Cell Metabolism報道我校光遺傳學與合成生物學交叉研究中心最新合作研究成果
4月2日，代謝領(lǐng)域國際著名期刊Cell Metabolism以封面文章的形式正式發(fā)表了上海交通大學基礎(chǔ)醫(yī)學院鄭俊克研究員和我校生物反應(yīng)器工程國家重點實驗室、光遺傳學與合成生物學交叉研究中心楊弋教授合作開展的關(guān)于白血病起始細胞（LICs）代謝規(guī)律調(diào)控的最新發(fā)現(xiàn)。論文題為“Metabolic imaging reveals a unique preference of symmetric cell division and homing of leukemia-initiating cells in an endosteal niche”。
干細胞代謝是國際前沿熱點領(lǐng)域。針對當前研究中很難實時、動態(tài)、在體監(jiān)測細胞代謝精細變化的技術(shù)瓶頸，楊弋教授課題組前期發(fā)明了高性能遺傳編碼熒光探針SoNar （Cell Metabolism 2015, 21, 777）。SoNar具有高亮度、高靈敏度、巨大動態(tài)范圍等特點，可實時察覺各種能量代謝信號通路的微細變化。鄭俊克研究員和楊弋教授深入合作，使用SoNar探針技術(shù)研究了臨床常見、惡性程度高且缺乏有效治療手段的M5型急性髓系白血病小鼠模型和原代病人標本，標記和指示小鼠和病人白血病細胞代謝狀態(tài)。該研究通過建立新型基于遺傳編碼的代謝感受器（SoNar）的白血病細胞代謝成像體系，揭示了LICs以糖酵解為主要能量來源的獨特代謝特性，以及代謝狀態(tài)決定LICs在特定骨髓微環(huán)境中的定位、歸巢和對稱分裂等關(guān)鍵細胞命運的新規(guī)律。如封面所示：更為活躍的候鳥燕子代表具有更高糖酵解水平的LICs，每年早春經(jīng)過長途遷徙（需要糖酵解提供能量）回歸南方，并傾向定居于尋常家舍屋檐下（歸巢到骨內(nèi)膜微環(huán)境）而繁衍后代；不活躍的留鳥麻雀具有較低水平糖酵解并喜好在樹上（歸巢到血管微環(huán)境）筑巢。
該研究為理解LICs代謝調(diào)控與其命運決定的關(guān)系提供不同視角，為精確探討不同類型干細胞代謝提供新穎工具和有力借鑒，也為從代謝角度靶向白血病或其他腫瘤提供潛在治療策略。據(jù)悉，在同期雜志中，共有4篇論文探討內(nèi)在代謝調(diào)控規(guī)律調(diào)控生理或病理情況下干細胞命運決定的相關(guān)文章。這篇論文被選為當期封面刊登，體現(xiàn)該論文的重要發(fā)現(xiàn)和技術(shù)上的引領(lǐng)作用。
值得指出的是，我校生物反應(yīng)器工程國家重點實驗室、光遺傳學與合成生物學交叉研究中心發(fā)展的細胞代謝成像技術(shù)、光控技術(shù)受到了國際同行的廣泛關(guān)注，已經(jīng)被近 600個國際一流機構(gòu)研究組跟蹤應(yīng)用。國際同行在Nature Methods期刊 “News And Views”專文高度評價我校發(fā)展的NADH、NADPH等核心代謝物的系列熒光探針，稱它們?yōu)椤皩⒏锩愿淖冄趸€原生物學研究(revolutionize the study of redox biology)”(Nature Methods 2017, 14,671)。
該研究在鄭俊克研究員、楊弋教授的共同指導下完成。研究工作得到了國家自然科學基金面上項目、國家重點研發(fā)計劃項目以及上海市科委等研究項目的資助。
原文鏈接：https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(18)30690-9
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