平滑正青霉

遗传性平滑肌瘤和肾细胞癌（HLRCC associated RCC）是常染色体显性遗传肾癌，由延胡索酸酶基因FH的胚系或体系突变、缺失以及甲基化失活导致。与其他常见的肾细胞肿瘤相比，HLRCC associated RCC具有Ⅱ型乳头状肾癌特点，也会偶发集合管癌和透明细胞癌等。该型肿瘤常表现为单侧或单病灶，呈囊性，或囊性实性混合生长，且侵袭性远强于其他肾细胞癌，在肾原发病灶较小且局限时（1.5厘米），也可能出现淋巴结转移或远处转移，转移部位常见于肺，预后极差。由于FH-缺陷患者队列研究的不足，迄今缺乏有效药物和标准治疗方案。临床诊断主要通过基因测序或组织病理学或医学影像分析进行术前诊断，但疾病的复杂性和多样性使得早期诊断较为困难，因此对于该疾病的诊断新方法亟待探索。2023年4月13日，上海交通大学医学院附属儿童医学中心郑亮团队和仁济医院张进，徐云则团队合作，在Journal of Clinical Investigation（影响因子IF=19.477）在线发表题为Circulating succinate-modifying metabolites accurately classify and reflect the status of fumarate hydratase-deficient renal cell carcinoma的研究论文。 研究团队在多年研究基础上，组建了全国范围的多中心延胡索酸酶基因突变携带者队列，阐明了基因延胡索酸酶失活突变在肿瘤与携带者中的代谢异常机制。揭示血液小分子suc-cys和suc-ado可以准确诊断延胡索酸酶的胚系或体系突变，其AUCROC=0.97，为临床上遗传性平滑肌瘤和肾细胞癌的诊断提供了新的视角。 △HLRCC-associated患者I/II期和III/IV期的Kaplan-Meier总生存期分析（点击查看大图）研究队列由来自 16 个中心的 252 名参与者组成：其中FH 缺陷 (FH-MT) RCC 患者77例，临床分型为I、II、III 和 IV 期；77例FH-MT患者中70例携带种系突变，7例为散发性突变，涉及错义、无义、移码和大规模缺失。在所有 FH-MT 患者中，47 名有家族史。FH-野生型 (FH-WT) RCC (n=88) 患者是新招募的，包括各种亚型的患者。以及新招募的无肿瘤 (NC) 个体的正常对照和 9 岁和性别匹配。我们首先对 77 名 FH-MT RCC 患者进行了 Kaplan-Meier 生存分析，显示 I/II 期患者的平均生存期明显长于 III/IV 期患者（P = 0.007），表明早期诊断具有明显的生存获益。△HLRCC-associate病人血浆的组学分析（点击查看大图） 本研究共使用了 n = 268 份血浆样本。来自 10 名 FH-MT RCC 患者、10 名 FH-WT RCC 患者和 10 名 NC 个体的样本 (n = 30) 被选为发现集。单独的验证集 (n = 238) 包含 67 个 FH-MT 样本、78 个 FH-WT 样本和 77 个 NC 样本。主成分分析结果表明，肿瘤中 FH 遗传状态和疾病阶段的血浆代谢物的潜在聚类，来自 ROCAUC 分析的前 20 种代谢物使 FH-MT 样品与其他两组的样品清晰分离。涉及氨基酸代谢、脂类代谢、TCA循环及核苷酸代谢途径。其中 suc-cys、suc-ado、琥珀半胱氨酸-甘氨酸 (suc-cys-gly) 和肌酸核苷水平具有很强的相关性，并且似乎是肿瘤负荷的最佳预测因子，被确定为监测 FH 变异患者和肿瘤负担潜在生物标志物。△FH突变型和野生型PDX小鼠模型血浆生物标志物的关联（点击查看大图） 进一步采用移植患者来源的肿瘤异种移植物 (PDX)，以监测真正的人类肿瘤对血浆代谢物的影响，FH 突变型小鼠肿瘤的生长速度与野生型相当。在FH 缺陷型 PDX 的小鼠血浆中，检测到suc-ado、suc-cys 和 suc-cys-gly，并随时间推移，随着肿瘤生长成比例地增加。这些结果表明，suc-cys和suc-ado具有出色的反映肿瘤状态的敏感性。更重要的是，皮下肿瘤手术切除后一天血浆代谢物降至基础水平。△HLRCC-associated患者的临床诊断效能（点击查看大图） 为了验证发现集和小鼠临床前模型的结果，我们采用独立验证集进行了验证，其中包含来自 67例 FH突变型患者、FH野生型患者和 67个健康受试者的 238 个血浆样本。通过同位素标记的内标对 suc-ado 和 suc-cys 的血浆浓度进行了定量分析。结果表明，两种代谢物在 FH突变型病人血浆中均显着升高。 Suc-cys和suc-ado 可以显著区分健康受试者与FH突变型患者，ROCAUC = 0.983，suc-ado 的 ROCAUC = 0.930。以及突变型及野生型FH RCC（suc-cys: ROCAUC = 0.980 suc-ado: ROCAUC = 0.923）。提示所选择的Suc-cys和suc-ado，可作为常规筛选 FH 突变携带者，以及 RCC 患者分型的生物标志物。△HLRCC-associated诊断与代谢机制示意图（点击查看大图） 进一步的机制研究显示，在小鼠模型中，肿瘤微环境中肾脏组织的蛋白级联和协同作用导致肿瘤来源的多肽转化为小分子suc-cys和suc-ado。 