张学军研究组发表细胞凋亡研究新成果

张学军研究组发表细胞凋亡研究新成果

　　

生物通综合：来自中科院上海生化与细胞所的研究人员发现钙离子通道A23187 诱导Hela细胞凋亡过程中钙调磷酸酶对乙酰胆碱酯酶表达的调控。这对于深入了解凋亡细胞表达乙酰胆碱酯酶机制，干预细胞凋亡过程，有一定意义。这一研究成果公布在《Biochimica et Biophysica Acta》在线版上。

领导这一研究是来自生化与细胞所的张学军教授。

研究者们之前已经证明乙酰胆碱酯酶（AChE）在凋亡中有重要的作用，它的表达受到细胞内钙信号的调控。最近的研究则证明，在A23187 诱导细胞凋亡的过程中，AChE的表达受到calpain（一种胞质钙活化半胱氨酸水解酶）和calcineurin即钙调磷酸酶（一种钙依赖的磷酸酯酶）的调控。Calpain 的抑制剂calpeptin和calcineurin 的抑制剂FK506和环胞霉素A能够在mRNA水平和蛋白水平抑制AChE的表达，并且人AChE的启动子活性也受到了抑制。相反的，过表达持续激活型calcineurin能够显著地激活AChE的启动子活性。 

进一步研究发现，一个calcineurin的下游基因－转录因子NFAT（nuclear factor of activated T cells）在钙离子通道诱导的凋亡过程中调控AChE启动子活性。在A23187处理的Hela细胞中，过表达人的NFATc3 和NFATc4能够上调AChE的启动子活性；过表达持续激活型的NFATc4能够在不依赖A23187的情况下激活AChE的启动子活性。然而过表达显性失活型的NFAT阻断了A23187诱导的AChE启动子激活。这些结果表明在凋亡过程中calcineurin介导了AChE的表达。 

附：
张学军个人简介

1986年至1991年赴日本留学，在九州大学 (Kyushu University) 医学部，攻读分子医学专业，获医学博士学位。1992年至1994年，在中国科学院上海细胞生物学研究所（现更名为中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所，Institute of Biochemistry and Cell Biology, SIBCB,CAS）博士后流动站工作。1995年至1996年，以访问学者身份在法国巴黎血管血液研究所(Institut des Vaisseaux et du Sang, IVS)工作。近年来,因合作关系，先后到法国的Institut Gustave Roussy （IGR）、 日本的中村学園大学 、美国的Unversity of Medicine and Dentistry of New Jersey( UMDNJ)、Nagoya University等国外大学和研究机构访问，时间在3个月至1年左右。张学军曾经从事人脑血管的研究工作，并获得国家教委颁发的科学技术进步集体二等奖。研究过动脉粥样硬化的发病机制，并建立了动脉粥样硬化动物模型。对胚胎干细胞分化血管、血细胞早期分化和两栖动物东方蝾螈早期发育进行过研究。研究促进细胞生长的细胞因子对骨髓造血细胞的作用，以及细胞凋亡分子机制。张学军在国际上首先发现并证明了哺乳动物细胞凋亡时表达乙酰胆碱酯酶，证明该酶在凋亡过程中起重要作用，确定了酶在细胞亚结构的定位分布。他带领学生和工作人员一道，深入研究了该酶mRNA的不同剪切方式、新的功能，并且制备了多种单克隆抗体，用于识别凋亡细胞中的凋亡相关乙酰胆碱酯酶取得了很好的结果。他负责完成过中法先进研究计划（PRA）、中国科学院“九五”基础研究重点项目和国家自然科学基金项目等多个项目。目前，承担了 “国家973”、 “国家自然科学基金”、“中科院3期创新基金”、 上海市科委“登山行动计划”等支持的研究任务，获得了国务院颁发的政府特殊津贴。他在国内外杂志上发表论文60多篇。申请了4项发明专利，其中3项发明专利已被授权。
外语能力：英语、日语及简单的法语。
研究成果：获得国家教委颁发的科学技术进步集体二等奖。

研究工作

细胞分化、凋亡与疾病

承担了 “973”、 “国家自然科学基金”、 “中科院创新基金”、 上海市科委“登山行动计划”等支持的研究任务。主要研究细胞凋亡和疾病的关系。凋亡相关乙酰胆碱酯酶（AR-AChE）的表达调控、功能以及在Alzeimar's  Disease发生和发展过程中的作用。干细胞的分化研究、细胞凋亡与化疗效果的研究;创伤、烧伤与细胞凋亡。

研究方向

（1）细胞凋亡的分子机制及其与老年性痴呆的关系;
（2）创伤、烧伤与细胞凋亡;
（3）动脉粥样硬化的发生机制研究；
（4）干细胞分化、扩增和凋亡。

 

