软骨组织没有血管，软骨细胞如何耐受缺氧至今并不完全清楚。2023年10月4日，空军军医大学（第四军医大学）张丰、军事医学科学院孙强和张波等在Nature杂志报道了软骨细胞依赖血红蛋白体耐受缺氧的相关报道，该发现不论对软骨相关疾病研究还是细胞缺氧耐受研究都是一个重大突破，在业界引起广泛关注。但是，至今，对该发现的个人贡献存在误解，现说明如下： 

论文：

Feng Zhang^#,*, Bo Zhang ^#, Yuying Wang, Runmin Jiang, Jin Liu, Yuexian Wei, Xinyue Gao, Yichao Zhu, Xinli Wang, Mao Sun, Junjun Kang, Yingying Liu, Guoxing You, Ding Wei, Jiajia Xin, Junxiang Bao, Meiqing Wang, Yu Gu, Zhe Wang, Jing Ye, Shuangping Guo, Hongyan Huang, Qiang Sun*. An extra-erythrocyte role of haemoglobin body in chondrocyte hypoxia adaption. Nature. 2023 Oct 4. doi: 10.1038/s41586-023-06611-6. （^#第一作者，*通讯作者） 

实验发起人：张丰，2017年3月拍照时张丰偶然发现软骨细胞内血红蛋白体，随后开始相关研究。

实验合作：2020年底张丰到北京空军特色医学中心代职病理科主任期间（代职2021年1年时间，代职结束后又返回到空军军医大学工作），开始与孙强合作后续相关研究。

各组实验起始时间：张丰2017年-2023年； 孙强和张波，2021年-2023年

实验过程分工：张丰的实验工作从构思、设计到实验都是张丰独立完成；孙强和张波的实验由孙强和张波构思、设计和完成。两个课题组之间是平等合作关系。

写作贡献：合作前的初稿张丰已经完成，主要科学结论已经得出。张丰的实验、实验方法、图表说明等写作都是张丰完成。张丰实验方面回复两个审稿人意见第一稿由张丰完成。孙强和张波的实验、实验方法以及图表说明都是孙强和张波完成，孙强和张波实验方面回复一个审稿人意见第一稿由孙强和张波完成。在这个基础上，孙强完成正文和回复审稿人回信的文字和逻辑整合等，最后张丰、孙强和张波一起审核后投稿。

图表贡献：张丰的实验原始图表都是自己独立完成；孙强和张波的实验图表都是孙强和张波独立完成。第一稿主图由张丰选择和构图。孙强在此基础上重新排列图表顺序和美化图表。

图表贡献数目：总数30个图，张丰贡献了23个，孙强和张波贡献7个。

具体如下：

主图4个：

张丰：Fig 1; Fig 2a,b; Fig 3a-h,j,k; Fig 4a-d

孙强和张波：Fig 2c-k; Fig 3i; Fig 4e-g

延伸图12个：

张丰：Extended Data Fig. 1，5，6，7，8，9，10，11，12

孙强和张波：Extended Data Fig. 2，3，4

补充图14个： 

张丰：Supplementary Fig. 1，3，4，6，7，8，9，10，11，12，13

孙强和张波：Supplementary Fig. 2，5，14

投稿过程：每次文章整理完成后，三人一起核对，确定最终版本，最后由张波负责投稿 

张丰主要科学贡献：显微镜下首次发现了软骨细胞内血红蛋白体，明白其背后隐含的科学价值和意义，发起实验计划，确定了血红蛋白体主要成分是血红蛋白Hbb；构建了Hbb-flox和Klf1-flox小鼠；体内和体外实验证明了血红蛋白体在软骨组织耐受缺氧方面的生理功能，发现血红蛋白体是依赖Kdm5a/klf1但不依赖Hif1/2α全新独立耐受缺氧机制。具体证据如下：

1.         张丰2017年采用光学显微镜、透射电镜、扫描电镜、免疫组化、细胞免疫化学、免疫荧光等方法发现了软骨细胞内血红蛋白体，因为透射电镜能看到该小体有膜，在内质网内，当时张丰给其命名为软骨细胞内的红细胞或血红蛋白双凹体等。见图：Fig 1; Fig 2a,2b;

