寒假期间

科研不停

年2月

国科大科研又有新进展！

鉴定出中原地区迄今最早的化妆品

和中国最早的男性化妆品

并被Nature亮点报道

应邀在Cell撰写

“基因组编辑助力作物改良和未来农业”综述

首次揭示

激活态多巴胺受体配体选择性

和G蛋白选择性的机理

……

让我们一起来看看

国科大年2月

具体的科研动态和最新突破吧！

科研动态概览

揭示我国蚊媒正布尼亚病毒系列新发现

01

艾比湖病毒（EbinurLakeVirus，EBIV）是年从新疆艾比湖地区的凶小库蚊中分离到的一株新的蚊媒病毒，然而目前尚缺乏针对该病毒的感染和传播风险的研究。国科大博士生导师、中科院武汉病毒研究所/生物安全大科学研究中心袁志明团队，国科大研究生导师、中科院武汉病毒研究所/生物安全大科学研究中心夏菡团队，与中山大学公共卫生学院、新疆疾控中心发表了关于我国新发现蚊媒正布尼亚病毒-艾比湖病毒感染风险研究方面的最新论文。

该论文完成了艾比湖病毒感染Balb/c小鼠的发病机理和宿主免疫应答研究。结果表明，小鼠对EBIV高度易感，甚至极低的感染剂量（1PFU）也对小鼠致死。EBIV感染后，小鼠表现出体重减轻，轻度脑炎等临床症状，并在5-9天后死亡。团队在感染小鼠的周围组织和中枢神经系统中检测到病毒，且在肝脏、脾脏、胸腺和脑中均观察到明显的组织病理学变化。血液成分分析显示感染小鼠的白细胞、血小板减少，ALT、LDH-L和CK明显升高。此外，EBIV感染在小鼠的血清，脾脏和大脑中可引起明显的细胞因子变化。本研究提示了该病毒具有潜在感染人或动物的风险。今后仍需对该病毒的主要传播媒介和易感宿主进行进一步研究及长期动态监测。

该研究成果PathogenesisandimmuneresponseofEbinurLakeVirus:Anewlyidentifiedorthobunyavirusthatexhibitedstrongvirulenceinmice2月1日在线发表于FrontiersinMicrobiology。国科大博士研究生赵路（培养单位：中科院武汉病毒所）、中山大学公共卫生学院（深圳）副教授罗欢乐为第一作者，袁志明研究员、夏菡副研究员为通讯作者。

在灰霾污染过程PM2.5中有机污染物的人体健康风险的研究方面取得进展

02

近期，国科大博士生导师、中科院城市环境研究所陈进生团队发表基于长三角地区（南京、上海和宁波）大气PM2.5中多环芳烃（PAHs）和硝基多环芳烃（NPAHs）的季节性观测研究论文，研究了不同PM2.5污染条件下PAHs和NPAHs的分布特征、主要来源及其人体的健康风险，相关成果有助于评估空气污染对人类健康的危害。

该论文研究发现，随着大气污染的加剧，PM2.5中4-环PAH和典型的NPAH（3-硝基联苯(3-NBP)和2-硝基荧蒽(2-NFLT)）占比明显增加，可提高19-40％；2-NFLT与O3和NO2呈显著地正相关，表明大气氧化性增强促进了大气中NPAHs的二次生成。正矩阵因子模型（PMF）源解析结果表明，机动车尾气（44.9-48.7％），煤炭和生物质燃烧（27.6-36.0％）及天然气和油气挥发（15.3-27.5％）是大气PAHs的主要来源，而母体PAHs二次转化（39.8-53.8％）是NPAHs生成的重要途径。

后向轨迹模型分析显示，华北地区的污染气团可导致长三角地区PM2.5中PAHs和NPAHs的浓度水平显著增加。与清洁天气相比，灰霾污染期间PAHs和NPAHs的BaP毒性当量浓度分别提高10-25倍和2-6倍；通过吸入暴露引起的PAHs终生癌症风险增量（ILCR）也表明，灰霾污染期间存在较高的人体健康风险，应考虑采取有效的污染物减排和人体防护措施。

该研究成果AirpollutionincreaseshumanhealthrisksofPM2.5-boundPAHsandnitro-PAHsintheYangtzeRiverDelta,China近期在线发表于ScienceoftheTotalEnvironment。国科大硕士生导师、中科院城市环境研究所洪有为副研究员为第一作者，陈进生研究员为通讯作者。

研制出多功能MXene油墨应用于微型储能器件和自供电集成系统

03

近期，国科大博士生导师、中科院大连化物所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组（组）吴忠帅团队与国科大博士生导师、中科院大连化物所太阳能研究部薄膜硅太阳电池研究组（DNL）刘生忠团队合作，开发出一种多功能的水系MXene丝网印刷油墨，高通量制备出可打印的高比能微型超级电容器和微型锂离子电池，同时构建出基于MXene的全柔性自供电压力传感系统。

该团队设计并开发了一种多功能的水系可印刷MXene油墨，可同时作为高电容电极、灵敏的压力传感材料、高导电集流体、无金属连接线和导电粘合剂。所制备的微型超级电容器具有1.1F/cm2的高面积电容量，通过叠层印刷MXene油墨，个串联的无金属集流体和连接线的微型超级电容器可以输出高达60V的电压。

