鱼类遗传育种与繁育团队揭示BMP7在鱼类中的功效分化

　　近日，华中农大水产学院鱼类遗传育种与繁育实验室高泽霞教授课题组以形式生物斑马鱼为探讨对象，揭示了鱼类骨形态产生蛋白 7 (BMP7) 中bmp7a和bmp7b亚型功效上的分化。相干探讨效果以“Functional differentiation of bmp7 genes in zebrafish: bmp7a for dorsal-ventral pattern and bmp7b for melanin synthesis and eye development”为题在Frontiers in Cell and Developmental Biology发表。

　　曾有科学探讨揭示，骨形态产生蛋白 7 (BMP7) 隶属转化生长因子 β (TGF-β) 家庭，不但能诱导软骨和骨造成，还能调节哺乳动物的眼睛发育和黑色素瘤的产生（Luo et al 1995；Rothha毫米er et al 2005；Lavery et al 2009）。硬骨鱼中BMP7分化为了bmp7a和bmp7b亚型，华中农大科研人士以为硬骨鱼中bmp7a和bmp7b各自发挥甚么样的效用很值得探究。

　　在探讨中，华中农大科研团队经过CRISPR/Cas9介导的基因敲除技艺在斑马鱼中建立了bmp7a和bmp7b纯合突变品系。发觉此中bmp7a-/-突变体胚胎的背腹形式发育反常，从而在胚胎期产生死亡。Bmp7b-/-?突变体生长遭到抑制，皮肤和眼睛视网膜中黑色素增多，摄食举止遭到障碍。

　　▲野生型和bmp7b-/-突变体的表型观看

　　探讨人士进一步探究了Bmp7b-/-?突变体的皮肤和眼组织的转录组的相干调控体制，以为wnt7ba和gna14等基因的表明浮动可能推进黑色素的增添，而眼睛构造的浮动导致光转导缺陷，而且 7 个 DEGs（rgs9a、rgs9b、rcvrn2、guca1d、grk1b、opn1mw4 和 gc2）被确定为要害候选基因，作用眼睛的光响应。

　　经过这项探讨，科研人士揭示了bmp7a和bmp7b在硬骨鱼中的功效分化，初次报导bmp7b对黑色素生成的抑制效用，并以为这项发觉可能为未来人类黑色素瘤相干疾病的探讨提供有效的消息。

　　原文链接：

　　https://doi:10.3389/fcell.2022.838721

　　在着床期动物胚胎细胞谱系分离调控探讨中取得新进展

　　近日，华中农大动物科学技艺学院、动物医学院苗义良团队初次揭示了围着床期胚胎谱系分离中抉择性自噬与细胞命运打算的调控体制。探讨效果以“ATG7-mediated autophagy facilitates embryonic stem cell exit from naive pluripotency and marks co毫米itment to differentiation”为题在Autophagy发表。

　　胚胎着床由精密繁杂的信号调控和表观遗传调控所打算，其分子机理探讨是动物繁殖范畴进行亟需解决的焦点难题之一。受精后，尚未植入子宫(pre-implantation)的胚胎中生成了数十个原始态(naive)胚胎干细胞，这点细胞具备分化成动物体内全部细胞的潜能。这类naive态干细胞的多能性是高度动态且延续进行的，当胚胎植入子宫后，naive干细胞很快迈出向特定细胞类别分化的第一步，变为始发态(primed)胚胎干细胞。naive-primed态过渡时期，naive态干细胞的染色质构造以及表观遗传产生了全局重塑以抑制naive态干细胞多能性基因的表明，激活早期分化基因，继而推进primed态胚胎的着床及发育。

　　作为一个要紧的分解代谢进程，自噬以溶酶体降解和再重复门径保持多能性相干蛋白的适当水准和干细胞内稳态。日前的看法以为，特异性自噬调节因子有限于调控线粒体重构以推进体细胞重编程，以及经过降解功效紊乱的线粒体，下降细胞氧化应激来保持naive态细胞的多能性。然则，日前尚没有探讨揭示细胞自噬是否从表观遗传水准调控胚胎干细胞的多能性转换。

