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专家信息 科学研究 论文专著 荣誉奖励 媒体报道

专家信息:


姬广聚,男,博士。现任中国科学院生物物理研究所 “百人计划”研究员, 博士生导师。

教育及工作经历:

1983年9月至1988年6月解放军北京军医学院药理教研室,助教。

1988年6月至1992年11月解放军北京军医学院药理教研室,讲师。

1988年9月至1991年7月第四军医大学药理,硕士。

1992年11月至1994年3月解放军北京军医学院药理教研室,副教授。

1994年3月至1999年3月德国科隆大学神经生理研究所,博士。

1999年4月至2000年6月宾夕法尼亚大学生物学系,博士后。

2000年6月至2001年7月康奈尔大学生物医学系,博士后。

2001年7月至2003年5月康奈尔大学生物医学系,研究员。

2003年5月康奈尔大学生物医学系,助理教授。

2005年至今中国科学院生物物理研究所,研究员。

社会任职:

1. 德国干细胞研究协会会员。

2. 美国生物物理学会和美国心脏学会会员。

3. 德国干细胞研究协会会员。

4. 美国生物物理学会会员。

5. 美国心脏学会会员。

6. Molecular and Cellular Biochemistry杂志审稿人。

培养研究生情况:

在读博士:4名;硕士:3名。

毕业博士:5名;硕士:1名。

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科学研究:


研究方向:

主要从事胚胎干细胞生物学、心血管系统离子运动的分子机制、细胞内钙释放受体的表达与功能、及心血管生理学和药理学。

承担科研项目情况:

1. “973”计划:细胞多信号体系的整合调控,负责人,2011-2015。

2. 科学部主任基金:干细胞移植治疗心脏损伤性疾病的基础研究,负责人,2011-2011。

科研成果:

1. 发现 PECAM-1在内皮的生理过程(如嗜中性粒细胞迁移)中扮演重要角色;

2. PECAM-1调控通道和过氧化激活在嗜中性粒细胞-内皮相互作用和氧化剂介导的内皮应答与创伤中发挥重要作用;

3. 发现平滑肌细胞纵向伸长导致 Ca2+ 通过RYR门控释放,RYR是平滑肌对鲁米诺压力的生理应答中的重要成分;

4. 发现 FKBP12.6参与心肌和平滑肌中RYR2钙释放通道的调控;

5. 建立心肌细胞发育初期β-肾上腺素对ICaL的调控,发现If在胚胎干细胞衍生的心肌细胞中有表达,且形成心肌细胞过程中存在从NO向AC介导的ICaL抑制。

发明专利:

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论文专著:


发表学术论文20余篇。

出版专著:

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发表英文论文:

1. Ji GJ , Feldman M, Deng FY, Su K, Wilson J, Lee J, Johnston R, Rishniw M, Xin HB, Nakai J* and Kotlikoff MI. Ca2+-sensing Transgenic Mice: POSTSYNAPTIC SIGNALING IN SMOOTH MUSCLE. J BIOL CHEM 279 (20), 21461-8 (2004).

2. Ji GJ , Feldman M, Su K, Sorrentino V, Xin HB, and Kotlikoff MI. RYR2 proteins contribute to the formation of Ca2+ sparks in smooth muscle.J GEN PHYSIOL . 123(4), 377-86 (2004).

3. Ji GJ , Maln D, Schmidt A, Addicks K, Hescheler J, Levi RC, Bloch W, Fleischmann BK. Nitric oxide, a key signaling molecule in the murine early embryonic heart. FASEB J (Epub ahead of print) (2004).

4. Ji GJ , O'Brien CD, Manevich Y, Jing S, Steven MA, Kotlikoff M. PECAM-1 (CD31) regulates a hydrogen peroxide-activated nonselective cation channel in endothelial cells. JCB 157 (1), 173-184 (2002).