本文总结 目前对于高转移性肾癌，除了在早期阶段的肿瘤切除外，尚无有效的治疗方法。作者筛选的suc-cys和suc-ado，可靠地反映了基因突变状态和肿瘤负荷，在早期诊断，转移复发和预后的效果都较好，填补了肾癌肿瘤代谢标志物的空白。研究团队的成果对于寻找适合快速诊断、筛查和监测的无创血浆生物标志物的探索，为出生基因缺陷型健康筛查和复发难治型肾癌的精准治疗带来新希望。 作者信息上海交通大学医学院附属儿童医学中心研究员郑亮为第一作者和通讯作者，上海仁济医院泌尿科张进教授为共同通讯作者，伍小宇为共同作者。文章中非靶向代谢组学，脂质组学，以及标志物定量使用Thermo Q Exactive Plus完成。

p style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "近日，中国医学科学院阜外医院周洲教授团队在Cell Reports发表的最新研究首次发现并证实了，心脏流出道发育过程中存在心肌细胞向血管平滑肌细胞的转分化（trans-differentiation）。/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "strong研究者就此提出了大动脉基部平滑肌汇聚发育（convergent development）的概念。/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "其中，阜外医院实验诊断中心刘宣雨博士为论文第一作者，新乡医学院王计奎教授为共同通讯作者。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/5d0f19bf-17d9-40e8-be8b-89e6ba1b60f5.jpg" title="001.jpg" alt="001.jpg"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "心脏流出道是先心病发病的热点部位，在这项研究中，研究者分析了来自小鼠流出道的3个连续发育阶段的共50,000多个细胞的单细胞转录组，同时结合单分子荧光原位杂交和基于Dre-Rox的谱系追踪技术进行了分析和验证。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "研究发现，心脏流出道发育过程中涉及到6种细胞类型，共17个细胞亚群，研究者通过机器学习分类模型，为各种细胞类型及其亚群定义了分子特征（图1）。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/a1081aed-4d3e-411a-9b23-8ae01464bc9a.jpg" title="002.jpg" alt="002.jpg"//ppspan style="text-align: justify text-indent: 0em color: rgb(0, 112, 192) "注：A：17个细胞亚群；B：各种细胞类型及其比例；C：各种细胞类型及其亚群的分子特征/span/pp style="text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "图1 心脏流出道发育过程中的细胞亚群及其分子特征/span/pp/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " /pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "为了分析细胞亚群间关系，研究者通过力导向的KNN图布局（force-directed layout of k-nearest-neighbor graph）在二维空间内更加准确反映数据结构（图2A），同时分析细胞状态随时间的变化动态（图2B）和细胞亚群的特异表达谱，发现了与平滑肌分化直接相关的细胞亚群（图2C）。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "有趣的是，除了间充质细胞向平滑肌细胞转化外，一个可能向平滑肌细胞发生了转分化的心肌细胞中间态亚群c9“浮出水面”，研究者推测，流出道的平滑肌细胞可能存在汇聚发育模式。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/be4c2ffb-cb00-4c92-a03e-d1068157f53b.jpg" title="003.jpg" alt="003.jpg"//pp style="text-align: center "span style="text-align: justify text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) "图2 心脏流出道平滑肌的汇聚发育模式/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "研究者进一步通过拟时间排序分析发现，在心肌向平滑肌转分化过程中，随着分化的进行，细胞的心肌标记的表达下调，平滑肌标记的表达上调（图3A）。