温州医科大学大型仪器共享助力生长因子FGF创新药物研究

糖尿病心肌病掣肘全民健康

仪器共享助力解构科研难点

糖尿病心肌病（diabetic cardiomyopathy，DCM）是常见的糖尿病并发症，其病理特征之一是由于糖脂代谢紊乱导致线粒体稳态失衡、活性氧过度产生，进而导致心肌细胞死亡、心肌肥大以及组织病变。这些病理变化会加剧心脏功能障碍，导致患者心衰甚至死亡。

近年来，温州医科大学校长、中国工程院院士李校堃领衔的科研团队，持续关注细胞生长因子（Fibroblast Growth Factor，FGF）与糖尿病代谢调控的关键科学问题，不断发掘更多的新靶标和新药物。温州医科大学是浙江省重点建设高校，浙江省人民政府、国家卫生健康委和教育部共建高校，学校承担国家级科研项目1200余项，科研成果获得省部级以上奖励170余项。多年来，李院士带领的科研团队聚焦FGF家族基础理论和再生修复创新药物研发。团队基于受体二聚化调控理论，希望设计获得具有非促增殖活性且保留完整代谢调控能力的FGF1改构体（FGF1ΔHBS）。

“在研究FGF1ΔHBS对线粒体稳态调控时，我们遇到了诸多难题，如生物成像技术的掌握、原代细胞易受污染、细胞铺板密度和试剂浓度等条件的筛选。”团队里的研究人员提到， “在这些问题中，仪器参数和成像拍摄技术要求高是最棘手的，现有的仪器无法满足超高分辨拍摄。”

在一次校科研实验中心大型仪器共享平台组织的《“嗨科学+”激光显微镜》系列专题讲座中，李校堃团队研究人员了解到平台配置的超高分辨显微镜的分辨参数和科研应用案例，正好和科研团队的细胞拍摄难点有相似之处，随即便联系了大型仪器共享平台的实验技术人员，最终确定了实验方案。

【温州医科大学李校堃院士团队（荣获“全国高校黄大年式教师团队”称号）】

【温州医科大学生物医药科研大楼】

【温州医科大学科研实验中心】

精准定位

超高分辨显微镜实现“细胞成像”

在FGF1非促分裂改构体FGF1ΔHBS的研究中，温州医科大学科研实验中心通过入网至浙江省大型科研仪器开放共享平台的超高分辨显微镜，提供测试技术服务，以高分辨成像技术的优势，精准定位，在细胞中观察了数百个线粒体，并仔细测量观察线粒体的形态结构，检测了线粒体的多项指标。

科研实验中心的超高分辨显微镜附有激光共聚焦显微镜(A1R)、结构化照明超分辨显微镜(SIM)、随机光学重建超高分辨显微镜(STORM)三大功能特色，可满足组织、细胞荧光拍照、共定位分析、三维成像、细胞器功能研究及胞间通讯的应用需求，最高分辨率可达到XY轴86nm，Z轴269nm。

“线粒体的大小刚好在光学显微镜的衍射极限附近，我们难以在比细胞器更细微一级的层面上研究它的形态变化和生理机能”，研究人员说。在本次测试技术服务中，在共享仪器超高分辨显微镜的助力下，科研团队发现，高糖高脂环境下的心肌原代细胞线粒体分裂增殖，形态发生改变，而给予FGF1ΔHBS后，线粒体恢复正常形态，分裂过程受到抑制。该实验结果助力揭示了FGF1非促分裂改构体FGF1ΔHBS通过维持线粒体稳态，干预糖尿病心肌病的作用及分子机制，为防治糖尿病心肌病提供了新策略和新靶点。

“我们要用‘钉钉子’精神和‘愚公移山’精神，始终坚持生长因子特色化发展道路，保持生长因子国际领先地位。”李校堃院士说。经过多年的潜心耕耘，李校堃院士钻研生长因子FGF创新药物研究，在世界上率先成功开发3个FGF一类新药，抢占世界生长因子制药领域的制高点。团队建立了从“理论创新-工艺优化-药物递送-临床转化”的创新药物开发体系，先后获得国家科技奖3项和省部级一等奖6项。

【李校堃院士工作照】

【超高分辨显微镜A1R-SIM-STORM】

【温州医科大学科研实验中心技术人员工作场景】

立足共享

大仪开放共享平台构建良好新生态

温州医科大学科研实验中心(http://kysyzx.wmu.edu.cn/)是学校生物医药科研大楼的一体化建设与管理机构，也是学校高端大型仪器平台和科研技术的支撑机构。科研实验中心的大型仪器共享平台已成为学校人才培养、学科建设、科技创新及争创“双一流”目标的重要突破口与保障。在本次科学研究中，科研实验中心的共享仪器发挥了重要的形态结构观测和检测科学性保障作用。

目前，科研实验中心有四极杆-静电场轨道阱-线性离子阱三合一组合超高分辨质谱仪、超高分辨显微镜A1R-SIM-STORM、高分辨率小动物超声影像系统等一批价值30万以上并入网浙江省大型科研仪器开放共享平台高端的大型科研仪器设备，并形成了生物学、形态学、分析学、机能学和成像学的五大平台研究室，可开展药物与疾病的蛋白质组学、代谢组学、脂质组学、新药筛选、食品与药物安全评价等生物医学基础与临床的测试分析与研究。平台有专业技术人员35人，硕士学历以上近92%，拥有浙江省高层次人才领军人才1人、浙江省“万人计划”科技创新领军人才1人。

科研实验中心主任高红昌表示：“大型仪器设备的共享开放有助于仪器资源的合理利用和专业技术的服务指导，在加入浙江省大型科研仪器开放共享平台之后，大型仪器设备对于高校、企业、地方的‘产、学、研’发挥着积极作用，有助于多边交流合作，促进协同创新发展。”科研实验中心将以“整合开放、和谐共享、科学实验、创新服务”为服务原则，致力于整合优化相关资源，推动大型仪器共享平台高效运行和共享，同时吸引、凝聚和培养一支技术精湛、敬业奉献的高水平技术队伍，有力推动科研创新，保持科研事业稳定的发展态势。

【温州医科大学科研实验中心成员合影】