5. Ji, GJ, Feldman, M., Doran, R., Zipfel, W., Kotlikoff, M. I. Ca2+-Induced Ca2+ Release through Localized Ca2+ Uncaging in Smooth Muscle. J GEN PHYSIOL. 2006;127: 225-235.

6. Wang M, Chen Z, Xing Y, Zhang X, Dong XZ, Ji GJ* Localized Ca2+ uncaging induces Ca2+ release through IP3R in smooth muscle. ACTA PHARMACOLOGICA SINICA. 2006, Jul; 27(10): 939-944

7. Xin HB, Senbonmatsu T, Wang YX, Copello JA, Ji GJ , Collier ML, Deng KY, Jeyakumar LH, Cheng DS, Magnuson MA, Inagami T, Kotlikoff MI, and Fleischer S. Estrogen Protects FKBP 12.6 null mice from cardiac hypertrophy.Nature 416 (6878), 273-4 (2002).

发表中文论文:

1 建立筛选和示踪干细胞诱导分化心肌细胞的表达元件:钙示踪蛋白GCaMP2和PuroR基因在心肌特异性启动子α-MHCpromoter下共表达 苗林; 殷文璇; 潘聪燕; 吴艳云; 昌艳; 唐迎龙; 姬广聚 中国科学院生物物理研究所 【会议】第十一次中国生物物理学术大会暨第九届全国会员代表大会摘要集 2009-07-12

2 颌下腺细胞RyRs的表达与作用 李玉明; 王岩梅; 赵海燕; 姬广聚 首都医科大学燕京医学院生理与病理生理学教研室; 中国科学院生物物理研究所 【会议】中国病理生理学会第九届全国代表大会及学术会议论文摘要 2010-11-04

3 逆转录病毒介导的HSV-TK/GCV系统治疗子宫内膜癌实验研究 李玉明; 崔艳秋; 赵艳芝; 姬广聚 首都医科大学燕京医学院生理与病理生理学教研室; 中国科学院生物物理研究所 【会议】中国病理生理学会第九届全国代表大会及学术会议论文摘要 2010-11-04

4 颌下腺环腺苷二磷酸核糖环化酶的表达 李玉明; 李海涛; 王新芳; 姬广聚 首都医科大学燕京医学院生理与病理生理学教研室; 中国科学院生物物理研究所 【会议】中国病理生理学会第九届全国代表大会及学术会议论文摘要 2010-11-04

5 阿诺碱受体及其亚型2调控因子研究进展 李玉明; 姬广聚 首都医科大学燕京医学院生理学与病理生理学教研室; 中国科学院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室 生物化学与生物物理进展 2011-06-03 14:07

6 内质网蛋白44(ERp44)通过1, 4, 5-三磷酸肌醇受体介导基因转录(英文) 潘聪燕; 周荣斌; 陈政; 陈颖骁; 吴艳云; 苗林; 殷文璇; 姬广聚 中国科学院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室; 北京军区总医院急诊科 生物化学与生物物理进展 2011-08-31 13:37

7 颌下腺细胞RyRs的表达与作用 李玉明; 王岩梅; 赵海燕; 姬广聚 首都医科大学燕京医学院生理与病理生理学教研室; 中国科学院生物物理研究所 【期刊】中国病理生理杂志 2010-10-15

8 逆转录病毒介导的HSV-TK/GCV系统治疗子宫内膜癌实验研究 李玉明; 崔艳秋; 赵艳芝; 姬广聚 首都医科大学燕京医学院生理与病理生理学教研室; 中国科学院生物物理研究所 【期刊】中国病理生理杂志 2010-10-15

9 颌下腺环腺苷二磷酸核糖环化酶的表达 李玉明; 李海涛; 王新芳; 姬广聚 首都医科大学燕京医学院生理与病理生理学教研室; 中国科学院生物物理研究所 【期刊】中国病理生理杂志 2010-10-15

10 阿诺碱受体及其亚型2调控因子研究进展 李玉明; 姬广聚 首都医科大学燕京医学院生理学与病理生理学教研室; 中国科学院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室 【期刊】生物化学与生物物理进展 2011-05-15

