科学研究
嗅觉系统发育及相关疾病研究组
  作者:  2020-12-18

 


 

   李乾,博士  Qian Li, Ph.D.                   undefined

  嗅觉系统发育及相关疾病研究组

   Laboratory Of Olfactory Physiology and Pathology (LOOP)

   Shanghai Jiao Tong University School of Medicine

  上海交通大学医学院,研究员,博士生导师

  电话(Tel):021-63846590776985

  邮箱(Email): liqian@shsmu.edu.cn


教育经历

2000-2004:  中国科学技术大学,生命科学学院,理学学士

2004-2009: 中国科学院上海生命科学学院生物化学与细胞生物学研究所,理学博士,导师:鲍岚


工作经历

2009-2010:  中国科学院上海生命科学学院生物化学与细胞生物学研究所,研究助理,导师:鲍岚

2010-2016: 哈佛医学院,博士后,导师:Stephen Liberles, HHMI

2016-至今: 上海交通大学医学院,研究员,博士生导师


研究方向与进展

本实验室主要以小鼠嗅觉系统为模型,通过分子生物学、影像学、行为学、多组学等研究手段结合基因敲除、转基因小鼠模型,研究嗅觉系统发育过程中神经元的分化、嗅觉受体基因转录的分子机制,以及嗅觉发育障碍与情绪及学习记忆相互作用的环路基础。具体的研究方向如下:

1. 以嗅觉神经元中嗅觉受体基因选择为模型,研究表观遗传和三维基因组调控的分子机制

我们以嗅觉系统为模型,研究表观遗传和基因组三维构象决定特异嗅觉神经元亚型的分子机制。嗅觉神经元中表达的嗅觉受体在识别外界气味信息和神经元投射中都起了非常重要的作用,嗅觉受体的转录表达便是嗅觉神经元发育的中心事件。虽然小鼠有约1100种嗅觉受体基因,但每个嗅觉神经元只表达其中一种嗅觉受体,这种精确的表达模式提供了一个非常好的系统来研究基因转录调控机制。在前期研究中,我们发现了两个新的增强子,能特异调控一类非经典的嗅觉受体基因。在后期工作中,我们拟进一步研究增强子、抑制子和绝缘子等调控嗅觉受体基因转录的分子机制,并鉴定增强子或抑制子在特定嗅觉神经元中形成的三维结构图谱。

2. 嗅觉干细胞分化成特异嗅觉神经元亚群的分子细胞机制

嗅觉神经元由于直接接触外界环境中的气味分子而非常敏感,平均每个嗅觉神经元能存活30-90天,死去的嗅觉神经元便会被新生的嗅觉神经元所取代。新生的嗅觉神经元是嗅觉干细胞分化来的,但是嗅觉神经元根据其表达的嗅觉受体类型拥有不同的亚群,而嗅觉干细胞分化成特定嗅觉神经元亚群的具体信号通路以及分子机制依然未知。我们前期已构建了标记不同嗅觉神经元亚群的转基因小鼠,进一步将通过全基因组CRISPR-Cas9筛选,获得关键的调控元件和信号分子,并解析其作用机理。研究嗅觉干细胞的分化机制将为治疗嗅觉障碍的病人(大约5%的人群)提供新的思路和药物靶点。

3. 嗅觉发育异常与情绪及学习记忆的互作环路基础

嗅觉障碍病人除了在嗅闻气味方面存在障碍之外,还具有情绪和学习记忆方面的问题,但是其因果关系及其环路基础仍然未知。我们已构建了嗅觉特异损伤的转基因小鼠,拟解析其与情绪及学习记忆障碍的关联性,及其相互作用的环路基础。

 

科研项目

一、在研

1. 国家自然科学基金优秀青年项目,批准号:32122038,《嗅觉神经元亚群命运决定》,2022/01-2024/12,200万元,在研,主持。

2. 国家自然科学基金面上项目,批准号:31970933,《ATF5调控嗅觉受体基因选择的分子机制研究》,2020/01-2023/12,58万元,在研,主持。

3. 科技部科技创新2030—“脑科学与类脑研究”重大项目2021年度项目,批准号:2021ZD203100,《感知觉与情绪相互作用的神经环路机制》,2021/12-2026/11,3500万元,在研,子课题负责人。

