姓名:熊志奇 | 性別: |
民族: | 年齡: |
最高學(xué)歷: | 學(xué)位: |
教育和工作背景:
1987年-1992年 四川大學(xué)(華西醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)專業(yè)),學(xué)士
1992年-1995年 中國(guó)科學(xué)院上海藥物所神經(jīng)藥理學(xué)專業(yè),碩士
1995年-2000年 美國(guó)貝勒醫(yī)學(xué)院藥理學(xué)和神經(jīng)科學(xué)專業(yè),博士
2000年-2003年 美國(guó)杜克大學(xué)神經(jīng)生物系,博士后
2003年-現(xiàn)在 美國(guó)杜克大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)系,客座助理教授
2003年-現(xiàn)在 中國(guó)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所,研究員,博士生導(dǎo)師
2008年-現(xiàn)在 華東理工大學(xué), 特聘講座教授
研究方向
神經(jīng)系統(tǒng)疾病是一類發(fā)病率較高的疾病,中風(fēng)、癲癇、早老性癡呆等常見(jiàn)的神經(jīng)系統(tǒng)疾病影響全球數(shù)千萬(wàn)人的健康,加上一些較為罕見(jiàn)的疾病如雷特綜合征、Rasmussen腦炎等,已經(jīng)成為日益嚴(yán)重的醫(yī)療負(fù)擔(dān)和社會(huì)問(wèn)題。雖然目前已有一些手段及方法應(yīng)用于某些神經(jīng)系統(tǒng)疾病的臨床診斷和治療,但基于發(fā)病機(jī)制研究的、用于預(yù)防或治愈這類神經(jīng)系統(tǒng)疾病的方案依舊匱乏。本研究組的長(zhǎng)期研究方向是了解這些神經(jīng)系統(tǒng)疾病在細(xì)胞和分子水平的發(fā)病機(jī)理,其中特別關(guān)注兒童智力發(fā)育障礙疾病和癲癇病的研究。
開(kāi)展的課題
1. 智力障礙的分子和遺傳機(jī)制
智力發(fā)育障礙(mental retardation),又稱為精神發(fā)育不全或弱智,是兒童期最常見(jiàn)的神經(jīng)系統(tǒng)疾病之一。引起智力障礙的原因可以是遺傳性的,如多基因或單基因突變;也可以是非遺傳性的,如神經(jīng)系統(tǒng)感染,藥物濫用,或腦損傷。其主要癥狀是智力發(fā)育遲緩,適應(yīng)能力低下,注意力不集中等。部分病人(20-30%)伴隨有癲癇發(fā)作。智力障礙的發(fā)病率約為2-3% 。在歐洲,約有8% 的醫(yī)療費(fèi)用于智力疾病的治療,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他同類疾病的費(fèi)用。因此,智力障礙疾病成為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中最重要的有待解決的難題之一。X 性染色體連鎖 (X-linked mental retardation)的基因功能缺陷是智力發(fā)育遲緩的主要病因。它包括脆性X綜合癥(Fragile X mental retardation), 雷特綜合征(Rett Syndrome)和安吉爾曼綜合征(Angelman Syndrome)等。目前已鑒定出一些基因與智力障礙相關(guān),如脆性 X 綜合癥中的 fmr1 基因,雷特綜合征中的 mecp2 基因和 stk9 基因,以及安吉爾曼綜合征中的 ube3a 基因等,并且在實(shí)驗(yàn)小鼠模型中已證明這些基因突變影響神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和學(xué)習(xí)記憶。但這些基因突變?nèi)绾螌?dǎo)致智力障礙的分子機(jī)理尚不明確。小鼠的整體基因敲除會(huì)引起一系列的發(fā)育異常、代謝變化和突觸聯(lián)系改變等反應(yīng),導(dǎo)致難以建立突變基因與相應(yīng)癥狀的直接聯(lián)系。因此我們的策略為:在小鼠中,選擇性的在特定腦區(qū)敲除與智力障礙疾病相關(guān)的基因,通過(guò)分析突觸可塑性、學(xué)習(xí)記憶和癲癇發(fā)生等指標(biāo)研究這些基因的功能;并且,小鼠特定腦區(qū)中在單個(gè)神經(jīng)元水平敲除與智力障礙疾病相關(guān)的基因,并且使該神經(jīng)元可視化,從而研究這些基因在神經(jīng)元形態(tài)學(xué)、發(fā)育和可塑性中的作用。
