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“中國細胞生物學學會2026年全國學術大會?合肥” (CSCB 2026)于2026年4月8-12日在安徽合肥成功召開,這是細胞生物學領域規模最大、最具影響力的盛會。本次大會同期召開了“第十六屆國際細胞生物學大會” (ICCB 2026)和“第十屆亞太細胞生物學大會” (APOCB 2026),共有國內外2100余名代表參會,其中包括來自美國、英國、法國、澳大利亞等20個國家的113位外籍參會代表(其中79位專家作學術報告);大會共邀請18位院士蒞臨指導,其中12位院士帶來精彩學術報告。大會共設31個專題學術分會場(含16個中外交流專場),匯聚國內外370位學術報告人。與往屆相比,分會場報告設置進一步優化,除常規邀請報告、遴選青年學者報告外,特別增設多個學生報告環節,共有78名學生報告人演講展示,為青年學子提供了展示交流的平臺。為分享本次大會的學術交流成果,中國細胞生物學學會聯合BioArt共同策劃了本次分會場的回顧專欄。
[CSCB 2026]分會場回顧之中日韓專場:基因組不穩定性與相關疾病
2026年4月,中國細胞生物學學會全國學術大會在合肥隆重召開。由深圳大學許興智教授、日本東京都醫學科學研究所Hisao Masai教授、韓國蔚山國立科學技術院Kyungjae (KJ) Myung教授及日本京都大學Hiroshi Harada教授共同召集的“Sino-Japan-Korea Session on Genomic Instability and Associated Disorders”分會場成功舉辦。會議分兩個下午場次舉行,匯聚了來自中國、日本、韓國及新加坡等國家的二十余位專家學者,圍繞DNA復制調控、DNA損傷修復、基因組穩定性維持、腫瘤發生發展及衰老機制等前沿問題展開深入交流。
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論壇首位報告人Hisao Masai教授系統闡釋了Rif1調控復制時序的分子機制。Rif1定位于核膜附近并結合染色質,通過形成抑制復制起始的結構域維持晚復制區,揭示了Rif1在復制時序與高級染色質結構耦聯中的重要作用。Kyungjae (KJ) Myung教授介紹了一種精準癌癥治療策略。利用腫瘤細胞特有的插入/缺失突變,設計針對“新生抗原”的CRISPR-Cas9系統,在腫瘤細胞中引發多位點DNA雙鏈斷裂導致死亡,正常細胞不受損傷。團隊進一步將Cas9 nickase與PARP抑制劑聯用,降低脫靶風險。該技術已進入產業化開發階段。
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北京大學王嘉東教授圍繞BRCA2缺陷細胞的存活適應機制展開研究。通過秀麗隱桿線蟲正向篩選及哺乳動物驗證發現,NSFL1C缺失可挽救BRCA2缺陷導致的致死。機制上,NSFL1C通過USP9X抑制AURKB多聚泛素化,維持其著絲粒定位與紡錘體組裝檢查點活性;其缺失促使VCP提前移除AURKB,幫助BRCA2缺陷細胞逃逸有絲分裂死亡。臨床樣本顯示BRCA2突變前列腺癌中NSFL1C/AURKB下調,PP2A抑制劑可重新激活檢查點,產生合成致死效應并增強PARP抑制劑療效。
東京都醫學科學研究所Shintaro Yamada團隊利用S1-seq技術繪制了小鼠減數分裂DNA雙鏈斷裂末端切除圖譜。發現EXO1對切除貢獻有限,ATM同時調控切除起始與延伸。檢測到依賴DMC1的熱點中心信號,推測對應鏈侵入重組中間體。PRDM9可促進重組位點染色質開放,有助于DSB形成及同源修復。
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日本國立遺傳學研究所XIAOXUAN ZHU通過LD-OK-seq技術描繪了HCT116細胞中復制起始區的時序激活模式,大多數起始區在早S期激活。證明復制許可因子ORC/MCM的分布不決定起始區,而firing factor TRESLIN-MTBP是關鍵限制因子。RIF1缺失導致TRESLIN-MTBP無法富集于早期起始區,引起復制時序崩解。DDK促進MCM-DH磷酸化以招募TRESLIN-MTBP,RIF1-PP1去磷酸化拮抗該過程,共同決定人類復制時序建立。
韓國基礎科學研究所Seula Jeong等人發現小分子UNI418通過抑制PIKfyve和PIP5K1C降低IP6水平,激活CUL4A-WDR5依賴的蛋白降解,促使RAD51、CtIP和CHK1降解,抑制HR修復,增強PARP抑制劑敏感性。體內實驗顯示UNI418可抑制PARP1缺失腫瘤生長,為克服PARP耐藥提供新策略。
