Zou Lab @ Zhejiang University
summary
邹炜，理学博士（生物化学与分子生物学专业）
工作单位：浙江大学转化医学研究院\/医学院附属第四医院
邮箱：zouwei@zju.edu.cn
地址：浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号医学院科研楼A座202
邮编：310058
实验室网页：http:\/\/person.zju.edu.cn\/weizou
教育经历
2008\/09 – 2011\/07 北京生命科学研究所&中国农业大学联合培养博士 （导师：王晓晨教授）
2006\/09 – 2008\/07 中国农业大学硕士
2002\/09 – 2006\/07 中国农业大学本科
工作经历
2017\/08 –至今 浙江大学转化医学研究院与医学院附属第四医院研究员博士生导师
2014\/02 – 2017\/08 美国斯坦福大学生物系博士后助理研究员 （导师：沈康教授）
2013\/02 – 2014\/01 美国杜克大学生物系博士后助理研究员 （导师：David R. Sherwood教授）
2011\/08 – 2012\/08 北京生命科学研究所博士后研究助理（导师：王晓晨教授）
研究兴趣
（1）神经元树突发育的分子机理；
（2）神经元树突和轴突退行的分子机制；
（3）抑制神经退行的小分子化合物筛选及其机制研究
神经元是动物神经系统的基本结构和功能单元。在人的大脑中，据估算神经元的数量多达十亿甚至百亿。一百多年之前，现代神经生物学之父Santiago Ramon y Cajal利用高尔基染色法发现了多种多样的神经元形态，并根据其树突的形态将神经元进行了分类。然而，发育过程中神经元的树突如何形成细胞类型特异性的形态？哪些基因和通路在调控这一过程？细胞类型特异性的树突形态是否对神经元的功能重要？成年后，神经元的树突结构如何被正确维持？为何在阿尔兹海默症等神经退行性疾病的患者中，神经元树突发生萎缩？哪些基因和通路在病理状态下介导树突萎缩？如何开发小分子药物等减缓树突萎缩或促进其重新形成有功能的树突分支？这些是本研究组非常感兴趣的重要科学问题。
我们选择一种简单的模式动物秀丽线虫来研究神经元树突发育与维持的分子机制。与哺乳动物的神经系统相比，秀丽线虫具有非常简单的神经系统，仅由302个神经元组成。每个神经元的形态、功能及其连接谱（神经与神经之间形成的连接，包括化学突触和电突触）均有较多的前人工作积累。因此，可实现在单细胞水平上研究树突发育。线虫大多数神经元具有无分支或少分支的树突结构。然而，PVD、FLP和休眠期的IL2神经元具有高度分支的树突结构，它们是研究树突形成复杂分支机制的极佳对象。室温条件下，线虫三天即繁殖一代，其雌雄同体个体可自体受精，便于得到和维持纯合的突变体。雄虫可通过与雌雄同体个体交配，而完成所需的遗传学操作（例如构建双突变体或引入荧光蛋白报告基因）。线虫培养在塑料平皿中，以大肠杆菌喂食。品系可保存在负八十度超低温冰箱和液氮中长达数年甚至数十年。线虫是第一个完成全基因组测序的动物。基因组约为100Mb。通过化学诱变剂随机诱导基因突变，可非常便利地获得感兴趣缺陷表型的突变体。通过全基因组测序，可快速地定位和克隆突变基因。线虫通体透明，可以利用转盘共聚焦显微镜进行长达数小时乃至数天的活体成像，从而在单细胞乃至亚细胞水平上实时动态地跟踪线虫体内的许多生命过程。线虫基因组大约有20000个蛋白编码基因，其中约40%在人类基因组中具有同源基因。前人的研究表明，许多重要的生命过程，包括神经发育、细胞凋亡和膜泡运输等，其调控基因大多数在进化上从线虫到人都非常保守。因此，以秀丽线虫为模式研究神经元树突发育与维持的机制，将会帮助我们更好地理解哺乳动物内相应的生命过程，为理解与神经元树突发育与维持缺陷相关的人类疾病发病机制和帮助开发新的临床治疗策略提供理论支持。
我们正在利用秀丽线虫强大的遗传学工具（正向遗传学和反向遗传学筛选、CRISPR\/Cas9基因组编辑等），并结合活体成像、生化分析等手段，解析神经元树突发育与神经退行的分子机制。希望对以上研究方向感兴趣的同学加入本研究组，共同探索神经发育的奥秘。
代表性研究论文
1.Zou W*#, Dong X*, Broederdorf TR, Shen A, Kramer DA, Shi R, Liang X, Miller DM, Xiang YK, Yasuda R, Chen B#, Shen K#. A Dendritic Guidance Receptor Complex Brings Together Distinct Actin Regulators to Drive Efficient F-Actin Assembly and Branching.Developmental Cell.2018.*Co-first authors.#Co-corresponding authors
2018 dev cell_hpo-30.pdf
2.Zou W, Shen A, Dong X, Tugizova M, Xiang YK, Shen K. A multi-protein receptor-ligand complex underlies combinatorial dendrite guidance choices inC. elegans.Elife. 2016. doi: 10.7554\/eLife.18345.
