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裴端卿:尿液里找到“不老泉”

来源:中国科技网-科技日报 作者: 2015年05月22日 01:06
[导读] 中国科学院广州生物医药与健康研究院院长裴端卿高高地举起一杯尿液说,能从您的尿液中提取诱导多能干细胞(简称“IPSC”),经过进一步的研究编程,将您自己的IPSC来源的细胞输入到您身体有病受损的器官。

裴端卿:尿液里找到“不老泉”

本报记者 左朝胜

 

裴端卿在实验室。

■科星灿烂

编者按 中国人里有这样一个群体。他们淡泊名利,甘坐冷板凳,躲进实验室成一统,竭尽一生磨一剑;他们不忘国忧,百折不挠,落实国家战略,破解民生难题;他们直面市场,中流击水,成为创新创业的弄潮儿……

这就是科技工作者。从今天起,本报将连续推出18位科技领域典型人物,他们研究领域有的阳春白雪“高大上”,有的下里巴人“接地气”;他们有的已入耄耋之年,有的年富力强,还有的则是80后“小鲜肉”。这些差异而鲜活的面孔组成了中国的科技群英谱。如果您想了解这些科技专家或创业者背后的故事,从5月22日至6月8日,科技日报与您天天有约!

五十而知天命。刚刚年过半百的裴端卿知自己的“天命”,更知别人的“天命”。他没有能掐会算的本事,但会笑嘻嘻地说:请您撒泡尿吧。

中国科学院广州生物医药与健康研究院院长裴端卿高高地举起一杯尿液说,能从您的尿液中提取诱导多能干细胞(简称“IPSC”),经过进一步的研究编程,将您自己的IPSC来源的细胞输入到您身体有病受损的器官。这一过程能够将任何一个阶段,甚至是高龄老人的细胞恢复到只有早期胚胎才具备的多潜能阶段,让您的组织器官“返老还童”。

因为此项成果,裴端卿领军的IPSC研究领域,备受国内外关注。

两千五百年前,老子曾问:“专气致柔,能如婴儿乎?”

两千五百年后,端卿笑答:“能。”

赴美17年,就为了这一天

笑嘻嘻的裴端卿假如将两鬓的数根白发染黑,那红润的脸上无论如何都看不出“年已半百”。记者和他相识数年,第一次见面就被他的笑容感染。什么是“再生医学”?就是让人“返老还童呵……”接着就是一串朗笑,那般纯净、那般青春、那般欢愉、那般开朗……笑到酣处还以掌抚额前后摇晃。

1984年,19岁的裴端卿从华中农业大学农学系毕业,通过中美生物化学与分子生物学联合招收国家公派留学生项目(CUSBEA)的考试后,1985年到美国留学。17年后,裴端卿已经是美国明尼苏达大学的副教授并获得终身教职,却选择了回国,受聘于刚刚组建的清华大学医学院。这期间,他有诸多机会可加入美国国籍,但他从来没有考虑过,“挥一挥衣袖,不带走一片云彩”。

裴端卿说,我生在湖北农村,爷爷是勤勤恳恳的生产队长,爸爸是兢兢业业的乡村小学校长。我5岁读书,15岁上大学,19岁本科毕业。赴美留学17年,从走那一天,就是为了回来。

学则学尽 登则登顶

在美国宾夕法尼亚大学分子读了6年细胞与发育专业博士学位,在密西根大学做了5年博士后研究。之后就在明尼苏达大学研究癌细胞。

裴端卿在美期间主要从事基质金属蛋白酶(MMP家族蛋白)与肿瘤侵蚀转移关系的研究,已经代表相当高的水平,在美国“到了学科的天花板”。学则学尽,登则登顶。爸爸也从湖北农村打来电话,“孩子回来吧。”

思归,当归,此时不归,更待何时!

回国却将在美国的研究领域抛在身后,另起炉灶,开中国IPSC与再生医学之先河。从致人死命的邪恶癌细胞,到使人重生的正能量干细胞。裴端卿在自己的研究领域来了个“改邪归正”!投入干细胞与再生医学基础研究。基于干细胞的再生医学有望带来继药物和手术治疗以来的第三代医疗技术革命,其研究团队就是围绕这一目标而建立的。

当年组建清华医学院的赵南明教授告诉记者,裴端卿是清华医学院第一个签约的海归教授。赵南明说,那时和今天引进人才的优越条件和待遇不同,回来就是做个教授,生活和家庭安排等条件,基本没有,“他的家人还在美国,回国后很多方面要重新开始,他什么也没提就答应了”。

