于曉,山東大學基礎醫學院副院長、生(shēng)理(lǐ)與病理(lǐ)生(shēng)理(lǐ)學系教授,博士生(shēng)導師,國家自然科學基金(jīn)傑出青年基金(jīn)、優秀青年基金(jīn)獲得者,教育部新(xīn)世紀優秀人(rén)才。中國生(shēng)理(lǐ)學會常務理(lǐ)事(shì),中國生(shēng)理(lǐ)學會青年工作(zuò)委員會主任委員,山東生(shēng)理(lǐ)學會理(lǐ)事(shì)長。長期從事(shì)内分(fēn)泌生(shēng)理(lǐ)和糖尿病的研究,聚焦于胰島内分(fēn)泌組織的細胞間環路(lù)和GPCR跨膜信号轉導對胰島穩态的維持。帶領團隊聚焦于胰島功能(néng)的穩态維持機制,在機制解析、靶點确證和發展糖尿病幹預策略等方面的研究取得了(le)一(yī)定進展。
4月(yuè)(yuè)22日,由全國婦聯、中國科協等共同舉辦的第十八屆中國青年女(nǚ)科學家獎頒獎典禮在京舉行,山東大學基礎醫學院教授于曉榮獲該獎項。作(zuò)爲基礎醫學院的副院長,于曉分(fēn)管研究生(shēng)教育工作(zuò)以及博士後工作(zuò)。她不僅在學術領域勤懇耕耘,在工作(zuò)中更是孜孜不怠。
少有淩雲志:理(lǐ)解發病機制才能(néng)克服疾病
1994年,15歲的于曉就(jiù)讀于中國科學技術大學少年班,10年之後在中科院上(shàng)海生(shēng)科院獲得博士學位,随後分(fēn)别在美國紐約州立大學石溪分(fēn)校(xiào)和印第安納大學醫學院進行博士後研究,自2009年起在山東大學擔任教授、博導,并建立獨立的實驗室。她長期緻力于胰島内分(fēn)泌的研究工作(zuò),針對胰島環路(lù)和胰島穩态的研究取得諸多成果,她帶領山東大學研究團隊在胰島δ-β細胞環路(lù)對胰島穩态調控和GPCR在胰島中的功能(néng)研究方面目前居于國際前沿水平。
于曉主要工作(zuò)是内分(fēn)泌和糖尿病領域的基礎醫學研究。她聚焦于胰島穩态的維持和失衡機制的研究,針對糖尿病的發生(shēng)發展機制以及爲發現治療糖尿病新(xīn)的潛在靶點提供科學依據。“我從事(shì)科研的初心就(jiù)是理(lǐ)解疾病的發病機制,尋找疾病出現的原因,在根源上(shàng)對其進行抑制,從而對疾病起到治療的效用。”
糖尿病患病率高,并發症多,嚴重危害人(rén)類健康和生(shēng)活質量。我國糖尿病患者人(rén)數長期居于全球首位,且發病率呈上(shàng)升趨勢。胰島素作(zuò)爲人(rén)體内唯一(yī)直接降糖的激素,胰島素分(fēn)泌不足和胰島素抵抗是糖尿病發病的核心誘因。近年來的研究發現,胰島素分(fēn)泌不足是由胰島穩态失衡導緻,而胰島穩态是由胰島與多種器(qì)官之間的通訊,以及胰島自身(shēn)共同維持的,胰島穩态的失衡主要表現爲胰島素分(fēn)泌不足、胰島β細胞去分(fēn)化(huà)、生(shēng)長抑素水平紊亂和胰島炎症反應加劇。基于以上(shàng)研究,于曉最爲關注糖尿病中胰島穩态的維持和失衡機制,在胰島β細胞自身(shēn)穩态維持機制、胰島細胞環路(lù)對胰島穩态的調控作(zuò)用,以及針對胰島穩态失衡的重要節點進行幹預3個方面取得顯著成果。她率領團隊所進行的系列工作(zuò)開創性地闡明了(le)胰島旁分(fēn)泌對胰島穩态的調控機制。在研究粘附類受體感知力時,于曉帶領團隊創新(xīn)性地提出了(le)粘附類受體激活的“手指模型”,通過改造多個“手指位置”的氨基酸性質,發展出拮抗劑,爲幹預胰島功能(néng)提供了(le)有力工具。此項成果以于曉爲通訊作(zuò)者發表在Nature雜志。
細胞粘附領域專家Boucard教授對于曉團隊的研究成果進行了(le)專題評述,認爲其研究是裏程碑式的工作(zuò),“闡明了(le)粘附類GPCR感知機械壓力和調節細胞粘附的重要機制,爲理(lǐ)解細胞對外界環境——力的感應機制提供了(le)參考”。團隊關于粘附類受體的研究工作(zuò)還被Faculty Opinions(主要服務于科研的創新(xīn)性數據服務)列爲推薦論文,認爲其研究發現ADGRG2與離子(zǐ)通道區域性偶聯,具有重要的代謝調控作(zuò)用。包括糖尿病學會獎得主Herrera在内的多位糖尿病和胰島領域專家對于曉團隊的工作(zuò)引用評述,認爲于曉團隊的工作(zuò)凸顯了(le)δ細胞與其他細胞之間的環路(lù)對胰島穩态有重要調控作(zuò)用,加深了(le)人(rén)們對糖尿病發病機制的理(lǐ)解。
