专访南京大学生科院院长张辰宇:勿以善小而不为

【字体: 时间:2010年08月18日 来源:生物通

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  miRNAs是一种小分子,但是这种小分子在生物机体中却发挥了重大的作用,来自南京大学生命科学学院的张辰宇教授研究组近期发现了这种小分子的另外一项重要的功能,这一功能能直接影响到整个机体是否能正常运作,古语有云:勿以恶小而为之,勿以善小而不为,在这里可以理解为,勿以miRNAs小而小瞧它,miRNAs这种小分子研究热潮不断,从一个侧面也反映了这种小分子的重要作用和独特魅力。

  

miRNAs是一种小分子,但是这种小分子在生物机体中却发挥了重大的作用,来自南京大学生命科学学院的张辰宇教授研究组近期发现了这种小分子的另外一项重要的功能,这一功能能直接影响到整个机体是否能正常运作,古语有云:勿以恶小而为之,勿以善小而不为,在这里可以理解为,勿以miRNAs小而小瞧它,miRNAs这种小分子研究热潮不断,从一个侧面也反映了这种小分子的重要作用和独特魅力。

为了更深入了解这一研究成果,生物通编辑特联系了张辰宇教授,就读者感兴趣的一些问题请教了他,从问答中编者发现张辰宇教授实际上就是一位在科研上执行“勿以善小而不为”的杰出科学家,他在南京大学生科院05级博士生入学典礼上说了这么一段话:作为一名医生,你不可能治疗所有的病人;作为一名研究者,你不可能研究所有的科学问题;作为一个普通人,你不可能帮助所有需要帮助的人。但你医治过的病人,你帮助过的人会在乎你做了什么,科学史上会记住你做出的哪怕一点微不足道的贡献。

这位孜孜不倦,勤勤恳恳从事科学研究的科学家就是秉承着这种认真的态度,在科研道路上走出了一个又一个踏实的脚步,他从不认为研究里的每一次重复是相同的,他说只有以“每个生命都是不同的”心态应对生命的“重复”,才可能不会厌倦生命中绝大多数平淡的日子,绝大多数平凡的工作,而人生的价值和生命的意义却就体现在这种“重复”的琐碎之中。

也正是这种不放过任何一个细节的态度让这位教授在身兼院长的工作繁忙压力下,还获得了科学研究的重要突破:其研究组发现miRNA能够被一种细胞分泌出来后,经血液循环被运输到另外一种的受体细胞内,通过降低其相应的靶基因的翻译,从而调节受体细胞的功能,这项研究发现了miRNA的新特点,能帮助我们更好地理解生物系统内信息传递的本质规律,揭示疾病发生发展的新机制。这一研究成果公布在《Molecular Cell》杂志上。

这项研究花费了张辰宇教授两年多的心血,在2008年,张辰宇教授与其他同事发现了在人类和其他动物的血清与血浆中稳定地存在miRNA。这些循环中的miRNA的表达图谱是一类全新的生物标志物,可以用于肿瘤和其他疾病的无创性诊断。之后作为这个工作的延续,他们研究了血清血浆miRNA的来源及其可能的生物学功能。结果显示,当细胞受到刺激后,能够选择性地把miRNA包裹进细胞内的微小颗粒内(microvesicle, MV),这种选择性的包裹是细胞主动地,特异性分泌miRNA的基础。研究人员还证明了这些从细胞分泌出来的miRNA能够被运输到靶细胞内,通过抑制相应的miRNAs的靶基因的翻译,来调节靶细胞的生物学功能。

研究人员发现与其它细胞因子等信号分子相比,分泌的miRNAs作为一种信号分子是通过自身的直接作用而传达信息,而其它细胞因子等信号分子只具有“信使”功能,这极大地拓展了对miRNA功能的理解,从这点上说,分泌的miRNA代表了一类全新的、具有重要的生物学功能的信号分子,其能够介导细胞间及组织、器官和系统间的信号传递。并且,这种miRNA的分泌及在靶细胞内的作用,是迄今为止尚未知晓的,但极其复杂、并被生命体高度设计的,调节各种生理及病理生理状态的、新的调控网络。

另外在谈到这项最新发现的临床意义的时候,张教授表示,因为所有类型的细胞都具有分泌与接受miRNA的能力;并且在特定的生理与病理生理条件下,细胞可一次性分泌多种miRNA,在靶细胞中更能调节多个基因的翻译,所以,miRNA的分泌作为细胞的信号传递方式是“双通道”或“多通道”的。因此,发现miRNA的分泌即把细胞的信号传递方式从“固定电话”提升为“手机”。总之,该新发现帮助我们更好地理解生物系统内信息传递的本质规律,揭示疾病发生发展的新机制,并发展出新的治疗策略与方法。

(生物通:王蕾)

原文摘要:
Secreted Monocytic miR-150 Enhances Targeted Endothelial Cell Migration

Highlights
MVs derived from plasma and cultured cell medium are carriers of secreted miRNAs
Cells selectively secrete miRNAs via MVs in response to stimuli
Secreted miRNAs serve as signaling molecules mediating intercellular communication
Secreted monocytic miR-150 modulates targeted endothelial cell function
Summary
MicroRNAs (miRNAs) are a class of noncoding RNAs that regulate target gene expression at the posttranscriptional level. Here, we report that secreted miRNAs can serve as signaling molecules mediating intercellular communication. In human blood cells and cultured THP-1 cells, miR-150 was selectively packaged into microvesicles (MVs) and actively secreted. THP-1-derived MVs can enter and deliver miR-150 into human HMEC-1 cells, and elevated exogenous miR-150 effectively reduced c-Myb expression and enhanced cell migration in HMEC-1 cells. In vivo studies confirmed that intravenous injection of THP-1 MVs significantly increased the level of miR-150 in mouse blood vessels. MVs isolated from the plasma of patients with atherosclerosis contained higher levels of miR-150, and they more effectively promoted HMEC-1 cell migration than MVs from healthy donors. These results demonstrate that cells can secrete miRNAs and deliver them into recipient cells where the exogenous miRNAs can regulate target gene expression and recipient cell function.