　　本探讨建立了mCherry-GFP-LC3双荧光汇报细胞系，应用体外胚胎干细胞naive-primed转换模子，经过电子显微观看及活细胞监测等技艺阐述了naive态胚胎干细胞多能性转变进程中自噬通量的浮动，证实了自噬对干细胞命运行变的打算性效用（图1）。

　　鉴于RNA-seq和染色质转座酶可及性测序（ATAC-seq）结合生物消息学剖析，本探讨描绘了胚胎干细胞多能性转换进程染色质可及性动态浮动规则，并发觉自噬阻断要求下NANOG作为阻止多能性转变的屏障，一方面抑制分化相干位点的开放，另一方面保持naive多能性基因位点的开放以抑制多能性退出。另外经过染色质免疫共沉淀技艺（ChIP）声明NANOG经过竞争性联合OTX2调控的特异性神经外胚层发育的相干地域来抑制神经元分化。经过CRISPR/Cas9建立的ATG7敲除小鼠模子，估价了自噬丧失会破坏围着床期胚胎的发育，继而导致新生小鼠神经发育反常及死亡。围着床期胚胎的反常发育是导致早期妊娠流产的最重要的原因，针对抉择性自噬在围着床期胚胎发育中调控体制开发相干技艺，对改进动物妊娠和建立naive态大动物胚胎干细胞具备要紧意义（图2）。

　　华中农大动科动医学院副探讨员周吉隆和何海楠博士、张晶晶博士为论文的一同第一作者，华中农大苗义良教授为论文通讯作者。

　　原文链接：

　　https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15548627.2022.2055285

　　在纳米疫苗免疫治疗细菌性肺炎探讨上取得新进展

　　近日，华中农大理学院韩鹤友教授团队在纳米疫苗免疫治疗细菌性肺炎探讨上获进展，相干效果以“Enhancing antibacterial i毫米unotherapy for bacterial pneumonia via nanovaccines coated with outer membrane vesicles”为题在Chemical Engineering Journal杂志上在线发表。

　　抗生素的过度运用已成为当前全球面对的严峻公共卫生难题，而疫苗是抗细菌或病毒感染最为经济有用的形式。多半细菌在全个寿命周期中会分泌外膜囊泡（OMV），他们具备不可复制的双层构造，并含有大批毒力相干蛋白，可行用作潜在的细菌疫苗候选抗原。

　　韩鹤友教授团队巧妙地应用细菌分泌的外膜囊泡制备了一个纳米疫苗，经过刺激机体免疫反映治疗铜绿假单胞杆菌（P. aeruginosa）感染的细菌性肺炎。如图1所示，为了引起充足的抗原特异性免疫，探讨采纳树枝状介孔有机硅纳米颗粒（DMON）为载体负载适量佐剂脂多糖（LPS），并在外层包含OMV抗原，合成了一个具备良好生物相容性的纳米疫苗。将此纳米疫苗注射到小鼠体内后，可迅速被树突状细胞（DC）捕获并交叉呈递到淋巴结内，并刺激DC老练；老练DC外表的组织相容性复合体I（MHC-I）可辩别CD8 T细胞引起细胞免疫；同一时间，老练DC外表的MHC-II又可被协助T细胞辩别，激发延续的体液免疫，终归经过细胞免疫和体液免疫实现对肺炎的免疫治疗。更为要紧的是，纳米疫苗在免疫进程中造成的回想细胞可有用预防细菌的两次感染。

　　如图2所示，活体实验表达，纳米疫苗在三维体积上更有益于被DC内化确保充足的抗原摄入，经过交叉呈递能够与T细胞外表的TCR发展相互效用，并匹配协助分子的相互效用激活T细胞（图1和图2b）。小鼠三次接种纳米疫苗后，可迅速有用的激活免疫体系，发生毒性CD8+T细胞，有多达平凡疫苗180倍的抗体滴度。同一时间，在短期内，纳米疫苗可行在体内平安代谢，体现出良没有问题生物相容性。

　　动物感染模子表达（图3a），免疫后小鼠的血清可行有用清除小鼠体内的细菌，下降了肺部的细菌负载量，使之达到寻常水准。

　　华中农大博士生吴阳为论文第一作者，韩鹤友教授为通讯作者。本探讨相干效果为解决肺部深层组织感染提供了治疗战略，同一时间为设置抗菌、抗病毒纳米疫苗提供了新思路。

　　原文链接：

　　https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.135040