2009年“中国基础研究十大新闻”揭晓 3项医药领域成果入选
3项医药领域成果入选
本报北京讯 记者白毅报道 由科技部基础研究管理中心组织开展的“2009年中国基础研究十大新闻”评选结果近日揭晓，包括“揭示A1型短指症致病机理”、“发现β-抑制因子-2复合体信号缺损可导致胰岛素耐受”、“实验证实诱导性多能干细胞具有发育全能性”3项医药领域成果(注：本报分别于2009年3月17日 、1月 20日、8月4日B5版“基础·研发”进行报道)在内的10项基础研究成果入选十大新闻。
我国医药领域基础研究近年来呈现出快速发展的态势，具有国际影响的重大成果不断涌现，原始创新能力愈加明显，此次入选的3项成果即是最佳的体现。如香港大学陈振胜研究组和上海交通大学贺林研究组合作，发现A1型短指症致病基因IHH的点突变，造成骨骼组织中Hedgehog信号能力和信号范围发生改变，最终导致中间指节的严重缩短甚至消失。研究成果破解了该遗传病的百年之谜，为现代遗传发育生物学增添了新的内容，也为相关骨骼疾病的科学研究和临床诊断提供了有力依据。中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所裴钢研究组与合作者研究发现，一种具有多重功能的信号蛋白β-arrestin-2能与胰岛素受体形成信号转导复合体，其水平的降低或功能缺失致使该信号复合体不能正常形成，直接导致了胰岛素耐受和2型糖尿病的发生。该研究为胰岛素耐受及2型糖尿病的治疗提供了新策略，提示β-arrestin-2蛋白及β-arrestin-2蛋白/胰岛素受体复合体有望成为相关治疗药物的新靶点。中国科学院动物研究所生殖生物学国家重点实验室周琪研究小组和上海交通大学医学院曾凡一小组合作，利用诱导性多能干细胞(iPS细胞)，通过四倍体囊胚注射方法，获得了存活并具有繁殖能力的小鼠。这是科学家首次在世界上证实iPS细胞具有与胚胎干细胞相同的全能性。这3项研究成果均于2009年发表在世界权威期刊《自然》杂志上。评审专家表示，这些成果表明我国医药学领域在多年积累的基础上，已经出现群体性突破的势头，这样的势头往往孕育着重大的革命性突破。
, http://www.100md.com
据悉，此次活动评选的重点是研究成果的新闻性、原创性以及社会影响力。新闻来源由《科技导报》、《中国科学基金》、《中国科学院院刊》和《中国基础科学》共同推荐。通过初评，从184项推荐新闻中遴选出30项候选新闻；随后以问卷形式将候选新闻送中国科学院院士、中国工程院院士、“973”计划顾问组和咨询组专家、“973”计划项目首席科学家、国家重点实验室主任等专家进行无记名投票。根据票数统计结果，除上述3项医药领域成果外，北京正负电子对撞机重大改造工程通过国家验收、查明中国陆地生态系统的碳平衡状况、发现金属钠在高压条件下可转化为透明绝缘体、阐明纳米孪晶纯铜极值强度的形成机制、高温铜氧化物超导体物性和超导机理研究取得重要进展、鉴别出与超级杂交水稻杂种优势相关的潜在功能基因、找到鸟类起源的一些关键证据等7项成果也入选十大新闻。
成果回顾
揭示A1型短指症
致病机理的研究
, 百拇医药
A1型短指畸形(BDA1)是人类遗传史上最早有记录的符合孟德尔规律的常染色体显性遗传病，表现为手指中指骨的短小或缺失。此前，上海交通大学Bio-X生命科学研究中心贺林研究组发现IHH(Indian Hedgehog)基因的杂合子错义突变导致了该疾病的发生。Hedgehog蛋白是一种在系列发育过程中起重要作用的成形素，其信号能力和范围被认为与其同受体PTCH1和拮抗剂HIP1相互作用的强弱有关。香港大学陈振胜研究组和上海交通大学贺林研究组合作，发现导致BDA1的IHH基因突变(E95K)可以破坏Hedgehog蛋白同PTCH1和HIP1的相互作用。这与目前关于BDA1相关突变集中发生在Hedgehog蛋白的钙结合位点的报道相一致，这些钙结合位点对于其与受体和细胞表面伙伴蛋白的结合是必需的。此外，他们通过分析人工构建的E95K突变小鼠模型，还发现Ihh蛋白发生了信号能力和范围的变化，小鼠也出现了与人类指骨畸形一致的骨骼异常。相关研究论文发表在2009年4月30日《自然》上。
发现β-抑制因子-2复合体
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信号缺损可导致胰岛素耐受
