今日启明星 ︱免疫反应调控的探索者 ——访上海中医药大学基础医学院副院长郑月娟
郑月娟
郑月娟是2014级的启明星,得知她两个多月前完成了在英国牛津大学两年的访学归来,即与她相约采访。其实早在她去牛津访学前我们就有采访约定,在她留英期间我们也多有联系。之前几次与启明星有关的活动中,笔者当时就对她在国内一流免疫学团队深造过的背景和她立足中医药对免疫反应的探索很感兴趣。也是这样的原因,我们很快就约定了这次采访。对月娟的开朗、健谈,我们其实不陌生,但见面后她的笑声、爽朗,还是让我们留下很深印象,这是相知相交多年的朋友才有的交流气氛。进入正题前先报个料,我们也是见面后才知道月娟即将成为二胎妈妈,事业上也更上一层楼(刚被任命为学校基础医学院副院长),我们闻之由衷为她高兴。
爸爸是人生启蒙导师
郑月娟1981年7月出生于浙江省金华浦江的郑宅镇,这是以中国古代文化——“廉俭孝义”而闻名的一个古镇。郑家的家风家训也体现了这种历史文化的传承,因此她从小就培养形成了讲究礼仪、孝敬长辈、勤劳、谦逊这些美德。郑月娟的父母是公司的普通职工。爸爸读完高中后入伍当兵,退伍后到工厂当电工,由于工作上肯钻研、技术硬、名声好,厂里给他提供了去金华读大学专科深造电工技术的机会,郑父由此成了厂里的技术骨干,很多厂外的人也来找他解决技术上的问题;实践加上肯钻研,郑父在图纸设计、工艺改进,乃至进口发动机的故障排除等方面都有独到之处;郑父后调任公司总部的研发部门,负责新产品设计开发,之后又升任集团副总经理等。在小郑的眼里,爸爸事业上升的背后,是他对自己不断的高要求以及对信念的一种坚持。也因此,爸爸一直是郑月娟学习的榜样,在她的成长过程中占据了非常重要的地位,在许多关键的选择节点上也起到了“把关”的作用。例如,郑月娟的家族成员中做生意的居多,但爸爸要求她好好读书,不要想着赚钱的事情,月娟也因此成了家族里第一个大学生。
郑月娟的爷爷奶奶在她高中时相继去世。奶奶是由于高血压和糖尿病相互促进导致严重的并发症,反复感染,多脏器衰竭而告不治。医生说已经没有办法了,而家里人也只能眼睁睁地看着奶奶去世。爷爷奶奶的去世对郑月娟冲击很大,她当时不明白的是为什么医学上已经知道这些是常见病了最后却还是没有办法医治。那段陪伴爷爷奶奶最后时光的经历也让她了解到临床医生已经尽力了,但是他们确实没有更好的治疗手段。也是受这些亲身经历的刺激,她立志自己以后要学医,但不是做临床医生,而是要想从更基础的层面来解答这些医学难题。高考那年,恰逢浙江大学医学院到浦江中学进行宣讲招生,作为一项改革方案,当年浙大医学院新设置了一个专业——基础医学,旨在培养医学研究和医学教育方面的人才,郑月娟一听到这个专业信息就觉得非常适合自己,因为它的培养目标与自己想学医、更希望将学到的医学知识在更大范围影响更多人(如做研究或教学)的初衷十分契合。这个决定也得到了爸爸的支持。回过头来看,很多人在填高考志愿时是懵懵懂懂的,而郑月娟此时已经非常明确自己的目标了。最终,郑月娟以总分第一的成绩考入浙江大学医学院基础医学专业。
浙大医学院基础医学专业五年制的培养方式与临床七年制的培养方式差不多,第一年是公共基础科目的学习,与浙大其他专业的学生在一起学习高等数学、英语等课程。月娟介绍,当时学校的学习氛围非常浓厚,早上六七点校园里的草地上、小溪边都是早起晨读的学生。在这样的氛围下,郑月娟自然更加发奋,微积分的期末考试成绩就得了99分。在第一年的学习中,与其他专业的学生有较多的接触,各个专业学生的思维模式和关注点不同带来的多样性,也让郑月娟从中受益良多。基础医学由于是新成立的专业,并被纳入浙大的国家理科基地班,因此学校对这个专业方向学生的培养非常看重,这个专业的研究生保送比例可破例达到50%,并且在本科生阶段就给他们安排导师,提供暑期实验或到附属医院实习的机会等。