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齐颖新

特聘教授

  • 电话:+86-021-34204863
  • 邮箱:qiyx@sjtu.edu.cn
  • 齐颖新,教授,博士生导师,医学博士,生物医学工程博士后,国家杰出青年基金和国家优秀青年基金获得者。兼任中国力学学会中国生物医学工程学会生物力学专业委员会副主任委员、中国生物医学工程学会理事、中国生物生物化学与分子生物学学会理事。

学术经历

  • 2004.12-2006.12 球探比分007生物医学工程,博士后
  • 2007.01-2008.11 球探比分007,助理研究员
  • 2008.12-2013.11 球探比分007,副研究员
  • 2011.04-2012.04 美国斯坦福大学生物工程系,访问学者
  • 2013.12-2016.12 球探比分007,研究员
  • 2017.01-今 球探比分007,特聘教授

研究方向

基于“力-血管蛋白质组学”的细胞应力信号转导网络研究

细胞“应力-生长”行为的调控是通过细胞内多种蛋白质参与的、十分复杂的网络来实现的。蛋白质组学研究在特定时间或环境条件下某个细胞或某个组织的基因组表达的全部蛋白质及其相互作用。本人开展“力-血管蛋白质组学”研究,全面、综合地评价细胞内部复杂的力学响应和调控机制;并在此基础上引入了网络的概念,构建了机械应力的可能信号转导网络。该部分研究将生物力学、蛋白质组学、生物信息学与分子生物学相关研究理念和研究技术相结合,体现了学科交叉融合的创新特色和科学价值。

我们应用血管体外应力培养和差异蛋白质组学技术,开展了不同应力条件下在体和培养组织水平的血管蛋白质组学研究。发现了60多种新的、可能参与了机械应力细胞内信号转导的蛋白质分子,并深入探讨了其在应力调控血管细胞功能中的作用及机制。在此基础上,应用生物信息学分析获得应力可能的信号转导网络,并着眼于切应力诱导的分泌型活性物质在血管内皮细胞(ECs)与血管平滑肌细胞(VSMCs)间信息交流中的重要作用。

这些研究成果发表于以第一作者和通讯作者发表在PNAS(2011)、Nano Lett(2015)、Cardiovasc Res(2008)、J Biomech(2014)等国际重要期刊。2015 年,以美国心脏协会(the American Heart Association, AHA)主席 Merry L. Lindsey 教授为首的 14 位心血管专家代表 AHA 所属的“功能基因组学与转化生物学”、“临床心脏学”、“高血压”和“中风”等 6 个委员会(Council)发表的科学报告“Transformative Impact of Proteomics on Cardiovascular Health and Disease”中引用了我们的工作,强调了蛋白质组学复杂网络分析的重要性,指出位于网络枢纽和桥接点的蛋白质最有可能成为后续潜在靶点研究的优先方向(Circulation, 2015;132:850-872)。

细胞核骨架蛋白的力学响应机制研究

细胞如何将胞外的机械刺激信号转化为胞内的生物化学信号是细胞力信号转导(mechano-transduction)的关键科学问题。国内外现有的相关研究多数集中在 ECs 和 VSMCs 细胞膜表面应力感受器,如膜蛋白和离子通道等。本人关注了细胞核这一细胞内硬度最高和基因转录发生的亚细胞结构,探讨了细胞核骨架蛋白的力学响应机制,将对机械应力感受器的关注由细胞表面转到细胞核,为应力调控血管重建的分子机制研究开辟了一个新方向。

我们的研究以“动物整体水平观察现象-细胞分子水平探讨机制-动物整体水平验证发现”的研究思路,探讨了核骨架蛋白 emerin、laminA/C和nesprin在张应变和切应力诱导血管细胞增殖和凋亡中的作用及其机制。结果表明,细胞核骨架蛋白响应机械力刺激在高血压和动脉粥样硬化血管重建中发挥了重要作用。

代表性研究成果之一以第一作者论文发表在 PNAS(2016和 BBA-Molecular Cell Research(2015)。国家自然科学基金委网站对我们的研究成果进行了专门报道,并评价我们的研究将对机械应力感受器的关注由细胞表面转到细胞核,为细胞应力响应机制研究开辟了一个新方向。

基于表观遗传学的应力-血管重建分子机制研究

以表观遗传学调控相关的组蛋白去乙酰化酶 SIRT、微小RNAs(miRNAs)和长链非编码RNAs(LncRNAs)为切入点,研究应力调控血管稳态和诱导血管重建的力学生物学机制。该研究对于揭示心血管疾病血管重建临床治疗新的药物靶标具有重要的科学意义和临床转化前景。

我们首先关注了 SIRT 和 miRNAs 在切应力调控内皮祖细胞(EPCs)分化中的作用机制。EPCs 是外周循环血的多能干细胞,在内膜损伤修复和缺血性疾病新生血管形成中起重要的作用。我们关注归巢 EPCs 定向分化过程中的力学生物学分子机制,探讨生理水平层流切应力促进人脐血来源的 EPCs 向 ECs 分化的分子机制。在后续研究中,关注了 SIRT、miRNAs和LncRNAs 在张应变调控 VSMCs 表型转化中的分子机制。