針對改善胰島環路(lù)的穩态,于曉團隊發現激活胰島δ細胞上(shàng)的魚油受體GPR120可顯著改善胰島炎症,而用孕酮激活胰島上(shàng)粘附類受體GPR126可抑制胰島β細胞去分(fēn)化(huà)。在糖尿病後期,胰島β細胞數目和功能(néng)很難在目前臨床藥物的幹預下(xià)得到真正恢複。她們通過化(huà)合物組合篩選及新(xīn)型的三維培養方法,實現了(le)體外胰島組織擴增。體外再造胰島細胞團中的各種細胞比例與正常胰島相似,且可響應生(shēng)理(lǐ)刺激,分(fēn)泌胰島素等激素,具有完整的胰島環路(lù),爲通過體外胰島組織再造來改善糖尿病症狀奠定了(le)重要的基礎。這一(yī)部分(fēn)研究成果先後被Cell、Physiological reviews等雜志多次引用和評價。其中關于多巴胺受體的研究工作(zuò)被Cell雜志選爲封面文章,Nature Reviews Drug Discovery高級主編認爲其闡明了(le)多巴胺受體配體識别、激活、變構調節和G蛋白偶聯特異性,爲開發靶向多巴胺受體的臨床應用奠定基礎。Faculty Opinions也(yě)将此工作(zuò)列爲推薦論文。
20年來,于曉聚焦于胰島穩态,先後闡明了(le)胰島β細胞自身(shēn)穩态的維持機制,揭示了(le)胰島細胞環路(lù)對胰島穩态的調控作(zuò)用,開發了(le)靶向胰島穩态失衡重要節點的幹預策略,爲糖尿病的診療提供了(le)新(xīn)的思路(lù)。“我們團隊的主要創新(xīn)點包括發現了(le)胰島感知穩态失衡的質檢系統,闡明了(le)δ-β細胞環路(lù)對胰島穩态的調控作(zuò)用,實現了(le)胰島組織體外增殖和發現有先導作(zuò)用的小分(fēn)子(zǐ)等。”
名師育桃李:實驗室造就(jiù)醫學人(rén)才
2009年,于曉全職回國,在山東大學建立獨立的實驗室,長期緻力于胰島内分(fēn)泌研究。經過13年的建設,于曉在山東大學建立了(le)胰島中多種細胞類型的譜系追蹤系統,拓展了(le)胰島細胞環路(lù)研究手段,建立了(le)胰島中粘附類受體研究平台,在山東大學形成了(le)聚焦胰島穩态研究的特色團隊。這期間實驗室獲得諸多榮譽與獎項,2018年實驗室獲得國家自然科學基金(jīn)優青項目資助以來,取得了(le)長足進步,得到國内外同行的認可與高度評價。于曉介紹說:“我們團隊具有很好(hǎo)(hǎo)的科研平台和臨床資源,依托教育部實驗畸形學重點實驗室以及山東省高校(xiào)慢(màn)性退行性疾病的蛋白質科學重點實驗室,臨床資源有山東大學齊魯醫院、山東大學第二醫院、山東省立醫院和山東省千佛山醫院,并且與北京大學、中國科學技術大學、浙江大學和西(xī)安交通大學四所高校(xiào)建立了(le)合作(zuò)。”
于曉不僅在科研方面勤勤懇懇、腳踏實地,在生(shēng)活中亦有對學生(shēng)進行潛移默化(huà)的影響。“我自己本身(shēn)是很愛運動的,我經常與愛人(rén)在趵突泉校(xiào)區小路(lù)上(shàng)散步,或者在林間讀書,不局限于專業書籍。生(shēng)活向陽,人(rén)生(shēng)向暖,輕安喜樂,次第花開。這是我向往的生(shēng)活。我覺得,科研工作(zuò)是可以由自己掌控節奏的,所以我在生(shēng)活中自由随性,工作(zuò)裏勤勉專注。”
回憶起她從事(shì)科研的過往,于曉動情地說:“夢想是科研最好(hǎo)(hǎo)的搖籃。我自小的夢想就(jiù)是做一(yī)名科學家,最初想去酒泉衛星發射中心做一(yī)名科研工作(zuò)者。就(jiù)讀于少年班時,大二暑假我在青島實習,愛上(shàng)了(le)生(shēng)物,後來接受了(le)生(shēng)理(lǐ)和生(shēng)化(huà)的基礎訓練。大五那年我在牛立文老師、滕脈坤老師和施蘊渝老師的指導下(xià)進行了(le)晶體學和結構生(shēng)物學的訓練,走上(shàng)了(le)科研道路(lù),至今已經25年。”緊接着她被保送到中國科學院神經科學研究所周專老師實驗室讀研,開始神經内分(fēn)泌領域的研究,接觸到糖尿病和胰島的研究工作(zuò),二十多年兢兢業業從未松懈。