2. 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)的分子機(jī)制研究
神經(jīng)元的電活動(dòng)在神經(jīng)元結(jié)構(gòu)的精細(xì)化和突觸發(fā)育過(guò)程中具有重要的作用。神經(jīng)環(huán)路能夠依賴一種穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)的方式調(diào)整它的特性,從而防止神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)時(shí)間處于過(guò)度興奮或過(guò)度抑制的狀態(tài)。穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)的損傷可能成為某些神經(jīng)系統(tǒng)疾病如癲癇的病理基礎(chǔ)。然而,這類神經(jīng)元可塑性的分子機(jī)制至今了解甚少。目前大多數(shù)的穩(wěn)態(tài)可塑性研究都是基于分離培養(yǎng)的神經(jīng)元細(xì)胞,通過(guò)藥理學(xué)的手段雙向調(diào)節(jié)神經(jīng)元的活性。比如,長(zhǎng)時(shí)間用鈉離子通道阻斷劑河豚毒素處理神經(jīng)細(xì)胞可降低神經(jīng)元的活性,但增加了神經(jīng)細(xì)胞的內(nèi)在興奮性和興奮性突觸傳遞。長(zhǎng)時(shí)間用 GABAA 受拮抗劑 Bicuculline 處理神經(jīng)細(xì)胞可增加神經(jīng)元的活性,但降低神經(jīng)元內(nèi)在興奮性和興奮性突觸傳遞。利用這種體外實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,我們將研究突觸傳遞、神經(jīng)元細(xì)胞內(nèi)在興奮性和神經(jīng)元形態(tài)的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制。最近,我們已有初步的證據(jù)表明,神經(jīng)元突觸蛋白的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)主要是通過(guò)腦源性神經(jīng)生長(zhǎng)因子 (BDNF) 實(shí)現(xiàn)的,BDNF 的表達(dá)分泌受神經(jīng)元活性調(diào)節(jié),BDNF-TrkB 信號(hào)通路調(diào)節(jié)下游的泛素-蛋白酶體系統(tǒng)(UPS),從而參與突觸蛋白的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)。目前我們也正在開(kāi)展突觸蛋白特異的 E3 ligase 的克隆和基因功能分析工作,從而進(jìn)一步研究神經(jīng)元活性依賴的突觸蛋白的泛素化分子機(jī)制。
3. 癲癇病發(fā)生的分子機(jī)制
癲癇的發(fā)病率約在 1-2%,在兒童中比例更高。大約 35%-40% 癲癇病兒童同時(shí)也伴有智力障礙。腦損傷如中風(fēng)、腦外傷、高燒驚厥、腦膜炎、腦炎或相關(guān)的發(fā)育疾病均可引起癲癇的發(fā)生。癲癇發(fā)生機(jī)制尚不清楚,目前也無(wú)有效的預(yù)防措施和徹底治療手段?,F(xiàn)有藥物只能緩解癲癇的癥狀,而不能根除病灶。癲癇發(fā)作的特征是神經(jīng)元活動(dòng)的高興奮性和高同步性,這種神經(jīng)元的異常行為一般認(rèn)為是正常功能的腦組織受到損傷后導(dǎo)致的永久性的可塑性變化。通過(guò)在分子水平對(duì)癲癇發(fā)生機(jī)制的研究,可以為癲癇的臨床治療提供新的方案和藥物作用靶點(diǎn)。同時(shí)癲癇的產(chǎn)生伴隨著神經(jīng)可塑性、興奮性的變化,以及神經(jīng)元的損傷、修復(fù)和再生,所以通過(guò)對(duì)癲癇機(jī)制的研究還可以對(duì)其他神經(jīng)退行性病變提供間接的理論解釋,并有助于我們對(duì)腦功能的進(jìn)一步深入了解。癲癇常伴有神經(jīng)元的退行性損傷。已有研究表明,過(guò)度激活 NMDA 受體可引起神經(jīng)元凋亡,但癲癇發(fā)生和神經(jīng)退行性病變之間的因果關(guān)系,以及 NMDA 受體拮抗劑的抗癲癇作用是否來(lái)自其神經(jīng)保護(hù)作用等問(wèn)題仍備受爭(zhēng)議。NMDA 受體有不同亞型,因此我們將研究 NMDA 受體的不同亞型在癲癇發(fā)生中的作用。 |