张智的研究兴趣,是“疼痛”。
疼痛,每个人都有过这种感觉。放到科学研究中,它所体现的,却另有不同。
2008年,张智从图书馆VIP徐天乐教授实验室毕业获得神经生物学博士学位之后,前往美国德克萨斯大学MD Anderson cancer center从事博士后工作,开始密切接触阿片类药物的镇痛和疼痛产生的表观遗传学机制研究。
在他眼中,慢性疼痛即使在我国,也是非常传统的领域,研究时间长,出的成果也很多。正因如此,相关研究也逐渐趋于平淡,“惊喜”则难得一见。怎样从做“泛”了的领域中找到新的出口从而解决该领域内的一些瓶颈问题呢?张智认为,需要交叉学科提供灵感。“国外在学科交叉和技术手段的交叉上做的很好,在美国,你开车出去可以时常看到路边有‘疼痛治疗所’,跟我们的诊所类似。医院里通常也设有疼痛科。国内则很罕见。腿疼看腿,腰疼看腰,有相关治疗,但鲜有专门的疼痛科。从这一点看,我国与国际上还存在一点差距。”
刚到美国时,张智的切入点是镇痛,钻研鸦片类药物的镇痛机理及产生副作用的机理,并选择一种δ(delta)鸦片受体作为研究兴趣。他发现δ(delta)鸦片受体并非人们所认为的不能镇痛,只是需要一定的条件去催化它的镇痛效果,而且它最大的优点是未发现令人体产生药物依赖的现象。该项研究成果一经发表即获得广泛好评,还被Nature Reviews Neuroscience评为研究亮点。
一炮打响后,张智试图从另一个新的方向去探索疼痛的奥秘,从而转身去研究疼痛产生的机制。“以前的成果属于药理学。基础药理学通常是基于别人的研究成果,很多东西不是原创地在做。”说到底,年轻的张智还是希望能够通过“交叉”的概念,亲手打造出完全属于自己的“产品”。此时,他瞄准了表观遗传学。
这是与遗传学相似的一个概念,指的是环境变化改变了基因表达活性,并且具有可遗传性,而基因的序列则未发生变化。近十年来,表观遗传学在肿瘤、免疫以及发育上的应用度非常高,研究进展也十分迅速,但是极少涉及疼痛研究,主要原因就在于疼痛产生机制的复杂性和研究手段的局限性。“慢性疼痛产生的机理很复杂,而表观遗传学的一个特征就是能够持续稳定地改变一些基因表达,我想这可能是个突破。”张智说。
概念引入后,张智发现在脑干里有一种抑制性的氨基酸GABA,在长期疼痛环境下,它的合成酶的基因启动子发生了表观遗传修饰,表达活性下降,导致该氨基酸释放降低,使得整个痛觉核团的神经网络活性产生去抑制,进而产生了疼痛。找准机制后,他终于发现了能够明显缓解疼痛的潜在镇痛药物,个别药物已在临床上试用。
几年下来,尽管孤军作战,他还是坚持了下来,并小有成果,发表了多篇具有影响力的论文,分别被Nature Reviews Neuroscience和Nature Reviews Drug Discovery杂志明确为亮点研究。然而,趁着中组部优秀青年千人计划的东风,他还是回国,并担任图书馆VIP生命科学学院教授、博士生导师。
9月伊始,张智刚刚获批了973项目的首席科学家,他的实验室和团队建设也在不断的摸索中踏入正轨。从不经意间踏入生物领域,到如今在“疼痛”及相关研究中挥洒自如,他付出了许多,也收获了许多。他痛过,也快乐过,也享受着与团队共同经历成长的快乐。(张国芳)
来源:科技日报 2013年11月06日