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第九届侨界贡献奖人物风采录(一百一十五)
刘光慧:揭开衰老之谜,寻找生命之钥
2023年08月30日14:07  来源:中国侨联

6.中国科学院动物研究所侨联+刘光慧+证件照

刘光慧,现任中国科学院动物研究所研究员、中国科协第十届常委会青年科技工作者专委会委员、膜生物学国家重点实验室副主任、中国科学院干细胞与再生医学创新研究院副院长、北京干细胞与再生医学研究院副院长、中国科学院干细胞与再生医学科学数据中心主任。刘光慧长期从事衰老生物学和老年基础医学研究,自2012年归国以来聚焦“衰老的机制与干预”,取得系统性原创学术成果。

探索干细胞衰老研究体系,通过靶向表观遗传实现细胞衰老干预

干细胞衰老是机体衰老的重要诱因,增强干细胞活力是延缓衰老的重要途径。长期以来,伦理问题制约着人干细胞衰老的模型建立及机制解析。为突破这一瓶颈问题,刘光慧团队利用体细胞重编程和基因编辑技术,在国际上率先建立加速衰老及神经退行等衰老相关疾病的人干细胞研究体系,并首次利用遗传靶向修复,在人干细胞中成功矫正10种诱发早衰症等疾病的基因突变。

在此基础上,刘光慧带领团队发现重塑核纤层和异染色质结构可延缓甚至逆转细胞衰老,鉴定出8种可延缓干细胞衰老的新型核纤层/异染色质稳定蛋白,进而首次利用全基因组CRISPR文库技术在人衰老干细胞中进行高通量的促衰老基因筛选,发现可重塑染色质结构并逆转细胞衰老的表观遗传新靶标KAT7。基于上述成果,刘光慧提出衰老的表观遗传可塑性理论,并应邀在《Nat.Rev.Mol.Cell Biol.》等期刊撰写相关综述,为发展靶向表观遗传的衰老干预策略奠定理论基础。

建立灵长类衰老研究模型,确定生物标志物和潜在干预靶标

非人灵长类在生理结构和衰老相关疾病易感性等多方面与人类相似,可作为研究人类衰老的理想模型。通过基因编辑建立猴衰老模型一直是领域内的空白。刘光慧合作创建世界首例长寿基因SIRT6敲除猴及LMNA突变早衰症猴模型,阐明这些基因具有跨物种保守的寿命调节功能,并揭示灵长类特异性新型衰老调控通路。成果入选2018年度“中国生命科学十大进展”。

刘光慧团队聚焦灵长类器官退变过程,深度解析多种器官衰退的细胞基础(衰老细胞累积、干细胞耗竭、内皮细胞减损),阐明细胞间通讯和炎症信号紊乱、细胞器(线粒体、内质网)功能失衡、关键分子调控网络异常(氧化应激、内质网应激、重复序列活化、干性通路缺陷)诱发衰老的机制,首次鉴定9个灵长类器官衰老的潜在调控靶标。其中,卵巢衰老研究获F1000推荐。进一步,揭示促炎细胞累积和炎症信号激活是多器官衰老的共性特征,而热量限制可抑制炎症并延缓机体衰老。这些成果入选2020年度“中国科学十大进展”和“中国生命科学十大进展”。

上述研究建立的系统性多维度器官衰老理论体系,为认识人类器官衰老及退行性变化的规律提供了依据,为干预机体衰老提供了潜在靶标。基于这些工作,刘光慧团队创建了全球首个衰老多组学数据库“衰老地图”,并受邀在《Cell》等杂志发表关于器官衰老的观点及展望,提升了我国在衰老研究领域的国际影响力。

刘光慧

研发多种衰老干预新策略,为防治衰老相关疾病提供新路径

延缓衰老是衰老研究领域的终极目标。刘光慧基于衰老表观可塑性理论,研发通过重塑细胞活力延缓细胞、器官乃至机体衰老的一系列新策略。他利用化学生物学方法,首次发现奥替普拉、槲皮素、尿苷、没食子酸、维生素C可通过重置人干细胞更新程序延缓衰老。利用遗传干预手段(编辑长寿基因少数碱基),首次构建抵抗衰老的遗传增强型人干细胞及血管细胞。率先发现系列促进干细胞去衰老的关键基因,发展干预骨关节炎等退行性疾病的基因治疗新策略。

在机体水平方面,刘光慧首次通过失活单个表观遗传因子的基因疗法,逆转细胞衰老并延长哺乳动物寿命,揭示槲皮素可延长机体健康寿命,推动开展首批槲皮素和维生素C药物联用治疗人类早衰症的临床试验。上述工作从概念上证明延缓机体衰老的理论和技术可行性,新型衰老干预手段的研发或有助于衰老相关疾病的防治。

刘光慧治学严谨,为人谦逊,重视合作。培养万人领军、优青、青托、青促会、吴瑞奖等优秀学术骨干多名。作为中国细胞生物学学会衰老细胞生物学分会创会会长,他积极推动我国衰老相关学科发展。他也担任国际衰老与寿命研究学会创会理事,作为主席多次组织国际衰老科学大会;作为科普平台“老顽童说”总编,促进衰老研究的科学普及。

(责编:韩啸、黄瑾)
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