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张 旭    博士,研究员
张旭研究员1961年出生于江苏省南京市,1980年8月-1985年7月在第四军医大学空军医学专业学习,毕业后获医学学士学位;1985年9月-1990年9月在第四军医大学神经生物学教研室任助教;1990年10月-1994年7月在瑞典卡罗琳斯卡医学院神经科学系攻读研究生,获医学和哲学博士学位;1994年8月-1999年11月先后在第四军医大学神经科学研究所任讲师、副研究员、研究员和博士生导师、副所长。1999年12月至今在中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所任研究员、感觉系统研究组组长,2005年升任高级研究员。2008年任中共科学院上海生命科学研究院副院长,2010年至今任中国科学院上海分院副院长。张旭博士从事神经科学研究,已发表论文110篇,论文被他人引用5千余次,参编疼痛学经典教科书《Textbook of Pain》等专著。担任国际疼痛研究协会第九届研讨会和第四届亚洲疼痛会议主席。应邀在国际脑研究组织世界大会等国内外学术会议作大会报告和专题报告60余次。兼任Science China Life Sciences、Philosophical Transactions of the Royal Society B和Brain Research等期刊的编委。兼任中国神经科学学会副理事长、中国细胞生物学学会副理事长和上海市神经科学学会理事长等职。他先后主持或承担国家自然科学基金委杰出青年基金、重点项目、创新研究群体科学基金、科技部973项目和中科院战略性先导科技专项(B类)等多项科研项目。他曾获得何梁何利科学与技术进步奖、中国青年科技奖、上海市自然科学牡丹奖、上海市首批“领军人物”、中国细胞生物学学会-CST杰出成就奖、礼莱亚洲科学杰出奖、中国人民解放军科技进步一等奖、上海市科技进步二等奖、中科院教学成果特等奖、中科院优秀研究生指导教师奖、中国科学院大学优秀教师等奖励。
主要研究方向及内容

本研究组主要从事疼痛与认知功能障碍的分子细胞生物学机理研究。我们以往的研究系统性地研究了慢性痛的背根节和脊髓基因表达谱,发现了内源性钠钾泵激动剂等新的痛觉信息调控系统,为临床镇痛及药物研发提供了新的理论基础。发现了伤害性感受神经元中阿片受体亚型间的相互作用,及其与吗啡镇痛耐受的相关性,拓展了受体复合体功能及药物研究方向。发现了成纤维细胞生长因子13(FGF13)通过稳定微管调控神经元和大脑的发育,阐述了FGF13基因缺陷可能造成智力障碍的机理。进一步的研究将鉴定对痛觉调制和疼痛治疗具有重要意义的分子和机理,分析儿童智力障碍相关基因及作用机制。

1、 痛调制分子和机制
外周神经损伤和持续炎症可以引起病理性痛,在痛觉研究中一个主要的兴趣点之一是发现与病理性痛相关的分子和机理。基于“脊髓神经环路中基因表达改变可能导致慢性痛”这一思想,早期我们在实验室发展了来自大鼠背根节的 cDNA 微阵列技术,发现在外周神经损伤后背根节和脊髓背角中离子通道、受体和信号转导分子的基因表达发生了显著的变化,为外周神经损伤后引起背根节和脊髓背角独特的基因表达谱提供了证据。近期我们发展了背根节初级感觉神经元的单细胞测序技术,对初级感觉神经元进行了新的分类,确定了一些标记性分子。目前我们致力于发现各类初级感觉神经元中对痛觉调制具有重要意义的分子、功能和感觉传递网络;研究慢性痛状态下各神经元类型转录组改变,以及相应的功能改变;研究脊髓等中枢神经系统中疼痛等躯体感觉特异性神经环路,及其慢性痛时发生的神经环路结构和功能改变;研究中枢神经系统中痛觉等感觉神经网络的交互作用,以及在学习记忆等认知功能和行为中的作用及机理;发现慢性痛的镇痛药物靶分子,研发新的镇痛技术方法。