研究还发现印刷钛酸锂和磷酸铁锂与MXene复合油墨，可获得锂离子微型电池（MX-LIMBs），具有μWh/cm2的高面积能量密度。此外，团队还借助多功能的MXene油墨实现了柔性太阳能电池、微型超级电容器/锂离子微型电池、MXene水凝胶压力传感器的无缝集成，构建了全柔性自供电压力传感集成系统。该集成系统对身体运动响应非常敏感，响应时间仅35毫秒。该多功能MXene油墨为构建可打印的自供电微系统开辟了新的途径。

相关研究成果MultitaskingMXeneInksEnableHighPerformancePrintableMicroelectrochemicalEnergyStorageDevicesforAllFlexibleSelfPoweredIntegratedSystems2月1日发表于AdvancedMaterials。

Nature亮点报道国科大人文学院考古系出土器物残留物分析

04

国科大人文学院考古学与人类学系杨益民教授课题组领衔的研究成果TheriseofthecosmeticindustryinancientChina:Insightsfromayearoldfacecream2月1日在线发表于科技考古领域的国际著名期刊Archaeometr。2月9日，Nature以“TherecipeforChina’soldestknownfacecream:beeffatandground‘moonmilk’”为题亮点（Highlights）报道。

该项工作主要阐述了在陕西省渭南市澄城县刘家洼遗址芮国高等级男性墓葬的随葬微型铜罐中，鉴定出中原地区迄今发现的最早的化妆品，实证了中国早期化妆品产业的兴起。研究团队使用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜-能谱、碳氧同位素分析、气质联用分析、脂肪酸单体碳同位素分析等手段对微型铜罐内的残留物开展了综合分析。结果表明，无机成分主要为淡水环境中生成的一水碳酸钙。

有机成分为反刍动物体脂，并结合当时北方地区的家养动物饲养策略，判断其可能为牛脂。此残留物由牛脂作为基质混合了一水碳酸钙颗粒，为美白化妆品，是目前中国最早的男性化妆品。

构建肺全器官尺度亚细胞精度的数字化解剖方法

05

全面了解肺的复杂生理结构，对于深入探究相关疾病的发生发展规律具有重要意义。然而，目前已有的成像方法无法同时兼顾全肺尺度的成像范围和探测肺泡所需的亚微米级分辨率。为了克服这一难题，研究团队采用显微光学切片断层成像系统（MOST），基于全肺尼氏染色，实现了小鼠肺的全结构、高内涵的呈现与解析。

在此项研究中，研究团队构建了小鼠气管、各级支气管以及终末细支气管的结构，实现了肺泡区海绵状结构的可视化，为小鼠肺组织结构研究提供了更加精确的解剖学数据。同时，该方法还实现了肺内气管、动脉、静脉的同时表征，在三维水平观察到了动脉血管表面沿血流方向的内皮细胞伸长效应。

在对肺精细结构进行解析的同时，科研人员进一步利用荧光标记的交联环糊精有机骨架材料（CL-CD-MOF）为模型吸入微粒，借助荧光-显微光学切片断层成像系统（f-MOST），首次在三维、原位、单颗粒水平上观察了CL-CD-MOF微粒在肺部的空间分布，获得了至今分辨率最高的吸入微粒全肺分布图，实现了吸入微粒在全肺分布测定方法学上的突破。

相关研究成果2月8日在线发表于AdvancedScience。国科大硕士毕业生、MOST平台工程师孙娴（培养单位：中科院上海药物所），华东理工大学和上海药物所联培博士研究生张小川为本研究第一作者。

首次揭示激活态多巴胺受体配体选择性和G蛋白选择性的机理

06

自D1R基因被发现及克隆近30年来，其受体结构仍处于未知状态，极大地限制了人们对D1R配体识别和受体激活机制的理解，成为制约基于结构的靶向D1R受体药物研发的重要科学瓶颈。

针对以上科学难题，国科大博士生导师、中科院上海药物研究所徐华强课题组，联合美国匹兹堡大学张诚课题组、浙江大学医学院与浙江省良渚实验室张岩课题组以及北卡罗来纳大学教堂山分校BryanL.Roth课题组等，揭示了D1R和D2R配体结合口袋的拓扑结构特性、潜在的受体激活机制、配体激动剂选择性识别并激活D1R和D2R的分子机制、D1R的G蛋白偏好性激活决定因素以及D1R和D2R在G蛋白选择性差异上的结构基础等。

研究团队通过解析选择性D1R激动剂以及非选择性多巴胺受体激动剂激活下D1R-Gs以及D2R-Gi复合物的结构，结合功能试验数据，阐释了D1R和D2R在配体选择性以及G蛋白选择性识别上的机制等重要的生物学问题，为开发以D1R和D2R为靶标的选择性药物以及更为安全的抗神经精神疾病类药物提供了重要的结构和理论基础。

研究结果StructuralinsightsintothehumandopamineD1RandD2Rreceptorsignaling

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