还是那句老话,科学没有国界,但科学家有祖国。

赵教授回忆,2003年“非典”后,时任中国科学院副院长陈竺开始组建由中科院、广东省、广州市三家共建的中科院广州生物医药与健康研究院,面向全球招聘院长。第一任院长、著名艾滋病疫苗专家陈凌博士,也是与裴端卿一道出国留学的同学。陈凌到任后就诚邀裴端卿加盟担任常务副院长。与此同时,赵南明看到了新建科研机构的平台与管理机制的优势与潜力。从此,赵南明也成为了中科院广州生物医药与健康研究院的常客,裴端卿带来了清华大学的学术“血缘”。2008年8月,裴端卿正式担任该院院长。

面对世界的战略布局

裴端卿把干细胞和再生医学作为研究院的发展方向之一。要想取得世界级的学术成就,需要拥有科研领袖级的战略眼光。裴端卿认为,中国在干细胞的研究方面起步较晚,与世界距离颇大。然而从IPSC切入研究,一起步就站在世界的前沿。从这里安排面对世界的科研战略布局。

再生医学的关键瓶颈之一是获取可用于移植治疗的干细胞。可是在体细胞中诱导多能干细胞,当初常常是10万分之一的几率。研究团队经过实验和研究,终于发现了维生素C对IPSC诱导的神奇功能,一举将体细胞中的IPSC诱导率提升到1/10。其中培养基里添加维生素C可提高重编程效率的发现被《Cell Stem Cell》选为封面文章。

后续研究中,他阐明了维生素C激活组蛋白去甲基化酶Jhamla和Jhdmlb来缓解细胞衰老和激活miR来驱动体细胞重编程的分子机理,再登《Cell Stem Cell》封面。

为推动该领域发展,中科院广州生物医药与健康研究院,2007年12月在广州举办首次IPSC培训班,至今面向国内外已举办几十期,为国内外培训了几百名技术骨干。裴端卿研究团队又成功从西藏小型猪的成纤维细胞中诱导出IPSC细胞。这些工作开启了我国干细胞多能性与体细胞重编程研究。

在显微镜下,研究团队发现起始成纤维细胞经过几天诱导后,陆陆续续变成了上皮细胞,并由提出IPSC形成是由间质-上皮细胞转换(MET)来启动的假说。该假说的证实论文发表在《Cell Stem Cell》,并被科技日报评为我国2010年十大科技新闻之一。

EMT-MET理论继续指导其团队的研究,发现人尿液含有上皮细胞,并能高效诱导为IPSC。这史无前例的发现,在裴端卿的团队里又引发一次科学的狂欢。

在办公室,裴端卿从书架上取出一份资料,上面有一颗类似牙齿的多角度图片。他兴奋地对记者说,这就是从尿液里提取的IPSC植入小鼠体内诱导生长的牙齿。有了这第一颗IPSC生长的牙齿,研究其规律,或许会指导我们让IPSC诱导生长其他的人类组织与器官。

裴端卿团队继而发现人尿液上皮细胞还能直接诱导为神经干细胞,为神经类疾病的治疗提供了新途径,该研究发表在《Nature Methods》。该发现的主要意义在于诱导方法上采用了非整合技术,诱导后的神经干细胞不带有任何诱导因子,消除了诱导因子引起成瘤性的隐患。此外由尿液上皮细胞直接诱导为神经干细胞跳过了可产生成瘤性的多能性获得这一步骤。这或许是目前距离临床最近的可移植细胞,因此被Nature官网作为头条新闻,也被大众媒体广泛传播。这些工作,通过MET的概念性突破,启发IPSC研究新途径和方法,是理论促进实践的案例。

几乎每一项成果都是原创性的,几乎每一次发现都是革命性的,几乎每前进一步都是引领世界的!

裴端卿说,这10年的工作如果还在美国一定做不出来。但是更重要的成果还不是这些,而是带出了一支70后、80后的青年科学家队伍。目前青年科学家已经成为研究院的学术中坚力量,裴端卿又开始深入许多大学选拔90后的苗子了。他和许多大学商量,让一些好苗子从大三就到研究院来学习工作,从根子上培养他们心无旁骛尽快成长为新一代科学家。

20年的“预备期”

在他离开美国之前,他在明尼苏达大学的系主任,一位出生在广州番禺的老华人科学家就对他说,你到了该回国的时候了。美国不是我们的祖国啊!

在裴端卿的写字台上,有一块牌子,上写着“共产党员岗裴端卿”。20岁赴美时,裴端卿已经是华中农业大学的一名中国共产党预备党员了。20年后,他再次向党组织提出入党。经过了20年的“预备期”,党组织终于批准他为中共党员。裴端卿自豪地对我说,我爷爷是党员,我爸爸是党员,我也是党员!

农民党员,教师党员,科学家党员,一家三代,一脉相承……

“到美国17年就是为了回来!”50岁的裴端卿已知天命,中国科学家在世界的巅峰位置,就是他的“天命”……

(科技日报广州5月21日电)  

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