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "值得注意的是，Notch信号途径中的基因随着分化的进行逐渐上调（图3B）。通过基因调控网络打分分析，最终揭示出了心肌细胞向平滑肌细胞转分化过程中的关键转录因子（图3C），如Notch信号通路（已知在流出道的发育中扮演重要角色）的下游转录因子Heyl。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/9467d7f6-8f0b-4a78-9e53-39e72c304313.jpg" title="004.jpg" alt="004.jpg"//pp/pp style="text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em "span style="color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px "图3 拟时间排序和基因调控网络分析揭示出心肌细胞向平滑肌细胞转分化过程中的关键转录因子/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "单分子荧光原位杂交结果显示，从近端到远端的流出道连续横截面可以观察到从心肌表型向平滑肌表型的过渡（图4A）。细胞共表达心肌的标记基因Myh7和流出道平滑肌的标记基因Cxcl12，为心肌细胞向平滑肌细胞转分化的存在提供了支持（图4B）。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/a1ccbd68-ea7d-4db2-ae6c-07344f4ead97.jpg" title="005.jpg" alt="005.jpg"/span style="color: rgb(0, 112, 192) text-align: justify text-indent: 0em font-size: 14px "图4 单分子荧光原位杂交共表达结果支持流出道发育过程中心肌细胞向平滑肌细胞转分化的存在/span/pp/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " /pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "研究者利用可以特异性标记心肌细胞后代的小鼠胚胎模型Tnnt2-Dre CAG-tdTomato (图5A), 通过tdTomato和成熟平滑肌标记基因Myh11的共表达最终验证了流出道发育过程中心肌细胞向平滑肌细胞的转分化（图5B）。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/eeaf9199-00a4-47e6-9231-e6ee425dcd46.jpg" title="006.jpg" alt="006.jpg"//pp/pp style="text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "图5 谱系追踪验证了流出道发育过程中心肌细胞向平滑肌细胞的转分化/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "br//pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(127, 127, 127) "来源/span/strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(127, 127, 127) "：Xuanyu Liu, Wen Chen, Wenke Li, et al.Single-cell RNA-seq of the developing cardiac outflow tract reveals convergent development of the vascular smooth muscle cells. Cell Reports, 2019, 28: 1-16.DOI：10.1016/j.celrep.2019.06.092./span/pp style="text-align: center "span style="background-color: rgb(255, 255, 0) "strong扫码关注【3i生仪社】获取生命科学最新资讯/strong/spanbr//ppspan style="background-color: rgb(255, 255, 0) "strong/strong/span/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/28979e25-472a-42e2-b206-56e81b58ea60.jpg" title="小icon.jpg" alt="小icon.jpg"//p

