物(放射性元素含量高)而非傳統認為的由鎂鐵質巖石(無放射性)組成,導致其70 km的地殼中具有巨厚放射性生熱層(≥ 60 km)。這種地殼結構能夠僅依靠正常地殼巖石(Arad = ~2.5 μW m–3)放射性衰變熱量的積累而快速達到高溫-超高溫的條件(圖3),從而引發廣泛的地殼熔融和地殼流動,使造山帶擴展為淺表平坦、寬廣的高原(如青藏高原)。反之,具有較厚鎂鐵質下地殼的碰撞帶則會形成冷的、線性造山帶(如阿爾卑斯)。這一結果能夠很好的解釋地質歷史時期,相似的陸-陸碰撞過程,迥異的變質、熔融、以及熱演化歷史。
            圖3 青藏高原第四紀超高溫變質作用的熱力學模擬
            本研究成果近期發表在地學著名期刊Geology上。本項研究受到國家自然科學基金(91855215, 41872065和42021002)和青藏高原第二次科考(2019QZKK0702)項目的聯合資助。
            論文信息:
            Zhang X.Z.(張修政), Wang Q.*(王強), Wyman D., Kerr A.C., Dan W.(但衛), Qi Y.(齊玥). 2022. Tibetan Plateau insights into >1100℃ crustal melting in the Quaternary. Geology, in press, doi: 10.1130/G50387.1.
            論文鏈接
             
          2022-10-21
        • 廣州地化所在中生代透長石標樣研制及分析技術優化方面取得進展
          40Ar/39Ar法是利用K的衰變體系,基于K-Ar法發展而來。K-Ar法需測定樣品中的母體同位素40K和放射性成因40Ar*的含量。天然物質K同位素組成基本恒定,所以只需要測定樣品的K總量,便可計算得出40K含量。為此一般將樣品分成兩份,一份用于精確測定Ar同位素,另外一份用于測定K含量。而40Ar/39Ar法則是通過對樣品輻照,利用快中子轟擊39K,將其轉換成39Ar,通過測量產生的39Ar來計算K含量。為此,樣品輻照是40Ar/39Ar法的重要環節。
           ?。?)輻照通量監控。將已知年齡的標樣與樣品一起進行輻照,是監控輻照通量的重要途徑。目前,凝灰巖中的透長石因其形成于火山快速噴發過程,可通過旋回地層法,或與鋯石U-Pb年齡進行交叉驗證,獲得高精度的40Ar/39Ar年齡,而受到廣泛關注,比如國際透長石標樣FCs。但縱覽國際國內透長石標樣研究(表1)可知,主要研究應用的標樣均集中在新生代,暫無中生代標樣的報道。這與凝灰巖易蝕變,難保存的特性有關。
            為此,中國科學院廣州地球化學研究所同位素地球化學國家重點實驗室張萬峰工程師,鄭德文正高級工程師及其合作者通過廣泛樣品篩選,最終選擇中生代形成至今依舊能完好保存的黑曜巖為研究對象,并對福建云山晚白堊世的黑曜巖中的透長石進行詳細研究(圖1)。結果標樣,該透長石樣品具有均勻的K含量(7.95 ± 0.18 wt.%)和Ca含量(0.15 ± 0.01 wt.%) (圖2),多份樣品的階段加熱年齡為93.29 ± 0.46 Ma到 93.49 ± 0.29 Ma(2se, 圖3),單顆粒透長石年齡為93.74 ± 0.31 Ma (2sd,圖4)。該黑曜巖中鋯石SIMS U-Pb年齡為93.80 ± 0.58 Ma (2sd)。透長石40Ar/39Ar年齡與鋯石U-Pb年齡在誤差范圍內一致,表明從黑曜巖中所開發40Ar/39Ar定年透長石標樣可媲美與凝灰巖中的透長石,并填補中生代透長石標樣的空缺。 
            表1 已公開發表的40Ar/39Ar定年標樣匯總
            圖1 (a)福建永泰云山破火山雜巖地質簡圖;(b)野外照片;(c)YS01黑曜巖手標本;(d)YS01顯微鏡下特征。
            圖2 YS01 透長石(a)BSE及(b)K和(c)Ca元素面掃描結果
            圖3 透長石階段加熱結果
