2019年3月10日(星期日)下午,基础医学专业新学期第二次学术活动在环境与疾病相关基因教育部重点实验室205教室成功举行,基础61班和基础71班全体同学及吕社民老师和基础71班主任孟列素老师参加交流活动,由王家玮同学负责主持。本次活动主要由曹坤、申晓彤、宁炫三位同学分别就多组学分析发现ATF4是哺乳动物线粒体应激反应的关键调控因子、印记基因H19转录出的lncRNA通过控制棕色脂肪中基因表达防止肥胖和Porphyromonas gingivalis in Alzheimer’s disease brains: Evidence for disease causation and treatment with small-molecule inhibitors(牙龈卟啉单胞菌对阿尔兹海默症患者大脑的影响:疾病诱因和小分子抑制剂治疗的证据)进行了讲解和交流。基础61班和基础71班的同学们提出问题共同讨论,并由两位老师做点评和补充。

首先曹坤同学分享了文献“多组学分析发现ATF4是哺乳动物线粒体应激反应的关键调控因子”。通过转录组,蛋白质组及代谢组技术的单独测序及关联分析,对Hela细胞在四种试剂诱导下的样品进行线粒体功能胁迫方面的分析比较,初步探讨了线粒体应激胁迫响应途径参与的相关基因,并发现ATF4是响应的关键因子,并通过在人及动物鼠模型中进一步的验证比较寻求其调控机制,ATF4通过降低MRPs的表达水平,从而达到减弱转录能力的效果,从而有效适应外界胁迫条件,为研究线粒体功能障碍等相关疾病的研究探索提供了理论依据。在提问环节,大家对于热图产生了疑问,就这个问题请教了孟列素老师和吕社民老师,认识到了热图对分子生物学研究的重要性。

接下来申晓彤分享了印记基因H19转录出的lncRNA通过控制棕色脂肪中基因表达防止肥胖。小鼠中母源表达的印记基因h19可选择性地参与棕色脂肪细胞的分化和代谢,在寒冷刺激和高脂饮食时表达增加。 H19的过表达可以使棕色脂肪细胞的氧化代谢和产热增加,强烈阻止了饮食介导的肥胖。阻止了棕色脂肪组织(BAT)的白色化,抑制白色脂肪组织(WAT)的肥大,降低脂肪变性程度。不表达h19的小鼠,BAT功能下降,皮下白色脂肪组织增加。同时,他们还在人类身上验证了相同的结论,human h19的表达随BMI的升高而下降,并于ucp1 mRNA水平等肥胖指标呈正相关。而造成上述变化的原因可能与线粒体动力学控制有关。

最后由宁炫同学带来了加州大学旧金山分校的Stephen Dominy博士和他的研究团队2018年对阿尔兹海默症的全新研究,即牙龈卟啉单胞菌对阿尔兹海默症的影响作用。

Stephen Dominyb博士的团队在阿尔茨海默症患者的大脑中也发现了牙龈卟啉单胞菌分泌的牙龈蛋白酶。通过研究发现,AD患者脑中牙龈蛋白酶负荷水平与tau蛋白、泛素、β-淀粉样蛋白有较大的相关性。科学家利用免疫荧光共定位,对牙龈蛋白酶进行定位,结果发现这个蛋白遍及神经元、星形胶质细胞、大脑皮层(图5、6),但没有在小胶质细胞中发现有蛋白堆积。并且这些蛋白与Tau蛋白和β-淀粉样蛋白位缠根纠结。越来越多地证据表明,AD可能是病原体感染引发的,而之前人们所关注的蛋白沉积可能仅仅是感染的结果。牙龈卟啉菌可能不是导致AD的唯一原因,但从研究者们提供的数据来看,可能也占据了相当的比例。因而,这个研究对于治疗AD有重要意义。在阿尔兹海默症致病机制的理论上具有革新性的见解。同学们不仅收获了学术上的知识,也对于自身健康的保护有了更加深刻的体会。

在讨论环节同学们积极参与,对文献的一些实验方法和名词提出了疑问,发掘了很多新的知识和值得深究的问题,我们也通过对文献的深度解读,学习到了实验设计的思路方法,71班的同学们也积极参与了提问和讨论环节,在交流之中,得到了新的见解和感悟,产生思想碰撞的火花。同时,也让61班的同学认识到了在讲解文献的过程中,应当考虑到听众的知识储备,对一些71班同学尚未学习的知识,应当做出更为细致全面的解释说明。

最后,孟列素老师对本次交流活动给予点评,对61班同学阅读理解文献以及总结论述的能力提出表扬,鼓励71班同学以学长学姐为榜样,尝试在下一次的学术活动中与61班同学一道讲解文献。吕社民老师在会议中为大家讲授了一些前沿的科学方法,极大地开阔了我们的眼界,也鼓舞着我们更加努力地学习知识。

第二次学术交流活动在大家的掌声中结束,经过本次活动,相信大家通过相互学习都已满载收获,希望通过活动促进基础医学专业学生之间的交流,互相帮助,共同进步,在基础医学的道路上越走越远。