11 内质网蛋白44(ERp44)通过1,4,5-三磷酸肌醇受体介导基因转录(英文) 潘聪燕; 周荣斌; 陈政; 陈颖骁; 吴艳云; 苗林; 殷文璇; 姬广聚 中国科学院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室; 北京军区总医院急诊科; Molecular&Integrative Physiology; University of Michigan 【期刊】生物化学与生物物理进展 2011-08-15

12 建立筛选和示踪干细胞诱导分化心肌细胞的表达元件:钙示踪蛋白GCaMP2和PuroR基因在心肌特异性启动子α-MHC promoter下共表达 苗林; 殷文璇; 潘聪燕; 吴艳云; 昌艳; 唐迎龙; 姬广聚 中国科学院生物物理研究所 【期刊】生物物理学报 2009-07-15

13 ANP对胚胎干细胞分化心肌细胞Ⅰ_(cal)的调节作用 王敏; 邢燕; 张旭; 陈政; 董先智; 姬广聚 中国科学院生物物理研究所; 中国科学院生物物理研究所 【会议】第十次中国生物物理学术大会论文摘要集 2006-05-01

14 钙通道阻滞剂──IHC-72对兔MODS血管内皮细胞保护的研究 魏树筠; 姬广聚; 张莉; 曹文彬; 陈红艳; 户立军 中国人民解放军北京军医学院; 中国人民解放军北京军医学院 【期刊】中国微循环 1999-11-15

15 碘杂环化合物IHC-72、利多卡因及维拉帕米抗心律失常作用的比较 姬广聚; 赵德化; 刘德强; 盛宝恒 第四军医大学药理教研室; 第四军医大学药理教研室; 解放军总后医学专科学校药理室 北京 【期刊】药学学报 1992-06-29

16 IHC-72抗大鼠缺血再灌注心律失常及脂质过氧化作用 姬广聚; 张敬珍; 赵德化; 刘德强; 盛宝恒 总后医学专科学校药理教研室; 第四军医大学药理教研室; 第四军医大学药理教研室; 第四军医大学药理教研室 北京 【期刊】中国药理学通报 1993-05-01

17 碘杂环化合物-72对异丙肾上腺素、氯化钙和组胺收缩豚鼠心室肌效应的影响 姬广聚; 赵德化; 刘德强; 盛宝恒 第四军医大学药理学教研室; 第四军医大学药理学教研室; 第四军医大学药理学教研室 总后医学专科学校药理学教研室 北京 【期刊】第四军医大学学报 1992-06-29

18 3,6-(二甲氨基)-二苯骈碘杂六环依地酸盐对豚鼠心肌特性的影响 姬广聚; 赵德化; 刘德强; 盛宝恒 总后医学专科学校药理教研室; 第四军医大学药理教研室; 第四军医大学药理教研室; 第四军医大学药理教研室 北京 【期刊】中国药理学与毒理学杂志 1992-12-30

荣誉奖励:


1. 中国科学院“百人计划”获得者。

资料更新中……

媒体报道:


稳步系统地走在前沿——记中科院生物物理研究所研究员姬广聚

在中科院生物物理研究所,我们采访到了该所创新课题研究组组长、博士生导师姬广聚研究员。短短一个小时,他的直爽、坦诚却给我们留下了深刻的印象。

现在,我们就重新走进这场采访,重温一下姬广聚研究员与他研究的故事。

华年流转

1983年,姬广聚毕业于第四军大学医疗系,1991年获得药理学硕士学位,1994年在德国科隆大学生理研究所攻读博士学位,并于1999年获得博士学位。其博士论文获得1999年德国科隆大学最佳论文奖。1999年4月-2001年6月在美国宾西法尼亚大学生物系做博士后,主要从事细胞膜通道(包括细胞内钙释放通道)结构与功能的研究。2001年7月后在康奈尔大学生物医学系做研究助理教授,2004年9月后在康奈尔大学生物医学系任研究副教授。