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深圳大學醫學部劉寶華教授提出“衰老中心法則”,強調DNA、RNA與蛋白質通過互作網絡共同調控復制、轉錄、翻譯、修飾與降解。以神經退行性疾病、晝夜節律及器官再生為例,說明系統性調控對衰老的影響,并提出通過基因編輯、營養干預與精準調控延緩衰老。
中國科學院杭州醫學研究所黃金舟團隊發現SLFN5是DNA雙鏈斷裂修復中53BP1高階染色質拓撲形成的關鍵調控因子。SLFN5在53BP1下游募集至損傷位點,通過促進受損染色質運動和53BP1寡聚化驅動其微結構域組裝;該過程依賴SLFN5的ATPase活性及LINC-微管軸。SLFN5缺失會破壞53BP1拓撲,導致NHEJ受損、端粒融合和CSR下降,并在BRCA1缺陷細胞中恢復HR、誘導PARP抑制劑耐藥。團隊還發現SLFN5主要通過與H1.1相互作用調控破碎染色體的聚集。
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S12論壇最后,兩位學生報告人分享了各自的研究進展。來自京都大學的Takakuni Dohkai研究發現,缺氧并非誘導癌細胞G1阻滯,而是以非HIF依賴方式降低DNA復制速度、延緩S期進程,其機制可能與PIF1下調及G4結構積累有關,為逆轉缺氧腫瘤放化療耐受提供新思路。UNIST的Juyeong Yoo揭示ATAD5通過其N端橋接UAF1–USP1與PCNA,促進Ub-PCNA在DNA上的快速去泛素化,并協同USP7、USP11增強該過程;ATAD5缺陷會加重復制壓力下DNA損傷積累,威脅基因組穩定性。
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繼4月10日S12分會場的深入交流后,4月11日S23分會場接續舉行,由深圳大學許興智教授與日本京都大學Hiroshi Harada教授共同召集,圍繞DNA復制、損傷修復、染色體黏連、翻譯后修飾及細胞穩態調控等前沿問題展開深入交流,展現了該領域的最新進展與國際合作活力。
會議伊始,深圳大學許興智教授系統闡述了UFMylation修飾在維持基因組穩定性中的關鍵作用。在DNA雙鏈斷裂應答中,MRE11的K282位點UFMylation促進MRN復合物組裝、ATM激活及同源重組修復;在復制壓力下,PARP1的K548位點UFMylation增強其PARylation活性,促進CHK1激活及停滯復制叉重啟;在正常復制中,UFL1催化MCM5的K583位點UFMylation,穩定CMG解旋酶復合體,促進復制起始與叉推進。該研究揭示了UFMylation通過MRE11、PARP1和MCM5分別調控DSB修復、復制壓力應答及生理性復制的多層次機制。
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來自深圳大學的侯文雅團隊發現微蛋白RSMC在sister chromatid cohesion建立中的新功能。S期DNA復制時,PARP1對RSMC進行PARylation修飾,增強其與Sororin結合,促進Sororin染色質募集及抗Wapl活性。該通路與ESCO1/2介導的SMC3乙酰化協同保障黏連建立。過表達RSMC可挽救PARP抑制劑造成的黏連缺陷,提示微蛋白在染色體穩態中的重要意義。
中國醫科大學曹流教授提出細胞穩態調控的“陰陽平衡”理論,認為腫瘤與衰老同源,核心在于細胞應對基因組、氧化及代謝應激的穩態維系能力。DNA損傷應答、細胞周期阻滯、凋亡、衰老、自噬及線粒體調控共同決定細胞命運;穩態不足促癌,過度則加速衰老,呈現“雙刃劍”效應。
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同濟大學毛志勇教授團隊分享了關于裸鼴鼠cGAS蛋白的獨特功能。研究發現,裸鼴鼠cGAS因4個關鍵氨基酸的改變,由人/鼠中的HR抑制因子轉變為促進因子,通過延長染色質滯留、增強FANCI-RAD50互作,提高同源重組修復效率。此外,團隊還構建了Rosa26X4L4/+小鼠,持續過表達XRCC4和DNA LIG4以增強NHEJ修復,結果顯示基因組穩定性顯著提升,野生型及LmnaG609G/+早衰小鼠壽命延長,心臟、骨骼、運動和認知功能亦獲改善,提示靶向DNA修復具有抗衰老潛力。
南京大學NIIKURA YOHEI團隊發現MAD2過表達細胞存在合成劑量致死弱點:TSG101耗竭選擇性誘導間期死亡,依賴AIFM1-PML-DAXX通路,伴隨PML核體解體、線粒體損傷及AIFM1釋放。TSG101 C端磷酸化及MAD2構象狀態為關鍵調控節點,為MAD2高表達腫瘤提供了新靶向策略。