大一暑假,郑月娟获得了到浙江大学附属第二医院肿瘤研究所实习的机会,她在那里接受了严格的实验培训,对于一个初入门的学生来说这些是非常重要的“启蒙教育”。在经历浙二医院肿瘤所、解剖教研室、微生物教研室和免疫所的实习轮转以后,郑月娟逐步明确将免疫学作为自己毕业论文的方向以及今后的研究方向。回溯当年这一研究方向的选择,郑月娟说她当时就感觉到,免疫学是一门新兴学科,与许多疾病都相关,但目前我们对它了解甚少;另一方面,近年来免疫学发展较为迅猛,而国外的免疫学的发展比国内快很多,我国也十分需要在这方面迎头赶上。
在优秀科研团队中奠定研究基础
2003年本科毕业后,郑月娟以综合排名第二的成绩保送就读浙江大学客座教授曹雪涛(2005年当选为中国工程院院士)的硕博连读生。这样,在第一年研究生基础课程学习后她来到第二军医大学免疫学研究所(暨医学免疫学国家重点实验室),师从曹雪涛教授攻读硕博学位。其实刚进这个免疫学团队时,郑月娟只是从师兄师姐那里知道曹教授的大名,等到踏进医学免疫学国家重点实验室所在的那幢红色外墙的五层小楼(学生们都称之为小红楼)时,她才慢慢体会到这里为什么会在业界有中国医学免疫学研究的“黄埔军校”之称。这不仅得益于重点实验室“过硬”的硬件条件,还得益于良好的“软环境”。尤其在软环境上,这里有着一批对科研非常执着和投入的科学家,共同营造了良好的学习和研究氛围。在这里,老师和学生工作到晚上11点已是常态,通宵达旦做实验、看文献、写文章和讨论也不足为怪。学生们在老师的影响下也特别勤奋和努力,他们是一群心中充满了斗志的年轻人。
对曹雪涛院士带领的这个免疫学团队在攀登科学高峰上取得的成功,只要关心的人都不会陌生,但对这样的团队是如何运作的则报道不多,因此“逮住”一个知情人就自然多问几句。郑月娟告知,曹院士领导下的这个国家重点实验室有着完善的管理和交流机制。每周一的早会上,导师们会与学生、工作人员交流新一周计划和管理上的规定事项等;周三的课题进展会大家相互探讨实验和课题的进展情况,是否顺利、是否需要调整原有计划等;而周六上午的读书报告会,则是课题组成员交流国内外实验室最新成果、新的实验方法等的专有时间,这样的报告会能大大拓展学生的视野,曹院士有时候在外地也会特意飞回来参加周六的报告会。由于经常在国外参加国际性会议,曹院士一定会利用飞机返程的时间整理会议内容,回到上海也不顾时差,马上来到实验室召开组会,将国际会议上一些重要的信息在第一时间与大家交流和分享,包括受到的启发和一些新的想法等,希望相关的研究人员进行验证和探索。这种分秒必争、忘我的工作态度激励着团队中每一个成员。
参加牛津大学青铜鼻学院的晚宴,晚宴现场十分精致,仪式感十足
除了忘我工作外,曹院士也有很人性化的一面。有段时间,郑月娟博士期间的课题进展得不太顺利,毕业在即却没有好的实验结果,压力很大,情绪低落,甚至对自己是否适合做科研产生了怀疑。在郑月娟向曹院士吐露心声后,曹院士对她说:“不要妄自菲薄,有什么困难就去解决,千万不要轻易放弃!”郑月娟坦言,这个时候能够得到导师的鼓励,说明他对自己是有信心的。关键时刻导师的这番话无疑让小郑定下心来。郑月娟后来把所有的实验方法和过程步骤等细节,一一核实确定,严格按照实验路线重复,结果成功了!事后郑月娟总结了一条:还是细节决定成败,也许正是一些平时被忽视的细节成为实验的扰乱因素。这一波折让她养成了良好的实验习惯。这段心理磨练对郑月娟也有很大的促进作用,让她在今后的工作和科研中能保持良好的心态。5年的硕博连读加上工作后不久再度在这里做了2年博士后研究,7年的免疫学“黄埔军校”生涯让郑月娟完成了从一个初入门者到术有专攻的研究者的转变。
