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刘兴国做客生物医学与健康前沿论坛

访问次数:发布日期:2022-07-11

(通讯员 付婷婷)76日上午,中科院广州生物医药与健康研究院研究员刘兴国做客第十一期生物医学与健康前沿论坛,为师生带来了以“线粒体调控细胞命运”为题的报告,此次论坛由威尼斯论坛555503|首頁(歡迎您)张晓妍教授主持。

会上,刘兴国研究员首先指出线粒体作为多功能细胞器在生理病理中起重要作用,但目前对线粒体在细胞多能性转换中的作用还不清楚。团队研究发现线粒体氧离子能够调控组蛋白与DNA甲基化。其中,“线粒体炫”是线粒体内超氧阴离子自发性的瞬间爆发,并伴随膜电势瞬间骤降的现象,研究发现重编程早期线粒体炫出现短暂激活,通过调控DNA去甲基化酶Tet2介导的Nanog基因启动子去甲基化促进重编程,这一发现拓展了细胞命运调控中质核作用新模式。

随后,刘兴国研究员介绍了细胞命运调控的跨界“蝴蝶效应”。诱导多能干细胞(iPSC)技术为研究人类疾病病理和再生医学治疗提供了广阔前景,同时也是研究细胞命运转变的良好模型,iPSC重编程机理在不同层次被广泛研究,包括表观层次、转录层次、代谢层次以及细胞层次方面,然而,重编程中多层次是否及怎样“跨界”调控干细胞命运,是亟待解决的基本科学问题。研究团队提出母系转录因子Glis1调控多能干细胞命运的“表观组代谢组表观组”的跨界级联反应新概念,发现Glis1具有实现衰老细胞重编程并稳定基因组的强大功能。Glis1能够激活糖酵解,通过乙酰CoA/乳酸提高多能性基因启动子上的组蛋白乙酰化和乳酸化修饰,促进重编程过程,这是首次发现组蛋白乳酸化能够调控细胞分化状态。

紧接着,刘兴国研究员还对团队近期的研究成果进行系统介绍。其团队发现了“脂滴涅槃”启动多能干细胞分化的新模式,该工作不仅揭示了脂滴稳态在多能性维持中的作用及其调控蛋白,还发现了脂滴-线粒体互作调控表观遗传及细胞命运的新模式。此外,刘兴国团队还发现线粒体基因组与其结合蛋白利用生物分子最基础的自发聚集的相分离性质,调控线粒体类核的组装以及转录的复杂过程,构建了首个相分离调控线粒体基因组结构与功能的模型。最后,他提到了团队在诱发帕金森症的临床药物氟桂利嗪的机制研究上所取得的进展,研究发现被诱导细胞通过线粒溶酶体(mitolysosome)这种新型结构将线粒体排到细胞外,从而减少细胞中的线粒体总量,该工作不仅发现帕金森症中一条不同于线粒体自噬的全新线粒体质量控制模式,而且建立了一种基于化合物且无需基因操作制备无线粒体细胞的新方法,这种新方法有着广阔的应用前景。

报告结束后,在线师生就代谢层面上的相分离、线粒体自噬与病原感染之间的联系、帕金森的治疗等科学问题进行了深入的交流和讨论。


会议现场


【人物简介】刘兴国,中科院广州生物医药与健康研究院研究员,获广东省科学技术奖自然科学一等奖、树兰医学青年奖、干细胞青年研究员奖、国际生物物理学会“2011 Young Bioenergeticist award等荣誉。现任Science Bulletin(《科学通报》英文版)执行编委、亚洲线粒体研究与医学学会常务理事、中国生物物理学会常务理事。刘兴国研究员从线粒体调控干细胞这一独特视角,以诱导多能干细胞(iPSC)为模型,系统研究线粒体调控细胞核以及细胞命运决定全新模式,并首次将iPSC技术应用到个体化药物毒性评价。

 

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