胰岛素耐受是2型糖尿病的一个重要特征，它是由于胰岛素刺激的胰岛素受体信号传导功能缺陷造成的。通过胰岛素刺激，胰岛素受体募集并磷酸化胰岛素受体底物蛋白，导致磷酸肌醇-3-OH激酶(PI3K)-Akt信号通路活化。活化的Akt可进一步磷酸化下游的激酶和转录因子，最终调节完成胰岛素的大多数代谢行为。β-arrestins(β-抑制因子)通过介导受体与不同效应蛋白结合的方式调节G蛋白偶联受体的生物功能，最终决定信号的特异性、效率和能力。中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所裴钢研究组与合作者研究发现，在糖尿病小鼠模型中，β-arrestin-2表达显著下调。敲低β-arrestin-2可以加剧胰岛素的耐受，而重新导入β-arrestin-2后可以恢复小鼠对胰岛素的敏感性。更进一步的研究显示，胰岛素可以刺激新β-arrestin-2信号复合体的形成，其中β-arrestin-2可将Akt和Src募集到胰岛素受体。β-arrestin-2的缺失或功能丧失在体内可导致这一信号复合体缺陷和对胰岛素信号的干扰，因此可能参与了胰岛素耐受的发展和2型糖尿病的进程。上述结果为研究胰岛素耐受的分子病理机制提供了新视角，并为治疗胰岛素耐受和2型糖尿病提出了新的可能方案。相关研究论文发表在2009年2月26日《自然》上。
, 百拇医药
实验证实诱导性多能干细胞
具有发育全能性
诱导性多能干细胞(iPS细胞)全能性的验证一直是困扰研究人员的问题。在此前的研究中，iPS细胞都未能通过细胞全能性黄金标准——四倍体囊胚注射方法的验证。中国科学院动物研究所生殖生物学国家重点实验室周琪研究小组和上海交通大学医学院曾凡一小组合作，利用iPS细胞通过四倍体囊胚注射方法获得了存活并具有繁殖能力的小鼠。实验中，研究人员通过对iPS细胞的培养基以及iPS克隆挑取时间等因素的优化，极大提高了iPS细胞的获得效率及iPS克隆的质量。研究中共制备了37株iPS细胞系，利用其中6株iPS细胞系注射了1500多个四倍体囊胚后，其中3株iPS细胞系获得了共计27只成活小鼠。经多种分子生物学技术鉴定，证实这些小鼠确实是由iPS细胞发育而成，并且这些小鼠已发育成熟并繁殖了后代。此项研究首次证实，iPS细胞具有与胚胎干细胞相同的全能性。相关研究论文发表在2009年9月3日《自然》上。, http://www.100md.com
本报北京讯 记者白毅报道 由科技部基础研究管理中心组织开展的“2009年中国基础研究十大新闻”评选结果近日揭晓，包括“揭示A1型短指症致病机理”、“发现β-抑制因子-2复合体信号缺损可导致胰岛素耐受”、“实验证实诱导性多能干细胞具有发育全能性”3项医药领域成果(注：本报分别于2009年3月17日 、1月 20日、8月4日B5版“基础·研发”进行报道)在内的10项基础研究成果入选十大新闻。
我国医药领域基础研究近年来呈现出快速发展的态势，具有国际影响的重大成果不断涌现，原始创新能力愈加明显，此次入选的3项成果即是最佳的体现。如香港大学陈振胜研究组和上海交通大学贺林研究组合作，发现A1型短指症致病基因IHH的点突变，造成骨骼组织中Hedgehog信号能力和信号范围发生改变，最终导致中间指节的严重缩短甚至消失。研究成果破解了该遗传病的百年之谜，为现代遗传发育生物学增添了新的内容，也为相关骨骼疾病的科学研究和临床诊断提供了有力依据。中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所裴钢研究组与合作者研究发现，一种具有多重功能的信号蛋白β-arrestin-2能与胰岛素受体形成信号转导复合体，其水平的降低或功能缺失致使该信号复合体不能正常形成，直接导致了胰岛素耐受和2型糖尿病的发生。该研究为胰岛素耐受及2型糖尿病的治疗提供了新策略，提示β-arrestin-2蛋白及β-arrestin-2蛋白/胰岛素受体复合体有望成为相关治疗药物的新靶点。中国科学院动物研究所生殖生物学国家重点实验室周琪研究小组和上海交通大学医学院曾凡一小组合作，利用诱导性多能干细胞(iPS细胞)，通过四倍体囊胚注射方法，获得了存活并具有繁殖能力的小鼠。这是科学家首次在世界上证实iPS细胞具有与胚胎干细胞相同的全能性。这3项研究成果均于2009年发表在世界权威期刊《自然》杂志上。评审专家表示，这些成果表明我国医药学领域在多年积累的基础上，已经出现群体性突破的势头，这样的势头往往孕育着重大的革命性突破。