“我們認爲實驗室有一(yī)半的功能(néng)是培養人(rén)的。”作(zuò)爲導師,于曉将“傳道”作(zuò)爲最終目标,不僅要教給學生(shēng)們技術層面的方法,還要教給學生(shēng)爲何做科研,如(rú)何做科研,希望能(néng)使他們終生(shēng)受益。于曉經常告訴實驗室的同學,科研探索是認識世界的過程,是探究未知的事(shì)物,在這個過程中有發現未知的喜悅,有“山重水複疑無路(lù),柳暗花明又一(yī)村(cūn)”的驚喜,有“曆盡天華成此景,人(rén)間萬事(shì)出艱辛”的釋然,有“走過千山萬水,仍需跋山涉水”的堅韌,亦有“天下(xià)興亡,匹夫有責”的家國擔當,對于她自己,更有一(yī)種“春蠶到死絲方盡,蠟炬成灰淚始幹”的奉獻精神。于曉始終堅信,自己要作(zuò)出表率,高标準要求自己,才能(néng)“潤物細無聲”。正因此,于曉的實驗室團隊氛圍極好(hǎo)(hǎo),學子(zǐ)與老師共同協作(zuò)又密切溝通,團隊默契度極高。學生(shēng)們每周召開組會和討(tǎo)論會,随時更新(xīn)彙報研究進展。實驗室整體氛圍團結向上(shàng),是學生(shēng)口中“向着太陽生(shēng)長的實驗室”。
熱血報家國:創新(xīn)科研助力健康中國
于曉團隊在前期研究中闡明了(le)胰島細胞之間的交流對胰島穩态的調控作(zuò)用,但(dàn)在糖尿病發生(shēng)發展過程中,她們發現胰島細胞分(fēn)布模式會發生(shēng)改變,造成胰島穩态失衡。在未來,她們拟開展粘附類GPCR如(rú)何調控胰島細胞分(fēn)布和胰島穩态問題的研究。“我們的目标願景是助力‘健康中國’代謝類疾病的研究,以及未來外太空中如(rú)何調節人(rén)類的代謝和内分(fēn)泌,如(rú)何去适應新(xīn)的環境,目前主要是對力和平衡有一(yī)些(xiē)涉及。”
于曉非常重視學生(shēng)的國際視野,在育人(rén)過程中始終促進學生(shēng)開闊眼界,立足國際前沿。“我認爲導師和學院都要有意識培養學生(shēng)的國際思維,有了(le)這種學習氛圍,才能(néng)在碰撞中産生(shēng)創新(xīn)。我們經常邀請海外的學者開展一(yī)些(xiē)學術講座,也(yě)會讓學生(shēng)抓住機會出國開會交流學習。”在她看來,中西(xī)兼具的學術思維是創新(xīn)的搖籃,德才兼備的醫學人(rén)才是培養的目标。
何謂科學家、何謂科學家精神?于曉給出了(le)答(dá)案。“科學家其實有一(yī)個共性,就(jiù)是對自己熱愛的事(shì)業嘔心瀝血,對堅持的事(shì)業竭盡全力,對科研創新(xīn)執着追求,對家國情懷砥砺踐行。我們的成果代代傳承,在前人(rén)基礎上(shàng)更進一(yī)步,都是爲了(le)家國蒼生(shēng),爲了(le)給患者帶來一(yī)點希望。”于曉不僅立身(shēn)行己,矢志不渝,更是注重培養年輕人(rén)不畏艱辛、攻堅克難的美好(hǎo)(hǎo)品格,“我認爲科研工作(zuò)是非常有趣的,科研會讓我流連忘返,就(jiù)像在浩瀚的海邊撿貝殼,在戈壁的黑夜中看星空,沉浸其中總會有所收獲,當然在實踐過程中一(yī)定要銘記,科學研究的本質是創新(xīn),根本目标是爲了(le)報國。”
對于緻力于科研的女(nǚ)性,于曉也(yě)設身(shēn)處地提出了(le)一(yī)些(xiē)建議。“在實驗科學研究中,女(nǚ)性更加細心,觀察更加細緻,有可能(néng)發現更多創新(xīn)點,這是女(nǚ)性的優勢;但(dàn)是随着年齡的增加和其他社會角色投入的時間增多,進行科學研究的時間和專注度都會減少。對我本人(rén)來說,當我有了(le)孩子(zǐ)之後,生(shēng)活和工作(zuò)需要平衡,生(shēng)活上(shàng)我更多地依靠家人(rén)的支持和幫助,工作(zuò)上(shàng)更加意識到團隊的重要性,帶領團隊進行創新(xīn)研究,畢竟一(yī)群人(rén)能(néng)走得更遠。當面對迷茫與糾結時,不要拘泥于一(yī)條路(lù),每一(yī)條小徑都會開滿鮮花。”
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