第五届金属组学国际研讨会大会报告（六）

　　分析测试百科网讯 2015年9月9日-12日，第五届金属组学国际研讨会在北京西郊宾馆召开，会议由中国科学院科院高能物理研究所、清华大学共同主办，来自世界各地的近200位金属组学领域的专家学者汇聚一堂，探讨金属组学的最新进展及未来展望。

　　9月12日上午的B会场，来自京都大学的Yuko Yamagata、四川大学的Tao Wang、Wen Yin、Wenjing Zhang、I.Chiricuta肿瘤研究所的Eva Fischer-Fodor、中山大学的葛瑞光、蔚山国家科学技术研究所的Hyuck Jin Lee、中国地质大学（武汉）的Zhenli Zhu、那不勒斯费德里克二世大学的Antonello Merlino、ITMO大学的Iurii A. Orlov、上海交通大学的Xinqing Zhao、北京大学公共卫生学院的Bing Cao、中山大学的Wei Xia、昭和药科大学的Yasumi Anan、深圳大学的Du Xiubo、中国科学院的Liming Wang进行了精彩的演讲。

　　京都大学 Yuko Yamagata

　　来自京都大学的Yuko Yamagata带来题目为《Stable isotope signature of Fe for marine creatures》的报告。铁是很重要的无机营养物，几乎所有的植物和动物中都有。尽管铁同位素数据的数量非常有限，但是测得的低营养级（TL）海洋生物中的铁同位素比率（56Fe/54Fe和57Fe/54Fe）与用于海水样本相比却没有显著变化。此外，铁同位素比率与河水或区域的生物活性变化相关，因此，高营养水平的海洋生物中的铁同位素很适合评估在陆地和海洋环境之间生物铁循环的差异。报告中的研究表明，高营养级（金枪鱼，鲨鱼和海豹）的海洋生物中的铁同位素的显著改变能够反映抽样地点。此外，不同的器官或组织测得的铁同位素比率是不同的，这表明，铁同位素比率数据是一个精细地控制海洋生物取样的方法。经过微波消解技术的化学分解和化学分离程序，56Fe/54Fe和57Fe/54Fe比值由多个ICP-质谱仪（MC-ICP-MS）进行测定。在这项研究中获得的铁同位素的数据表明，铁同位素比率能够反映海洋生物每个组织的Fe代谢情况。

　　四川大学 Tao Wang

　　来自四川大学的Tao Wang带来题目为《Copper uptake by DMT1: A compensatory mechanism for CTR1 deficiency in human umbilical vein endothelial cells》的报告。报告人介绍，铜转运1（CTR1）细胞中铜的吸收起着至关重要的作用，但一些研究表明，在某些条件下，二价金属离子转运体1（DMT1）对一些细胞也会发生铜转运。

　　本研究的目的是确定CTR1和DMT1与铜吸收的关系。研究结果证明，CTR1不足时，DMT1输入铜，反之亦然。因此，CTR1和DMT1将弥补对方在哺乳动物细胞中铜的吸收，但不同类型的细胞会以其一作为主要的铜输入口。该项目得到了中国国家自然科学基金项目（项目编号：81230004）的资助。

　　四川大学 Wen Yin

　　来自四川大学的Wen Yin带来题目为《The requirement of cytochrome c oxidase for mitochondrial fusion in copper-induced regression of cardiomyocyte hypertrophy》的报告。报告人介绍，铜（Cu）可以补充逆转肥大心肌细胞和细胞色素C氧化酶（CCO）活性，以及恢复线粒体形态。本研究的目的是测试假设诱导铜调节肥大心肌细胞时线粒体的形态恢复CCO活性。研究结果证明，对于肥大心肌细胞，铜诱导CCO对线粒体融合是必须的。该项目由中国国家自然科学基金项目（项目编号：81230004）资助。

　　四川大学 Wenjing Zhang

　　来自四川大学的Wenjing Zhang带来题目为《The Association of depressed angiogenic factors with reduced capillary density in Rhesus monkey model of myocardial ischemic infarction》的报告。