从履历上看,由最初的临床医学,到后来对生物细胞等基础领域的研究,姬广聚的改行很是“干脆”。他却直言,“实习的时候,老师们都说我长了一双‘外科医生的手’,但是毕业后,我发现临床面对浓重的血液时很不适应,而且临床医生没有假期啊,搞基础研究就不会有这些问题。”他转而一笑,“其实,我也是真的对基础研究更有兴趣。”

姬广聚的答案令我们一时愕然,从未听到过如此对改行作解释的。如今,20多年过去,姬广聚从前在医疗系的同学们,无论从收入还是声望上,都已颇有所成。“也有人问过我是否后悔,其实选择自己走的路,有什么好后悔的呢。”他的脸上一派淡然。

忆及国外,姬广聚介绍说在德国的5年,他主要从事胚胎干细胞方面的工作。“人类胚胎干细胞真正成为热点是在1999年之后。最初在国外,尤其是欧洲,胚胎干细胞研究是非常受限制的。必须要有执照,可是这个执照拿下来很困难。”尽管如此,5年中,他还是以第一作者身份发表论文5篇,其他17篇。

1999年,姬广聚获得博士学位,并想赴美国继续深造。而作为胚胎干细胞领域研究的后起之秀,他也备受美国宾夕法尼亚州立大学生物医学系一位知名教授的青睐,甚至承诺他不必推荐信,可直接前往。因为种种原因,姬广聚的德国导师给他下了最后通牒,“要么留下或回国做胚胎干细胞研究,要么去美国但不能再做胚胎干细胞研究。”“当时,在欧洲的中国留学生中流传这样一句话,‘美国是天堂,欧洲是人间’,欧洲的中国留学生中,80%都会选择去美国经历一番,我也不例外。”在对未来的憧憬中,姬广聚到了美国,转行做细胞钙信号研究。仅用了半年,他就首先阐述出PECAM-1在内皮细胞生理过程(如嗜中性粒细胞迁移)和调控非选择性膜通道及过氧化激活在嗜中性粒细胞-内皮相互作用和氧化剂介导的内皮应答与创伤中发挥重要作用。这一发现分别发表在JCB和FASEB J上,并获2001年美国医学研究“Henry Christian”奖。而同一项研究,在他之前,导师的另一个日本学生下了3年工夫都没有取得突破性进展。

到了2005年,身为康奈尔大学研究副教授的姬广聚,已经在异乡土地上站稳了脚跟。一份丰厚的收入、一个雄厚的科研环境,还有美满的家庭,在外人看来,姬广聚应该是“万事足”了,而他却在这一年开始联系中科院百人计划,准备回国。“我大学二年级就入党了,家里包括太太家里都有不少军人,心里总有一种部队情结,想要回报部队对我的培养。再说,我是想做事的,做自己的事,但在国外,做得再好再多也是‘老美’的东西,不是自己的。”

一番考察、考虑之后,2006年,姬广聚告别美国的妻儿,独自回到国内,开始了他的新征程。

又见胚胎干细胞

一直以来,对于人类胚胎干细胞的国际前沿研究,国内十分关注,2005年以来更是成为研究中的焦点。姬广聚回国,恰逢国内胚胎干细胞研究热潮,他也重新做起了该领域的研究。

“干细胞的应用前景非常好,这是众所周知的,但真正将胚胎干细胞或者iPS源的干细胞用到临床,起码10年之内,是没有可能的。”姬广聚认为,这不是泼冷水,而是出于对胚胎干细胞研究现状的缜密思考。

第一个要面临的问题是“体外培养”。的确,作为“全能”细胞,胚胎干细胞可以分化成人身体所有种类的细胞,也可以通过iPS来解决其免疫性,但是如何获取大量满足移植治疗的细胞还是个问题,毕竟,目前胎干细胞定向分化率到50%就已经算是很高了。