攻博期间,郑月娟主要围绕机体天然免疫分子的调控机制方面进行探索。对这一探索的目的意义,郑月娟做了一段科普描述:当病原体入侵机体后,首先发挥作用的就是天然免疫(又称固有免疫或非特异性免疫),病原体随即遭到机体的吞噬杀灭并被提取出抗原提呈给后续的适应性免疫(又称获得性免疫或特异性免疫),最终达到清除病原体的效果。因此,天然免疫是一切免疫防护的第一道屏障。然而,随着细菌病毒的不断进化,它们针对各种抗生素耐药和逃避人体免疫反应的局势不断恶化,人类与各类致病菌的战斗远未分出胜负,这也是临床上重症监护病房(ICU)的病人中感染性疾病的死亡人数占到一半的主因,即感染源(细菌、病毒等)出现了耐药性,临床上目前还没有找到合适的药物进行控制;另一方面原因则是由于机体免疫反应没有得到有效控制,包括所谓的过度免疫反应。研究发现有些病人死亡时身上已经是无菌状态了,导致其死亡的原因是机体对细菌产生的过度免疫(炎症)反应导致机体受损,如诱发强烈的细胞因子风暴、多脏器功能不全、衰竭甚至死亡的败血症就是典型的机体免疫过度反应的结果。目前败血症患者的死亡率仍然在30%以上,是全球重症监护病房病人死亡的又一主要原因。郑月娟的研究就是围绕如何有效调控机体的免疫反应,减少重症感染导致的过度免疫反应引起的损伤,使机体维持在一个相对平衡的免疫状态。这也是在为病人争取更多的时间,使其能安全度过天然免疫反应期(通常为几小时到几天),进入到适应性免疫反应阶段。到了这个阶段,机体的免疫机能就能够针对特定的病原体来精准、逐个清除。这方面的研究还可以用在自身免疫性疾病上,如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。郑月娟围绕以上课题在博士期间的研究成果发表在了《自然-免疫学》(NatureImmunology),《免疫》(Immunity)和《免疫学杂志》(Journalof Immunology)等权威期刊上。
探索中西医结合调控免疫反应之路
2009年博士毕业后,郑月娟以医学研究和医学教育为业的初心不改,选择了上海中医药大学。做出这一选择的部分原因与她一次患胃病经中西医调理得以完全康复的经历有关,基于之前的研究背景,同时结合中医药大学的特色,郑月娟和她的研究小组希望能从中医药中寻找到可以调控免疫反应的新途径,探索出一条中西医结合针对耐药菌问题的道路。面对耐药性这一世界性难题,临床上除了“使劲”寻找有效的新抗生素或者尝试合理使用现有的各类抗生素以外,现在真有点束手无策了,郑月娟想为何不尝试从证明已有治疗效能的中医药中另辟蹊径呢!郑月娟目前正在研究的抗炎类中药具有调控免疫反应、减少过度炎症反应的作用,这个作用是通过调控机体的天然免疫细胞,而不是针对细菌来发挥作用的。由此就巧妙地绕开了细菌是否耐药的问题,同样也适合于临床常见的耐药菌引起的感染情况。耐药性问题对抗生素治疗来说非常棘手,而免疫调控药物在这种情况下的单独使用或者联合抗生素使用的优势就变得很突出了。郑月娟告知,目前他们对免疫调控有效的药物成分主要来自于中草药的单体类化合物,如盐酸麻黄碱、含笑内酯等,研究相关的中药成分已经获得两个授权的国家发明专利,目前正在申请第三个。这些研究工作为中医药参与临床重症感染和复杂感染的治疗提供了可能的途径,有可能为有效规避常见的抗生素耐药问题提供药物的选择和指导新药的开发。
入职后不久,为了进一步提高科研水平,郑月娟再次回到“娘家”——二军大医学免疫学国家重点实验室做为期两年的在职博士后研究,从事炎症性疾病的分子机制和中药调控天然免疫反应的研究,如探索炎症性肠病和类风湿性关节炎发病过程中的分子机制、中医药对类风湿性关节炎的治疗作用和分子机制。