　　缺氧诱导因子1（HIF-1α）增加的抑制毛细血管密度，与心肌梗死相关。研究旨在探讨心肌缺血梗死猕猴模型中由HIF-1调节的血管生长因子的变化情况，以及他们与凹陷血管密度的关系。研究数据表明，缺血条件下，铜损失会抑制由HIF-1调节的关键血管生成基因的表达，但是不影响其他铜独立表达的基因。通过铜依赖HIF-1表达通路的抑制将有助于心肌梗死的发病机制。

　　I.Chiricuta肿瘤研究所 Eva Fischer-Fodor

　　来自I.Chiricuta肿瘤研究所的Eva Fischer-Fodor带来题目为《The platinum cellular uptake as biomarker for uterine cervix carcinoma therapy》的报告。子宫颈癌是恶性疾病之一，铂的药物如顺铂已被列入标准放射化学疗法（RT）方案中，最近它是在这种类型的癌症中新应用的辅助治疗方法。顺铂细胞摄入是与药效相关的，而ICP-MS法用来评估生物样品中顺铂的积累是最合适的。研究使用这种方法选择了十八名接受100mg顺铂/m²体表面积剂量的顺铂治疗的女性患者，评估了她们的宫颈癌肿瘤样本和血清样本中的铂浓度。十二名受试者接受了包括5分次剂量的伴随照射标准方案。

　　研究结果表示，肿瘤新生血管生成与铂的积累有关。铂的细胞摄取和血药浓度与肿瘤生长侵袭的分子有牵连的治疗结果，因此，铂在癌症治疗中作为生物标志物显示出潜在的适用性。

　　中山大学 葛瑞光

　　来自中山大学的葛瑞光带来题目为《The functions of a His-rich metalloprotein Hpn in Helicobacter pylori》的报告。幽门螺杆菌（HP）是一种革兰氏阴性菌，可引起胃炎、消化性溃疡和胃癌。幽门螺杆菌会产生一种很小的胞浆蛋白HPN，其蛋白含量约占细胞总蛋白的2%，在其含有的60个氨基酸中有28个组氨酸残基。HPN在镍存储、体内平衡和金属解毒方面发挥作用。HPN以平衡低聚物的形式存在：与20-mers 结合形成主要的品种，这种蛋白质可以反映一类新的金属结合蛋白的相对结合亲和力：Cu2+>Ni2+ > Bi3+≈Zn2+ 。最近的研究工作表明，通过负染色透射电镜和刚果红结合分析证实了HPN低聚物可以用来研究淀粉样原纤维，公司与刚果红结合试验。目前的数据表明，这种蛋白是通过一种孔蛋HopD分泌到细胞外的空间，并通过中断线粒体生物能量发挥其细胞毒性作用。体内研究证Hpn通过孔蛋白进行运输，另外，对HPN和膜之间的相互作用也进行了研究，收集的数据表明，富含组氨酸的蛋白质HPN对幽门螺杆菌的病理作用起着关键的作用。

　　蔚山国家科学技术研究所 Hyuck Jin Lee

　　来自蔚山国家科学技术研究所的Hyuck Jin Lee带来题目为《The Variation of Hydroxyl Groups on the Flavonoid Backbone Directs the Modulation of Cu(II)–Aβ Aggregation Pathways》的报告。淀粉样蛋白β（Aβ）和过渡金属离子与阿尔茨海默氏病（AD）的发病机理有密切的关系。金属离子能与Aβ物种相互作用，可以促进Aβ凝聚、有毒低聚肽种类和活性氧（ROS）的生成，然而，与金属缔合的Aβ和AD病因之间的关系还未有明确的研究。虽然黄酮类化合物具有抗淀粉样蛋白的性质，但负责这种活性的类黄酮的结构部分尚未完全确定。在这项类黄酮示重定向铜（II）-Aβ聚集通路的研究中，可能会通过对主链上羟基官能团的不同位置从而被定向。在黄酮类化合物的硼和碳环上分别存在或缺失的儿茶酚基团和羟基基团情况下，可以区分黄酮、铜（II）和Aβ间的相互作用以及对铜（II）-Aβ聚集的影响。此外，核磁共振和质谱研究表明，潜在的结合位点和黄酮类化合物和Aβ物种之间的一种模式依赖于羟基的功能位置。

