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30年情系医学,追本溯源探寻蛋白质组学的本质
时间: 2018-01-26 16:04

  ——访第七届“潇湘友谊奖”获得者詹显全教授

  在一般人眼中,“蛋白质组学”是一个生涩陌生的词汇,但在专业人士视角中,“蛋白质组学”奥妙无穷,和生命息息相关。

  据资料显示,蛋白质组学是以蛋白质组为研究对象,研究细胞、组织或生物体蛋白质组成及其变化规律的科学。蛋白质组学在后基因组时代很重要,是注释基因组功能的关键环节。蛋白质组变异是基因组和转录组变异的终末表现形式,涉及到蛋白质分子的拷贝数、剪切、翻译后修饰、转位、再分布、空间构象及其引起的蛋白质存在形式和分子网络变异,针对蛋白质组的研究将真正揭开生命活动的奥秘。对癌症、老年性痴呆、慢阻肺、糖尿病、心血管疾病等人类重大疾病的临床诊断和治疗方面,蛋白质组技术有着十分诱人的前景,是具有重要科学价值的发展方向。

  在我国乃至世界的科学界,一些科研工作者竞逐在“蛋白质组学”的神奇世界里,洞烛幽微,砥砺前行,不断推动着新发现、新成果的问世和应用,为科技改变生活带来了最精彩的诠释。中南大学教授、博士研究生导师詹显全,便是奋进在“蛋白质组学”世界的探索者。

  却归来,再探蛋白质组学

  2012年2月,詹显全作为海外优秀人才全职回国,担任中南大学湘雅医院卫生部肿瘤蛋白质组学重点实验室和结构生物学与药物设计湖南省工程实验室特聘教授、教授、博士生导师、实验室副主任,从事疾病蛋白质组学和结构生物学及预测、预防与个体化治疗靶标研究。

  “蛋白质组学是一门新兴但发展迅速的学科。”詹显全介绍,“蛋白质是构成人体细胞的重要成分,所有蛋白质形成的一个有序互作的集合体就是蛋白质组。这里每个点代表一类蛋白质。”

  或许人们不了解,早在2003年詹显全就开始从事酪氨酸硝基化蛋白质组学研究,并发表了一系列关于蛋白质酪氨酸硝基化修饰的SCI论文,在国际硝基化蛋白质组学研究中处于领先地位;回国后他进一步将酪氨酸硝基化和酪氨酸磷酸化结合起来研究恶性肿瘤的分子机理和分子靶标,使其在国内属首次,在国际上领先。该课题获得国家自然科学基金和湖南省自然科学基金资助。肿瘤关键硝基化蛋白质一旦被鉴定,一是可以阐述肿瘤发生的分子机制,二是可针对硝基化的位点发现新的治疗靶点。

  在中南大学湘雅医院任职期间,詹显全与导师陈主初教授夜以继日共同做了多方面努力。一是致力于蛋白质组学和结构生物学研究的转化应用,成立了抗癌药物国家地方联合工程实验室;二是建立了二级学科临床蛋白质组学与结构生物学,正式作为临床医学一级学科下的二级学科,可以招收硕士生、博士生、博士后,为学科发展和人才培养奠定基础;三是获得了国家临床重点专科建设项目/卫生部肿瘤蛋白质组学重点实验室项目,为平台建设和学科发展起了促进作用。

  双向电泳是蛋白质组学领域的经典技术,但以其传统观念的低通量近年来似乎被渐渐退出蛋白质组学舞台。然而,詹显全教授团队的最新研究成果打破了人们对双向电泳40多年来的传统认识,双向电泳藕合高灵敏度质谱仪,为蛋白质组学领域提供了一个超级高通量的蛋白质组学技术,为大规模研究人类蛋白质存在形式提供了坚实的技术基础。

  这些无疑对推动国内乃至国际蛋白质组学学科的大力发展起到了功不可没的重要作用。

  获荣誉,思考精准医学概念

  “我们研究了非功能垂体腺瘤的蛋白质组变异和分子网络的变异,发现了四个重要的信号通路网络的改变,对非功能垂体腺瘤的分子机制有了深入的认识,这对发现可靠的分子标志物和治疗靶点提供了科学数据。”

   据詹显全介绍,垂体是下丘脑-垂体-靶器官轴的中枢调节器官,其常见肿瘤病变严重影响人体健康。“我在垂体瘤蛋白质组学研究有十六年了”,这期间,他产生了一系列国际期刊论文(约45 篇),在国际垂体瘤蛋白质组学研究领域处于主导地位。