4. 上海市科委科技创新行动计划基础研究领域项目,批准号:21JC1404500,《嗅觉干细胞分化成嗅觉神经元亚群的机制研究》,2021/10-2024/09,100万元,在研,主持。

5. 上海市教委/教育发展基金会“曙光计划”,批准号:21SG16,2022/01-2024/12,15万元,在研,主持。

6. 上海交通大学医学院高峰高原计划启动经费,200万元,在研,主持。

二、结题

1. 国家自然科学基金面上项目,批准号:31771154,《痕量胺相关受体新型嗅觉子系统的功能和发育机制》,2018/01-2021/12,63万元,结题,主持。

2. 上海市高层次人才,批准号:QD2018017,2019/01-2021/12,60万元,结题,主持。

3. 上海市科委基础研究重点项目,批准号:18JC1420302,《感知认知神经网络的功能及其障碍机制》,2018/12-2021/11,938万元,结题,研究骨干。

4. 上海市浦江人才计划A类,批准号:17PJ1405400,《痕量胺相关受体嗅觉神经元发育的分子机制》,2017/07-2019/06,20万元,结题,主持。

5. 上海交通大学新进青年教师启动计划,20万元,结题,主持。 


代表性论文、专著与专利

代表性论文:(#co-first author, *corresponding/co-corresponding author)

(一)通讯/共同通讯作者

1. Guo, Lingna#; Dai, Wenxuan#; Xu, Zhengrong#; Liang, Qiaoyi; Miller, Eliot T; Li, Shengju; Gao, Xia; Baldwin, Maude W; Chai, Renjie*; Li, Qian*; “Evolution of brain-expressed biogenic amine receptors into olfactory trace amine-associated receptors”, Molecular Biology and Evolution, 2022, 39(3):msac006.

2. Zhou, Haiqian#; Zhuang, Liujing#; Bao, Hongqiang#; Li, Shengju; Dai, Fengyan; Wang, Ping; Li, Qian*; Yin, Dongmin*; “Olfactory regulation by dopamine and DRD2 receptor in the nose”, PNAS, 2022, 119(11):e2118570119.

3. Zhang, Qianwen#; Ding, Yu#; Feng, Biyun; Tang, Yijun; Chen, Yao; Wang, Yirou; Chang, Guoying; Liu, Shijian; Wang, Jian; Li, Qian*; Fu, Lijun*; Wang, Xiumin*; “Molecular and phenotypic expansion of Alström syndrome in Chinese patients”, Frontiers in Genetics, 2022, 13:808919.

4. Xu, ZhengRong#; Guo, LingNa#; Qian, XiaoYun#; Yu, ChenJie#; Li, ShengJu; Zhu, ChengWen; Ma, XiaoFeng; Li, Hui; Zhu, GuangJie; Zhou, Han; Dai, WenXuan*; Li, Qian*; Gao, Xia*; “Two entry tunnels in mouse TAAR9 suggest the possibility of multi-entry tunnels in olfactory receptors”, Scientific Reports, 2022, 12(1):2691.

5. Fei, Aimei#; Wu, Wanqing#; Tan, Longzhi#; Tang, Cheng#; Xu, Zhengrong; Huo, Xiaona; Bao, Hongqiang; Johnson, Mark; Hartmann, Griffin; Talay, Mustafa; Yang, Cheng; Riegler, Clemens; Joseph, Kristian; Engert, Florian; Xie, X Sunney; Barnea, Gilad; Liberles, Stephen D; Yang, Hui; Li, Qian*; “Coordination of two enhancers drives expression of olfactory trace amine-associated receptors”, Nature Communications, 2021, 12(1): 3798.

6. Qian, Kang-Ying; Zeng, Wan-Xin; Hao, Yue; Zeng, Xian-Ting; Liu, Haowen; Li, Lei; Chen, Lili; Tian, Fu-Min; Chang, Cindy; Hall, Qi; Song, Chun-Xue; Gao, Shangbang; Hu, Zhi-Tao; Kaplan, Josh M; Li, Qian*; Tong, Xia-Jing*; “Male pheromones modulate synaptic transmission at the C. elegans neuromuscular junction in a sexually dimorphic manner”, eLife, 2021, 10: e67170.

