百人博士发表细胞凋亡新见解

【字体: 时间:2008年12月17日 来源:生物通

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  中国科学院动物研究所生物膜与膜生物工程国家重点实验室(State Key Laboratory of Biomembrane and Membrane Biotechnology)心血管研究部的研究人员以大鼠乳鼠的原代心肌细胞为模型,系统研究了ARC蛋白在心肌细胞肥大和心肌细胞凋亡中的调控作用。这一研究成果公布在《Circulation》杂志上(07年影响因子12.755)。

  

生物通报道:来自动物研究所的消息,中国科学院动物研究所生物膜与膜生物工程国家重点实验室(State Key Laboratory of Biomembrane and Membrane Biotechnology)心血管研究部的研究人员以大鼠乳鼠的原代心肌细胞为模型,系统研究了ARC蛋白在心肌细胞肥大和心肌细胞凋亡中的调控作用。这一研究成果公布在《Circulation》杂志上(07年影响因子12.755)。

领导这一研究的是中国科学院动物所“****-国外引进杰出人才”李培峰博士,其早年毕业于军事医学科学院,曾在德国最高医学研究机构--马克斯戴安布鲁克分子医学研究中心任助理教授。李培峰博士首先发现超氧自由基是造成神经细胞衰老的最初启动因子,在Circulation,The EMBO Journal 和 Molecular Cell 等国内外核心期刊上发表论文共30余篇,引用率已达1000次。

细胞凋亡是指为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的有序的死亡,细胞凋亡与许多生物过程都有着密切的关系,但是将细胞凋亡与心血管研究联系在一起的研究并不多,李培峰博士就是国际上少数几个最早将细胞凋亡引入心血管研究的科学家之一,其研究成果打破了90年代初在心血管研究的错误信条,即“细胞凋亡和心血管疾病的相关性甚远”,其开创性的研究成果带动了细胞凋亡在心血管疾病中作用研究的广泛兴起,

ARC是一个在心肌细胞中高表达的抗细胞凋亡蛋白,对于心肌细胞具有保护作用。人体内活性氧(ROS)的增多是导致心肌细胞肥大的原因之一。李培峰研究组的研究发现,FOXO3a转录因子能够激活过氧化氢酶的表达,从而降低体内ROS的水平,抑制心肌细胞肥大的发生。另外一项研究表明,降低过氧化氢酶的表达会引起ARC磷酸化水平的降低,使其不能定位于线粒体,最终导致心肌细胞的肥大。

除了研究ARC在心肌细胞肥大中的作用之外,研究人员还着重研究了ARC的表达调控和抗心肌细胞凋亡的机制。最新研究证明ARC是以一种依赖于磷酸化的方式抑制心肌细胞凋亡,其原因是磷酸化的ARC可以同procaspase8结合,使之不能被激活;然而,经过异丙肾上腺素和醛固酮处理之后,心肌细胞内calcineurin蛋白被激活,引起细胞内ARC的去磷酸化,降低其对心肌细胞的保护作用,最终导致细胞凋亡。

该系列研究工作的意义在于,发现ROS通过降低ARC蛋白的磷酸化水平来促进心肌细胞肥大,加深了人们对ROS引起心肌细胞肥大机制的认识;证明FOXO3a转录因子能够通过直接调控过氧化氢酶的表达来抑制心肌细胞肥大,拓宽了人们对心肌细胞中ROS的产生和清除机制的认知;发现并且鉴定了一条依赖于ARC磷酸化的心肌细胞凋亡途径,为设计抗心肌细胞凋亡的药物提供了新的理论依据。

附:

李培峰 博士,研究员,博士生导师

简介:

2005年应聘入选中国科学院动物所“****-国外引进杰出人才”,在生物膜和膜工程国家重点实验室建立“细胞增殖与信号调控”研究组。1993年于军事医学科学院获博士学位。随后留院任助理研究员。1995年至2005年在德国最高医学研究机构--马克斯戴安布鲁克分子医学研究中心任助理教授。从1986-1989主要从事于神经元衰老的研究,首先发现超氧自由基是造成神经细胞衰老的最初启动因子。

从1990-1994主要从事于自由基生物医学研究。在国内和国际高水平学术刊物上发表国内外核心期刊10余篇有关抗氧化酶氧化修饰的研究论文,在国际上首先提出“抗氧化酶自身被氧化”的新理论,在相关领域引起广泛反响,在这一领域的一系列研究曾获军队科技成果二等奖(排名第一),和军队科技成果三等奖各一项,并获院优秀青年奖。

1995-2005从事于细胞凋亡与心血管疾病的研究.,是国际上少数几个最早将细胞凋亡引入心血管研究的科学家之一,其研究成果打破了90年代初在心血管研究的错误信条,即“细胞凋亡和心血管疾病的相关性甚远”,其开创性的研究成果带动了细胞凋亡在心血管疾病中作用研究的广泛兴起,在 Circulation,The EMBO Journal 和 Molecular Cell 等国内外核心期刊上发表论文共30余篇,引用率已达1000次。1997年、2000年分获德国国家科学研究基金奖。

科研资助:
1. 973项目:心力衰竭的代谢、凋亡机制
2. 国家重点科学基金项目:ARC抗心肌肥大的分子机理研究
3. 国家自然科学基金项目:DENN-SV增强卵巢癌细胞增殖及抗凋亡的分子机理研究
4. 科学院创新项目:生物膜在心肌肥大中的作用研究

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