            圖4 YS01透長石單顆粒全熔40Ar/39Ar定年結果
           ?。?)輻照參數選擇。樣品在輻照過程中,既要保證中子活化可以產生足夠量的39ArK,還要盡可能降低各種干擾作用,特別是40Ar和36Ar的干擾。為此Turner(1971)建議以40Ar/39ArK = 300為參數選擇的最大值,當質譜計具有合適的分辨率、系統本底低的情況下,該比值可放寬到~1000。該條件確定了圖5中參數選擇的下限。隨著分析技術的發展及儀器性能提升,輻照參數的選擇將可以進一步放寬。
            為此,張萬峰工程師,鄭德文正高級工程師等通過優化稀有氣體質譜儀儀器性能,提升實驗室自動化控制水平,降低系統本底,通過標準空氣來評估當前分析儀器性能,結果表明當40Ar/39ArK = 5750時,依舊可以獲得優于1%的分析精度(圖5)。并基于深圳大學的微型反應堆,與劉國卿教授開展合作,對樣品進行低累計輻照通量處理,測試結果表明當樣品僅接收低輻照劑量照射時(~1015n/cm2),依舊可獲得優異結果(圖6),進一步驗證作為輻照通量參數選擇下限的40Ar/39ArK 比值可達~5000。降低樣品累計輻照劑量,有利于減少輻照后的冷卻時長,縮短40Ar/39Ar定年周期,提高實驗安全性及可靠性。這將為輻照后產生高放射性的樣品輻照參數選擇提供理論指導。
            圖5 J值與樣品年齡、K/Ca比關系圖
            圖6 40Ar/39Ar定年結果
           ?。?)實驗室設備研制。實驗室一般采用自主設計的純化系統、氣體提取系統等外部設備,并與商業化的質譜分析系統耦合使用,為此難免降低了整套系統的全自動化程度,限制了實驗的重現性及儀器的使用效率,并且極大提高工作強度。張萬峰工程師將傳統手動控制去氣的過程實現全自動化,各個部件可實現特定的去氣模式,有效避免各部件在去氣過程中因熱導率的差異導致的漏氣(圖7);該裝置還能進行程控處理,外部設備控制,實時監控系統真空度,外部設備工作狀態,實現異常報警等功能。該裝置提高儀器維護效率,降低工作強度,為低本底分析要求提供技術支持。該裝置還易于擴展至具有類似需求的實驗室,歡迎與有意提升自動化程度的實驗室開展合作,共同研制適用的自動化控制裝置。
            圖7 氬氬實驗室釋氣控制、狀態監控系統
            以上研究成果發表于《Journal of Analytical Atomic Spectrometry》(2篇)和《地球化學》上,該研究受到南方海洋科學與工程廣東省實驗室(廣州)人才團隊引進重大專項(GML2019ZD0202),國家自然科學基金(42288201),廣州地球化學研究所功能開發項目(GIG-GNKF-202002,GIG-GNKF-201801)的資助。
            論文信息:
            1、Wan-Feng Zhang (張萬峰)*, De-Wen Zheng (鄭德文), Peng-Li He (賀鵬麗), Yi-Gang Xu (徐義剛), Yan-Qiang Zhang (張彥強), Yu-Lian Zhang (張玉蓮), Jun-jie Wang (汪俊杰), 2022. Sanidine in obsidian and its applicability in neutron flux monitor development for 40Ar/39Ar dating.
            論文鏈接
            2、Wan-Feng Zhang (張萬峰)*, De-Wen Zheng (鄭德文), Guo-Qing Liu (劉國卿)*, Yi-Gang Xu (徐義剛), Ying-De Jiang(蔣映德), 2021. Optimization of irradiation parameters for 40Ar/39Ar dating by Argus VI multi-collector mass spectrometry, 46(3), 547-561. 
