树兰文化
第八届树兰医学青年奖获奖者：张力教授
2022-09-19
[教育和科研经历]
张力 , 生于 1976 年，心血管病专家。生于浙江杭州，2008 年博士毕业于英国伦敦大学国王学院，国家杰出青年科学基金获得者。现任上海交通大学医学院附属新华医院心内科主任、心血管发育与再生医学研究所副所长。曾任浙大一院心内科副主任、浙江大学心研所副所长，深耕经导管微创治疗复杂心血管疾病，致力于干细胞和血管修复领域研究，以临床转化为导向，取得一系列原创性、开拓性成果，以第一和通讯作者在 Circulation、Cell Stem Cell、Circ Res 等 领 域 顶 尖 SCI期刊共发表论文 50 余篇，他引 1500 余次，主持国自然杰青项目、重点项目和重大研究计划等 8 项基金委课题，以第一完成人获教育部科技进步二等奖和中华医学科技奖二等奖各 1 项。现任中国医师协会心血管内科医师分会常委，中华医学会心血管病分会青委，中国病理生理学会心血管专业青委会主委。
[主要学术贡献]
张力教授是国内心血管领域知名医生科学家，面对临床治疗难题，开拓了以修复血管、维持血管正常结构功能为核心的“血管干细胞”研究领域，致力于研发基于干细胞的血管疾病治疗新方案和新型介入器械产品。已取得了突破性进展：（1）精准解析血管壁原位干细胞参与血管重构的细胞起源、实际作用及分化调控机制，提出原位干细胞对血管修复的重要意义，为干细胞治疗在血管疾病中的应用提供理论基础；（2）揭示表观遗传调控分子对干细胞 - 平滑肌细胞分化及表型转换的影响，筛选到改善血管病变的新靶点；（3）揭示血管壁原位干细胞分化内皮细胞参与内皮修复的作用及机制，为捕获干细胞修复内皮的新型 Combo 支架的改良提供思路和方案。
成 果 发 表 在 Circulation、CellStem Cell、Circ Res 等权威期刊。以第一完成人获教育部科技进步二等奖、中华医学科技奖二等奖，获国家发明专利一项，个人荣获第一届中华医学会心血管病学菁英临床科研创新奖等多项荣誉奖项。受到国内外同行的广泛关注和高度认可，是国内“血管干细胞”领域的领军人物。作为临床医生，始终奋战在临床一线，积极推动基础研究的临床转化，通过多学科交叉和产业化合作，研发新型支架和细胞治疗方案，推动我国心血管疾病治疗水平的提升。
[心路历程]
“夫君子之行，静以修身，俭以养德，非淡泊无以明志，非宁静无以致远”是我最喜欢的一句话，成为座右铭陪伴我成长。淡泊名利、宁静勤俭是修身养性之本，敬佑生命、救死扶伤是我学医的初心。仍记得二十多年前当我步入医学学府时庄严宣誓的神圣时刻。一路走来，从医学生、医生到科学家，从临床工作到科学研究，我在不同的角色中奋斗成长，努力成为一名优秀的医生科学家。
我的专业是心血管内科学。心脑血管疾病包括冠心病、脑卒中、高血压、主动脉夹层动脉瘤等是危害人类生命健康的“头号杀手”，其发病率及死亡率一直居所有疾病之首。我在研究生阶段就确定了专业方向，希望能为广大的心血管病患解除痛苦。作为心血管医师工作在临床一线的前几年，我深深地感受到，尽管临床医生工作非常辛苦，但是心血管疾病患者却源源不断，甚至在我国总体的发病率和死亡率仍在上升。我开始思考作为医生的意义是什么？我还能做什么？
作为临床医生，我发现心血管疾病的临床诊疗现状，仍然以控制血压、血糖、血脂等危险因素来尽可能地延缓疾病发展，以及在疾病后期通过植入支架开通狭窄的血管来保护缺血器官。但是，从根本上讲，这些治疗手段仅仅是减慢疾病发展、减轻疾病带来的急性心肌梗死等严重后果，却无法逆转血管病变从而治愈疾病，这也是心血管疾病作为慢性疾病，其发病率、死亡率高，患者预后没有明显改善的主要原因。临床诊疗技术的突破和创新才有可能改变这一现状，这使我萌生了科学研究的想法，只有医学基础和转化研究才有可能发展出突破性的甚至颠覆性的临床诊疗方法，真正有利于广大心血管疾病患者。
工作数年后，我通过国家留学基金委“王宽诚”奖学金资助获得了到英国伦敦大学国王学院深造、攻读博士学位的机会。英国伦敦大学国王学院拥有当时欧洲最大的血管生物学实验室，在那里，我第一次接触到“血管原位干细胞”，领略到医学研究的宽广世界和巨大魅力。干细胞被学界称为“万用细胞”，具有无限自我更新能力和多向分化潜能，通过修复或替代受损组织器官达到治愈疾病的目的。干细胞治疗将成为继药物治疗、手术治疗后的新的革命性的疾病治疗方式。我所在英国实验室的徐清波教授在国际上首先发现了成年个体血管壁中存在原位干细胞，并提出了血管损伤修复及病变过程中的“血管干细胞假说”，为血管性疾病的治疗提供了新方向。“血管干细胞假说”的观点是：不同来源的血管干细胞可通过分化成内皮细胞、平滑肌细胞等修复损伤的血管，维持血管正常的结构和功能。我认识到“血管干细胞假说”代表的修复和再生的理念很有可能从根本上解决血管病变只能延缓无法逆转的问题，改变“血管病变均是慢性病”的现实，发展出突破性的治疗方法。然而，当时“血管干细胞假说”方兴未艾，研究还主要处于细胞分子水平，仍有大量关键基础问题没有解决，临床转化更是受到严重制约。
