中国干细胞首席科学家连发2篇文章

【字体: 时间:2009年04月01日 来源:生物通

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  毕业于武汉大学生物系的戴建武博士是一位交叉学科复合型人才,曾在包括Cell在内的国际学术期刊上发表论文近50篇。是国家杰出青年基金(生物材料领域)获得者,国家重大科学研究计划《调控干细胞自我更新能力的分子网络研究》项目首席科学家。近期其实验室连续发表了两篇再生医学相关的研究成果。

  

生物通报道:毕业于武汉大学生物系的戴建武博士是一位交叉学科复合型人才,曾在包括Cell在内的国际学术期刊上发表论文近50篇。是国家杰出青年基金(生物材料领域)获得者,国家重大科学研究计划《调控干细胞自我更新能力的分子网络研究》项目首席科学家。近期其实验室连续发表了两篇再生医学相关的研究成果。

第一篇文章主要围绕心肌梗死这一常见疾病展开。心肌损伤后的再生是现代医学面临的重大科学难题。戴建武博士等人与南京市鼓楼医院以及专门从事组织再生生物医用材料研发与生产的烟台正海生物技术有限公司合作,在心肌损伤再生研究中取得了重要突破。这项工作以该实验室博士研究生张晶为第一作者发表在近期CIRCULATION上。doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.108.800565

心肌梗死后,损伤部位形成以胶原蛋白为主要成分的纤维化区域,相关区域功能降低。研究人员研制了能特异与胶原材料结合的基因工程重组的人内皮生长因子(CBD—VEGF),提出了将心肌梗死纤维化区域内源的胶原基质作为CBD—VEGF的结合靶点和心肌再生的支架的科研思路。他们与合作者在大鼠心肌梗死模型中证明心肌梗死部位的胶原蛋白能够作为CBD—VEGF有效的靶点。通过多种心脏功能测试和组织学分析表明CBD—VEGF可以有效地促进心肌的再生和心脏功能恢复。心肌再生的机理可能涉及到特异结合到坏死区胶原蛋白纤维的CBD—VEGF能促进纤维化区域的重新血管化和引导区域内干细胞参与心肌的再生。作为国家中长期重大科研计划“调控干细胞自我更新的分子网络研究”项目的首席科学家,戴建武研究员表示“目前虽然还不清楚心肌干细胞和外周血干细胞是否或如何参与心肌的再生, 但这一发现为临床上心肌梗死病人的治疗和其它纤维化组织的再生的研究提供了新的思路。研究成果有非常广阔的临床应用前景”。

第二篇文章中,研究人员在OCT4基因通过mRNA的选择性拼接形成OCT4A和OCT4B两种mRNA的基础上,首次发现了OCT4B mRNA存在选择性起始翻译现象,以两个AUG和一个CUG作为起始密码子翻译表达出OCT4B-265、OCT4B-190和OCT4B-164三种不同的蛋白异构。确认了其mRNA上存在内部核糖体插入位点(IRES)进行选择性起始翻译的调控。并发现该IRES调控元件在应激条件下的活性相对增强,由IRES调控翻译的内源OCT4B-190蛋白在应激条件下表达上调,过表达OCT4B-190蛋白能够增强细胞在应激条件下抵抗凋亡的能力。这项研究表明OCT4基因在干细胞的增殖、分化、应激反应、凋亡过程等多个生物学过程中发挥着重要的作用。该研究对于了解OCT4基因蛋白质种类的多样性及功能的复杂性具有重要的参考价值。作为国家中长期重大科研计划“调控干细胞自我更新的分子网络研究”项目的首席科学家,戴建武研究员表示“这项工作为研究干细胞自我更新分子网络的调控开辟了新的途径”。该发现以该实验室博士研究生王霞为第一作者发表在Stem Cells 上(March 12, 2009 doi: 10.1002/stem.58)。

附:戴建武博士

男,博士,1965年生。研究员,博士生导师。

1988 年武汉大学生物系学士,1991年北京医科大学细胞生物学系硕士,并留校任教。1998年杜克大学(Duke University)医学中心理学博士。2000年在哈佛大学医学院完成博士后训练。受过良好的多学科交叉训练,具有丰富的科研经历和企业管理经验。在包括CELL 在内的国际学术期刊上发表论文近50篇。2003年起在中国科学院遗传与发育生物学研究所任研究员,博士生导师, 是中国科学院"****"入选者 ;国家杰出青年基金(生物材料领域)获得者;国家重大科学研究计划《调控干细胞自我更新能力的分子网络研究》项目首席科学家。现任中国科学院遗传与发育生物学研究所组织工程研究实验室主任。

戴建武博士领导的创新组的主要研究方向为组织工程的研究及产品开发。并不断将成果转化成产品推向市场。主要研究内容:
  1.关于基因载体及其用于组织再生的研究
  主要是筛选出具有组织特异性的基因载体,用于特异性组织修复。在1-2年内摸索出一个可以用于特异性组织损伤修复的方法。
  2. 组织工程材料的研究
  摸索出适用于不同组织及器官的组织工程的材料。包括比较不同的化学合成材料,选择最佳的强度及可塑性;比较不同的生物合成材料,选择最佳的强度及可塑性;复合材料的构建及测试及动物模型实验等。
  3. 干细胞分化与组织工程
  开展人干细胞分化机理的研究,探索体外组织及器官再生。

原文摘要:

Collagen-Targeting Vascular Endothelial Growth Factor Improves Cardiac Performance After Myocardial Infarction

Abstract
Background—Vascular endothelial growth factor (VEGF) is an important active protein for the induction of angiogenesis and improvement in cardiac function after myocardial ischemia; however, the lack of a delivery system targeted to the injured myocardium reduces the local therapeutic efficacy of VEGF and increases its possible adverse effects.

Methods and Results—We produced a fusion protein (CBD-VEGF) consisting of VEGF and a collagen-binding domain (CBD). The fusion protein specifically bound to type I collagen in vitro. In addition, CBD-VEGF promoted human umbilical vein endothelial cell proliferation after binding to collagen, which indicates that it retained both growth factor activity and collagen-binding ability. When implanted subcutaneously in rats, collagen membranes loaded with CBD-VEGF were significantly vascularized. After it was injected into rats with acute myocardial infarction, CBD-VEGF was largely retained in the cardiac extracellular matrix, in which collagen I was rich. Four weeks after VEGF or CBD-VEGF was injected into the infarct border zone, cardiac function detected by echocardiography and hemodynamics was preserved in the CBD-VEGF group. Administration of CBD-VEGF also induced reduction of scar size, whereas native VEGF did not have these effects. In addition, a significant increase in the number of capillary vessels in infarcted hearts was found in the CBD-VEGF group.

Conclusions—The injection of CBD-VEGF improved cardiac function in rats with induced acute myocardial infarction. This could potentially provide a new treatment option for myocardial infarction.

 

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