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据悉，此次活动评选的重点是研究成果的新闻性、原创性以及社会影响力。新闻来源由《科技导报》、《中国科学基金》、《中国科学院院刊》和《中国基础科学》共同推荐。通过初评，从184项推荐新闻中遴选出30项候选新闻；随后以问卷形式将候选新闻送中国科学院院士、中国工程院院士、“973”计划顾问组和咨询组专家、“973”计划项目首席科学家、国家重点实验室主任等专家进行无记名投票。根据票数统计结果，除上述3项医药领域成果外，北京正负电子对撞机重大改造工程通过国家验收、查明中国陆地生态系统的碳平衡状况、发现金属钠在高压条件下可转化为透明绝缘体、阐明纳米孪晶纯铜极值强度的形成机制、高温铜氧化物超导体物性和超导机理研究取得重要进展、鉴别出与超级杂交水稻杂种优势相关的潜在功能基因、找到鸟类起源的一些关键证据等7项成果也入选十大新闻。
成果回顾
揭示A1型短指症
致病机理的研究
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A1型短指畸形(BDA1)是人类遗传史上最早有记录的符合孟德尔规律的常染色体显性遗传病，表现为手指中指骨的短小或缺失。此前，上海交通大学Bio-X生命科学研究中心贺林研究组发现IHH(Indian Hedgehog)基因的杂合子错义突变导致了该疾病的发生。Hedgehog蛋白是一种在系列发育过程中起重要作用的成形素，其信号能力和范围被认为与其同受体PTCH1和拮抗剂HIP1相互作用的强弱有关。香港大学陈振胜研究组和上海交通大学贺林研究组合作，发现导致BDA1的IHH基因突变(E95K)可以破坏Hedgehog蛋白同PTCH1和HIP1的相互作用。这与目前关于BDA1相关突变集中发生在Hedgehog蛋白的钙结合位点的报道相一致，这些钙结合位点对于其与受体和细胞表面伙伴蛋白的结合是必需的。此外，他们通过分析人工构建的E95K突变小鼠模型，还发现Ihh蛋白发生了信号能力和范围的变化，小鼠也出现了与人类指骨畸形一致的骨骼异常。相关研究论文发表在2009年4月30日《自然》上。
发现β-抑制因子-2复合体
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信号缺损可导致胰岛素耐受
胰岛素耐受是2型糖尿病的一个重要特征，它是由于胰岛素刺激的胰岛素受体信号传导功能缺陷造成的。通过胰岛素刺激，胰岛素受体募集并磷酸化胰岛素受体底物蛋白，导致磷酸肌醇-3-OH激酶(PI3K)-Akt信号通路活化。活化的Akt可进一步磷酸化下游的激酶和转录因子，最终调节完成胰岛素的大多数代谢行为。β-arrestins(β-抑制因子)通过介导受体与不同效应蛋白结合的方式调节G蛋白偶联受体的生物功能，最终决定信号的特异性、效率和能力。中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所裴钢研究组与合作者研究发现，在糖尿病小鼠模型中，β-arrestin-2表达显著下调。敲低β-arrestin-2可以加剧胰岛素的耐受，而重新导入β-arrestin-2后可以恢复小鼠对胰岛素的敏感性。更进一步的研究显示，胰岛素可以刺激新β-arrestin-2信号复合体的形成，其中β-arrestin-2可将Akt和Src募集到胰岛素受体。β-arrestin-2的缺失或功能丧失在体内可导致这一信号复合体缺陷和对胰岛素信号的干扰，因此可能参与了胰岛素耐受的发展和2型糖尿病的进程。上述结果为研究胰岛素耐受的分子病理机制提供了新视角，并为治疗胰岛素耐受和2型糖尿病提出了新的可能方案。相关研究论文发表在2009年2月26日《自然》上。
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实验证实诱导性多能干细胞
具有发育全能性
诱导性多能干细胞(iPS细胞)全能性的验证一直是困扰研究人员的问题。在此前的研究中，iPS细胞都未能通过细胞全能性黄金标准——四倍体囊胚注射方法的验证。中国科学院动物研究所生殖生物学国家重点实验室周琪研究小组和上海交通大学医学院曾凡一小组合作，利用iPS细胞通过四倍体囊胚注射方法获得了存活并具有繁殖能力的小鼠。实验中，研究人员通过对iPS细胞的培养基以及iPS克隆挑取时间等因素的优化，极大提高了iPS细胞的获得效率及iPS克隆的质量。研究中共制备了37株iPS细胞系，利用其中6株iPS细胞系注射了1500多个四倍体囊胚后，其中3株iPS细胞系获得了共计27只成活小鼠。经多种分子生物学技术鉴定，证实这些小鼠确实是由iPS细胞发育而成，并且这些小鼠已发育成熟并繁殖了后代。此项研究首次证实，iPS细胞具有与胚胎干细胞相同的全能性。相关研究论文发表在2009年9月3日《自然》上。, http://www.100md.com