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教师名录

欧宝在线登录:张冬卉

作者:欧宝在线登录发布时间:2017年10月25日 11:37

一、基本信息

张冬卉,博士,教授,博士生导师,欧宝在线登录副院长

电子邮件:dongh.zhang(AT)hubu.edu.cn

研究领域:干细胞生物学、组织工程、微器官芯片构建

研究方向:

1. 基于心肌微组织的心肌细胞增殖和再生调控机制研究

将人诱导性多能干细胞向心肌细胞分化体系和心肌微组织体外成熟相结合,利用心肌微组织体外损伤模型,一方面研究心肌细胞在组织修复重构过程中的信号通路变化,一方面作为研究心肌细胞增殖的体外组织筛选平台。并从钙成像、收缩力和再生能力等多项组织功能指标对心及细胞的增殖和再生调控进行多维度、立体化评估,为进一步体内实验提供依据,提高其成功率;

2. 遗传性心律失常的致病机理研究

利用心肌微组织模型可用于研究心律失常的独特技术优势,结合国内丰富的病人样品资源,构建包括长QT综合症、致心律失常性右室心肌。ARVC)在内的多种遗传性心律失常体外疾病模型,在探究遗传性心律失常致病机理的基础上,寻找可能的治疗靶点;

3. 线粒体损伤在心肌细胞特化、增殖、成熟及病理中的作用

在小鼠的心肌线粒体损伤模型中,活性氧抑制剂可有效延长小鼠心脏衰竭治疗窗口期,并恢复心肌细胞增殖(Circulation Research, 2018, 122(1): 74–87)。在此基础上,构建基于TFAM基因诱导性抑制的人多能干细胞系,用于研究线粒体是损伤在心肌细胞分化过程中的作用;并结合心肌组织片培养体系,进一步模拟线粒体损伤对心肌组织水平的影响,为线粒体相关心肌病的治疗提供参考。

二、教育背景

2005–2010  北京大学欧宝在线登录生物技术专业,理学博士

2001–2005  西安交通大学生物工程专业,工学学士

三、工作经历

2017至今     欧宝在线登录干细胞与组织工程实验室,教授,博士生导师

2013–2017  哈佛医学院波士顿儿童医院,博士后,合作导师:William Pu教授

2011–2013  杜克大学生物医学工程系,博士后,合作导师:Nenad Bursac 教授

四、科研项目

1.    国家自然科学基金(31741090):TFAM抑制导致的线粒体损伤对人心肌细胞扩增及成熟影响的研究;经费15万;2018.01–2018.12,主持人

2.    国家自然科学基金(31871496):利用人心脏微器官研究儿茶酚胺敏感型心律失常发病机制;经费59万;2019.01–2022.12,主持人

3.    国家重点研发计划(2018YFA0109100):重编程化学小分子诱导心肌细胞去分化的分子机制及其在心脏再生修复中的应用;经费170万;2018.07–2022.12,项目骨干

五、主要学术贡献2008–2018

已发表包括7篇第一作者/通讯作者文章在内的19SCI论文,总SCI引用数达960次;主要学术贡献如下:

1.     利用组织工程技术建立无支架水凝胶的人干细胞来源心肌补片(patch),大幅提升人心肌微组织的生理学功能指标(Biomaterials, 2013, 34(23): 5813–5820);

2.     首次构建人诱导性心律失常体外组织模型,结合基因编辑及光遗传学,提出功能性基因修复策略,通过基因纠正封闭受体活性位点达到基因治疗CPVT的目的(Science修回);

3.     构建基于遗传学操作敲除TFAM的线粒体损伤小鼠模型,研究了线粒体损伤导致的活性氧升高在心肌细胞增殖过程中的抑制作用(Circulation Research, 2018, 122(1): 74–87);

4.     建立人诱导性多能干细胞向功能性胰岛素分泌细胞的化学成分确定分步诱导方案,提出诱导扩增成熟的分化理念(Cell Research, 2009, 19(4):429–438;封面文章、Cell Research度最佳研究论文奖)

5.     其他学术贡献

1) DOX诱导的人多能干细胞基因编辑体系构建(Nature Protocols, 2017, 12(1):88–103);

2) 巴氏综合症的体外疾病模型的建立(Nature medicine, 2014, 20(6):616–623);

3) 参与、鉴定用于分离人多能干细胞来源的胰腺前体祖细胞的表面分子标记(Stem Cells, 2011, 29(4):609–617)

4) 寻找简单的生物标记用于预测干细胞向内胚层方向分化的潜能(Stem Cell Reports, 2013, 1(1):46–52)。

六、代表著作(#共同第一作者,*通讯作者)

1.      Zhang DH, Pu WT. (2018) Exercising engineered heart muscle to maturity. Nature Reviews Cardiology 556, 239–243.

2.      Ye D, Yang P, Lei X, Zhang DH, Li L, Chang C, Sun P, Zhang L. (2018) Robust anisotropic cellulose hydrogels fabricated via strong self-aggregation forces for cardiomyocytes unidirectional growth. Chemistry of Materials 30, 5175–5183.