            論文鏈接
            3、 張萬峰*,邱華寧,鄭德文,蔣映德,白秀娟,40Ar/39Ar定年自動去氣系統的研制及其性能,2020,49(5),509-515. 
            論文鏈接
            4、張萬峰,張玉蓮,鄭德文,肖明,一種稀有氣體質譜儀的超高真空樣品腔,實用新型專利,ZL202120081151.X
             
          2022-10-21
        • 廣州健康院培育出先天性過度肥胖但免于罹患糖尿病的豬模型
          近日,中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院賴良學課題組在FASEB journal上在線發表了題為 Generation of a genetically modified pig model with CREBRFR457Q variant的研究論文。這項研究通過引入CREBRFR457Q突變成功建立了一種肥胖但不易得糖尿病的豬模型,并解析了CREBRFR457Q突變導致肥胖和降低糖尿病風險的機制。
            近日,中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院賴良學課題組在FASEB journal上在線發表了題為 Generation of a genetically modified pig model with CREBRFR457Q variant的研究論文。這項研究通過引入CREBRFR457Q突變成功建立了一種肥胖但不易得糖尿病的豬模型,并解析了CREBRFR457Q突變導致肥胖和降低糖尿病風險的機制。
            眾所周知,肥胖是導致2型糖尿病的重大風險因素。然而在薩摩亞、毛利人等人群中,肥胖率居于全球前列,但很少患2型糖尿病。調查發現,這些肥胖人群攜帶特有的CREB 3 regulatory factor基因變體, 即CREBRFR457Q。培育能夠模擬表型相似實驗動物模型,闡明其背后的機制,將為研發降低肥胖人群患糖尿病發生幾率的藥物提供有效靶標。國外學者建立了與人CREBRFR457Q同源點突變的小鼠模型,但小鼠模型并沒有表現出肥胖表型、代謝相關指標的異常以及對2型糖尿病的保護作用。由于豬脂質代謝和胰島結構等與人更為相似,本研究利用基因編輯和體細胞克隆技術,成功地培育了CREBRFR457Q點突變豬模型,并獲得了可育后代。
            CREBRFR457Q點突變豬表現出肥胖表型,其體重、腹圍以及總體脂肪含量均高于野生型豬,并且脂肪積累主要在皮下,內臟脂肪積累不顯著。與野生型的脂肪組織相比,點突變豬脂肪細胞數量多,體積小。體外脂肪分化實驗也表明CREBRFR457Q變體促進前脂肪細胞分化。CREBRFR457Q導致的肥胖是由脂肪細胞數量增加(增生)而不是體積增大(過度增大)引起的,CREBRFR457Q點突變導致的肥胖在某種程度上是保護肥胖。血液生化分析表明該點突變在維持正常的胰島素敏感性的基礎上,上調了血液中的胰島素水平。課題組進一步通過氧化水平的監測,發現該點突變能降低脂肪組織中氧化代謝能力、增強抗氧化能力,減少ROS的產生,從而降低氧化應激水平,以及由此帶來的胰島素抵抗等反應。本研究初步揭示了該點突變通過促進脂肪細胞生成導肥胖癥,而通過降低氧化代謝、維持正常的胰島素敏感性降低2型糖尿病風險的機制,為預防肥胖人群罹患糖尿病提供了新的思路。
            該論文共同通訊作者為廣州健康院樊娜娜副研究員和吳東海研究員,廣州健康院的博士生李瑩瑩、陳晃耀、博士后汪海、健康院和安徽大學聯合培養碩士生廖媛為共同第一作者。該研究得到了廣東省科技計劃、國家重點研發計劃、中科院先導計劃、廣州市科技計劃等多個項目的支持。
             
            CREBRFR457Q點突變豬促進肥胖降低2型糖尿病的作用機制示意圖
            論文鏈接
            
          2022-10-20
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