2、儿童智力障碍相关基因及作用机制
我们的研究发现了大脑发育期表达的FGF13通过稳定神经元中的微管,调控大脑皮层和海马神经元的发育和迁移,是形成学习记忆等脑功能的重要分子机制,阐明了FGF13基因缺陷造成智力障碍的机理。近来我们对智力障碍儿童突变基因进行筛查分析,制备疾病的细胞和动物模型,以期寻找到与儿童智力障碍的致病基因、突变位点和作用机制,进而研发早期诊断和治疗的技术方法。

代表性论文

Li C-L., Li K-C., Wu D., Chen Y., Luo H., Zhao J-R., Wang S-S., Sun M-M., Lu Y-J., Zhong Y-Q., Hu X-Y., Hou R., Zhou B-B., Bao L., Xiao H-S., and Zhang X. (2016) Somatosensory neuron types identified by high-coverage single-cell RNA-sequencing and functional heterogeneity. Cell Res., 26: 83-102.

Liu H., Wu Q-F., Li J-Y., Liu X-J., Li K-C., Zhong Y-Q., Wu D., Wang Q., Lu Y-J., Bao L., and Zhang X. (2015) Fibroblast growth factor 7 is a nociceptive modulator secreted via large dense-core vesicles. J. Mol. Cell Biol., 7: 466-475.

Wang F., Cai B., Li K-C., Hu X-Y., Lu Y-J., Wang Q., Bao L., and Zhang X. (2015) FXYD2, a γ subunit of Na+,K+-ATPase, maintains persistent mechanical allodynia induced by inflammation. Cell Res., 25: 318-334.

Wu Q-F., Yang L., Li S., Wang Q., Yuan X-B., Gao X., Bao L., and Zhang X. (2012) Fibroblast growth factor 13 is a microtubule-stabilizing protein regulating neuronal polarization and migration. Cell, 149:1549-1564.

Li K-C., Zhang F-X., Li C-L., Wang F., Yu M-Y., Zhong Y-Q., Zhang K-H., Lu Y-J., Wang Q., Ma X-L., Yao J-R., Wang J-Y., Lin L-B., Han M., Zhang Y-Q., Kuner R., Xiao H-S., Bao L., Gao X., and Zhang X. (2011) Follistatin-like 1 suppresses sensory afferent transmission by activating Na+,K+-ATPase. Neuron, 69: 974-987.

He S-Q., Zhang Z-N., Guan J-S., Liu H-R., Zhao B, Wang H-B., Li Q., Yang H., Luo J., Li Z-Y., Wang Q., Lu Y-J., Bao L., and Zhang X. (2011) Facilitation of μ-opioid receptor activity by preventing δ-opioid receptor-mediated codegradation. Neuron, 69: 120-131.

Wang H-B., Zhao B., Zhong Y-Q., Li K-C., Li Z-Y., Wang Q., Lu Y-J., Zhang Z-N., He S-Q., Zheng H-C., Wu S-X., Hökfelt T-G., Bao L., and Zhang X. (2010) Coexpression of δ- and μ-opioid receptors in nociceptive sensory neurons. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 107: 13117-13122.

Guan J-S., Xu Z-Z., Gao H., He S-Q., Ma G-Q., Sun T., Wang L-H., Zhang Z-N., Lena I., Kitchen I., Elde R., Zimmer A., He C., Pei G., Bao L. and Zhang X. (2005) Interaction with vesicle luminal protachykinin regulates surface expression of δ-opioid receptors and opioid analgesia. Cell, 122, 619-631.

Bao L., Jin S-X., Zhang C., Wang L-H., Xu Z-Z., Zhang F-X., Wang L-C., Ning F-S., Cai H-J., Guan J-S., Xiao H-S., Xu Z-Q., He C., Hökfelt T., Zhou Z., and Zhang X. (2003) Activation of delta-opioid receptors induces receptor insertion and neuropeptide secretion. Neuron, 37, 121–133.

Xiao H-S., Huang Q-H., Zhang F-X., Bao L., Lu Y-J., Guo C., Yang L., Huang W-J., Fu G., Xu S-H., Cheng X-P., Yan Q., Zhu Z-D., Zhang X., Chen Z., Han Z-G., and Zhang X. (2002) Identification of gene expression profile of dorsal root ganglion in the rat peripheral axotomy model of neuropathic pain. Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 99: 8360-8365.

实验室网址:http://www.ion.ac.cn/chinese/laboratories/int.asp?id=31
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