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第九屆僑界貢獻獎人物風采錄(一百一十五)
劉光慧:揭開衰老之謎,尋找生命之鑰
2023年08月30日14:07  來源:中國僑聯(lián)

6.中國科學院動物研究所僑聯(lián)+劉光慧+證件照

劉光慧,現(xiàn)任中國科學院動物研究所研究員、中國科協(xié)第十屆常委會青年科技工作者專委會委員、膜生物學國家重點實驗室副主任、中國科學院干細胞與再生醫(yī)學創(chuàng)新研究院副院長、北京干細胞與再生醫(yī)學研究院副院長、中國科學院干細胞與再生醫(yī)學科學數(shù)據(jù)中心主任。劉光慧長期從事衰老生物學和老年基礎醫(yī)學研究,自2012年歸國以來聚焦“衰老的機制與干預”,取得系統(tǒng)性原創(chuàng)學術成果。

探索干細胞衰老研究體系,通過靶向表觀遺傳實現(xiàn)細胞衰老干預

干細胞衰老是機體衰老的重要誘因,增強干細胞活力是延緩衰老的重要途徑。長期以來,倫理問題制約著人干細胞衰老的模型建立及機制解析。為突破這一瓶頸問題,劉光慧團隊利用體細胞重編程和基因編輯技術,在國際上率先建立加速衰老及神經(jīng)退行等衰老相關疾病的人干細胞研究體系,并首次利用遺傳靶向修復,在人干細胞中成功矯正10種誘發(fā)早衰癥等疾病的基因突變。

在此基礎上,劉光慧帶領團隊發(fā)現(xiàn)重塑核纖層和異染色質結構可延緩甚至逆轉細胞衰老,鑒定出8種可延緩干細胞衰老的新型核纖層/異染色質穩(wěn)定蛋白,進而首次利用全基因組CRISPR文庫技術在人衰老干細胞中進行高通量的促衰老基因篩選,發(fā)現(xiàn)可重塑染色質結構并逆轉細胞衰老的表觀遺傳新靶標KAT7;谏鲜龀晒,劉光慧提出衰老的表觀遺傳可塑性理論,并應邀在《Nat.Rev.Mol.Cell Biol.》等期刊撰寫相關綜述,為發(fā)展靶向表觀遺傳的衰老干預策略奠定理論基礎。

建立靈長類衰老研究模型,確定生物標志物和潛在干預靶標

非人靈長類在生理結構和衰老相關疾病易感性等多方面與人類相似,可作為研究人類衰老的理想模型。通過基因編輯建立猴衰老模型一直是領域內的空白。劉光慧合作創(chuàng)建世界首例長壽基因SIRT6敲除猴及LMNA突變早衰癥猴模型,闡明這些基因具有跨物種保守的壽命調節(jié)功能,并揭示靈長類特異性新型衰老調控通路。成果入選2018年度“中國生命科學十大進展”。

劉光慧團隊聚焦靈長類器官退變過程,深度解析多種器官衰退的細胞基礎(衰老細胞累積、干細胞耗竭、內皮細胞減損),闡明細胞間通訊和炎癥信號紊亂、細胞器(線粒體、內質網(wǎng))功能失衡、關鍵分子調控網(wǎng)絡異常(氧化應激、內質網(wǎng)應激、重復序列活化、干性通路缺陷)誘發(fā)衰老的機制,首次鑒定9個靈長類器官衰老的潛在調控靶標。其中,卵巢衰老研究獲F1000推薦。進一步,揭示促炎細胞累積和炎癥信號激活是多器官衰老的共性特征,而熱量限制可抑制炎癥并延緩機體衰老。這些成果入選2020年度“中國科學十大進展”和“中國生命科學十大進展”。

上述研究建立的系統(tǒng)性多維度器官衰老理論體系,為認識人類器官衰老及退行性變化的規(guī)律提供了依據(jù),為干預機體衰老提供了潛在靶標;谶@些工作,劉光慧團隊創(chuàng)建了全球首個衰老多組學數(shù)據(jù)庫“衰老地圖”,并受邀在《Cell》等雜志發(fā)表關于器官衰老的觀點及展望,提升了我國在衰老研究領域的國際影響力。

劉光慧

研發(fā)多種衰老干預新策略,為防治衰老相關疾病提供新路徑

延緩衰老是衰老研究領域的終極目標。劉光慧基于衰老表觀可塑性理論,研發(fā)通過重塑細胞活力延緩細胞、器官乃至機體衰老的一系列新策略。他利用化學生物學方法,首次發(fā)現(xiàn)奧替普拉、槲皮素、尿苷、沒食子酸、維生素C可通過重置人干細胞更新程序延緩衰老。利用遺傳干預手段(編輯長壽基因少數(shù)堿基),首次構建抵抗衰老的遺傳增強型人干細胞及血管細胞。率先發(fā)現(xiàn)系列促進干細胞去衰老的關鍵基因,發(fā)展干預骨關節(jié)炎等退行性疾病的基因治療新策略。

在機體水平方面,劉光慧首次通過失活單個表觀遺傳因子的基因療法,逆轉細胞衰老并延長哺乳動物壽命,揭示槲皮素可延長機體健康壽命,推動開展首批槲皮素和維生素C藥物聯(lián)用治療人類早衰癥的臨床試驗。上述工作從概念上證明延緩機體衰老的理論和技術可行性,新型衰老干預手段的研發(fā)或有助于衰老相關疾病的防治。

劉光慧治學嚴謹,為人謙遜,重視合作。培養(yǎng)萬人領軍、優(yōu)青、青托、青促會、吳瑞獎等優(yōu)秀學術骨干多名。作為中國細胞生物學學會衰老細胞生物學分會創(chuàng)會會長,他積極推動我國衰老相關學科發(fā)展。他也擔任國際衰老與壽命研究學會創(chuàng)會理事,作為主席多次組織國際衰老科學大會;作為科普平臺“老頑童說”總編,促進衰老研究的科學普及。

(責編:韓嘯、黃瑾)
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