第八届树兰医学青年奖获奖者:柴人杰教授
发布时间:2022年08月31日





[教育和科研经历]

        柴人杰(1982.11.16), 生物医学专家。生于江苏省南京市。2009 年博士毕业于美国贝勒大学医学院生物医学专业,2013 年博士后毕业于斯坦福大学医学院。现任东南大学首席教授、二级教授,东南大学生命健康高等研究院执行院长、生命科学与技术学院副院长。长期致力于内耳毛细胞和听觉神经元的再生和保护研究,在国际上首次发现内耳干细胞,在国内率先通过基因治疗调控内耳干细胞再生功能性毛细胞;开创了把神经干细胞移植和人工耳蜗植入相结合的新综合技术体系;开创了听觉免疫治疗的全新研究领域。现任中国生物物理学会听觉、言语与交流分会会长;中国生理学会干细胞生理专委会候任主委;中国听力医学发展基金会基础研究专委会主委;国家耳鼻咽喉疾病临床医学研究中心学术指导委员会委员;ESCI 期刊 American Journal of Stem Cells 执行主编。




[主要学术贡献]

        柴人杰教授是我国的国际知名耳科学专家,在内耳毛细胞和听觉神经元的再生和保护研究领域做出了突出贡献,极大提升了我国听觉研究的国际学术地位。先后入选 2019 长江学者特聘教授,2016 国家优青,2014 青年千人。
        主要学术成就如下 :
        一 在国际上首次发现内耳干细胞,并通过基因治疗调控内耳干细胞再生功能性毛细胞。
        二 系统的研究多种生物材料和电、磁刺激对于神经干细胞再生功能性听觉神经元的调控作用;开创了把神经干细胞移植和人工耳蜗植入相结合的新综合技术体系。
        三 开创性的研究了自噬和免疫系统对内耳毛细胞和神经元的保护作用和机制,开创了听觉免疫治疗的全新研究领域。
        近 5 年在 Cell 等期刊发表通讯作者论文 88 篇, 包 括 IF>30 分 2 篇,IF10-30分 17 篇;4 篇论文被 F1000 列为推荐文章。发表在 Cell 上的工作入选科技部遴选的年度“中国科学十大进展”前 30 项候选进展;被 CELL 评为年度最佳论文,是 9 篇最佳论文中唯一完全由中国学者完成的工作。作为主编出版 2 本耳科学教材和一本英文专著,也获得江苏省青年科技奖暨江苏省青年十大科技之星,教育部自然科学一等奖(第三),江苏省医学科技奖一等奖(第二),江苏省科技进步奖三等奖(第二),上海市技术发明一等奖(第九);申报 18项国家发明专利,授权 2 项。




[心路历程]

