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光电论坛第30期:用光学方法解释活体线粒体功能

来源:武汉光电国家研究中心   作者:  发布时间:2009年11月24日  点击量:

20091111日晚上7点,“ 武汉光电论坛”系列讲座第三十期在武汉光电国家实验室A101会议室举行,来自以色列巴依兰大学的Avraham Mayevsky教授为广大师生作了题为《用光学方法解释活体线粒体功能:总结与展望》的精彩报告。本期论坛由生物医学光子学研究部主任曾绍群教授主持。华中科技大学副校长、光电国家实验室(筹)常务副主任骆清铭教授为Mayevsky教授颁发了华中科技大学客座教授聘书和第30期“ 武汉光电论坛”纪念盘。

Mayevsky教授多年从事生理学和神经生物学方面的研究,曾于上世纪七、八十年代多次赴美国宾夕法尼亚大学开展合作研究,师从“ 生物医学光子学之父”Britton Chance院士,传承并从事线粒体功能研究,开发了用于实验动物和人体的多参数光学监测仪器。自2007年起,Mayevsky教授作为武汉光电国家实验室(筹)“ 111计划”访问学者,应华中科技大学Britton Chance生物医学光子学研究中心/武汉光电国家实验室(筹)生物医学光子学研究部邀请,多次来华进行合作研究,并计划从今年开始,每年在实验室工作半年。20099月被聘为华中科技大学客座教授。

在报告的开场白中,Mayevsky教授首先感谢实验室骆清铭教授对他的盛情邀请和实验室部分师生对他在武汉期间生活方面的照顾。接下来,介绍了他在以色列的大家庭、他所任职的巴依兰大学以及实验室――交叉学科脑研究中心团队成员情况。紧接着进入本期光电论坛的主题――用光学方法解释活体线粒体功能。

为什么研究线粒体?线粒体是存在于大多数真核生物细胞中的非常重要的细胞器,是细胞呼吸和能量代谢的场所。线粒体功能异常与人类疾病有着直接的关系。1931年,德国科学家Otto Warburg因为发现了呼吸链上酶的性质和作用而获得诺贝尔医学奖。1935年,Warburg进一步定义了呼吸链上两个重要的酶DPNTPN,也就是今天我们所说的NADNADP。他提出“ Warburg效应”,认为癌症的起因与线粒体呼吸受损,氧气不足有关。这一假设在医学高速发展的今天一再得到证实。由于NADH具有自发荧光性质,可以用光学方法检测其荧光强度,获得NADH的动态变化信息,进而分析得到线粒体的氧化还原状态。在线粒体NADH的生物光子学研究历史上,有一些里程碑式的工作是由ChanceMayevsky完成的。其中,ChanceWilliams1955年对线粒体的代谢状态给出定义,开启了用光谱技术测量呼吸链酶氧化还原状态的新纪元。而Mayevsky则较早地成功将此技术应用到人体的测量中。众多呼声表明,NADH的动态变化是最好的在体测量线粒体功能的参数。作为一个从事生物光子学研究的科学家,Mayevsky的目标是利用光学技术发现和解答生物医学中的问题。他在线粒体功能研究领域积累了35年的经验,对不同病理条件下的大脑、心脏、肾脏和肝脏均开展过相关研究,发表了200余篇论文。Mayevsky不仅将NADH监测技术应用到活体实验动物的研究,还将其应用到临床病人身上,其开发出用于临床监测的仪器CritiView已通过美国FDA认证。

在报告中,Mayevsky详细地介绍了NADH荧光测量的科学背景,技术手段从过去的单一参数测量到现在的多参数测量的演变,不同病理条件对线粒体功能和组织活力的影响。最后,介绍了该技术在手术室和ICU病房中监病人的应用情况。其研制开发的多参数生理监护系统CritiView在脑外科手术和器官移植手术中已有成功的案例,并通过FDA认证,还可以进一步应用到其他外科手术及ICU病房的监护中,具有广阔的临床应用前景。

一个小时的报告结束后,Mayevsky教授回答了部分师生的问题,并邀请在场听众在随后的三个月时间中可随时去生物医学光子学研究部访问学者办公室找他讨论问题。第30期光电论坛在热烈的气氛中圆满结束。

(责任编辑:董炜蔚)