第二个要面临的问题是“纯”。通过卵生,可以得到足够多的细胞,但临床移植细胞还要“纯”。不论是心肌细胞,还是胰岛β细胞,如果移植时采用的不够纯,比如长出毛发或骨头,问题就大了。

第三个,也是最重要的问题是功能整合问题,移植的细胞如何在功能上与受体的组织或器官一致。人类机体的任何细胞都有节律性,心脏当然更是。“以心脏为例,我们称其为整体性的公共合胞体,所有的细胞节律是一致的,如果移植细胞节律与整体不同,也就是出现移位节律,导致心律失常,反而会加速死亡。再以胰岛为例,肝细胞定向分化胰岛β-细胞对治疗糖尿病有良好的前景,但人体本身分泌的胰岛是有节律的,比如,晚上节律最低,早上最高。如果移植的胰岛与之不同,扰乱正常节律,就会发生问题。”姬广聚认为,节律问题不解决,就有可能使治疗手段变成“杀手”,很难用于临床。

Cell Research杂志曾发表了马跃实验室和姬广聚实验室的共同研究成果,称其使在实验室内大量培养生产人的心房肌细胞和心室肌细胞成为可能。这也是姬广聚近年来重点研究的工作。

心肌梗死是我国城市人口中的一个主要的致死疾病,目前还没有一种治疗手段可以有效地医治,而利用人胚胎干细胞分化的心肌细胞移植治疗心肌梗死是世界上公认的未来最有前景的治疗方法之一。但是,在现有的技术条件下,人胚胎干细胞分化的心肌细胞包含有心房肌细胞、心室肌细胞和启博肌细胞,不同亚型的心肌细胞具有其特异的电生理特征,而移植这样的杂合细胞群体,会引起严重的心律不齐,大大增加了细胞移植治疗的风险。解决这一难题的关键在于是否能够将人胚胎干细胞定向分化成心房肌细胞和心室肌细胞,以便利用单一种类的,电生理特性匹配的心房或心室肌细胞对心房或心室进行组织修复。

“我们已经基本解决了心肌细胞的高效分化问题和纯化问题,在高效分化上,可以实现80%-90%都是心肌细胞;在纯化问题上,我们建立了一个细胞器,通过基因筛选,使心肌细胞以外的细胞都被‘筛’除。”姬广聚为我们具体而通俗地解释了他们的研究手段。“我们采用的是基因编码的荧光指示器,经过试验,G-CMP2和G-CMP3效果都不是很好,后来,我们自己研发了G-CMP5。这样一来,基因编码整合到细胞后,只有活的细胞在不动的时候才能发光,成像时就可以追踪到细胞在什么地方。它是基于GFP的原理,但是GFP用在人体细胞后,不管死的活的有没有功能的都亮,没法儿深入研究细胞功能。接下来,在细胞移植成型后,我们要通过多电极的方式,查看移植后的细胞核整个心肌细胞之间的整合情况如何。如果不整合,那么怎么才能使其整合到一起。这一点,我们通过特殊方法,已经在体外做过了。至于体内如何整合,还没有实现,这也是我们下一步的工作重点。”

姬广聚认为,治疗心肌梗死时,单纯移植心肌细胞是行不通的,必须要有血管来供应血和营养。“我们将来的目标就是运用心房肌细胞、内体细胞和心肌细胞,通过三级培养,形成带血管的组织块,使其和心肌细胞形成循环系统,可以生长。”

谈到现在定向分化中的热点iPS,姬广聚提到,它确实有很多优越性,比如不用取卵等等。但就算iPS不通过卵子产生胚胎干细胞,不需要取卵,它的多能性,也使它在其他更接近生理的地方不如胚胎干细胞。胚胎干细胞唯一的缺点不过就是要通过卵子。“我还是主张应用胚胎干细胞,当然这个问题不是我们想象的那么简单。如今我们也只解决了高效分化和纯化问题,至于如何对节律性进行整合,还要假以时日。”姬广聚说。