这些研究成果发表在FASEB J(2018)、Cardiovasc Res(2017)、J Hypertens(2017)、J Mol Cell Cardiol(2014)等本领域国际著名学术期刊。其中本人 2017 年发表在 Cardiovasc Res 上的文章被选为当期封面文章,耶鲁大学 Carlos Fernández-Hernando 教授对我们的研究发表专门的长文述评(Cardiovasc Res, 2017;113:434-436):认为我们的这一研究显示 miR-33 有可能作为缓解静脉移植内膜增生的靶标之一,具有潜在的临床转化前景。

代表论著

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    Bao H, Li HP, Shi Q, Huang K, Chen XH, Chen YX, Han Y, Xiao Q, Yao QP, Qi YX. Lamin A/C negatively regulated by miR-124-3p modulates apoptosis of vascular smooth muscle cells during cyclic stretch application in rats. Acta Physiol (Oxf). 2019 Sep 8:e13374. doi: 10.1111/apha.13374. [Epub ahead of print]

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    Shi Q, Zhuang F, Liu JT, Li N, Chen YX, Su XB, Yao AH, Yao QP, Han Y, Li SS, Qi YX, Jiang ZL. Single-cell analyses reveal functional classification of DCs and their potential roles in inflammatory disease. FASEB J. 2019; 33(3): 3784-3794. doi: 10.1096/fj.201801489R.

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    Bao H, Chen YX, Huang K, Zhuang F, Bao M, Han Y, Chen XH, Shi Q, Yao QP, Qi YX. Platelet-derived microparticles promote endothelial cell proliferation in hypertension via miR-142-3p. FASEB J, 2018;32(7):3912-3923. doi: 10.1096/fj.201701073R.

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    Qi YX, Han Y, Jiang ZL. Mechanobiology and Vascular Remodeling: From Membrane to Nucleus. Adv Exp Med Biol. 2018;1097:69-82. doi: 10.1007/978-3-319-96445-4_4.

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    Yao QP, Xie ZW, Wang KX, Zhang P, Han Y, Qi YX, Jiang ZL. Profiles of long noncoding RNAs in hypertensive rats: long noncoding RNA XR007793 regulates cyclic strain-induced proliferation and migration of vascular smooth muscle cells. J Hypertens. 2017 Jun;35(6):1195-1203. doi: 10.1097/HJH.0000000000001304.

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    Huang K, Bao H, Yan ZQ, Wang L, Zhang P, Yao QP, Shi Q, Chen XH, Wang KX, Shen BR, Qi YX, Jiang ZL. MicroRNA-33 protects against neointimal hyperplasia induced by arterial mechanical stretch in the grafted vein. Cardiovasc Res. 2017;113(5):488-497. pii: cvw257. doi: 10.1093/cvr/cvw257.

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    Wang L, Bao H, Wang KX, Zhang P, Yao QP, Chen XH, Huang K, Qi YX, Jiang ZL. Secreted miR-27a Induced by Cyclic Stretch Modulates the Proliferation of Endothelial Cells in Hypertension via GRK6. Sci Rep. 2017;7:41058. doi: 10.1038/srep41058.

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    Qi YX, Yao QP, Huang K, Shi Q, Zhang P, Wang GL, Han Y, Bao H, Wang L, Li HP, Shen BR, Wang Y, Chien S, Jiang ZL. Nuclear envelope proteins modulate proliferation of vascular smooth muscle cells during cyclic stretch application. Proc Natl Acad Sci USA. 2016; 113(19): 5293-8. doi: 10.1073/pnas.1604569113.

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    Chung EY, Ochs CJ, Wang Y, Lei L, Qin Q, Smith AM, Strongin AY, Kamm R, Qi YX, Lu S, Wang Y. Activatable and Cell-Penetrable Multiplex FRET Nanosensor for Profiling MT1-MMP Activity in Single Cancer Cells. Nano Lett. 2015; 15(8): 5025-32. doi: 10.1021/acs.nanolett.5b01047

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    Han Y, Wang L, Yao QP, Zhang P, Liu B, Wang GL, Shen BR, Cheng BB, Wang YX, Jiang ZL, Qi YX. Nuclear envelope proteins Nesprin2 and LaminA regulate proliferation and apoptosis of vascular endothelial cells in response to shear stress. Biochim Biophys Acta. 2015; 1853(5):1165-73. doi: 10.1016/j.bbamcr.2015.02.013.

教学情况

  • 作为主讲教师开设并主讲了 1 门本科生专业课“解剖与生理”(32学时)和 1 门本科生新生研讨课“心血管力学生物学”(32学时),同时参加了 1 门研究生课程“前沿生命科学进展”的部分教学工作。注重以科研服务于教学,指导大学生创新项目 2 项,本科生毕业设计 2 项;其中本人指导的本科生以第一作者发表中文核心期刊论文 1 篇,以共同作者发表 SCI 论文 2 篇。
  • 作为导师指导博士研究生 8 名,其中 3 名已毕业,指导硕士研究生 10 名,其中 8 名已毕业。培养的研究生也取得了一定的成绩。其中 3 名博士生和 1 名硕士生获国家奖学金;1 名博士生获上海市优秀毕业生; 6 名博士生和硕士生在海峡两岸心血管科学研讨会、全国生物力学学术会议、全国病理生理学术会议等获得了“优秀论文奖”或“优秀壁报奖”。毕业的 2 名博士研究生分别拿到美国加州大学圣迭戈分校和加州大学洛杉矶分校的博士后职位,继续从事科学研究工作。