  多年的求学生涯,使得詹显全养成了严谨的科学态度和求真的探索精神,因其在蛋白质组学研究领域的突出贡献,詹显全当选为湖南省“百人计划”专家,入选湖南省高层次卫生人才“225”工程(学科带头人类)和中南大学“531”人才工程,担任抗癌药物国家地方联合工程实验室副主任、技术委员会委员和技术带头人,同时他也是“临床蛋白质组学与结构生物学”二级学科的学术带头人和共同学科负责人,2014年被授予“潇湘友谊奖”,这是湖南省为表彰作出突出贡献的外国专家所设立的最高奖项;2016年被授予湖南省国际科学技术合作奖励。2017年入选为英国皇家医学会(RSM)会员(member),并担任欧洲科技合作组织(e-COST)的项目评审专家。

  宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。谈及所获的荣誉,詹显全坦言:科研工作,兴趣很关键。“对我来说,几乎不分工作日、节假日、白天、黑夜,为了写文章、赶课题,熬到晚上两三点睡觉都是常事,早上四五点就跑到实验室的常有,经常在实验室一泡就是几天。”每当获取成果时,喜悦之情足以冲刷一切。

  随着组学和系统生物学的发展,个体化医学和精准医学的概念应运而生。对精准医学,有人热捧跟风,有人否定不认可。“我认为应该回归到常态来认识精准医学这个概念,不能过热也不能冷,精准医学这一理念应该是正确的、是未来医学的发展方向,它的生命力至少有100年,但精准医学我认为是一个理想化的概念,要真正实现它还有很长的路要走,人们只能无限去接近它。”

  对于如何去逐步接近精准医学这一终极目标,从2008年开始研究这一课题的詹显全发表了系列的论文以阐述其自己的看法“应该还是要回归到个性化的预测、预防、诊断、治疗和预后评估。树立多参数系统策略的观念,认识到精准医学是个系统工程,采用多组学的技术手段,逐步实现个性化的精准预测、精准预防、精准诊断、精准治疗和精准预后评估。”

  再回头,坚定未来研究方向

  讲台上的詹显全侃侃而谈,用智慧的思想和敏锐的角度“传道授业解惑”;讲台下的詹显全夙兴夜寐,“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”,执着探索于生命的本质。荣誉和鲜花是用荆棘之路铺就而成,回想起当初,詹显全感慨万分。

  1989年,詹显全考入华西医科大学学习预防医学专业,开启了他的医学研究之门。并在硕士期间师从王治明教授,攻读劳动卫生职业流行病学专业。

  在导师的支持和鼓励下,他决定转博,开始选修《分子生物学》《细胞生物学》和《实验动物学》等实验室课程,查阅大量文献,结合自己的专业设计了一个研究石棉致肺纤维化的机制的课题,最终以副指导老师的名义成功拿到了原卫生部课题的经费资助。

  1999年,詹显全博士毕业。当时,一个留在劳动卫生教研室的工作机会摆在他的面前,站在人生岔路口,一条是按部就班的教学科研路,一条是充满挑战和不确定性的未来,究竟应当何去何从?探索生命奥秘的兴趣让詹显全选择了后者,进入中南大学肿瘤研究所继续攻读博士后,师从陈主初教授,成为全国编号为“6388”的博士后。

  詹显全选择在国内率先开展蛋白质组学相关的博士后研究,成为蛋白质组学研究“先行者”。“当时实验室,连做蛋白质组研究主要的仪器双向电泳仪和质谱仪都没有。那时候天天要跑到湖南师范大学去借用设备。”

  外界的怀疑和嘲笑并没有阻止他前进的步伐,2001年,詹显全决定“走出国门闯一闯”,只身前往美国田纳西大学健康科学中心,之后前往克利夫兰临床中心,这一去就是十一年。

  “这十一年对我的影响很大,在学术上学到了扎实的知识,对蛋白质组和蛋白质学在概念和技术上有了全新深入的理解,受到了国际知名专家的熏陶和启迪,在课题设计、实验、论文撰写、投稿、修改、标书撰写、审阅论文和标书等方面都得到了全面的拓展。”

  学有所成之后,詹显全时刻惦记着国内。吃水不忘挖井人,他在2012年毅然回归,全身心投入到了新的研究蛋白质组学当中,主要研究肿瘤蛋白质翻译后修饰、蛋白质存在形式、蛋白质分子网络及其临床转化。

  “做事定位一定要有高度,不能跟在别人后面跑,科研更是如此”。这是詹显全常常挂在嘴边的话。

  地上本没有路,走的人多了,也变成了路。詹显全正是这句话最真实的写照,他身体力行趟出了一条全新的科学之路。

  
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