近期论文

1.     Jiang, H., Hou, C., Zhang, S., Xie, H., Zhou, W., Jin, Q., Cheng, X., Qian, R. and Zhang, X. (2007a) Matrine upregulates the cell cycle protein E2F-1 and triggers apoptosis via the mitochondrial pathway in K562 cells. Eur J Pharmacol, 559, 98-108.
2.      Jiang, H., Zhang, J., Zhu, H., Li, H. and Zhang, X. (2007b) Nerve growth factor prevents the apoptosis-associated increase in acetylcholinesterase activity after hydrogen peroxide treatment by activating Akt. Acta Biochim Biophys Sin (Shanghai), 39, 46-56.
3.      Zhu, H., Gao, W., Jiang, H., Jin, Q.H., Shi, Y.F., Tsim, K.W. and Zhang, X.J. (2007a) Regulation of acetylcholinesterase expression by calcium signaling during calcium ionophore A23187- and thapsigargin-induced apoptosis. Int J Biochem Cell Biol, 39, 93-108.
4.      Zhu, H., Gao, W., Jiang, H., Wu, J., Shi, Y.F. and Zhang, X.J. (2007b) Calcineurin mediates acetylcholinesterase expression during calcium ionophore A23187-induced HeLa cell apoptosis. Biochim Biophys Acta, 1773, 593-602.
5．    Xia L,MM Qiao,YP Zhang,YZ Yuan, QH Jin,P Jing, XJ Zhang, The transfer of human acetylcholinesterase gene to pancreatic cancer cells enhances the effect of all-trans retinotic acid induced cell apoptosis. Chines Journal of Digestion 25(5):287-290,2005.
6.      Jin, Q. H., Zhao, B., and Zhang, X. J. (2004b). Cytochrome c release and endoplasmic reticulum stress are involved in caspase-dependent apoptosis induced by G418. Cell Mol Life Sci 61, 1816-1825.
7.      Jin, Q. H., He, H. Y., Shi, Y. F., Lu, H., and Zhang, X. J. (2004a). Overexpression of acetylcholinesterase inhibited cell proliferation and promoted apoptosis in NRK cells. Acta Pharmacol Sin 25, 1013-1021.
8.      Cheng, X. D., Hou, C. H., Zhang, X. J., Xie, H. Y., Zhou, W. Y., Yang, L., Zhang, S. B., and Qian, R. L. (2004). Effects of Huangqi (Hex) on inducing cell differentiation and cell death in K562 and HEL cells. Acta Biochim Biophys Sin (Shanghai) 36, 211-217.
9.      Fan, C. L., Li, Y., Gao, P. J., Liu, J. J., Zhang, X. J., and Zhu, D. L. (2003). Differentiation of endothelial progenitor cells from human umbilical cord blood CD 34+ cells in vitro. Acta Pharmacol Sin 24, 212-218.
10.     Zhang, X. J., Yang, L., Zhao, Q., Caen, J. P., He, H. Y., Jin, Q. H., Guo, L. H., Alemany, M., Zhang, L. Y., and Shi, Y. F. (2002). Induction of acetylcholinesterase expression during apoptosis in various cell types. Cell Death Differ 9, 790-800.
11.     Yang, L., He, H. Y., and Zhang, X. J. (2002). Increased expression of intranuclear AChE involved in apoptosis of SK-N-SH cells. Neurosci Res 42, 261-268.
12.     Jin, Q. H., Shi, Y. F., He, H. Y., Ng, K. K., Jiang, H., Yang, L., Jiang, Z. Q., and Zhang, X. J. (2002). Isolation of acetylcholinesterase from apoptotic human lung fibroblast cells by antibody affinity chromatography. Biotechniques Suppl, 92-94, 96-97.
13.     Gu, Q., Zhu, H. M., and Zhang, X. J. (2002). Apoptosis of rat osteoblasts in process of calcification in vitro. Acta Pharmacol Sin 23, 808-812.
14.     Wu, Y. L., Sun, B., Zhang, X. J., Wang, S. N., He, H. Y., Qiao, M. M., Zhong, J., and Xu, J. Y. (2001). Growth inhibition and apoptosis induction of Sulindac on Human gastric cancer cells. World J Gastroenterol 7, 796-800.
15.     LI Hui-Li，HUANG Ding-jiu,ZHANG Xue-jun， ZHAO Qian, WAN A-jun，Expression of PDGF-A  chain mRNA,TGFβ1 and its receptors mRNA in culture vascular smooth muscle cells from SHR and WKY rats. Chinese Journal of Hypertension 8(3)250-252，2000.
16.     Zhang, X. J., Tsung, H. C., Caen, J. P., Li, X. L., Yao, Z., and Han, Z. C. (1998). Vasculogenesis from embryonic bodies of murine embryonic stem cells transfected by Tgf-beta1 gene. Endothelium 6, 95-106.
17.     Nakamura, K., Zhang, X. J., Mohtai, M., Izumi, T., and Yamamoto, T. (1988). [Heterogeneity of responses of the vascular wall to the vitamin D administration]. Fukuoka Igaku Zasshi 79, 341-346.
18.     Zhang, X. J. (1991). [An electron microscopic study on the structural alteration of the coronary artery of rats induced by vitamin D3]. Fukuoka Igaku Zasshi 82, 110-123.

专利
1.张学军 吴军 姜华 向安春 张宝 吴伟荣  叶威源. 抗细胞凋亡相关乙酰胆碱酯酶单克隆抗体及其用途. 中国发明专利 申请号 200410068147.0 正在申请国际专利。
2.张学军  杨磊  贺恒益, 一种人乙酰胆碱酯酶异构体蛋白（AR-AChE）及基因编码序列。申请号：01105781.5 ，申请日期，2001/3/23。
3. 张学军 赵倩 贺恒益莫彤惟Jacques-Philippe CAEN 郭礼和. 抗肿瘤药物筛选方法. 中国专利申请号97 1 25220.3, 1997. 初审通过98.3发明专利公报14（27）：1998. 已经授权。专利号：ZL 97 1 25220.3
4. 张学军  赵倩  贺恒益  莫彤惟  郭礼和，从哺乳类细胞中获得脑型乙酰胆碱酯酶的方法。已经授权。专利号：ZL 97 1 25216.5