שיפור שירותי בריאות ומדע

מעבדת יו

Xiaozhong Yu, MD, PhD, MPH, פרופסור וחוקר ראשי, בעל רקע אקדמי רב תחומי בבריאות הציבור ובטוקסיקולוגיה, במיוחד במדעי הסביבה והבריאות התעסוקתית. תחום ההתמחות שלו מתמקד בפיתוח טכנולוגיות ביו-רפואיות מתקדמות כגון אומיקה מתקדמת, הנדסת תרבית רקמות, הערכת חשיפה וביולוגיה מערכות כדי לחקור את הקשר בין חשיפות סביבתיות לבריאות האדם.

המחקר שלו זכה להכרה בפרסים ועזר ישירות לעצב תקנות למקומות עבודה בטוחים יותר. הזיהוי של רעילות עצבית ורבייה של ממס חלופי 2-ברומופרופן ככימיקלים מדלדלי אוזון סייע לעצור את התפשטות ההשפעות השליליות על העובדים. הממצא שלו לגבי רמות גבוהות של כספית בחולים עם מילוי אמלגם שיניים עוזר לגבש את המדיניות להפחית ולבסוף לאסור את השימוש באמלגם בילדים.

הגילוי האחרון של רמות גבוהות של מיקרו-פלסטיק באשכים של בני אדם וכלבים משמש כקריאת אזהרה להכיר בהשפעה הפוטנציאלית של מיקרו-פלסטיק על בריאות האדם. הוא היה חוקר שיתופי ברחבי הקמפוס והאוניברסיטה.

ד"ר יו ממשיך במחקר הנוכחי שלו החוקר את ההשפעה של מיקרופלסטיק על בריאות הרבייה האנושית, פחמן שחור על תפקוד הריאות והזדקנות. לאחרונה הוא זכה לתהילה רבה בזכות מחקריו בנושא מיקרופלסטיקה.

חקור את הטווח של מיקרופלסטיק

ניו מקסיקו מעוררת השראה

תוכנית הפיילוט שואפת לטפח חדשנות מחקרית ולסייע בבניית יכולת מחקר באמצעות מעורבות עם ליבות NM-INSPIRES. מוענקים יישומי מחקר פיילוט הכוללים מחקר מכניסטי וטוקסיקולוגי בסיסי, קליני-תרגום, אוכלוסייה וקהילתית כדי לטפל בסוגיות חשובות במחקר בריאות הסביבה. הפרויקט של ד"ר יו חיות לוויה כזקיפים לחיזוי ההשפעות של חשיפה סביבתית על בריאות הרבייה של האדם בניו מקסיקו קיבל את הפרס הזה.

תרומות למדע

פיתוח כלים של בינה מלאכותית בניתוח תא בודד עם תוכן גבוה

ניתוח של תא בודד הופיע ככלי רב עוצמה לחקר גנומיקה, תעתיק, פרוטאומיקה, מטבולומיקה ואינטראקציות בין תא לתא ברמת התא הבודד. באופן מסורתי, סיווג ואפיון התנהגות סלולרית נערכו על דגימות בתפזורת, שבהן תאים הומוגניים פיזית ומנתחים באופן קולקטיבי. עם זאת, גישה זו חסרה את היכולת להבדיל בין שינויים הומוגניים של משתנה בכל התאים לבין שינויים ביחסי הרכב בין אוכלוסיות המבטאות דיפרנציאלי, מה שהופך את זה למאתגר לזהות שינויים תפקודיים קריטיים שעלולים להתרחש בתת-קבוצה קטנה של תאים, במיוחד בסביבה הרלוונטית לסביבה. מינונים נמוכים. כדי לתת מענה למגבלות אלו, ד"ר יו פיתח בדיקת תא בודד המבוססת על ניתוח תוכן גבוה (HCA). גישה חדשנית זו מאפשרת לנו לבחון התנהגות סלולרית ולהבין את אופן הפעולה ברמות חשיפה רלוונטיות לסביבה.

הערכת סיכונים ומנגנון מולקולרי של 1-ברומופרופן (1-BP) ו-2-ברומופרופן (2-BP)

כחקירה של בריאות ובטיחות תעסוקתית (OHS) של עובדים שנחשפו לממיסים אורגניים, במיוחד תוך התמקדות בחלופות מתפתחות לממסים מדלדלים אוזון כמו 1-ברומופרופן (1-BP) ו-2-ברומופרופן (2-BP), מחקר זה השתדל לספק תובנות משמעותיות לגבי השפעות הרבייה והנוירוטוקסיות של תרכובות אלו. כאשר 2-BP הוצג כממס חלופי המדלדל את האוזון (ODA), ד"ר יו ערך מחקרים מקיפים שהוכיחו את רעילות הרבייה שלו במערכות זכריות ונשיות כאחד. הממצאים גילו ש-1-BP מפגין נוירוטוקסיות גבוהה משמעותית מ-2-BP. מחקר פורץ דרך זה על ההשפעות הרעילות של 1-BP סייע להעלאת המודעות לסכנות הפוטנציאליות שלו.

גישה טוקסיקוגנומיקה וטוקסיקולוגיה חישובית לזיהוי אופן הפעולה: גישה מבוססת נתיב.