“两条腿”走路

长期以来,姬广聚的研究主要集中在兴奋-收缩偶联的分子机制以及膜通道和Ca2+释放受体功能的基础研究,特别是近年来对Ca2+释放受体及其亚型在肌细胞中的表达和功能调节进行了深入的研究。他提出2型RYR受体(RYR2)在平滑肌SR Ca2+释放中起主导作用及FKBP12.6是RYR2的重要调节蛋白,共有5篇文章分别发表在 Nature、JBC、J Gen Physiol上。最近,该领域权威学者、华盛顿大学Luis F Santana教授指出,姬广聚的文章不但揭示了平滑肌SR Ca2+释放的重要机理,还扩展了将来本领域所要进行的研究。另外,他建立了心肌细胞发育初期β-肾上腺素能受体对ICaL的调控,If在胚胎干细胞衍生的早期心肌细胞中有表达,及在心肌细胞衍化、发育过程中存在从NO向AC介导的ICaL抑制。这些发现分别发表在 FASEB J(2篇),Circulation Research, J Physiol(London)等国际权威性期刊上,他的博士论文也因此获得1999年科隆大学杰出论文奖。多年来,姬广聚以第一或通讯作者发表研究性论文70余篇,这些论文被同领域的作者引用共计超过2000多次。而他早在出国前就曾获得军队科学技术进步奖二、三等奖各一次。

回国后,在实验室建设上,姬广聚坚持“两条腿”走路,“功能”、“基础”两不误,逐渐形成了独具特色的“工作合作体”。“从分子生物学、细胞生物学到生物化学,从我实验室出来的学生都会做,我们做课题容易协调,他们找工作也容易。”姬广聚笑着说。

姬广聚十分重视学生成长和团队发展。他的团队,开宗明义注重团队精神的建设,另外,专业多样,结构合理,从研究员、副研究员、助理研究员、博士后、博士、硕士,各层次都有。“我喜欢招收与我专业不同的成员,这样在专业上形成互补,对学生成长对实验室发展都大有裨益。”

如今,姬广聚的团队在国内同行里也算是首屈一指,他们将工作重心放在钙信号和干细胞研究上。

“信号在脑细胞网络中非常复杂,单纯研究哪条网络,都存在功能,但是去掉哪个网络,细胞照样活。为什么会有这种现象呢?就是脑细胞网络之间互相调控、整合和促进,具体关系如何,研究起来非常难。我们就是要研究网络之间不同分子不同蛋白之间如何调控的。我主要研究心血管方向上,信号是如何对心肌细胞进行调控的。”姬广聚说,细胞多信号体系的整合调控”是他现在研究任务中的一个重头戏。与此同时,在国家“973”计划的支持下,他还承担着蛋白大分子功能和技术上的一个题目,用动物模型研究蛋白大分子整体片段的功能,以及影响动物行为的模型。在多信号体调控上,他们已经做了很多动物模型,包括转基因的十多种。至于干细胞研究,也已经到了冲刺阶段,预计在近两三年内会取得新的突破。

说起研究来,姬广聚总是有条不紊。他重视积累,无论团队还是个人,他都希望能够系统稳步地朝前走,不能单纯为了发表文章或者其他任何目的。“我毕竟是学医出身的,总想要解决与人类疾病相关的问题,绝对不能浮躁,否则,做出来的东西也许不会有太大意义。”

低调,实话实说,有自己的主见、不人云亦云,这是周围的人对姬广聚的评价。转眼间,回国已近六年,他为自己的工作和生活总结了两个字——平淡。“一不想做官,二不想发财,只想老老实实地做点儿事,带带学生,做做喜欢的科研,就足够了。”是的,平淡,他的语气里没有抱怨,只有满足。或许,也只有在这种闲庭信步般的心境下,他方能平心静气,屡上层楼。

文章来源:《科学中国人》2011-10-14

文章录入:曹宁    责任编辑:王坤 
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