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來自日本京都大學的Hiroshi Harada團隊揭示了腫瘤缺氧通過抑制同源重組修復驅動基因組不穩定性及腫瘤內異質性形成的機制。缺氧使2OGDD家族蛋白失活,削弱CtIP與DNA2、ExoI的相互作用,抑制DNA末端切除及RPA2、RAD51募集,導致DNA雙鏈斷裂修復受損和Indels突變積累。TCGA分析進一步證實,高缺氧特征腫瘤中Indels突變顯著增多,支持缺氧促進癌癥基因組不穩定和多克隆演化的觀點。
同校的Takaaki YASUHARA教授聚焦轉錄在基因組穩定性中的雙重作用。研究顯示,轉錄活躍區發生DSB后,Rad52識別DNA-RNA雜交體并促進XPG加工R-loop,啟動轉錄相關同源重組修復。而轉錄抑制和核仁應激誘導CITIs,使活躍染色質聚集于核仁,促進基因融合和易位,揭示了轉錄、修復與核仁應激的緊密聯系。
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浙江大學黃俊教授鑒定出MSANTD4是獨立于BRCA1/2–RAD51通路的復制叉保護蛋白,可特異識別3′-tailed dsDNA,富集于復制壓力下的reversed forks,抑制RPA–BLM/WRN–DNA2復合體介導的新生DNA過度切除。MSANTD4缺失會加劇復制壓力下的染色體不穩定,并在BRCA1/2缺陷背景下進一步加重損傷。此外,MSANTD4可能受PLK1的PBD結構域識別及T192位點磷酸化調控。
新加坡國立大學機械生物學研究所Bin Sheng WONG博士報告了持續性低滲應激對細胞分裂的影響。低滲應激延遲細胞進入有絲分裂并增加染色體分離錯誤,導致非整倍體風險上升。機制上,低滲應激誘導染色質高凝聚并阻礙分裂后細胞核擴張,使核體積減小、p53在核內濃度升高,從而激活下游轉錄程序。該研究揭示了一種依賴核尺寸變化的機械敏感型p53保護機制。
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S23論壇最后,兩位學生報告人分享了各自的研究進展。深圳大學醫學部李嘉恒發現,GNL2在PARP1依賴的PAR化修飾后招募Helicase X至DNA雙鏈斷裂位點,促進R-loop清除和同源重組修復;該蛋白在結直腸癌中高表達并增強放療耐受,提示其為潛在放療增敏靶點。浙江大學方倚正基于納米孔篩選發現WDR5選擇性寡聚化誘導劑WZ-1,揭示其通過結合WBM位點并觸發硫醇-二硫鍵交換實現CaPPO機制,進而擾亂WDR5功能并下調靶基因轉錄,具有治療開發前景。
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撰稿人:宋亞偉、陳玉婷
審核人:許興智
【CSCB 2026】分會場回顧之發育與疾病的染色質調控
4月10日下午,“S19: 發育與疾病的染色質調控(Chromatin Function in Development and Diseases)”分會場,在合肥濱湖國際會展中心2號館204會議室順利舉辦。本場學術會議由染色質生物學分會翁杰敏和藍斐會長聯合召集,林承棋秘書長組織,匯聚國內外頂尖高校與科研院所的10位專家和2位學生帶來專題學術報告,圍繞胚胎發育、疾病發生發展進程中的表觀遺傳調控核心機制,開展深度學術研討與前沿成果交流,為染色質生物學與表觀遺傳領域搭建了高效的學術互通平臺。
會議開篇,中國科學院生物物理所朱冰院士率先帶來題為“Regulation of heterochromatin”的報告,系統分享團隊在組成型異染色質調控領域的最新突破性成果。組蛋白H3K9me3修飾作為組成型異染色質的核心標志物,在基因組中除廣泛分布的寬泛H3K9me3 domain外,還存在許多尖銳的solo peak。朱冰老師團隊近期的工作闡明了,在RLF協調下,SETDB1、SUV39H1/2等組蛋白甲基轉移酶與KDM3A/B等去甲基化酶分工協作,精確建立H3K9me3 solo peak并限制其擴散的分子機制。
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緊隨其后,武漢大學李國紅教授帶來題為“Chromatin structure and transcription regulation”的專題分享。組蛋白變體H2A.Z第119位賴氨酸泛素化修飾,會引發染色質凝集,進而抑制相關基因表達。李老師團隊研究證實,去泛素化酶USP21可特異性催化H2A.Z K119ub1的去泛素化,而連接組蛋白H1能顯著提升USP21的酶活;該調控通路可有效激活分化、免疫相關基因轉錄,參與調控了M1/M2型巨噬細胞極化等關鍵生命進程。
