新闻及香港科大故事
2021
新闻
科大破解人类口腔微生物合成次生代谢小分子促进牙菌斑形成的奥秘
由香港科技大学(科大)海洋科学系及生命科学部讲座教授钱培元带领的一支跨学科研究团队,揭示了人类口腔变形链球菌(Streptococcus mutans)释放出的新型微生物小分子与龋齿的发展有关,为人类口腔微生物群对健康的影响提供了新的科学证据,推动了未来预防龋齿的研究。现该研究成果已发表在权威前沿科学杂志Nature Chemical Biology, 并获Nature以亮点研究进行报道 。
生物膜(biofilm)是由细菌胞外大分子包裹的细菌群体组成;地球上每一个湿润的表面都被生物膜所覆盖。美国国家卫生研究院(National Institutes of Health)早期研究表明,超过80%的人类细菌感染是由生物膜引起的。 变形链球菌是生存在人类口腔的主要天然菌,因其具有形成生物膜和产生有机酸的能力,其长期以来一直被认为是龋齿的主要病原。
龋齿是困扰人类的最常见的慢性细菌感染疾病之一,且治疗费用昂贵。全球每年用于治疗龋齿的经济支出高达数十亿美元 。龋齿的发展是一个复杂的过程,主要依赖于牙齿表面微生物生物膜(又稱牙菌斑)的形成。尽管变形链球菌中关于生物膜形成和发展的大分子已被广泛研究,但小分子次生代谢产物在这种细菌生物膜形成中的作用仍未被深入探究。
钱教授的研究团队致力于运用基因组学、转录组学和化学生物学的方法,研究生物膜的信号分子如何调控微生物及动物間的相互作用。最近,该团队将生物膜研究拓展到公共卫生领域。
新闻
香港科大首次破译深海热液神盾螺共生体基因组
由香港科技大学海洋科学系系主任及讲座教授暨捷成David von Hansemann 理学教授钱培元领导的研究团队,于《自然· 通讯》期刊发表了有关海底热泉一种无脊椎动物—神盾螺共生体的维持和互作机制的最新研究成果。该研究发现神盾螺食道腺(消化系统)中同时存在硫氧化细菌和甲烷氧化细菌两种共生菌,并首次破译了两种共生菌及宿主神盾螺的基因组,揭示了共生体利用化学能量生产营养物质的过程以及适应极端环境的分子机制,为地球生命的起源提供了新的启示。深海热液区具有极高静水压且黑暗无光,热液喷口所喷出经地热加热过的水,高达几百摄氏度,其中还包含很多有毒的重金属元素和化学物质,是一个典型、独特且极端的生态环境。热液喷口的形成与海底岩浆的活动有关。一直以来,关于地球生命的起源有多种假说,其中主流的一种假说是生命的起源来源于深海热液区。深海热液区与地球上绝大部分依靠植物光合作用的生态系统不同,化能合成细菌是这个生态系统的初级生产者,通过利用化学物质的化学能量转换成有机物,从而孕育了海底热液生态系统丰富且独特的生物和基因资源。然而,这些生物如何适应深海热液这个极端环境一直是未解之谜。2019年4月和5月,钱培元教授团队在西南印度洋龙旂热液区利用无人潜航器进行了深潜作业,对由中国首次发现并命名的龙旂热液区进行科学考察,下潜深度约2800米。在龙旂热液区,生活着一种群体庞大的物种神盾螺,因其足部有一片类似盾牌的壳片而得名。该团队发现,在神盾螺食道腺细胞内存在两种形态不同的内共生细菌,分别为硫氧化细菌和甲烷氧化细菌。
2020
新闻
构建香港智慧城市(只供英文版本)
Prof. CHEN Kai, Associate Professor of Computer Science and Engineering, is now the brain behind what will become Hong Kong’s ‘brain’ in future – the next-generation artificial intelligence (AI) computing hub for the entire city that encompasses smart bus schedules, taxi dispatch, typhoon warning, medical diagnosis, fintech and others.
新闻
科大发现阿尔茨海默病治疗新靶标
香港科技大学(科大)研究团队设计了一个研究大脑的崭新方法,不但有助评估潜在药物对阿尔茨海默病(AD)患者的作用,更因而发现了治疗AD的新靶标,为阿尔茨海默病的研究及药物开发开辟新路径。
叶玉如教授 (左二)及其研究团队。
阿尔茨海默病的病理机制研究已开展了数十年,但至今仍未有有效的治疗方法。传统的研究方法在判断分子靶标是否可应用于药物开发方面存有一定的局限性。例如在分子和病理研究中,AD患者脑部会被当作一个整体进行分析,但不同类型的脑细胞以及其异变对AD的作用,却往往因此而被忽视,尤其是一些数量较少、例如仅占脑细胞总数5%的小胶质细胞及1%的内皮细胞等。
由科大研究与发展副校长、分子神经科学国家重点实验室主任及生命科学部晨兴教授叶玉如领导的研究团队,近日不仅解决了这个问题,更同时在内皮细胞和小胶质细胞发现了多个潜在的新分子靶标,可用于开发治疗AD的药物。
叶教授的团队利用先进的单细胞转录组分析技术,分析AD患者遗体大脑中特定细胞的功能。这项技术让研究人员在单细胞水平上追踪传统工具无法观测到的大脑分子变化。研究团队对AD患者大脑中特定细胞的转录组变化作了全面分析,找到与AD相关的细胞亚型和病理途径,并发现在大脑血管中内皮细胞亚群的作用。研究首次发现血管自然的增新程序和内皮细胞亚群中的免疫启动与AD的发病机理有关连,显示血管失调与阿尔茨海默病之间存在联系。研究还发现了新型分子靶标,有助恢复AD患者的神经动态平衡。