周煜東

周煜東，男，博士，現任浙江大學醫學部基礎醫學系教授和博士生導師，衛生部醫學神經生物學重點實驗室PI。

基本介紹

• 中文名：周煜東
• 國籍：中國
• 民族：漢
• 職業：博士導師
• 畢業院校：美國塔夫茨大學（Tufts University）

人物經歷

入選國家青年千人計畫和浙江省千人計畫。2003年畢業於美國塔夫茨大學（Tufts University）並獲博士學位。2003至2006年在美國波士頓大學（Boston University）擔任助理研究員；2006至2010年在美國哈佛大學醫學院進行博士後研究；2010至2011年任美國哈佛大學醫學院病理系講師。受邀擔任Human Molecular Genetics、Trends in Neuroscience等著名學術期刊的論文評審。在Science、Nature Medicine、PNAS、Science Translational Medicine等具有重大影響力的雜誌上發表系列研究論文，研究成果被Nature Medicine、Lancet Neurology、Current Opinion in Neurobiology、Faculty of 1000等著名期刊媒體推薦評論。

研究方向

在神經和代謝疾病的病理研究領域做出了大量具有原創性的工作，尤其在遺傳性癲癇、自閉症以及肥胖症的病理和修復的研究方面處於國際前列，得到了同行的廣泛認可。

主要貢獻

在研課題

功能神經環路的形成不但由許多環環相扣的遺傳程式所調控，而且同時受外界刺激與環境因素的影響。在神經環路形成過程中，自發性病理因素(idiopathic factors，例如關鍵因子的突變)和獲得性因素(acquired factors，例如細菌和病毒感染)都會導致中樞神經系統的功能障礙。本課題組研究計畫的主旨是探索與自發性和獲得性神經疾患相關聯的反常神經環路形成的機制。研究自發性和獲得性神經環路病理重構有助於我們理解神經網路發育、突觸可塑性、以及動態神經環路調控的機理。本課題組運用小鼠遺傳工程、胚胎電轉、離體與在體電生理記錄和光記錄、以及神經建模等最新技術手段，對以下課題進行整合性研究。

1. 自發突變造成的反常腦環路重構

神經環路的形成是一個多階段協調控制的過程。神經環路經過胚胎期與出生後的早期發育往往會形成許多冗餘的突觸連線，因而消除冗餘突觸是促成後期神經環路成熟的關鍵環節。我們的近期工作揭示了一個在環路形成後期的突觸消除（synapse elimination）階段中起促進作用的重要因子-富亮氨酸膠質瘤失活因子1（Leucine-rich glioma-inactivated 1，LGI1) 。我們發現顯性負性LGI1突變蛋白能抑制海馬興奮性冗餘突觸的消除，造成海馬神經環路興奮性突觸比例的提高，因而誘發癲癇。實驗室的長期目標是確定LGI1介導的詳細信號傳導通路與其它相關分子在突觸消除和環路重構中的作用。

2. 獲得性腦環路病理重構

儘管大多數神經環路的病理重構是由自發性因素造成的，獲得性因素所誘發的腦環路病理重構亦非罕見。一些外部因素造成的神經系統疾病，例如腦炎和腦損傷，也能導致腦環路的病理重構，從而產生反常的神經環路活動（比如有節律的低頻放電）。獲得性因素不僅能通過直接修飾基因來改變腦環路（表觀遺傳學， epigenetics)，也可以通過激發免疫反應來改變局部神經環路的微環境，從而間接影響神經環路重構。實驗室的長期目標是整合環境刺激（如腦損傷、腦感染、壓力）誘發的Toll樣受體（Toll-like receptor, TLR）介導的信號通路與腦環路的重構和自穩調節。

3. 重構神經網路的環路動態調節與自穩調節

病理狀態下的神經環路重構可以歸結於一系列複雜的動態補償過程。因此研究神經環路的病理動態調節有助於我們進一步理解神經環路調控的機理。利用光敏蛋白（例如channelrhodopsin）來標記神經環路中的特定神經元，並結合快速光記錄與光控神經元活動（光遺傳學，optogenetics）的方法，我們可以直接和直觀地研究神經環路重構的動態過程。此方法尤其適用於成分散式核團結構的調控關鍵生命基礎代謝的中樞自穩態系統（例如下丘腦）。實驗室將用光敏蛋白標記不同種類的下丘腦神經元，研究由代謝和精神疾病引起的激素不平衡所導致的下丘腦神經環路的動態調節過程。本課題的目的是闡明在病理條件下下丘腦環路動態與自穩調節的機理。

發表論文

1. Yu-Dong Zhou, Dawei Zhang, Ekim Ozkaynak, Xuan Wang, Ekkehard M. Kasper, Eric Leguern, Stéphanie Baulac, Matthew P. Anderson. Epilepsy gene LGI1 regulates postnatal developmental remodeling of retinogeniculate synapses. Journal of Neuroscience, 2012, 32: 903-910.

2. Artur Czupryn*, Yu-Dong Zhou*, Xi Chen*, David McNay, Matthew P. Anderson, Jeffrey S. Flier, Jeffrey D. Macklis. Transplanted Hypothalamic Neurons Restore Leptin Signaling and Ameliorate Obesity in db/db Mice. Science, 2011, 334: 1133-1137. (*: equal contribution).

Press release.

Comment in: Cell Metab. 15: 133-134, 2012.

3. Stephen E.P. Smith, Yu-Dong Zhou, Guangping Zhang, Zhe Jin, David C. Stoppel, Matthew P. Anderson. Increased Gene Dosage of Ube3a Results in Autism Traits and Decreased Glutamate Synaptic Transmission in Mice, Science Translational Medicine, 2011, 3: 103ra97.

Comment in Simons Foundation.

News in Science.

4. Yu-Dong Zhou, Sanghoon Lee, Zhe Jin, Moriah Wright, Stephen E.P. Smith, Matthew P. Anderson. Arrested maturation of excitatory synapses in autosomal dominant lateral temporal lobe epilepsy, Nature Medicine, 2009, 15: 1208–1214.

Comment in: Nature Medicine 15: 1126–1127, 2009.

News in brief: Lancet Neurology 8: 888, 2009.

5. Tara Keck, Kyle P. Lillis, Yu-Dong Zhou, John A. White. Frequency-dependent Glycinergic inhibition modulates plasticity in hippocampus, Journal of Neuroscience, 2008, 28: 7359–7369.

6. Yu-Dong Zhou, Corey D. Acker, Theoden I. Netoff, Kamal Sen, John A. White. Increasing Ca2+ transients by broadening postsynaptic action potentials enhances timing-dependent synaptic depression, Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 2005, 102: 19121-19125.

Recommended by Faculty of 1000, 2006.

7. Zhou YD, Turner TJ and Dunlap K. Enhanced G protein-dependent modulation of excitatory synaptic transmission in cerebellum of the Ca2+ channel mutant mouse, tottering. Journal of Physiology, 2003, 547: 497-507.

Comment in: Current Opinion in Neurobiology 2005, 15: 257-265, of special interest.

8. Tsen G, Williams B, Allaire P, Zhou YD, Ikonomov O, Kondova I and Jacob MH. Receptor with opposing functions are in postsynaptic microdomains under one presynaptic terminal. Nature Neuroscience, 2000, 3: 126-132.