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10月10日,张丰在实验室对样本进行鉴定。 本报记者 郭诗梦摄
本报记者 郭诗梦 通讯员 张语桐
10月4日晚11时许,空军军医大学基础医学院病理学专业副教授张丰点开网页发现,国际期刊《自然》刊登了他关于软骨细胞内存在血红蛋白的研究成果。
张丰主要研究人体软骨组织。“这次的研究发现软骨组织细胞能够产生大量血红蛋白,通过液—液相分离方式在细胞内形成聚集小体,为软骨细胞持续提供氧气,从而让软骨细胞适应各种低氧应激。”张丰告诉记者,这一发现打破了软骨细胞耐受缺氧时只能依赖缺氧诱导因子的传统观念,具有广泛的应用价值,为缺氧耐受机制、地中海贫血患者常见的关节疼痛、高原高发关节疾病等提供了新的研究方向和治疗理念,对医学界来说意义重大。
长期以来,国内关于软骨组织的研究一直是冷门,这也使得张丰的科研之路只能摸着石头过河。能取得这样的研究成果,对他来说实属不易。
2017年的一个午后,张丰在实验室给刚出生7天的小鼠软骨组织拍照时,意外观察到褐色的软骨细胞核边上紧挨着类似红细胞的球状结构。
“没有血管存在的软骨组织里,居然有类似红细胞的球体!”张丰很是惊奇。
“也许是切片不小心被污染了?”带着疑惑,张丰又重新查看了其他切片,但当显微镜放大400倍后,同样的情形再次出现。
张丰很快意识到,假如软骨细胞内真的有类似红细胞的球体,而红细胞的主要作用是携带氧气,这将意味着软骨细胞会储存氧气!
他怀着对科学的敬畏,按捺住激动的心情,继续将显微镜放大1000倍。这一次,软骨组织内血红色的球体清晰可见。凭借科研敏感性,张丰笃定这一发现具有重大意义。
往后的时光,为了验证这个血红色球体在软骨中的生理功能,张丰经常待在实验室,分别从蛋白成分、基因表达调控、耐受缺氧等方面进行研究,最终确认这个球状结构的成分为血红蛋白,并有为软骨组织供氧的功能。“要知道,当时仅从实验鼠身上去除血红蛋白基因就花费了两年多时间。”回想起当初科研的艰难,张丰记忆犹新。
2020年,张丰在空军军医大学特色医学中心代职期间,将这一研究展示给中国人民解放军军事医学科学院研究员孙强。孙强看后认为是重大发现,随后与张丰共同开展合作研究。其间,孙强和他的学生张波研究了血红蛋白在软骨组织内形成的原理和机制,进一步提升了整个研究工作质量。
2021年底,张丰和孙强将软骨组织内存在血红蛋白的研究工作汇总后投稿给《自然》杂志。该杂志编辑部仅审核1周便送审。3周后,张丰就收到修改意见。随后,经过实验数据补充和3轮审核,论文于2023年9月5日被接收。
10月4日,张丰和孙强的合作论文正式刊登在《自然》杂志上。张丰的努力没有白费,血红蛋白在软骨组织里的存在得到权威学术杂志的认可。
“我应该不是第一个在实验过程中看见软骨组织中存在血红蛋白的人。我只是重视每一处细节,对自然科学保持敬畏,对未知充满好奇,而这也是取得这次成果的关键所在。”谈及自己的发现,张丰感慨。