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童坦君科學之心永不衰老

中國虎網 2006/5/17 0:00:00 來源: 未知
人生七十古來稀,而古稀之年的北京大學基礎醫學院生物化學與分子生物學系、北京大學衰老研究中心主任童坦君教授,卻迎來了他事業上的第二個春天。或許正是探索衰老之謎延緩了他的“衰老”, 2005年,退休的他當選為中國科學院院士,成為北京大學2005年十大新聞之一。 童坦君   記者手記   與童坦君教授直接接觸可以追溯到1998年。那時,他是北京醫科大學生化系衰老分子機理研究室主任,他和夫人也是同事的張宗玉教授一起完成了國家自然科學基金重點項目——衰老分子機理與生物學年齡指征的研究,揭示出人類衰老細胞基因調控能力減退與特異轉錄因子相關。他們的多篇科研論文被SCI收錄,而上述研究論文當時也被專業刊物英國《衰老與發育機理雜志》以及美國《細胞生物化學雜志》所發表。這是我國衰老研究的最新進展,在國際上也屬于先進水平。那是我第一次對童坦君教授進行采訪。他留給我的印象是謙遜、平易、和藹、不善言辭。   2002年初,我又對童坦君教授進行了采訪,3年多的時間里,他們在衰老研究上又有了重大的突破性進展,初步闡明P16基因是細胞衰老遺傳控制程序中的重要環節,可影響細胞壽命與端粒(人類細胞的生物鐘)長度。其研究論文在美國《生物化學雜志》上連續發表,受到國際醫學界的高度關注。中國科學院和中國工程院于2003年1月26日聯合在北京宣布了由568位中國科學院和中國工程院院士參與評選的“2002年中國十大科技進展新聞”,“北京大學醫學部科學家初步揭開了人類衰老之謎”成為該十大新聞中惟一一條醫學方面的新聞。該成果還在2003年1月25日公布的“2002年公眾關注的中國十大科技事件”評比中名列榜首。   從1988年涉足老年基礎醫學研究,童坦君教授不僅填補了我國在細胞衰老研究領域中的空白,也為國際科學界的衰老研究,作出了屬于中國人的貢獻。    從研究腫瘤到研究衰老     童院士指導學生做實驗   童坦君1959年畢業于北京醫學院,1964年生物化學專業研究生畢業,師從我國生物化學的奠基人之一劉思職教授(院士、學部委員),畢業后留校任教。1978年,被教育部選拔為我國中美建交前夕首批派出的52名訪美學者之一,在美國做了3年的訪問學者,主要從事腫瘤學方面的學習和研究。他先在約翰·霍普金斯大學做研究訪問,后獲得了美國國立衛生研究院(NIH)的獎學金,在NIH進行博士后訓練,并獲得NIH頒發的博士后研究訓練結業證書。成為第一批在美獲得由美國政府提供獎學金的中國學者,也是我國第一批獲得美國NIH博士后結業證書的中國學人。那時,國人知道“博士后”的還不多。1986~1988年,童坦君再赴美國加州大學戴維斯分校、美國紐約大學等地做研究訪問。   20世紀70年代末期,童坦君主要從事腫瘤的基礎研究,其研究揭示生物體液中存在抑癌活性物質,此物質對癌細胞具有殺傷作用,但不抑制自身骨髓細胞。20世紀90年代初,他在肽類生長因子信號傳遞方面提出了生長因子干預原癌基因轉錄因子及DNA甲基化的設想,領導課題組率先揭示表皮生長因子(EGF)具有降低某些原癌基因甲基化,促進染色質蛋白激酶活性,使某些原癌基因特異結合蛋白增多等作用,并對影響途徑進行了系統的研究。   1981年童坦君訪美回來的時候,恩師劉思職教授認為他搞腫瘤研究是有基礎的,還是應該繼續搞下去。但此時,他的視野中,一個更吸引他目光的研究領域出現了——衰老的基礎研究。童坦君說,對于老年病的臨床研究國內外開展得比較早,如老年心腦血管研究、老年糖尿病研究等,但對衰老的基礎研究即使是美國這樣一個科技強國,其研究起步也是比較晚的。他首次赴美時,美國還沒有衰老研究的專門機構,但當他再次踏上美國的土地時,美國已設立了國家級的衰老研究所。   他敏感地意識到,探討衰老機制的老年醫學基礎研究正在起步,衰老研究將是一個方向。   1988年,他回國后,一個偶然的機會最終促成了他與衰老研究結緣。“那時,我夫人張宗玉正在從事衰老研究,(19)91年到(19)92年,我夫人去美國訪問,我負責帶她的研究生。我就利用自己掌握的腫瘤研究技術,開始了老年醫學基礎研究。”童坦君教授坦言,“也就是從那時起,我才開始了在這一亟待開拓的領域里,耕耘、收獲。”    破解人類細胞衰老之謎 與百歲老人張昌穎教授(中)在一起   衰老又稱老化,通常是指生物發育成熟后,機體隨年齡的增長而發生機能減退,內環境穩定能力與應激能力下降,結構、組分逐步退行性變等不可逆轉的現象。疾病或異常因素可引起病理性衰老,使衰老現象提早出現。要推遲生物學意義上的衰老,老而不衰,就需弄清衰老機理。物種的壽命主要決定于遺傳物質,探討衰老基因調控變化,基因相互關系變化,環境因素對基因及其產物的影響,探索并分離衰老相關基因,對闡明衰老分子機理至關重要。   