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杭州师范大学医学部刘俊平教授团队在Cell Metabolism 上发表最新研究成果

2020-11-03


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近日,杭州师范大学医学部衰老研究所刘俊平教授团队在Cell Metabolism 上发表了肺纤维化防治干预机制的最新成果“FBW7 mediates senescence and pulmonary fibrosis through telomere uncapping”。衰老研究所王丽辉、陈如萍和李果为文章的共同第一作者,刘俊平教授为通讯作者。

肺纤维化是50岁以后发病的肺间质损伤,病因不清,临床无有效疗法,死亡率高、5年生存率为零。研究表明,约10%肺纤维化病人有编码端粒酶相关基因突变的家族遗传史,而大多数病人有吸烟、细菌毒素或放射损伤的环境接触史。近30年来的动物研究表明,细菌毒素博来霉素、X射线、及缺氧氧化应激损伤,诱发肺纤维化。

该团队通过大量基因排查筛选,利用小鼠动物模型,发现了肺纤维化的发生发展机制,更为重要的是发现了有效的防治措施。经大量研究实验证明:持续、严重的压力或环境应激反应,如细菌毒素博来霉素、X射线,引起肺泡干细胞核中的蛋白激酶GSK3β活性增加,导致肺泡干细胞中的染色体端粒蛋白TPPI被一种抑癌蛋白(E3 泛素蛋白连接酶 FBW7)快速降解。而通过研究发现的一个短肽 –--  TELODIN,则可以在基础状态下,增加或改善动物肺呼吸功能,预防和缓解小鼠的肺纤维化,表现为明显的防治肺纤维化的作用。

进一步的研究发现,FBW7引起的端粒结合蛋白TPP1降解,还可以通过多表达TPP1而克服应激压力诱发的肺纤维化,从而保护端粒DNA,防止端粒DNA暴露和缩短,进而增强动物机体对环境应激引起的肺衰老、肺纤维化。

该团队应用了基因工程修饰的遗传性 Fbw7 基因敲除(KO)小鼠,基因过表达模式小鼠,人工合成多肽筛选平台,不同系谱干细胞分选技术,以及基因组染色体末端端粒“脱帽”等损伤的特殊检测方法。   

该研究通过解决环境因素引起染色体端粒“脱帽”的机制问题,阐明了持续外界压力诱导的肺上皮干细胞衰老和纤维化的关键机制,并揭示肺纤维化的发病机制,为肺纤维化的干预治疗提供了有效途径,并为衰老相关疾病的预防和治疗指明了一个全新的方向。

该项工作获得了国家自然科学基金重点研究计划项目和面上项目的资助。

该研究成果已经被国家专利局批准授权国家发明专利(专利号ZL 2018 1 0009719.X

 

人物简介:

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刘俊平

杭州师范大学教授、衰老生物学及老化相关疾病研究室负责人,杭州师范大学衰老研究所/杭州市抗衰老研究所所长,国际期刊Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology (CEPP) 主编,中国生物物理学会常务理事、衰老生物学分会会长,中国老年医学研究机构联盟副主任委员、兼秘书长,国家973重大研究计划首席科学家。

主要研究领域为衰老及相关疾病、衰老与长寿的机制,先后作为首席科学家和骨干支持两项国家973计划项目和课题。作为负责人主持三项国家自然科学基金重大项目、重点项目。聚焦攻关神经退行性疾病、肺纤维化的机制,以及化学修饰对核酸大分子稳态、衰老与长寿的调控机制。发表一系列论文,包括NatureScienceCell MetabolismNature CommunicationsJCIPNASSCI期刊160多篇文章。主要获奖包括:英女皇二世研究员奖(唯一华人获奖者);澳大利亚医学健康研究员协会博士后奖(第一获奖人,唯一华人获奖者);澳大利亚Beckman Coulter科学发现奖(唯一华人获奖);澳大利亚神经科学学会AW Campbell 杰出神经科学研究奖(唯一华人获奖者);澳大利亚内分泌协会Servier Award奖、澳大利亚生命科学研究奖(唯一华人获奖者)。