2016年3月到2018年2月,受上海市教育委员会高级访问学者计划资助,郑月娟赴英国牛津大学Weatherall分子药物研究所做为期两年的访学研究,主要研究流感病毒感染过程中髓系来源的抑制性细胞在再次流感病毒感染过程中的免疫记忆和保护作用。同时,利用该研究所世界领先的单细胞测序技术来研究肺部免疫细胞亚群的分化来源以及在间质性肺病(特发性肺纤维化)中可能的作用。访学期间,郑月娟指导学生发表了多篇SCI论文。
2017年受邀在牛津华人生命科学家协会做报告
这段经历对郑月娟来说难得而珍贵,因为能在世界顶级的科研环境中受到感染和熏陶。郑月娟所在的牛津大学Weatherall分子药物研究所人类免疫单元(HIU)隶属于拥有悠久历史的英国医学研究会(MRC),是人类与细菌、病毒抗争中创造过诸多奇迹的研究圣地,这里出现过数十位诺奖得主。应我们的要求,郑月娟介绍了她在HIU逗留所感知的一些情景。HIU的部分研究经费由MRC直接拨付,不需要写申请和报告,年度考核也相对宽松,这样就给了HIU领导者很大的自主权,他直接负责研究经费和场地分配,并在全球范围内招聘有想法、有冲劲、愿意付出的年轻科学家;另一部分经费是科研人员自己向政府、慈善机构或企业申请的各类基金。这样一种经费来源及其机制既保证了课题研究的稳定性,又使得研究具有竞争性和灵活性。其次,这里科研团队的成熟度很高,博士后团队年龄跨度大,自主性独立性非常强。而且,他们似乎并不急于发表论文(急吼吼发论文者还会受到“鄙视”),他们更热衷于探究真正的科学问题,愿意去尝试新的东西,对新技术手段的应用接受度很高,如这两年刚露端倪的单细胞测序技术在HIU已经颇具推广和应用的规模了。可以说,这里的研究方向代表着全球该领域的研究热点和研究前沿。这里的讲座、报告等学术活动十分丰富,而且邀请的演讲者都是世界知名科学家,为年轻学者提供了很好的学习与交流机会。说到为青年研究者提供的学习机会,郑月娟深有感触:除了上述各类与专业有关的报告外,研究所还会为青年科学家提供各种各样的讲座和培训,例如如何平衡工作与学业压力、如何提高管理能力、如何申请基金和动物实验资格等等。另外,牛津Weatherall分子药物研究所的科研配套服务之完善也给郑月娟留下深刻印象:所里有一个世界顶尖的、全英国最好的流式细胞公共服务平台,能提供流式技术的培训和独立上机的机会,并能提供细胞分选的全套服务(科研人员只需要提出待解决的科学问题和提供检测的科学样本即可);获得数据以后,有专门的数据分析中心提供数据分析服务(如高通量测序数据分析等)。这些配套服务十分专业、高效,极大地减轻了课题组的负担,大大提高了研究效率。
在牛津大学访学期间,郑月娟还心挂两头,远程指导上海中医药大学的研究生们开展感染、免疫和炎症方向的研究,同时作为上海中医药大学基础医学院“教师学术共同体”的召集人,她联合龙华医院呼吸内科、病原生物教研室、伤寒教研室、病理教研室、方剂教研室等多学科形成“感染、炎症与免疫”学术共同体,旨在建立学科交叉的桥梁,给年轻教师提供更浓厚的学术氛围,促进学科交叉,激励科研人员更有效地投入到中医药现代化的研究中。回国后,郑月娟马不停蹄,组织每周一次的学术共同体交流活动,让不同专业的老师在思想上碰撞出美丽的火花,也因为这些工作,这个学术共同体多次在共同体建设评比中拔得头筹。
郑月娟在结束访学返校后被任命为上海中医药大学基础医学院副院长,这也是学校对她出色的科研能力和组织管理能力的充分肯定。那天,郑月娟还特地陪我们在校园内的杏林和百草园等地走走,不时传来的药草芳香沁人心脾,她说自己非常喜欢闻中草药的味道,这甚至是她当时选择上海中医药大学的首要原因。我们期待郑月娟在新的岗位上有更出彩的表现,同时也能继续在免疫反应调控这一领域深耕不止!
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