科学城专访|深圳医学科学院研究员宿强:深入解析过敏机制开辟药物研发新路径

开栏语

在光明科学城这片创新的热土上,有一群默默耕耘的科研人员,他们以不懈的努力和探索精神,推动着科技的进步与人类社会的发展。“科学城专访”将走进一位或一群科研工作者的世界,聆听他们关于科学探索的心路历程,了解他们在各自领域内取得的突破性成就,以及背后不为人知的挑战与坚持。

深圳医学科学院。

近期,深圳医学科学院特聘研究员宿强与西湖大学科研团队携手,在国际顶级期刊《Nature》上发表了一项关于过敏机制的重大突破——《IgE介导的FcεRI活化的分子机制》。该研究不仅深化了科学界对过敏反应分子机理的认识,还为过敏药物的研发提供了崭新的视角。

宿强

揭示过敏机制新发现为药物设计指明方向

随着过敏性疾病如过敏性鼻炎、哮喘、特应性皮炎及食物、药物过敏等问题日益成为全球公共卫生关注的焦点,数以亿计的人群的生活质量受到严重影响。宿强介绍,过敏的核心在于人体内IgE抗体与特定过敏原结合后,激活了肥大细胞和嗜碱性粒细胞,进而释放组胺等物质,引发血管扩张、支气管收缩等一系列过敏反应。

尽管之前的研究已经阐明了IgE抗体与免疫受体结合的基础过程,但对于其详细的机制尚缺乏深入了解。宿强与西湖大学的科研团队利用先进的冷冻电镜技术,成功解析了IgE抗体与FcεRI免疫受体结合后的完整结构。研究发现,在未激活状态下,免疫受体呈现自我抑制的二聚体构型;一旦IgE抗体与其结合,受体会发生变化,从二聚体转换为单体,暴露激活信号通路的关键位点,启动过敏反应。

宿强解释说:“这一发现的意义在于,如果我们能够锁定免疫受体于其抑制状态,即使IgE抗体与受体结合,也不会导致信号通路的激活,从而阻止过敏反应发生。这为开发新型抗过敏药物提供了全新的策略。”

为了帮助公众更好地理解这一科学原理,宿强用了一个直观的例子进行说明:“如果将细胞膜比作一扇门,IgE抗体则像是打开这扇门的钥匙。传统方法试图阻止钥匙进入锁孔以预防过敏,而我们的新思路则是即便钥匙已经插入,也要确保门不会被开启。”

“我们的研究为未来的药物设计指明了方向。通过锁定免疫受体的抑制状态,我们或许可以开发出更为有效且副作用更小的抗过敏药物。”宿强提到,目前团队正在积极探索将这一研究成果转化为实际应用的可能性,包括利用AI技术设计新型药物,以及与制药公司合作,加速药物研发进程。

从结构生物学到免疫生物学跨界探索

宿强出生于辽宁省盘锦市,是一位年轻的“90后”科学家。从小品学兼优的他,在上海交通大学获得学士学位,并在清华大学师从著名生物学家施一公教授完成博士学位的学习,期间专注于结构生物学研究。2019年,宿强以博士后身份加入西湖大学施一公教授实验室,开始涉足免疫生物学领域。这一转变不仅为他的科研生涯带来新的挑战,也让他用全新的视角探索未知领域,打破了原有的思维定式。

回顾自己的学术经历,宿强表示:“从结构生物学转向免疫生物学是一个充满挑战的过程,但这也意外地让我用新的视角探索未知地领域,打破了原有的思维定式。”正是这一转变,促使他在过敏机制研究方面取得了重要突破。

宿强认为,科研生涯中最宝贵的经验之一就是学会应对变化。“在这个快速发展的时代,唯一不变的就是变化本身。”他提到,无论是转换研究领域还是更换工作环境,都要求保持开放的心态,持续学习并勇于尝试新鲜事物。

今年5月,宿强正式加盟深圳医学科学院,组建了一支由六名年轻科学家组成的团队。他们计划在未来将研究重心放在蛋白质设计上,利用最先进的人工智能技术探索新药设计方案。

深圳医学科学院所在的光明科学城,是综合性国家科学中心的承载区,汇聚了脑解析与脑模拟、合成生物研究、精准医学影像、材料基因组等多个重大科技设施,吸引了中山大学深圳校区、深圳理工大学等高水平大学入驻,并建设了以研究型医院为定位的中山大学附属第七医院。为了支持生物医药与健康产业发展,光明科学城设立总额达25亿元的专项产业引导基金,涵盖了合成生物、脑科学与类脑智能等领域。

这些优越的条件为深圳医学科学院构建“医教研产”一体化的医学科技创新体系奠定了坚实的基础,也为宿强及其团队的科研工作提供了强大的支撑。谈及未来的愿景,宿强满怀期待地说:“我希望在深圳医学科学院这个平台上,能够与光明科学城其他科研机构紧密合作,共同推动科学研究和技术进步。通过跨学科合作和创新,更好地解决人类面临的健康问题,为社会带来更多的福祉。”

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