软毛青霉素及相关青霉菌毒素近期，日本著名药企小林制药被推上了风口浪尖，部分消费者在服用该公司含有红曲成分的保健品后，出现肾脏等方面的健康问题，导致小林制药已撤回8种红曲保健品作为功能性标识食品的备案，其中3种商品已经召回。图片图片来源：财经网一般情况下，红曲类保健食品会检测是否含有已知的真菌毒素—桔青霉素。小林制药表示，他们选择的红曲菌不携带能产生桔青霉素的基因，在原材料测试报告中也的确没有检测到桔青霉素。3月29日，小林制药公司向日本厚生劳动省报告，其红曲产品中导致问题的成分可能为“软毛青霉酸（Puberulic acid）”。软毛青霉酸是在发酵过程中由青霉菌产生的天然毒素。据文献报道，从青霉菌发酵液中已分离出软毛青霉酸（Puberulic acid）、密挤青霉酸（Stipitatic acid）及其三种类似物Viticolins A–C等环庚三烯酚酮类（Tropolone）毒素。青霉菌毒素具有耐高温和侵害实质器官的特性，加热烹调也很难使其毒性减弱。目前，有关软毛青霉酸等青霉菌毒素导致的肾脏毒性报道较少，仍需进行相关研究。由于红曲菌在发酵过程中并不能产生软毛青霉素，有专家推测小林制药的红曲产品可能因为原料受到了青霉菌的污染而产生了软毛青霉酸，但具体原因还需后续的调查确认。相信该事件的发生将进一步促进红曲类食品检测的加强，相关检测标准将在不远的将来应运而生。红曲及其用途图片来源：财经网红曲也叫红曲红、红曲霉、红曲米，其作为一种天然发酵产物，成分复杂，包括多种具有生物活性的物质。红曲可应用于制药、酿酒、食品着色等方面，具有悠久的历史和公认的保健价值，特别是在降血脂、降胆固醇方面具有积极效果。目前，国内生产的红曲主要有三类，分别是酿酒红曲、色素红曲和功能红曲。▶ 酿酒红曲的糖化力高、酯化力强、有独特的曲香，广泛用于各种黄酒、白酒、醋、酱的酿造；▶ 色素红曲的色价很高，是纯天然的食品着色剂，通常用于肉制品、腐乳等食品的着色。▶ 功能红曲是指以大米为原料，用纯培养的红曲菌发酵生成的莫纳可林K（又称洛伐他汀，结构式见下图）等生物活性物质的红曲，常被用作防治心血管疾病的保健品和药品的原材料。各大厂商包括小林制药已将红曲米类食品开发为具有降血脂、降胆固醇功能的保健食品。我国对红曲类产品的使用要求红曲色素，属于复合色素，常用红曲添加剂为大米的红曲酶发酵产物或其提取物，为多种天然色素的混合物。目前, 已确定出化学结构的红曲色素主要有6种，包括黄色素、橙色素和红色素，结构如下：随着科学认识的不断深入和对食品安全要求的提高，我国对红曲及其制品的应用和管理日趋严格。国家食品药品监督管理局在《关于以红曲等为原料保健食品产品申报与审评有关事项的通知》中规定，红曲推荐量每日暂定不超过2g，产品中洛伐他汀应当来源于红曲，总洛伐他汀推荐量每日暂定不超过10mg，且不适宜在少年儿童、孕妇、哺乳人群使用等；《GB 2760-2024食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》红曲米及红曲红作为着色剂可用于腐乳、碳酸饮料、果冻、糕点、配制酒等多种食品中，其中风味发酵乳中的最大使用量不得超过0.8g/kg，糕点中的使用量不得超过0.9g/kg，焙烤食品馅料及表面用挂浆不得超过1.0g/kg；另外，《GB 5009.150-2016食品安全国家标准 食品中红曲色素的测定》规定了对风味发酵乳、果酱、腐乳、干杏仁、糖果、方便面制品等食品中红曲红素、红曲素、红曲红胺3种红曲色素的测定方法。值得注意的是，红曲色素（又称红曲红）是发酵产生的多种天然色素的混合物，由于发酵工艺的不同，市售红曲色素所含的色素成分及其含量不尽相同，也并非上述所有常见成分均可检出。另外，GB 5009.150-2016和SN/T 3843-2014标准中将红曲红胺的CAS号3627-51-8写为126631-93-4，而后者对应的名称为N-芴甲氧羰基-8-氨基辛酸（N-Fmoc-8-Aminooctanoic acid），对应的结构式见下图。尽管该化合物的分子式和分子量与红曲红胺完全相同，导致二者在一级质谱的分子离子峰完全相同（均为[M+H]+ = 382, [M-H]- = 380），然而二者的化学结构却差别巨大，因此其核磁谱图和二级质谱上的碎片离子峰有显著差别，在HPLC上的出峰时间和UV吸收也有明显的区别。检测人员在标准物质选择、采购和使用中应多加注意，避免产生错误的检测结果。红曲在发酵过程中可能因菌株变异或污染产生桔青霉素，其有很强的肾脏毒性，摄入过量会导致肾损害，因此桔青霉素是红曲类产品必检项。《GB 1886.181-2016食品安全国家标准 食品添加剂 红曲红》中规定红曲红中桔青霉素的限量为0.04 mg/kg。《GB 1886.66-2015食品安全国家标准 食品添加剂 红曲黄色素》中规定红曲黄色素中桔青霉素的限量为1.0 mg/kg。阿尔塔科技作为被CNAS认可的食品安全检测有机标准物质生产制造商，根据科研单位检测热点，快速响应，积极研发软毛青霉酸、桔青霉素、红曲色素及其相关产品，助力食品安全检测，为守护广大消费者的身体健康保驾护航。 红曲发酵过程可能产生的相关毒素标准品：了解更多产品或需要定制服务，请联系我们