　　中国地质大学（武汉） Zhenli Zhu

　　来自中国地质大学（武汉）的Zhenli Zhu带来题目为《Coupling Thin layer Chromatography with Catalyzed Luminol Chemiluminescence for the Quantification of Gold Nanoparticles》的报告。报告人指出，最近，金属纳米粒子（NPS）测定引起相当大的关注。报告人的研究认为，薄层色谱可以分离不同大小的金纳米粒子，因此可以采用LA-ICP-MS耦合量化，但是LA-ICP-MS过于昂贵。已有报道的金纳米粒子可以提高luminol-H2O2系统的化学发光。基于此，报告人建立了一种快速、简单的，利用耦合薄层色谱和化学发光检测法的对水悬浮液中纳米金的定量表征分离方法。该方法已成功地应用于定量表征金纳米粒子的大小（13nm，41nm和100nm）的薄层色谱分离的过程。对影响金纳米粒子化学发光检测的各种实验参数如H2O2浓度、luminol浓度、luminol溶液的pH值、光谱仪的扫描孔径大小和薄层色谱过程的条件以及化学发光强度的流动相等进行了研究和优化。在最佳条件下，实现了不同粒径的纳米金的测定。与前述的金属纳米粒子的定量分析方法相比，所提出的方法相对简单、方便、低成本和快速，并可以一次确定更多的分析物。

　　那不勒斯费德里克二世大学 Antonello Merlino

　　来自那不勒斯费德里克二世大学的Antonello Merlino带来题目为《Crystallographic studies on the interaction between proteins and platinum-based drugs Antonello Merlino》的报告。铂类药物和蛋白质的相互作用的关键在于摄取和生物分布，以及副作用的确定、阻力和总体药理学特性。报告人指出最近的结构研究揭示了蛋白顺铂识别 的分子基础和奥沙利铂、卡铂及其他铂化合物与模型蛋白溶菌酶和核糖核酸酶A之间的相互作用。

　　ITMO大学 Iurii A. Orlov

　　来自ITMO大学的Iurii A. Orlov、带来题目为《The chelating properties of the N-terminal domain of hCTR1》的报告。在细胞中，铜转运蛋白预先安排配位层以外的铜离子催化活性氧的形成。ROS是引起氧化应激导致的神经变性疾病和肿瘤疾病的原因。螯合剂的使用可以减少生物利用铜的水平，临床验证被用于许多疾病（威尔森氏病，阿尔茨海默氏症、帕金森氏病、肿瘤生长等）。然而螯合剂也有严重的副作用。

　　在这项工作中，利用了hCTR1和谷胱甘肽-S-转移酶的N-末端胞外结构域杂合蛋白的螯合性能进行研究。

　　结果表明，细胞合成的GST-NdCTR1比银离子更顽固。细胞内的Ag和Cu浓度比在非诱导细胞重更高。得到的数据让我们得出结论，GST-NdCTR1具有螯合性能。

　　上海交通大学 Xinqing Zhao

　　来自上海交通大学的Xinqing Zhao带来题目为《Exploration of zinc-responsive genes and metabolites responsible for stress tolerance of Saccharomyces cerevisiae and implication for biofuels prodution》的报告。酿酒酵母菌株在生物燃料的生产过程中会受到包括乙醇毒性、纤维素玉米胚芽蛋白质酶解的抑制剂以及高温等各种压力环境的影响。酵母菌株耐逆性的提高有利于经济地生产燃料乙醇，能够作为可替代的清洁能源。乙醇耐受性和热耐受性的改善在连续的高浓度乙醇发酵过程中通过补充锌而被发现。乙酸是主要抑制化合物之一，因此，提高乙酸耐受性对生物燃料的高效生产具有重要意义。在高浓度乙酸加锌和不加锌的存在环境下，酵母细胞的代谢谱被发酵研究。结果表明，锌的加入降低了ROS的积累，细胞内丙氨酸、缬氨酸和丝氨酸含量升高。我们的研究首次揭示，锌调节细胞内氨基酸代谢，氧化还原平衡，并表明含锌的调节因子对抗逆性的影响。

