研究方向
王釗教授實驗室一直致力于衰老生物學(xué)及相關(guān)藥理學(xué)的研究。目前實驗室的主要研究方向聚焦在:
分子細(xì)胞藥理毒理學(xué):藥物尤其是天然藥物的藥理與毒理、神經(jīng)藥理、衰老藥理、骨代謝與藥物干預(yù)等;
衰老機制及藥物干預(yù)的研究:尤其是腦衰老、骨衰老及藥物對神經(jīng)退行性疾病(老年癡呆、骨質(zhì)疏松)等衰老相關(guān)疾病的研究;
天然藥物與功能保健品的研究與開發(fā)。
科學(xué)貢獻
本實驗室的工作集中在衰老藥理學(xué)的研究上。無論分子、細(xì)胞還是動物整體,也無論是生物實驗還是信息學(xué)分析,衰老及相關(guān)藥理學(xué)是我們凝練的研究方向。目前我們有關(guān)衰老的干預(yù)研究側(cè)重于藥物干預(yù)衰老過程的基礎(chǔ)研究,主要圍繞基因調(diào)控異常與能量代謝失衡以及彼此的相互作用是導(dǎo)致機體衰老這一核心問題,通過藥物干預(yù)細(xì)胞衰老模型,從調(diào)控細(xì)胞周期,調(diào)節(jié)能量代謝,控制氧自由基生成的角度,解析其作用靶點。并通過藥物對模式生物壽限的影響,檢測對器官能量代謝紊亂、神經(jīng)內(nèi)分泌及免疫調(diào)節(jié)的作用,從而篩查藥物干預(yù)衰老的新靶點。除繼續(xù)深入探究中藥有效成分干預(yù)衰老的機制外,我們著重關(guān)注并進行腦衰老的干預(yù)機制研究,以腦衰老小鼠模型,期望發(fā)現(xiàn)干預(yù)腦衰老的藥物并闡明其干預(yù)機制。
由于IDE可以降解胰島素,因此胰島素通路可以負(fù)反饋性上調(diào)神經(jīng)元中IDE的表達水平。我們發(fā)現(xiàn)IDE在海馬中的表達水平明顯低于其在小腦中的水平,而IDE在海馬中的表達水平隨著衰老而進一步降低,但在小腦中IDE的水平則保持不變甚至略有上升。因此我們推測IDE水平隨著衰老而選擇性的在海馬中的下調(diào)可能是AD發(fā)病的一個原因,而IDE在小腦中表達水平的穩(wěn)定則可能是小腦抵抗AD的一個因素。一系列的實驗結(jié)果表明,PPARγ-IDE通路參與了小腦代謝物對腦衰老的延緩作用。根據(jù)文獻報道,神經(jīng)元可以通過IDE等Aβ降解酶清除細(xì)胞外的Aβ 。我們設(shè)計的神經(jīng)元的條件培養(yǎng)基實驗結(jié)果提示,小腦神經(jīng)元代謝物能夠上調(diào)海馬神經(jīng)元中Aβ降解酶表達水平并促進了神經(jīng)元對Aβ的清除,顯著抑制。了由于外源Aβ所導(dǎo)致的神經(jīng)元死亡,提高了神經(jīng)元的存活率。在后續(xù)的實驗中,我們檢測了神經(jīng)元代謝物(存在于神經(jīng)元條件培養(yǎng)基中)對AD模型鼠APP/PS1轉(zhuǎn)基因小鼠腦中Aβ含量的影響。ELISA結(jié)果顯示,小腦神經(jīng)元代謝物處理大大減少了小鼠海馬和大腦皮層中可溶性和不可溶性Aβ的含量,海馬中Aβ沉積斑塊數(shù)量和面積也明顯減少。眾所周知,AD的一個重要的病理表現(xiàn)就是學(xué)習(xí)記憶能力的損害。進一步我們又檢測了小腦神經(jīng)元代謝物是否能影響AD模型小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力。結(jié)果表明,注射小腦神經(jīng)元代謝物明顯抑制了APP/PS1 轉(zhuǎn)基因小鼠海馬中星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞的增生程度和神經(jīng)突觸的丟失,顯著提高了其學(xué)習(xí)記憶能力。
在本研究中,我們第一次提出神經(jīng)元的代謝物在阿爾茨海默病中的可能作用,證明了小腦神經(jīng)元代謝物可以改善AD病理表現(xiàn)。小腦神經(jīng)元代謝物對AD病理的抵抗作用很可能是通過提高Aβ降解酶的表達從而促進Aβ的降解過程。目前,對于小腦神經(jīng)元代謝物中的有效成分正在進行分析和鑒定以期得到可能用于治療AD的藥物。
研究成果
發(fā)現(xiàn)PPARγ-IDE通路參與了小腦周邊腦脊液對腦衰老的延緩作用;
發(fā)現(xiàn)小腦神經(jīng)元代謝物能夠上調(diào)海馬神經(jīng)元中Aβ降解酶表達水平并促進神經(jīng)元對毒性蛋白Aβ的清除,同時發(fā)現(xiàn)小腦神經(jīng)元代謝物能夠降低APP/PS1轉(zhuǎn)基因小鼠大腦中Aβ的水平;
發(fā)現(xiàn)小腦神經(jīng)元代謝物能夠改善APP/PS1轉(zhuǎn)基因小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力。
發(fā)現(xiàn)珠母貝基質(zhì)蛋白具有促進成骨和骨重建作用;
發(fā)現(xiàn)外源性cAMP能夠模擬體內(nèi)熱量限制的作用從而延緩衰老進程;
發(fā)現(xiàn)與藥物和基因干預(yù)比較熱量限制具有最好最平衡的衰老干預(yù)效果。
主要學(xué)術(shù)/社會活動
中國藥學(xué)會 高級會員
中國老年學(xué)學(xué)會衰老與抗衰老科學(xué)委員會 委員
中華中醫(yī)藥學(xué)會中成藥分會 常務(wù)委員
中國藥理學(xué)會 會員
中國癌癥基金會鮮藥學(xué)術(shù)委員會 副主任委員
《Pharmazie》 編委
《亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥》 編委
國家財政部科研項目預(yù)算 審評專家
國家自然科學(xué)基金委員會 評議專家
教育部留學(xué)回國基金 評審專家
國家食品藥品監(jiān)督管理局 藥品(中藥)/保健食品審評專家
《Journal of Pharmacological Sciences》 編委
《Food Science and Human Wellness》 編委