3.      Zhang DH#*, Li Y#, Heims-Waldron D, Bezzeride V, Guatimosim S, Guo Y, Gu F, Zhou P, Lin Z, Ma Q, Liu J, Wang DZ, Pu WT*. (2018) Mitochondrial cardiomyopathy caused by elevated reactive oxygen species and impaired cardiomyocyte proliferation. Circulation Research 122, 74–87.

4.      Zhang DH, Shadrin IY, Lam J, Xian HQ, Snodgrass HR, Bursac N. (2013) Tissue-engineered cardiac patch for advanced functional maturation of human ESC-derived cardiomyocytes. Biomaterials 34, 5813–5820.

5.      Zhang DH#*, Jiang W#*. (2015) From one-cell to tissue: reprogramming, cell differentiation and tissue engineering. Bioscience 65, 468–475.

6.      Zhu FF#, Zhang PB#, Zhang DH#, Sui X, Yin M, Xiang TT, Shi Y, Ding M, Deng H. (2011) Generation of pancreatic insulin-producing cells from rhesus monkey induced pluripotent stem cells. Diabetologia 54, 2325–2336.

7.      Zhang DH#, Jiang W#, Liu M, X. Sui X, Yin X, Chen S, Shi Y, Deng H. (2009) Highly efficient differentiation of human ES cells and iPS cells into mature pancreatic insulin-producing cells. Cell Research 19,429–438

8.      Zhang DH, Jiang W, Shi Y. Deng H. (2009) Generation of pancreatic islet cells from human embryonic stem cells. Science in China Series C-Life Sciences 52, 615–621.

9.      Li Y, Zhang DH*. (2017) Artificial cardiac muscle with or without the use of scaffolds. Biomed Research International 2017, 8473465.

10.   Bezzerides VJ, Zhang DH, Pu WT. (2017) Modeling inherited arrhythmia disorders using induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes. Circulation Journal 81, 12–21.

11.   Guo Y, Van Dusen NJ, Zhang L, Gu W, Sethi I, Guatimosim S, Ma Q, Jardin BD, Ai Y, Zhang DH, Chen B, Guo A, Yuan GC, Song LS, Pu WT. (2017) Analysis of cardiac myocyte maturation using CASAAV, a platform for rapid dissection of cardiac myocyte gene function in vivo. Circulation Research 120,1874–1888.

12.   Wang G, Yang L, Grishin D, Rios X, Ye LY, Hu Y, Li K, Zhang DH, Church GM, Pu WT. (2017) Efficient, footprint-free human iPSC genome editing by consolidation of Cas9/CRISPR and piggyBac technologies. Nature Protocols 12, 88–103.

13.   Wang G, McCain ML, Yang L, He A, Pasqualini FS, Agarwal A, Yuan H, Jiang D, Zhang DH, Zangi L, Geva J, Roberts AE, Ma Q, Ding J, Chen J, Wang DZ, Li K, Wang J, Wers RJA, Kulik W, Vaz FM,. Laflamme MA, Murry CE, Chien KR, Kelley RI, Church GM, Parker KK, Pu WT. (2014) Modeling the mitochondrial cardiomyopathy of Barth syndrome with induced pluripotent stem cell and heart-on-chip technologies. Nature Medicine 20, 616–623.

14.   Liau B, Zhang DH, Bursac N, (2012) Functional cardiac tissue engineering. Regenerative Medicine 7, 187–206.

15.   Jiang W, Sui X, Zhang DH, Liu M, Ding M, Shi Y, Deng H. (2011) CD24: A novel surface marker for PDX1-positive pancreatic progenitors derived from human embryonic stem cells. Stem Cells 29, 609–617.

16.   Jiang W, Zhang DH, Bursac N, Zhang Y. (2013) WNT3 Is a biomarker capable of predicting the definitive endoderm differentiation potential of hESCs. Stem Cell Reports 1, 46–52.

17.   Jiang W, Bai Z, Zhang DH, Shi Y, Yong J, Chen S, Ding M, Deng H*. (2008) Differentiation of mouse nuclear transfer embryonic stem cells into functional pancreatic beta cells. Diabetologia 51, 1671–1679.

18.   Qing T, Liu H, Wei W, Ye X, Shen W, Zhang DH, Song Z, Yang W, Ding M, Deng H. (2008) Mature oocytes derived from purified mouse fetal germ cells. Human Reproduction 23, 54–61.

19.   Wei W, Qing TT, Ye X, Liu H, Zhang DH, Yang W, Deng H. (2008) Primordial germ cell specification from embryonic stem cells. PLoS One 3, e4013.

七、招贤纳士

1.    本实验室招助研、讲师及副教授。有细胞生物学、医学、生理学、材料学或表面化学背景,发表过SCI论文,具有合作精神。可将简历发送至dongh.zhang@hubu.edu.cn,待遇面议。

2.    本实验室长期招收有探索精神、动手能力强并踏实细致的本科生,数学功底强,有编程及建模背景者优先。

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