孫毅:表觀遺傳學是環境與遺傳之間的橋梁

孫毅教授,同濟大學醫學院干細胞中心主任,同濟大學客座教授,美國UCLA 分子醫學系及精神病與行為學系副教授。曾獲得多項杰出研究者的獎項,擁有多項美國NIH,NIH/MIMH的項目,研究成果分別在Nature,Science,Cell,PNAS 等期刊雜志中發表。
丁香園:孫教授可以簡單介紹一下個人的發展歷程嗎?您是如何走上科研的道路的?
孫毅教授:像很多小孩子一樣,我小時候也一直夢想自己成為一名科學家。我父親以前在上海細胞所工作,我也是受到他的影響走上生物學研究的道路。小時候看過一些電影,講述青蛙的發育過程之類的故事。興趣似乎就是這樣慢慢培養起來的。
考大學的時候,復旦大學的生物化學專業已經很熱門了。當時,也有很多身邊的人給了我很多建議。復旦大學畢業后,在細胞所讀研究生期間,進行基因調控方面的研究。基因調控和發育有著密切的聯系。再加上我對神經生物學的興趣,最后讓我走上了神經生物學方面的干細胞研究道路上了。
我的發育道路一直是追隨著自己的興趣來走的。在選擇導師時,也是根據自己的興趣和學習的需要,申請進入相關的實驗室,得到最好的訓練。沒有刻意地選擇特別出名的導師。
當成為研究所的PI時,就要有一個廣闊的視野,選擇大的研究方向;和相關的研究者建立聯系與合作。
總的來說,做科研,應該像道家所說,順其自然。不要太追求結果,而去享受科研的樂趣。
丁香園:您的演講也讓我感受到您對干細胞研究的強烈興趣。
孫毅教授:是的。熱情是很重要的。我們還有很多讓人興奮的工作要做。我們同濟大學的實驗室也期望有更多有興趣、有抱負、有理想的人參與進來。
丁香園:您怎么看表觀遺傳學與疾病的關系?人生病時,成熟細胞是否有表觀遺傳學的變化?
孫毅教授:是這樣的。這樣的情況不會讓人很吃驚。人的衰老本身就伴隨著干細胞活性的下降。我們在小鼠干細胞的培養就可以看到這樣的情況。從成年的小鼠分離到的干細胞活性較差,而從年幼小鼠分離到的干細胞分裂則很活躍。
干細胞在相對靜息的狀態下也受到環境因素的影響。表觀遺傳學是環境與遺傳之間的橋梁。環境的改變往往會引向表觀遺傳的變化,細胞的狀態也會隨之改變。現在有一些研究者研究人不同狀態下的干細胞狀態,將來可能可以總結一些有用的信息來解釋人的衰老和疾病。
表觀遺傳學與干細胞技術的研究成果提供了一些新的角度來解釋人類的疾病。表觀遺傳學最好地解釋了細胞的狀態。處于分化、衰老等狀態下的細胞,都可以在染色體的不同位點的修飾中找到不同。如果把疾病的表觀遺傳學都研究清楚,人類就有機會去修復細胞的病變。
iPS的發現是一件非常偉大的事情。之前,人們認為細胞分化后就很難逆轉。iPS的發現帶來了一個新的希望——疾病改變的細胞狀態可能可以逆轉。
在神經生物學方面,很多疾病與表觀遺傳學相關,如抑郁癥。有一個很有趣的實驗:把剛出生的小鼠經常與其母親分開;小鼠長大后,顯得精神很緊張。研究人員研究這些小鼠的與緊張相關的基因時,發現其糖皮質激素受體的啟動子位置發生了表觀遺傳學變化。
很多的神經生物學現象都與表觀遺傳學相關,如記憶、學習、吸毒。美國國立衛生研究院精神健康研究所(NIMH)最近就在集中力量研究神經系統疾病與表觀遺傳學的關系。
丁香園:是否可以開發一些藥物特異地調節DNA甲基化與去甲基化?
孫毅教授:目前要做到特定位點的甲基化與去甲基化還是比較困難的。但不同的細胞的甲基化與去甲基化、乙酰化與去乙酰化有不同的熱點。研究特定基因的表觀遺傳學研究是很意義的。如研究兩個基因的作用時,最好有特異性分別作用于單個基因的藥物,同時又有共同作用的藥物。
丁香園:您如何看待甲基化與乙酰化之間的關系?
孫毅教授:甲基化與乙酰化存在拮抗性。一個位點甲基化后,就不能乙酰化。一些位點只有甲基化,沒有乙酰化。如果一個位點既有甲基化,又有乙酰化,那么甲基化和乙酰化就會出現拮抗。在研究中,一定要找到比較多的特異性藥物。目前的藥物是不夠的。
編輯: ludongcn 作者:丁香園通訊員
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