東南大學羅卓娟教授的匯報主要圍繞轉錄延伸復合物SEC如何利用其激酶活性促進轉錄機器的暫停與釋放,以及其如何為轉錄延伸過程建立合適的下游染色質環境。其團隊研究表明,SEC復合物通過磷酸化SPT5促進轉錄由暫停向延伸轉變,同時通過磷酸化CHD1調控下游核小體的精準定位,從而為轉錄延伸建立穩定適宜的染色質環境。
華東師范大學翁杰敏教授以體細胞DNA甲基化維持為核心方向,展開深度學術分享。翁杰敏教授指出,體細胞中DNA甲基化主要依賴UHRF1與DNMT1兩大核心蛋白共同維系。其團隊研究發現,在腫瘤細胞系中二者聯合敲除需較長周期才會損傷細胞存活;而在腫瘤患者體內,X染色體上癌睪丸抗原基因異常激活,靶向干預UHRF1與DNMT1可快速殺傷腫瘤細胞。
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中國科學院分子細胞卓越創新中心杜雅蕊研究員的報告聚焦于早期胚胎發育父本染色體DNA甲基化建立機制。甲基轉移酶Dnmt3a缺失會直接導致精子發生受阻,杜老師團隊創新性采用孤雄單倍體類精子、先失活再激活的實驗策略,成功構建父本染色體DNA甲基化缺失的小鼠胚胎模型;借助該模型證實,胚胎植入前會發生兩波從頭甲基化修飾,可有效恢復父本染色體DNA甲基化水平。
復旦大學生物醫學研究院藍斐研究員,圍繞去甲基化酶TET2的micro exon調控展開分享。其團隊通過跨物種進化分析發現,TET2在進化過程中新增一段僅編碼8個氨基酸的微外顯子。該微外顯子可顯著增強TET2的去甲基化酶活性,同時調控其在基因組上的結合分布,為DNA去甲基化機制研究提供了全新視角。
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天津醫科大學吳旭東教授以炎癥性腸病為研究落腳點,介紹了組蛋白變體H2A.Z的疾病調控作用。其研究表明,H2A.Z可發揮轉錄剎車功能,精準調控巨噬細胞激活進程;GAS41與TIP60蛋白表達異常,會干擾H2A.Z在染色質上的沉積,進而誘發炎癥反應持續進展,提升炎癥性腸病發病風險,為腸道炎癥疾病的表觀遺傳干預奠定了理論基礎。
中國科學院生物物理所陸發隆研究員,帶來題為“Epigenetic regulation mediated by RNA poly(A) tails”的精彩分享,聚焦配子發生與胚胎發育中RNA poly(A)尾的調控作用。陸老師團隊利用其自主研發的PAIso-seq技術,實現了對poly(A)的檢測,并發現poly(A)的異常將影響RNA的翻譯效率,致使合子基因組激活異常和胚胎發育阻滯。
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廣州實驗室姚紅杰教授圍繞R-loop調控技術與機制展開分享,報告題為“Novel R-loop Technology Development and Functional Mechanism Studies”。其團隊自主研發特異性R-loop檢測技術RIAN-seq,利用該技術,他們發現存在一批GC含量較低的R-loop在胚胎發育過程中時期特異性出現,并且調控著major ZGA的過程。
清華大學劉念副教授以轉座子調控為核心,帶來題為“RNA-dependent regulatory functions of transposable elements in development and disease”的報告。團隊研究發現,SVA和LINE1等轉座元件存在H3K9me3與H3K27ac二價修飾,兩種修飾分別位于轉座子5’端與3’端,實現轉座子活性的精細化調控;同時,這類轉座元件可通過RNA依賴的方式發揮增強子活性,進而參與基因轉錄調控。
中南大學的博士生沈云帆圍繞染色質結合蛋白DEK展開研究,闡釋了該蛋白通過調控核小體定位、維持細胞命運多樣性的核心機制。
日本筑波大學的博士生Haruka Kanamaru聚焦于人和小鼠肌肉相關基因MYH4在激活機制上的差異,利用人源iPSC衍生肌細胞并結合表觀組學手段,探究MYH4的調控機制,特別是相關順式調控元件及c-Maf依賴的染色質重塑。
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至此,本次“S19: 發育與疾病的染色質調控”分會場圓滿落幕。會議全方位展示了國內外染色質生物學領域的最新前沿成果,打通了基礎科研與臨床疾病研究的互通壁壘,為領域內科研人員搭建了學術交流和思想碰撞的優質平臺。后續隨著染色質調控機制研究的持續深入,相關科研成果有望轉化為疾病診療新方案,為生命科學研究與人類健康事業發展注入全新動力。
撰稿人:孫慧慧、沈云帆
審核人:藍斐、翁杰敏