7. Jia, Liang#; Li, Shengju#; Dai, Wenxuan; Guo, Lingna; Xu, Zhengrong; Scott, Anne M; Zhang, Zhe; Ren, Jianfeng; Zhang, Qinghua; Dexheimer, Thomas S; Chung-Davidson, Yu-Wen; Neubig, Richard R*; Li, Qian*; Li, Weiming*; “Convergent olfactory trace amine-associated receptors detect biogenic polyamines with distinct motifs via a conserved binding site”, Journal of Biological Chemistry, 2021, 297(5): 101268.

8. Gan, Linhua#; Sun, Jingjing#; Yang, Shuo; Zhang, Xiaocui; Chen, Wu; Sun, Yiyu; Wu, Xiaohua; Cheng, Cheng; Yuan, Jing; Li, Anan; Corbett, Mark A.; Dixon, Mathew P.; Thomas, Tim; Voss, Anne K.; Gecz, Jozef; Wang, Guang-Zhong; Bonni, Azad; Li, Qian*; Huang, Ju*; “Chromatin-binding protein PHF6 regulates activity-dependent transcriptional networks to promote hunger response”, Cell Reports, 2020, 30(11): 3717-3728.e6.

9. Xu, Zhengrong; Li, Qian*; “TAAR agonists”, Cellular and Molecular Neurobiology, 2020, 40(2): 257-272.

(二)第一/共同第一作者

1. Longzhi Tan#, Qian Li#, and Xiaoliang Sunney Xie*, “Olfactory sensory neurons transiently express multiple olfactory receptors during development”, (2015) Molecular Systems Biology, 11: 844.

2. Qian Li, Yaw Tachie-Baffour, Zhikai Liu, Maude W Baldwin, Andrew C Kruse, and Stephen D. Liberles*, “Non-classical amine recognition evolved in a large clade of olfactory receptors”, (2015) eLife, 10.7554/eLife.10441.

3. Qian Li and Stephen D. Liberles*, “Aversion and attraction through olfaction”, (2015) Current Biology, 25, 120-129.

4. Qian Li, Wayne J. Korzan, David M. Ferrero, Rui B. Chang, Dheeraj S. Roy, Mélanie Buchi, Jamie K. Lemon, Angeldeep Kaur, Lisa Stowers, Markus Fendt, and Stephen D. Liberles*, “Synchronous evolution of an odor biosynthesis pathway and behavioral response”, (2013) Current Biolology, 23, 1-10.

5. Qian Li, Yuan-Yuan Su, Hao Wang, Lei Li, Qiong Wang and Lan Bao*, “Transmembrane segments prevent surface expression of sodium channelNav1.8 and promote calnexin-dependent channel degradation”, (2010) The Journal of Biological Chemistry, 285, 32977-87.

6. Zhen-ning Zhang#, Qian Li#, Chao Liu, Haibo Wang, Qiong Wang, Lan Bao*, “The voltage-gated Na+ channel Nav1.8 contains an ER-retention/retrieval signal antagonized by the β3 subunit”, (2008) The Journal of Cell Science, 121, 3243-52.

(三)其他论文(部分)

1. Ferrero, David M; Moeller, Lisa M; Osakada, Takuya; Horio, Nao; Li, Qian; Roy, Dheeraj S; Cichy, Annika; Spehr, Marc; Touhara, Kazushige; Liberles, Stephen D*; “A juvenile mouse pheromone inhibits sexual behaviour through the vomeronasal system”, Nature, 2013, 502:368–371.

2. He, Shaoqiu#; Zhang, Zhenning#; Guan, Jisong#; Liu, Hongrui; Zhao, Bo; Wang, Haibo; Li, Qian; Yang, Hong; Luo, Jie; Li, Ziyan; Wang, Qiong; Lu, Yingjin; Bao, Lan*; Zhang Xu*; “Facilitation of μ-Opioid Receptor Activity by Preventing δ-Opioid Receptor-Mediated Co-Degradation”, Neuron, 2011, 69:120-131.

(四)专著

1. Qian Li*, “Deorphanization of olfactory trace amine-associated receptors”, (2018) Book Olfactory receptors: methods and protocols, Chapter 2.

2. Qian Li and Stephen D. Liberles*, “Odor sensing by trace amine-associated receptors”, (2015) Book Chemosensory transduction: the detection of odors, tastes, and other chemostimuli, Chapter 4.


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