我获得英国伦敦大学国王学院心血管博士学位后毅然回国，在临床上主攻冠心病介入治疗，在研究上从零开始建立了独立的研究团队和实验室，聚焦成体干 / 祖细胞，致力于解析成体干 / 祖细胞分化血管细胞参与血管疾病的病理机制，探索疾病干预新靶点。我深刻认识到传统研究方法的局限性和转化研究的复杂性，充分利用新技术新方法，建立了一整套结合遗传谱系示踪、单细胞测序、多组学等技术方法，用于研究血管干 / 祖细胞异质性、分化及功能调控机制的动物模型和技术路线，并取得了一系列创新性研究成果。
成果一：明确血管壁成体干 / 祖细胞的存在，精准解析了成体干 / 祖细胞参与不同程度血管损伤修复及重构的细胞起源、体内功能及分化调控机制。既往血管干细胞领域存在几个关键的争议问题，包括血管壁上是否存在干 / 祖细胞？成体干 / 祖细胞在体内环境中，是否参与以及如何参与血管损伤修复及重构过程？其作用是有益的还是有害的？成体干 / 祖细胞迁移并定向分化血管细胞的分子机制是什么？我们的系统性、原创性工作利用遗传谱系示踪结合单细胞测序技术，明确了血管壁原位干 / 祖细胞的存在；精准揭示了成体 c-Kit+、Sca-1+干 / 祖细胞参与不同程度血管损伤修复及重构的细胞起源、实际作用及分化调控机制；发现骨髓来源干 / 祖细胞参与血管炎症反应是有害的，而血管壁原位干 / 祖细胞分化内皮细胞、平滑肌细胞参与血管修复可能是有益的，血管壁原位干 / 祖细胞启动和分化跟血管损伤程度有关（J Mol Cell Cardiol，2018；Cell Stem Cell，2020）。研究成果提出血管成体干 / 祖细胞中区分骨髓来源和血管壁原位来源的必要性（Circ Res，2019；Cell Mol LifeSci，2020）， 揭 示血管壁原位干 / 祖细胞对血管损伤修复和病变干预的重要意义。成果加深了我们对干 /祖细胞参与血管病变病理机制的认识，为后续设计精准的干 / 祖细胞调控方案促进临床转化提供了重要依据。我们的工作大大完善了血管干细胞理论，推动了“血管干细胞学说”的发展，受到国内外同行的高度认可和广泛关注。
成 果 二： 揭 示 干 细 胞 分 化 平 滑 肌细胞的表观遗传调控机制，筛选到多种microRNAs 等关键分子调控平滑肌细胞改善血管病变，可作为疾病治疗新靶点。我们团队发现干细胞参与血管损伤修复及病理性重构的重要作用，那么如何开展后续的转化研究？平滑肌细胞的大量积聚及病理性激活是血管病变的共同特征，我们找到了多个 microRNAs 等调控分子，既能促进干细胞分化为成熟平滑肌细胞、又能抑制平滑肌细胞表型转换后病理性功能，从促进损伤血管修复、减轻病理性改变两方面双管齐下，有效改善血管病变的发生发 展（Cell Death Differ.，2015；J Mol Cell Cardiol，2015）。 其 中 首 次 报 道miR-22 靶基因 EVI-1 的作用，解释了国产三氧化二砷药物涂层支架抗再狭窄的主要分子机制，打消了部分临床医生的疑虑，为支架的临床推广应用提供依据，以 miR22-EVI1 为核心的成果获国家发明专利（Circulation，2018）。
成果三：揭示了血管壁原位干细胞分化内皮细胞参与血管内皮修复的作用和分子机制，发现了诱导多能干细胞、成纤维细胞高效转分化内皮细胞的新方案。内皮损伤是几乎所有血管病变的始动因素，基于内皮修复的治疗方法是研究前沿和热点。我们的工作揭示了血管壁而非骨髓来源的干 / 祖细胞是分化内皮细胞参与血管修复的种子细胞。成果解释了 COMBO 支架（一种应用于临床的 CD34+ 内皮细胞捕获联合传统药物涂层支架）并不优于传统药物涂层支架的原因，为 COMBO 支架的进一步改良提供了思路，研究论文作为封面文章发表于心血管研究顶级期刊 Circ Res 上（Circ Res，2021）。另一方面，我们发现了在体外诱导多能干细胞、成纤维细胞转分化内皮细胞的方法，为高效地获取大量内皮细胞提供了新方案（ArteriosclerThrombVasc Biol，2019）。
这些已取得的成果令我欣喜的同时，也让我意识到真正的挑战：实现临床转化。因此，我和团队开始开展新型涂层支架、细胞治疗方案的研发。我们希望利用血管损伤、修复再生过程中的病理生理及分子机制，结合生物化学、组织工程、血管支架涂层技术、纳米材料药物控释技术等，开发出血管损伤早期分子标志物，做到早期预警和分子分型；研发出新型药物涂层支架或者干 / 祖细胞捕获支架，促进血管修复。从根本上改善血管重构，逆转血管病变，降低心血管疾病的发病率、致死率和致残率是我毕生的追求。道阻且长，行则将至，行而不辍，未来可期。科研之路虽然曲折，但也充满希望。我将继续践行我当初的誓言，不辞艰辛，追求卓越，为祖国医药卫生事业的发展和人民身心健康奋斗终生。
[代表性著作]
[获奖者风采]
[提名人]