[CSCB 2026]分會場回顧之TGF-β與Wnt信號網絡分會場成功舉辦,共探生理病理新機制
在S20“TGF-β與Wnt信號網絡及其生理病理功能”分會場上,多位專家圍繞TGF-β和Wnt信號通路,研討了其在信號轉導調控分子機制、信號在發育與疾病中的生物學功能等方面的最近進展。該分會場由清華大學郗喬然教授和南昌大學嚴曉華教授共同組織。中國細胞生物學學會副理事長馮新華教授和100余名聽眾共同參與了分會場討論。
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浙江大學馮新華教授團隊揭示了TGF-β信號通路中一個全新的調控機制。研究發現,DCAF6是一種新的TRIM33泛素連接酶,通過靶向TRIM33第850位賴氨酸誘導其經泛素-蛋白酶體途徑降解,從而解除TRIM33對Smad4的單泛素化抑制作用。這一過程產生雙重效應:一方面增強Smad4依賴的轉錄及生長抑制功能,另一方面消除TRIM33介導的發育相關信號。因此,DCAF6作為分子開關,精確調控TGF-β信號在Smad4與TRIM33兩條通路之間的分配。該發現深化了對TGF-β信號動態調控機制的理解,并為靶向該通路的疾病治療提供了新思路。
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清華大學郗喬然研究員團隊介紹了精氨酸酶1(ARG1)在早期胚胎發育中的新功能。通過小鼠胚胎干細胞模型發現,ARG1在原條區誘導表達,受轉錄因子SOX17調控,并參與中內胚層分化。在機制上,Nodal信號通路不僅通過轉錄因子驅動細胞命運決定,還調節ARG1介導的多胺代謝,影響eIF5A的亞精胺化修飾,進而調控全局蛋白翻譯效率。ARG1敲低會導致多胺代謝物下降及翻譯受損。因此,ARG1作為連接Nodal信號與代謝調控的關鍵節點,通過多胺代謝與翻譯調控共同參與細胞命運決定過程。
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深圳理工大學耿勇研究員分享了其團隊在LGR4受體參與Wnt信號激活的研究進展。在Wnt信號活化過程中,LGR4受體擁有三種不同構象,并開發出能阻斷該信號的納米抗體。該抗體可抑制Wnt通路并促進脂肪產熱,為肥胖治療提供了新策略。
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浙江大學張龍教授團隊近期研究發現,L-乳酸積累是腫瘤中TGF-β信號從抑瘤轉向促瘤的關鍵分子開關。SMAD4蛋白MH1結構域和MH2結構域的特定賴氨酸位點都可發生乳酰化修飾。其中MH1結構域乳酰化減弱SMAD4與DNA的結合能力,并破壞TGF-β誘導的SMAD4相分離以及細胞生長抑制作用;而MH2結構域乳酰化能促進腫瘤轉移。體內實驗證實,阻斷乳酸產生或抑制SMAD4乳酰化可恢復TGF-β的抑瘤功能,同時抑制腫瘤轉移。上述發現為靶向TGF-β信號干預腫瘤提供了新的依據。
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東北大學盛韌教授團隊研究發現,G蛋白偶聯受體GPRX是調控腫瘤微環境的關鍵因子。GPRX通過與Wnt轉運蛋白WLS結合,將其錨定在內質網,從而限制Wnt配體的分泌。在肝細胞癌中,GPRX主要表達于腫瘤相關巨噬細胞(TAMs),并通過抑制巨噬細胞分泌Wnt5a,導致腫瘤細胞內Wnt/β-catenin信號過度激活,促進腫瘤增殖。巨噬細胞特異性敲除GprX可增加微環境中Wnt5a水平,拮抗Wnt/β-catenin活性,顯著抑制腫瘤生長。該研究揭示了GPRX-WLS-Wnt5a-β-catenin信號軸在肝細胞癌微環境塑造中的核心作用,為靶向腫瘤相關巨噬細胞的免疫治療提供了新靶點。
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電子科技大學張新軍教授團隊揭示了Wnt信號中受體降解的關鍵分子機制。研究發現,Wnt刺激可觸發ZNRF3/RNF43對Frizzled 5/8受體的選擇性內吞與降解,而R-spondin則通過穩定FZD5/8拮抗該過程。進一步機制研究表明,ZNRF3/RNF43中含有一個保守的絲/蘇氨酸富集區,其磷酸化是受體識別的先決條件。該區域磷酸化后,ZNRF3/RNF43能夠結合Wnt激活的LRP6協同受體,從而協調Frizzled與LRP6的降解,形成負反饋調控。該研究揭示了基于磷酸化的受體識別新模式,為理解Wnt信號精細調控及腫瘤發生機制提供了重要見解。