童坦君教授介紹說,人類衰老的機理極其復雜,其學說不下幾十種,如免疫學說、神經內分泌學說、自由基因學說、蛋白質合成差錯累積學說等。近年從分子與基因水平上提出的基因調控學說、DNA損傷修復學說、線粒體損傷學說以及端區假說已成為國際研究熱點,這也是童坦君教授在人類衰老機理方面研究的成果所在。   1993年,童坦君教授領導的科研小組申請到58萬元的國家自然科學基金重點項目資助,開展了“衰老分子機理與生物學年齡指征的研究”,1998年完成了這一課題,同年該研究成果獲得教育部科技進步二等獎。其研究揭示出人類衰老細胞基因調控能力減退與特異轉錄因子相關。同時發現,衰老細胞DNA甲基化水平有所降低,但基因甲基化水平的變化是不均等的,有的基因下降,有的基因不變,有的基因還有所提高,而且抑制DNA甲基化可使細胞生長停滯及出現衰老的形態變化。所發表的多篇論文被國際權威引證系統(SCI)收錄。   在這項研究中,他們率先在國內開展了染色體端區長度、端粒酶與衰老的關系研究。結果表明,國人外周淋巴細胞及體外培養的國人胚肺成纖維細胞其端粒(又稱端區)長度隨增齡和細胞傳代而逐漸縮短,他們分別測定了它們的縮短速度,比較了我國人群與歐美人群的差別,得出了“端粒長度縮短從而導致染色體穩定性下降,易發生染色體畸變,這可能是老年人腫瘤發病率高的原因之一”的結論。端粒是細胞染色體的末端結構。端粒有長短,隨年齡增加而越來越短,端粒的消失,還會使人類細胞喪失復制能力,最終導致細胞衰老。細胞中還存在一種端粒酶,它具有延長端粒長度的能力。腫瘤細胞的端粒酶活性大,正常細胞,除生殖細胞和骨髓細胞外,它們的端粒酶幾乎不出現活性,這是絕大多數正常細胞隨增齡而逐漸縮短的原因之一。此外,男性端粒長度縮短略快于女性,這是男性平均壽命短于女性的一個原因。   童坦君還發現,衰老時DNA損傷修復能力下降,蛋白質非酶糖基化增強。因此,老年人只要適度節食就可以減少非酶糖基化,減少自由基生成,這樣就可延緩衰老。研究還發現衰老時腦線粒體某基因有明顯片段缺失。實驗性腦缺血可使小鼠腦線粒體DNA片段缺失,老年鼠高于青年鼠。而這一發現當時尚未見國內外有文獻報道,論文一發就被美國《細胞生物化學雜志》刊登。   衰老是一種有機體的死亡危險隨年齡增加而增大的現象。細胞衰老是生物衰老的基本單位、老年病的發病基礎。那么,又是什么促成了細胞的衰老?   1999年,童坦君教授承擔了國家重點基礎研究發展規劃項目(“973計劃”)細胞重大生命活動的基礎與應用研究的子課題——“與衰老相關基因或基因群的克隆與功能研究”部分任務,獲得53萬元基金的支持,2004年完成了這一工作。在研究中,他們為觀察不同因素對衰老的影響,建立了一套國際認可的評估細胞衰老定量指標。該指標不僅可用于衰老研究,還可用于檢驗藥物的抗衰作用,還為申報項目檢測細胞衰老程度提供了可靠的依據。   2000年,童坦君教授又得到國家自然科學基金重點項目90萬元的支持,開展“衰老的細胞與分子機理研究”,此項研究已于2003年底完成。   童坦君教授潛心研究十余年,終于初步破解了人類細胞衰老之謎,闡明了P16基因是人類細胞衰老的主導基因,是人類細胞衰老遺傳控制程序的主要因素,揭示了P16基因在衰老過程中高表達是細胞衰老的主要原因。   “P16基因(細胞周期蛋白激酶抑制物基因)是一種抑癌基因,近年發現它也是人類細胞衰老的主導基因,但它的作用機理及調控尚不清楚。”童坦君教授說,“我們構建了可以抑制P16表達和增強P16表達的基因重組體,分別導入人類成纖維細胞,觀察其可傳代數以及衰老進程。實驗表明:抑制P16基因表達,不僅使細胞衰老速度減慢,壽命延長,而且端粒長度縮短也會減慢;反之,增加P16基因表達,不僅細胞衰老速度加快,壽命縮短,而且端粒長度縮短也在加快。因此,可以認為,人類某些細胞的壽命是可以用基因重組技術來進行調節的。”   2001年12月,這些重要發現在國際權威的專業雜志美國《生物化學雜志》上連續發表,并被美國《科學引文索引》收錄,受到國際醫學界的高度關注。   這項科學進展在國內報道后,也引發一連串反響。    勤勤懇懇做人,扎扎實實做事 與北醫54級老同學歡聚一堂   近20年的時光,從一個默默無聞不被人理解的拓荒者,到作出創新性研究成為社會關注的知名院士,童坦君教授經歷了風風雨雨。國家提倡計劃生育,就是為了控制人口,中國人口已經13億了,你還搞什么老年醫學,延緩衰老?言外之意就是都延緩衰老了,人豈不越積越多?基于社會上這樣一種認識,童坦君教授的研究曾遇到了經費、實驗條件、人員、課題申請等方面的諸多問題。面對困難,童坦君教授以他慣有的態度,不去做過多的爭辯。勤勤懇懇做人,扎扎實實做事。這是他的座右銘。   認識童坦君教授的人,都知道他是一個埋頭工作不善言談的人。他喜歡做人做事都實實在在,所以他要求學生也要踏實做人,扎實做事。那年,他發現自己的一個研究生不在實驗室工作而經常在外搞推銷,還謊稱母親病危。一向待人
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