2.         张丰用显微切割、蛋白凝胶电泳、western blot以及质谱方法证实血红蛋白体的主要成分是Hbb，其次才是Hba。见图：Extended Data Fig. 1 。

3.         张丰采用RNA测序方法发现血红蛋白在软骨细胞内表达量大于Col2，因此是一个很重要的看家基因，见图：Extended Data Fig. 1i

4.         张丰采用软骨细胞内条件性敲除小鼠、间充质干细胞条件性敲除小鼠、以及全身血红蛋白敲除小鼠、组织学、TUNEL方法、外周血贫血检测等方法证明了软骨细胞内血红蛋白在缺氧耐受方面的生理功能，见图：Fig 4a, 4b; Extended Data Fig. 9; Extended Data Fig. 10; Supplementary Fig. 6; Supplementary Fig. 7, Supplementary Fig. 8; Supplementary Fig. 9, Supplementary Fig. 10;

5.         张丰采用检测EF5信号强度、Hif1α表达变化、体外软骨组织培养耐受缺氧实验、软骨组织体外离心受力、代谢组学等方法证明软骨细胞缺失血红蛋白不耐受缺氧，与Hif1功能互补，见图：Fig 4c；Extended Data Fig. 11f-m; Extended Data Fig. 12; Supplementary Fig. 13

6.         张丰采用反转录定量PCR技术发现软骨细胞内血红蛋白表达存在胚胎向成年转换现象，类似体外骨髓造血机制，见图Fig 3a

7.         张丰采用体外软骨培养、软骨细胞原代培养、反转录定量PCR技术、ChIP定量PCR以及小分子抑制剂或增强剂、Hif1/2α条件性敲除小鼠、Klf1软骨细胞条件性敲除小鼠等方法，证实缺氧可以诱导软骨细胞血红蛋白的表达、软骨细胞内血红蛋白表达不依赖Hif1/2α、但是依赖Klf1，张丰提出并用siRNA、western blot、反转录定量PCR以及ChIP定量PCR等方法证明Kdm5a依赖氧气调节Klf1转录。见图：Fig 3b-h, k; Extended Data Fig. 5; Extended Data Fig. 6; Extended Data Fig. 7; Extended Data Fig. 8; Supplementary Fig. 3; Supplementary Fig. 4; Supplementary Fig. 1

8.         张丰采用组织学和透射电镜方法发现敲除Hbb导致软骨细胞内血红蛋白体缺陷或消失，证明软骨细胞内血红蛋白体形成依赖血红蛋白，见图: Extended Data Fig. 11a-e

9.         张丰采用代谢组学、western blot、流式细胞仪等技术证明血红蛋白体缺失导致软骨细胞死亡不依赖能量代谢和ROS变化，与凋亡无关。Supplementary Fig. 11; Supplementary Fig. 12 

孙强和张波主要科学贡献：发现了血红蛋白具有液相分离性质，软骨细胞氧离曲线左移，以及体外表达血红蛋白小体的携氧能力。 

1，  证实血红蛋白具有液相分离的性质：见图 Fig 2c-k; Extended Data Fig. 2; Extended Data Fig. 3; Supplementary Fig. 2

2，  测定了软骨细胞和外周血的氧离曲线，见图 Fig 4e

3，  测定了过表达血红蛋白具有携带氧气的能力，见图, Fig 4f,g; Supplementary Fig. 14

4，  证实体外表达血红蛋白体没有膜结构，见图：Extended Data Fig. 4

5，  血红蛋白基因的基因模式图：Fig 3i

6，  生物系信息学图， H3K4me3 level at the region of the indicated genes. Supplementary Fig. 5 

血红蛋白体命名过程

张丰从形态学看到软骨细胞内血红蛋白体其实是双凹的结构，命名为红细胞样双凹体。与孙强合作后，双方讨论后采用血红蛋白体这个名称。