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南昌大學嚴曉華教授團隊發現,KLF蛋白家族成員KLFy在肝細胞癌中表達下調與患者不良預后相關,它在多種原發肝癌模型中抑制腫瘤生長;單細胞測序顯示KLFy抑制表皮細胞-間質細胞可塑性(EMP)程序。深入研究發現,KLFy與YAP蛋白發生共相分離,抑制YAP蛋白的流動性,減弱YAP在基因組上的結合和染色質開放性,從而抑制YAP誘導的腫瘤細胞EMP可塑性。該研究揭示了Hippo/YAP信號調控和肝癌細胞可塑性調控的新機制,為腫瘤治療提供了新策略。
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云南大學陳茂榮研究員團隊通過整合多重篩選策略,系統鑒定了Wnt信號通路的新型調控因子。研究團隊采用高通量cDNA過表達篩選與CRISPR-Cas9敲除篩選,結合Wnt/β-catenin響應性轉錄報告系統,分別鑒定獲得功能獲得性與喪失性調控因子。同時,應用鄰近標記技術(如TurboID)標記核心Wnt組分LGR4,聯合質譜分析繪制其近端相互作用網絡。整合三種篩選數據后,團隊揭示了一系列此前未知的調控因子,作用于配體-受體互作、β-catenin穩定性及轉錄調控等多個通路層面,為相關疾病治療發掘了新靶點。
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中南大學湘雅醫院付凱研究員團隊研究發現,TRIM24在結直腸癌組織中表達升高并呈現部分胞質定位。研究發現,激酶AURKB磷酸化TRIM24第1042位絲氨酸,促使其向胞質轉位;胞質中的TRIM24作為E3泛素連接酶,靶向降解抑癌因子VHL,從而激活AKT信號通路并穩定β-catenin,增強Wnt信號活性,促進結直腸癌細胞增殖。
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清華大學牛宇迪同學匯報了力學刺激可通過一種新型“力學編程”機制抑制TGFβ信號通路。在小鼠胚胎模型中,機械應力下調SMAD2/3蛋白豐度并加速內皮細胞特化。定量蛋白質組學鑒定到一個核定位蛋白作為關鍵力學效應分子。機制上,力學信號觸發膜受體短暫聚集與SMAD2/3磷酸化,但隨即進入持續性抑制階段——效應分子結合磷酸化SMAD2/3并介導其經蛋白酶體降解,同時轉錄反饋環路進一步強化抑制作用。該研究揭示了力學信號通過“瞬時激活-持續抑制”的雙相調控模式拮抗TGFβ信號,為利用物理微環境指導細胞命運提供了可編程策略。
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中國科學院上海藥物研究所孫麗匯報了BCL9驅動的Wnt信號在特發性肺纖維化(IPF)中發揮關鍵致病作用。通過抑制BCL9,可有效重塑纖維化的免疫微環境,減輕肺纖維化程度。機制研究發現,巨噬細胞通過調控成纖維細胞的肌源性-脂源性表型轉換影響IPF中AT2細胞的比例。研究團隊開發的hsBCL9z96干預策略在包括IPF患者來源細胞在內的人源細胞模型中顯示出良好的轉化潛力。該研究揭示了BCL9作為IPF治療新靶點的可行性。
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上述研究報告從分子機制、代謝調控、結構生物學、機械感知到臨床轉化,系統揭示了TGF-β與Wnt信號網絡在發育、癌癥、纖維化和代謝疾病中的關鍵作用,為精準治療提供了多個新靶點和新策略,激發了分會場的熱烈討論。
撰稿人:劉可涵、余星晨
審稿人:郗喬然、嚴曉華
[CSCB 2026]分會場回顧之生殖細胞發生與發育的分子機制
S31生殖細胞發生與發育的分子機制會場上,九位專家報告了從基礎發現到轉化應用的最新進展。以下為各團隊工作的精要總結。
清華大學生命科學學院頡偉教授團隊通過開發一系列超靈敏染色質分析技術,團隊系統繪制了小鼠早期胚胎發育過程中染色質可及性、組蛋白修飾及三維染色質架構的動態圖譜,揭示了母源-合子轉變期間高度動態且非經典的染色質調控模式。近期,研究進一步鑒定出控制合子基因組激活及首次細胞命運決定的關鍵轉錄因子。然而,在非成熟表觀基因組背景下胚胎轉錄程序如何建立,以及胚胎表觀基因組如何被正確恢復,仍是未解之謎。頡偉團隊的最新研究表明,轉錄因子與表觀因子協同作用,共同建立胚胎基因表達程序,并逐步恢復DNA甲基化、組蛋白修飾及三維染色質組織等表觀遺傳信息,為理解生命起始的分子基礎提供了重要見解。