　　北京大学公共卫生学院 Bing Cao

　　来自北京大学公共卫生学院的Bing Cao带来题目为《The Accumulation and Metabolism features of Rare Earth Elements La, Ce, Pr, Nd, Gd in Tissues and Organs of SD Rats》的报告。研究稀土元素La, Ce, Pr, Nd, Gd 对大鼠成长的影响可以探索SD大鼠不同组织器官中堆积物的特征和在大剂量稀土下大鼠的新陈代谢和解毒能力。在报告人的研究当中，稀土元素 La, Ce, Pr, Nd, Gd 在大鼠体重增长过程中有毒物兴奋效应。稀土元素La,Ce,Pr,Nd,Gd的积累物在大鼠的血液，毛发中有可逆性，但在大腿骨，肝脏和脾脏中没有可逆性。不同的组织和器官对稀土元素会有选择性的吸收和积累，尤其是大腿骨和脾脏对Ce元素的积累能力非常差。

　　中山大学 Wei Xia

　　来自中山大学的Wei Xia带来题目为《Title Metal ion and ligand binding of integrin α5β1》的报告。整合素α5β1可在其配体纤连蛋白结合一个精氨酸  -甘氨酸  -天冬氨酸（RGD）基序。浸泡实验表明，在β1亚基βI域中间封闭（低亲和力）和开放（高亲和力）的情况下,α5β1结合RGD环肽比线性RGD肽诱导的构象变化具有高20倍的亲和力。与此相反，线性RGD多肽结合诱导没有形状移位。

　　昭和药科大学 Yasumi Anan

　　来自昭和药科大学的Yasumi Anan带来题目为《Distribution and metabolism of tellurium in rats after administration of garlic leaves exposed with tellurate》的报告。报告人指，碲（Te）由于其独特的化学性质和物理性质，在工业上得到了广泛的应用。碲有可能在动物中与Te和Se的通路相同，但精确的代谢途径还未知。报告人发现，已知的富硒植物大蒜，能够代谢无机碲化合物。研究表明，植物碲代谢物比无机碲更容易在体内积累，而在未来的研究中，应评估植物代谢物对动物的毒性。

　　深圳大学 Du Xiubo

　　来自深圳大学的Du Xiubo带来题目为《Potential Roles of Selenoprotein and Se-containing compounds in the Intervention of Alzheimer's Disease》的报告。阿尔茨海默病是一种毁灭性和致命性的神经退行大脑疾病，目前是无法治愈的。阿尔茨海默病的特点是两个病理性蛋白质沉积物,β-淀粉样肽(Aβ)和双螺旋细丝(PHF)。此外,氧化应激,信号传导干扰和金属离子稳态失衡也在阿尔茨海默病的研究中起了重要作用。硒(Se)是大脑自身功能所必需的,当硒的摄入量过低时，就会在大脑中优先保留。报告人研究了在阿尔茨海默病的干预下硒蛋白P(SelP)和一个有机含Se化合物Se-甲基硒代半胱氨酸(SMC)的潜在作用。

　　中国科学院 Liming Wang

　　来自中国科学院的Liming Wang带来题目为《Applications of Synchrotron Radiation Techniques in Studying Cytotoxicity of Silver Nanoparticles》的报告。要预测潜在的医疗价值或纳米颗粒（纳米颗粒）的毒性，有必要在纳米粒子细胞内了解化学转变。然而，在单个细胞内捕捉金属纳米颗粒的高分辨率图像和细胞内纳米粒子的化学信息是一个巨大的挑战。报告人的研究通过整合同步加速器辐射光束透射X射线显微镜（SR-TXM）和SR-X射线吸收近边结构（SR XANES）光谱，成功地在单个人类单核细胞内捕捉到银纳米颗粒（AGNPS）的三维分布（ THP-1）。此外，本研究提供一种金属纳米粒子毒性的化学起源探索的细胞内纳米粒子无损检测新方法。它提供直接信息，揭示纳米毒性的来源，也有助于理解纳米材料的生物医学相互作用与纳米安全评估和应用领域及其可能的机制。