作者简介:

张辰宇,博士生导师,****特聘教授,享受国务院特殊津贴,担任国家“973”、“863”项目首席科学家, 国家自然科学基金委杰出青年基金获得者,江苏省333人才工程二层次人才,江苏省2006年度十大杰出青年,2008年度谈家桢生命科学创新奖获得者,2007年度中国侨联科技创新人才奖获得者。

主要从事microRNA,线粒体功能及人体及细胞能量代谢的分子作用机理及其相关疾病的发病机理研究(MicroRNA,Mitochondria Function and Cell Metabolism) ,在国际顶级学术期刊在Cell, Nature, Science及其系列杂志(17篇), JCI, PNAS, Cell Res ,JBC, Endocrinology, Biochem. J 等杂志上发表,共计发表具有很高影响力的文章近百篇,被引用次数约7500次, 申请国际专利12项,其中2项获得授权;申请40余项项国内专利,5项获得授权。主持国家级科研项目7项及省部级科研项目4项。并主持江苏省糖尿病临床医学中心,南京大学中国医药城研究中心等集科研、应用及开发于一体的项目。

附:

在南大05级博士生入学典礼上的发言
生科院  张辰宇

同学们,大家好!

很荣幸作为教师代表在你们的入学典礼上发言。但我今天却更愿意以一个10多年前的,曾经的老学生和大家分享我的几个人生感悟。

请让我以一个故事开始吧。

若干年前,国内的【读者】杂志上登过一篇文章:在夕阳西下的海滩上,退潮后留下许多小鱼。这时走来一个小孩,捡起一条鱼扔回海里,又捡起一条鱼扔回海里……有大人看见后,对小孩说“这儿有这么多的鱼,你是救不完的。而你做的这一切,谁能知道,又有谁在乎?!”小孩并未马上回答,只是继续扔了一条鱼回海里,才说“它知道我做了什么”,再扔一条,“它在乎我做了什么”。

是啊,作为一名医生,你不可能治疗所有的病人;作为一名研究者,你不可能研究所有的科学问题;作为一个普通人,你不可能帮助所有需要帮助的人。但你医治过的病人,你帮助过的人会在乎你做了什么,科学史上会记住你做出的哪怕一点微不足道的贡献。

下面还是个故事。

建国50周年的前一夜,国内某个医院的产房里诞生了14个国庆宝宝。晨曦初露时,忙碌了一夜,接生了14个宝宝的助产士疲惫地下班了。当记者问“你每天都重复着同样的工作,不感到厌倦吗?”助产士笑了“怎么会厌倦呢,每一个生命都是不同的呀”。

同学们,你们现在可能已在经历着,或即将要经历的研究,生活和你生命里的绝大部分时间都充满着这种貌似重复,又琐碎不堪的事情。无论你是否喜欢你所从事的工作,是否喜欢你现在的生活。你都得一天天做下去,一年年活下去。你对生活的热爱,对研究的热情都可能被这“重复”消磨殆尽。可是,正如每一个生命都是不同的,生命中、研究里的每一次重复也都是不同的,也都有它自身的意义。只有你以“每个生命都是不同的”心态应对生命的“重复”,你才可能不会厌倦生命中绝大多数平淡的日子,绝大多数平凡的工作,而你的人生的价值和生命的意义却就体现在这种“重复”的琐碎之中。

此外,生活中不仅有琐碎的重复,还有无数的不如意。当你们迈入社会,你可能会感觉工资低,研究难以继续,家庭生活不如意,等等,等等。人生不如意十之八九,但是不要抱怨。不抱怨是一种生活态度,也是一种生活方式。只要做了能够做的,帮助了能够帮助的,那结果就不会显得是人生的唯一目的,你自然不再抱怨,也就会更从容地面对种种不如意,并真正地享受工作,享受生活,享受生命,享受生命的过程。

以上是我对个人工作,生活态度的几个感悟。在这里,我还想说:在你们开始研究和独立生活的时候,能够把自己的人生目标和研究方向定得大一些,长远些,或者说能尽量地把个人利益,个人目标与国家利益和目标结合在一起。同学们,你们知道7月29日是个什么日子吗?7月29日是一个普通的日子。我记住它是因为两弹元勋之一的邓稼先由于长期接触放射性物质,于1986年7月29日全身出血,逝世。96年,为了纪念邓稼先,在这一天,我国实爆了最后一颗原子弹。以邓稼先为代表的我的父辈们真正做到了把国家利益放在个人利益之上。扪心自问,我希望我能做到,但可能做不到。可是,我想,我们起码能够做一个把个人利益和国家利益结合起来的,中国传统意义上的读书人,其定义是:替天地立心,为生民立命,继往圣之绝学,开万世之太平。

谢谢大家。

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