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中國農業大學生物學院張華教授團隊通過譜系示蹤小鼠模型,系統重建了活化卵母細胞在整個生命周期中的體內發育軌跡。研究發現,活化卵母細胞的壽命存在顯著的年齡依賴性異質性:部分在成年早期激活的卵母細胞快速發育,而另一些則可持續至生殖晚期甚至終末期,從而支持長期生育力。進一步分析表明,活化卵母細胞壽命的差異受次級卵泡發育進程的調控,揭示次級卵泡發育是調節雌性生殖能力的緩沖機制。單卵母細胞蛋白質組學顯示,活化卵母細胞的轉錄和代謝狀態隨其壽命不同而變化,其中FURIN的差異表達調控卵母細胞分泌因子的釋放效率,進而協調活化卵母細胞與其所在次級卵泡的同步發育,延長卵母細胞體內存活時間。該研究為理解雌性生殖優化策略提供了新的動態發育圖譜。
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中國科學院深圳先進技術研究院甘海云研究員團隊建立了一種合成表觀遺傳技術平臺,并利用多能干細胞模型,系統闡明了環境因素如何通過組蛋白修飾的改變來調控細胞命運。表觀遺傳機制作為生命過程與疾病發生的核心調控樞紐,對維持機體穩態至關重要。細胞身份確立后,其表觀狀態仍會受到內外環境、細胞分裂及分化過程的動態影響。該研究構建的合成表觀平臺為解析環境-表觀-細胞命運之間的因果關系提供了有力工具。研究團隊發現,特定的環境信號可通過誘導組蛋白修飾的定量與定性變化,進而指導多能干細胞的分化方向或維持其干性。該平臺不僅加深了對表觀調控機制的理解,也為未來通過表觀干預手段調控細胞命運、治療相關疾病提供了新的技術路徑。
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南京大學丁利軍團隊究員團隊發現,顆粒細胞的甲羥戊酸代謝通路是調控卵母細胞質量的關鍵因素。在年輕小鼠卵泡中,卵母細胞恢復減數分裂時,MI期卵母細胞周圍的顆粒細胞脂質代謝活躍,甲羥戊酸通路基因表達顯著增強。抑制該通路可阻斷卵母細胞減數分裂進程并增加非整倍體率,受精后胚胎發育停滯于2細胞期。機制上,顆粒細胞合成FPP和GGPP,通過間隙連接轉運至卵母細胞,對CDC42和RAC1進行異戊二烯化修飾,促進F-肌動蛋白在卵母細胞皮質區分布,保障正常減數分裂。衰老顆粒細胞中甲羥戊酸代謝中間產物減少,導致EGF信號傳導和卵母細胞F-肌動蛋白組裝障礙,減數分裂異常。補充甲羥戊酸、FPP或GGPP可顯著改善衰老卵母細胞的減數分裂缺陷并提升其質量。
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上海交通大學醫學院李慶團隊研究發現,E3泛素連接酶TRIM37是原始生殖細胞在遷移過程中的關鍵命運守護因子。Trim37缺失導致小鼠原始生殖細胞從胚胎期E9.5開始出現嚴重缺陷,至E12.5完全耗竭,并異常轉分化為體細胞。機制研究表明,TRIM37通過其MATH結構域結合TRIM28,并利用RING結構域對TRIM28進行泛素化修飾,從而增強二者互作并促進TRIM37核滯留。TRIM37的出核強制轉位或連接酶活性破壞,以及TRIM28泛素化位點突變,均可損害原始生殖細胞的維持。進一步發現,由AP2γ調控的TRIM37-TRIM28復合物通過降低染色質可及性和H3K27ac修飾,沉默原始生殖細胞中體細胞相關基因的表達。該研究揭示了TRIM37-TRIM28-AP2γ軸在表觀重編程過程中守護生殖細胞身份、防止體細胞轉分化的核心機制,并為Mulibrey侏儒癥相關不育提供了分子層面的新見解。
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中國科學院動物研究所王紅梅團隊針對人類早期胚胎發育研究面臨的倫理與技術挑戰,建立了食蟹猴胚胎長期體外培養體系,并結合階段性體內分析,系統解析了從原腸運動到早期器官形成的關鍵發育事件,包括原條形成、體軸建立、三胚層特化及神經管閉合等。同時,團隊揭示了胎盤從最早細胞出現到功能器官建立的完整發育軌跡,闡明了胎盤保護母體內環境穩定并協調多器官支持胚胎發育的核心機制。在此基礎上,團隊進一步構建了滋養層類器官和干細胞胚胎模型,并與子宮內膜類器官共培養,成功模擬了人類胚胎著床過程,為反復著床失敗患者的個性化藥物篩選和治療干預提供了新策略。該研究為理解靈長類早期發育及生殖相關疾病開辟了新路徑。
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北京大學湯富酬團隊致力于開發基于單分子長讀長測序平臺的新一代單細胞多組學測序技術,涵蓋基因組、表觀組、轉錄組及多組學聯合分析。該技術突破為解析人類生殖系細胞發育及相關疾病中的“暗物質”提供了有力工具——即傳統短讀長測序難以觸及的復雜基因組區域、表觀調控元件及結構變異等。利用這一技術平臺,團隊系統繪制了人類生殖細胞發育過程中的表觀遺傳調控網絡,揭示了生殖系細胞命運決定的關鍵分子事件,并深入探究了不孕不育相關疾病的表觀調控異常。該研究不僅深化了對人類生殖系發育基本規律的理解,也為生殖系統疾病的診斷與治療提供了新的技術路徑和理論依據。