        耳聋的发病率和致残率很高,而临床上缺乏有效的治疗手段。我针对感音神经性聋这一重大临床疾病,在内耳毛细胞和听觉螺旋神经元再生和保护领域开展了一系列具有高度连贯性和系统性的工作。我的研究成果具备高度的创新性,开创了通过基因治疗精确调控内耳干细胞再生功能性毛细胞的新研究领域,解决了耳鼻喉科研究领域的多个卡脖子难题,也有较高的临床转化价值和临床应用前景,尤其是其开创性的研究了免疫系统对于神经元和毛细胞的保护作用及其作用机制,开创了听觉免疫治疗的新研究领域,实现了从跟跑到并跑再到领跑的突破。
        我从事科研工作的十余年间,在内耳毛细胞和听觉螺旋神经元再生和保护领域开展了一系列具有高度系统性和连贯性的工作,主要创新性学术贡献包括:一、发现内耳干细胞可以再生毛细胞,并且系统地研究了多种信号通路对内耳干细胞再生毛细胞的协调控作用和机制,设计并优化了针对内耳干细胞高转染效率的新型腺相关病毒 , 为临床上通过基因治疗再生毛细胞奠定了研究基础:1. 发现 Lgr5+ 细胞具有内耳干细胞的特性且能被 Wnt 信号调控,以上研究为通过毛细胞再生恢复内耳结构和功能提供了可行的途径,是毛细胞再生领域自发现内耳中也存在干细胞群体后最重要的发现之一;2. 在活体小鼠毛细胞损伤模型中发现 Lgr5+ 内耳干细胞可以再生毛细胞,并研究了 Wnt,Notch,Shh,Bmi1,Insm1a,Foxg1 等多种基因对内耳干细胞的调控作用和协同调控机制;3. 通过 RNA-Seq 技术全面系统的分析了不同部位和发育不同时期的 Lgr5+ 内耳干细胞和新生毛细胞的基因表达谱,找出了多个潜在的可能调控内耳干细胞增殖分化和促进新生毛细胞功能成熟和存活的新基因,通过生物仿生材料优化了针对少量细胞的外泌体提取方法,提高了提取效率,建立了可以有效富集内耳细胞外泌体的方法,为进一步研究内耳中外泌体对内耳干细胞的可能调控作用和机制奠定了基础;4. 设计并优化了对内耳干细胞高转染效率的新型腺相关病毒 :AAV-IE,从而建立了针对小鼠内耳干细胞的 AAV 介导的基因治疗系统,AAV-IE 的应用解决了我们耳鼻喉科原本没有针对内耳干细胞特异性好转染率高的 AAV 的临床和科学问题,为内耳中的基因治疗提供了有效的工具;利用 AAVIE 申请人初步建立了针对小鼠内耳干细胞的 AAV 介导的基因治疗系统。二、系统的研究多种生物材料和人工耳蜗电刺激,磁刺激等物理因素对神经干细胞增殖和再生听觉神经元的调控作用和机制:1. 发现导电生物材料和人工耳蜗电刺激对神经干细胞再生听觉神经元和听觉神经元功能成熟的调控作用和机制;2. 发现磁性生物材料和磁场调控对于神经干细胞活体示踪和定向迁移的调控作用和机制。三、系统的研究了自噬、Wnt 信号和免疫系统对毛细胞和神经元的保护作用和机制。这项研究首次发现核转录因子 FoxG1 与自噬信号通路之间的关系,这也为研究耳聋的发病机制及自噬相关的研究提供了新的靶点,将会为未来在临床上开展分子治疗进而干预耳聋的进程及预防炎症免疫相关的疾病提供了非常有价值的发展方向。
        我的相关工作发表在Cell, Nature communications, Science Advances,P N A S , A u t o p h a g y , A d v a n c e d M a t e r i a l s , A d v a n c e d S c i e n c e , Advanced Functional Materials 等 有 国际影响力的学术期刊上,近 5 年 (2016-2021) 发表 SCI 论文 120 篇(总影响因子1005.9);其中通讯作者论文 92 篇(总影 响 因 子 706.5, 其 中 IF>30 分 2 篇,IF 10-30 分 18 篇), 其 中 4 篇 论 文 被Faculty1000 列为推荐文章,1 篇论文入选 Cell 正刊年度最佳论文,8 篇论文入选了 ESI 高被引论文,2 篇论文入选热点论文,总他引 4200 余次,h-index 39;作为主编出版 2 本中文耳鼻喉学科教材和一本英文专著,研究成果也获得了江苏省青年科技奖(第一完成人),高等学校科学技术奖自然科学一等奖(第三完成人),江苏省医学科技奖一等奖(第二完成人),江苏省科技进步奖三等奖(第二完成人)和上海市技术发明一等奖(第九完成人),也获得了 2020 年度江苏省青年十大科技之星称号,江苏省五四青年奖章提名奖,申报了 18 项国家发明专利,授权了两项国家发明专利一项实用新型专利。
        自 2013 年我从斯坦福大学学成回国加入东南大学,至今已有 8 年了。在这 8年里,我潜心科研,经历并收获了很多,也有了很多人生感受;但是让我体会最深的还是我在 Baylor 大学的博士生导师丁家桓教授在 2004 年我刚刚进入实验室读博的时候对我说的两句话:“做人看过程,做事看结果”,我觉得这两句话我会受用终生!
        一、做人看过程:坚持教学为本、立德树人
        我一直立足三尺讲台,教书育人,现为东南大学首席教授。在课堂上坚持课程建设与思想引领同向同行,把思政教育有机融入课程,形成协同育人整体效应;在学生培养中坚持将“科学是无国界的,但科学家是有国籍的”思想根植于学生心中,坚定学生的理想信念,培育学生的爱国主义情怀。
        在教学工作中,我一直坚持教学与科研工作紧密结合,在课程中及时更新和引入最新的研究成果,将新的技术和科学前沿融入到课程中去,同时结合翻转课堂,把原本课堂上教师自上而下的要求,变为学生自下而上的需求转换。通过课程中增加和学生互动的课堂研讨,增加情景式、探究式教学,通过推动问题导向式(PBL)教学等多种教学手段,在充分调动研究生的主观能动性的同时潜移默化地培养研究生的科学精神、科研能力和创新能力,将创新、平等、民主、自信等社会主义核心价值观根植于心。
        二、做事看结果:开拓科研引领、学术创新
        耳聋的发病率和致残率很高,全球目前有 4.6 亿耳聋患者,我国耳聋人数达到3200 万,而临床上缺乏有效的治疗手段。耳聋的防治问题已经成为我国医药、卫生与健康领域的国家重大战略需求。2019 年习近平总书记主持召开科学家座谈会,勉励广大科学家和科技工作者大力弘扬科学家精神,肩负起历史责任,坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,不断向科学技术广度和深度进军。我长期致力于耳聋防治这一“面向人民生命健康”的重大问题,在听觉器官再生和保护方向取得了突出的研究成果,我将继续坚持科研,从一件件科研“小事”中获得更好的“结果”并取得突破性成果。
        根据前期的研究基础,我今后第一部分构想是把促进内耳干细胞再生毛细胞和促进新生毛细胞成熟和存活有机结合起来;在噪音性和老年性听觉损伤模型中,通过新型 AAV 介导的基因治疗在内耳干细胞中协同调控多个基因,既能有效激活内耳干细胞再生毛细胞,又能促进新生毛细胞的功能成熟和存活。二、我的前期研究和预实验结果也发现了多种生物材料和电刺激、磁刺激等物理因素对神经干细胞再生听觉神经元和听觉神经元功能成熟和存活的调控作用和机制,因此第二部分构想是通过三维导电生物水凝胶和电、磁刺激等物理因素的协同调控促进神经干细胞再生听觉神经元,促进新生神经元功能成熟和神经突的定向生长。
        三、最后综合前两部分的研究成果,在噪音性和老年性听觉损伤模型中同时促进内耳干细胞再生有功能的毛细胞和促进神经干细胞再生有功能的听觉神经元,从而重建耳蜗结构和听觉环路,部分恢复听觉功能;为临床上通过基因治疗和干细胞再生有功能的毛细胞和听觉神经元,治疗噪音性和老年性聋奠定理论和实验基础。




[代表性著作]






[获奖者风采]





[提名人]

返回列表