תחום ביולוגיית המערכות מתפתח במהירות כמדע משולב המשלב גישות ניסיוניות, מידע וחישוביות. במקביל, הטוקסיקולוגיה החישובית עשתה צעדים משמעותיים, מלווה בהתקדמות מדהימה בביולוגיה מולקולרית. פיתוחים אלו סיפקו לטוקסיקולוגיה ארגז כלים חדש רב עוצמה, המציע פוטנציאל לשפר את היעילות והאפקטיביות של הערכת הסיכונים והסיכונים הקשורים בכימיקלים סביבתיים. המחקר של ד"ר יו רתם את כוחה של טוקסיקולוגיה חישובית ושילב נתוני מסלול נרחבים מבוססי ידע לפיתוח גישה מבוססת מערכת בשם GO-Quant. גישה חדשנית זו מאפשרת טרנספורמציה שיטתית של נתונים גנומיים עצומים למידע נתיב שניתן לכימות ובעל משמעות ביולוגית.

אינטראקציה בין Ubiquitin-Proteasome Pathway (UPS), מתח חמצוני וויסות מחזור התא כמנגנון מולקולרי חדש של רעילות הנגרמת על ידי מתכת

ד"ר יו יישם גם מחקרים חוץ גופיים וגם מחקרים in vivo כדי לבחון את המנגנון המולקולרי של מתכות כבדות כגון מתיל כספית, ארסן וקדמיום במסלול הפירוק חלבון תלוי יוביקוויטין-פרוטאוזום (UPS) והוכיח כי תפקוד לקוי של UPS הנגרמת על ידי מתיל כספית מנגנון חשוב שבבסיסו in vivo רעילות אשכים.

אינטראקציה בין גנים וסביבתיים ובחינת מנגנון הקרצינוגניות של מתכות כבדות

כחקירה של מנגנוני הקרצינוגניות הקשורים למתכות כבדות, פרויקט זה בוחן את מסלולי האיתות המעורבים במוות תאי על ידי השוואת ארסן, קדמיום ומתיל כספית באמצעות תאים גנוטיפ P53. ארסן (As) מהווה פרדוקס מביך מכיוון שהוא יכול לפעול הן כחומר רעיל חזק והן כמסרטן, תוך שהוא מפגין יעילות כסוכן כימותרפי ללוקמיה חריפה פרומיאלוציטית (APL).

פרסומים במבט חטוף

צ'לין ג'יימי הו, מרקוס א גרסיה, אלכסנדר ניהארט, רוי ליו, ליי ין, נטלי אדולפי, דניאל פ.Gallego, Huining Kang, Matthew J Campen, שיאו -ג'ונג יו, נוכחות מיקרופלסטית באשך כלב ואדם והקשר הפוטנציאלי שלו עם ספירת זרע ומשקל של אשך ואפידידימיס. מדעים טוקסיקולוגיים: כתב עת רשמי של האגודה לטוקסיקולוגיה. 1093/toxsci/kfae060

*רוב כתב היד המכוסה בתקשורת פורסם ב-Toxicological Science, ציון Altimetric 3300.

Yin L, Hu C, Yu ניתוח בעל תוכן גבוה של רעילות האשכים של BPA ושל האנלוגים הנבחרים שלו בתאי זרע, Sertoli ו-Leydig של עכברים גילה פנוטיפ רב-גרעינים ייחודי המושרה על ידי BPAF הקשור לסינתזת ה-DNA המוגברת. טוקסיקול במבחנה. 2023;89:105589. doi: 10.1016/j.tiv.2023.105589. PubMed PMID: 36958674; PubMed Central PMCID: PMC10351343.
Jiang M, Hu CJ, Rowe CL, Kang H, Gong X, Dagucon CP, Wang J, Lin Y, Sood A, Guo Y, Zhu Y, Alexis NE, Gilliland FD, Belinsky SA, יו X, Leng S. יישום של בינה מלאכותית בכימות מינון שקיעת ריאות של פחמן שחור באנשים עם חשיפה לחלקיקי בעירה הסביבה. Journal of Exposure Science & Environmental Epidemiology. 2023 17 באוקטובר;. doi: 10.1038/s41370-023-00607-0. PubMed PMID: 37848612.
גארנר CE, יו X. מינים וטוקסיקינטיקה תלוית מין של 1-ברומופרופן: התפקיד של חמצון ציטוכרום P450 בכבד וגלוטתיון (GSH). קסנוביוטיקה; גורלן של תרכובות זרות במערכות ביולוגיות. 2014;44(7):644-56. doi:10.3109/00498254.2013.879624. PubMed PMID: 24438363.
יו X, Griffith WC, Hanspers K, Dillman JF, 3rd, Ong H, Vredevoogd MA, Faustman EM. גישה מבוססת מערכת לפירוש נתוני מיקרו-מערך תלויי מינון וזמן: אינטגרציה כמותית של ניתוח אונטולוגיה של גנים להערכת סיכונים. מדעים טוקסיקולוגיים: כתב עת רשמי של האגודה לטוקסיקולוגיה. 2006;92(2):560-77. doi: 10.1093/toxsci/kfj184. PubMed PMID: 16601082.*הדגשה טוקסיקולוגית מאת העורך ד"ר קנינגהם, "להכניס את הכיף לפונקציונלי Toxicogenomics Toxicol Sci 92(2), 347–348 (2006)