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中國科學院生物物理研究所劉江團隊成功開發了名為“SmC-seq”的空間DNA甲基化測序技術。該方法基于微流控系統,可在約單細胞尺度上實現全基因組、無偏倚的DNA甲基化圖譜繪制。應用該技術解析小鼠胚胎植入后發育過程,研究團隊觀察到內細胞團來源細胞中DNA甲基化的清晰空間梯度模式,并發現E8.5期胎盤呈現具有不同功能特化的三層甲基化格局。尤為意外的是,植入后母體蛻膜發生全基因組范圍DNA去甲基化,去甲基化的細胞獲得干性并轉變為營養供給干細胞,其去甲基化基因涉及胞吐作用和營養合成,可在功能性胎盤形成前為胚胎提供卵黃營養支持。該技術為空間表觀組學研究提供了全新工具,并揭示了DNA甲基化在胚胎發育與母-胎營養交換中的新功能。
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南方醫科大學汪妹與合作者通過多階段生精細胞純化結合靶向代謝組學技術,系統構建了小鼠精子發生的階段特異性代謝圖譜。該研究揭示了雄性生殖細胞發育過程中有序的代謝重編程軌跡。功能實驗表明,亞精胺對精原干細胞維持至關重要,而脂肪酸β-氧化參與精原干細胞分化進程。進一步分析揭示了典型的階段特異性代謝轉換,例如減數分裂啟動時甲硫氨酸循環代謝物升高,以及精子細胞中脂肪酸富集,反映了不同發育階段的獨特代謝需求。此外,對衰老睪丸的代謝譜分析發現廣泛的代謝改變,尤其以脂質代謝失調最為顯著。該研究提供了一個全面的代謝資源庫,并揭示了時間編程的代謝狀態協調精子發生的調控框架,為男性不育及衰老相關生殖功能下降的研究提供了新見解。
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同濟大學曹政博士生及合作者利用液相色譜-串聯質譜平臺,系統分析了小鼠不同發育階段睪丸、生精細胞及附睪精子中27種RNA修飾的表達譜,揭示了RNA修飾在精子發生與成熟過程中的動態規律及協同互作模式。研究發現,大多數RNA修飾從睪丸到附睪經歷漸進式重編程,在成熟精子中最終下調;不同RNA修飾特異性富集于特定生精細胞及精子成熟階段。進一步利用2型糖尿病小鼠模型,發現附睪成熟過程中精子RNA修飾發生動態重編程,修飾譜及修飾間關聯網絡顯著改變。該研究首次描繪了精子發生與成熟過程中RNA修飾的動態全景圖,揭示了其在糖尿病模型中的變化軌跡,為理解RNA修飾依賴的精子發生及附睪成熟過程中的表觀重塑提供了新見解。
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海南醫科大學黃優博士生與合作者成功建立了穩定的獼猴睪丸類器官模型。研究團隊采用優化的三維細胞外基質培養結合微流控技術,以食蟹猴原代睪丸細胞(包括精原干細胞、支持細胞和間質細胞)為種子細胞,構建了具有睪丸樣形態和核心功能的類器官。形態學和免疫組化分析顯示,三維培養21天后形成的類器官具備類似生精小管的完整結構,并表達各類細胞的特異性標志物。功能檢測證實,該類器官可持續分泌睪酮和乳酸,并支持生殖細胞減數分裂進程。研究進一步通過多組學整合分析鑒定了精子發生的關鍵調控因子,并利用CRISPR/Cas13基因編輯技術解析其在維持精原干細胞干性、支持細胞功能及生殖細胞分化中的作用。該模型還為藥物生殖毒性測試提供了新的實驗平臺,為理解靈長類及人類精子發生的分子機制提供了重要工具。
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北京大學王艷博士生與合作者開發了一種基于第三代測序平臺的新型單細胞全基因組測序方法——Refresh-seq。該方法采用限制性內切酶切割與連接策略,使單細胞內兩個等位基因被切割為相近片段并傾向于同步擴增,從而顯著降低了等位基因丟失率。應用Refresh-seq對F1雜交小鼠的688個精子細胞和272個雌性單倍體細胞進行分析,團隊以較低的測序深度獲取了高分辨率的小鼠減數分裂重組遺傳圖譜,揭示了減數分裂交叉中的性別二態性,并高精度地對精子與雌性單倍體細胞中的結構變異進行了分型。由于等位基因丟失率低,Refresh-seq在篩選非整倍體精子與卵母細胞方面表現優異,展現了在植入前遺傳學診斷等醫學應用中的巨大潛力。
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學術合作組織
(*排名不分先后)
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戰略合作伙伴
(*排名不分先后)
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