2016 elife_lect-2 final version.pdf
3.Zou W, Yadav S, DeVault L, Jan YN, Sherwood DR. RAB-10-dependent membrane transport is required for dendrite arborization.PLoS Genet.2015 Sep 22;11(9):e**.
2015 Plos Genet_rab-10_PVD_wei zou.pdf
4.Li Y*, Chen B*,Zou W*, Wang X, Wu Y, Zhao D, Sun Y, Liu Y, Chen L, Miao L, Yang C, Wang X. The lysosomal membrane protein SCAV-3 maintains lysosome integrity and adult longevity.J Cell Biol, 2016 Oct 24;215(2):167-185.*Co-first authors
5.Zou W#, Wang X, Vale RD, Ou G. Autophagy genes promote apoptotic cell corpse clearance.Autophagy.2012 Aug;8(8):1267-8.#Corresponding author
6.Li W*,Zou W*, Yang Y*, Chai Y*, Chen B, Cheng S, Tian D, Wang X, Vale RD, Ou G. Autophagy genes function sequentially to promote apoptotic cell corpse degradation inC. elegansengulfing cell.J Cell Biol.2012 Apr 2;197(1):27-35. *Co-first authors
7.Zou W*, Lu Q*, Zhao D, Li W, Mapes J, Xie Y, Wang X.Caenorhabditis elegansMyotubularin MTM-1 Negatively Regulates the Engulfment of Apoptotic Cells.PLoS Genet. 2009 Oct;5(10):e**. *Co-first authors
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If you want to know more about C. elegans, please read:
http:\/\/www.wormbook.org\/chapters\/www_celegansintro\/celegansintro.html
Abstract: A little over 50 years ago, Sydney Brenner had the foresight to develop the nematode (round worm)Caenorhabditis elegansas a genetic model for understanding questions of developmental biology and neurobiology. Over time, research onC. eleganshas expanded to explore a wealth of diverse areas in modern biology including studies of the basic functions and interactions of eukaryotic cells, host-parasite interactions, and evolution.C. eleganshas also become an important organism in which to study processes that go awry in human diseases. This primer introduces the organism and the many features that make it an outstanding experimental system, including its small size, rapid life cycle, transparency, and well-annotated genome. We survey the basic anatomical features, common technical approaches, and important discoveries inC. elegansresearch. Key to studyingC. eleganshas been the ability to address biological problems genetically, using both forward and reverse genetics, both at the level of the entire organism and at the level of the single, identified cell. These possibilities makeC. elegansuseful not only in research laboratories, but also in the classroom where it can be used to excite students who actually can see what is happening inside live cells and tissues.
Image credit: wormbook
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神经元 树突发育 神经退行 神经退行性疾病 C. elegans 秀丽线虫 遗传学 分子生物学 细胞生物学 活体成像 基因组编辑 CRISPR\/Cas9 RNA干扰 GFP 转基因 基因敲除
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2017-11-08 12:26:31
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左：王筱洁、王会娟、赵婷、徐海月、赵维霞
右：邹炜、陈宝惠、梁鹰、陈瑞捷、王杰
PI简介
邹炜，博士，浙江大学转化医学研究院和浙江大学医学院附属第四医院研究员，博士生导师。2006年本科毕业于中国农业大学生物科学专业。2011年获北京生命科学研究所和中国农业大学生物学院联合培养理学博士学位。2013年至2017年先后在美国杜克大学和斯坦福大学从事博士后研究，主要研究方向为神经元树突发育的分子机理。以第一作者（含共同）或通讯作者身份在Developmental Cell、Elife、Journal of Cell Biology和Plos Genetics等学术期刊上发表研究论文7篇。2017年8月加入浙江大学转化医学研究院并入选浙江大学“****”。
主要研究方向
本研究组主要利用模式生物秀丽线虫（C. elegans）在细胞和分子水平上系统和深入地研究：
（1）树突发育（dendrite development）的分子机制；
（2）神经退行（neurodegeneration）的分子机理；
（3）抑制神经退行的小分子药物筛选及其分子机制。
研究组正在积极招收博士后、博士研究生和硕士研究生。有意者请邮件联系（zouwei AT zju.edu.cn）。
代表性研究成果
神经元是高度极化的细胞类型。神经元一般可分为胞体、轴突和树突三个形态和功能上具有很大差异的结构。其中，树突一般形成细胞类型特异的多分支形态，这种形态对于神经环路的建立至关重要。然而，由于树突形态上的复杂性，相比于轴突发育的分子机制，人们对于树突发育，尤其是树突如何形成细胞形态特异的分支形态知之甚少。前人的大量研究表明，轴突发育是由配体-受体相互作用（例如Netrin-DCC和Slit-Robo等）而实现精确导向（guidance）和形态建成（morphogenesis）。然而，树突发育是否也是由配体-受体相互作用调控还尚不清楚。已有研究表明，树突发育的异常与自闭症和蕾特氏症（Rett Syndrome）等神经疾病密切相关。此外，神经退行性疾病如阿尔茨海默症（Alzheimer’s Disease）的患者往往伴随树突萎缩等表型。因此，研究树突生长、分支形成和精确导向对于理解这些神经疾病的致病机制，以及开发治疗手段具有重要的理论指导意义。
（1）我们发现了一个新型的组合型配体复合物精确地调控树突导向和形态建成。线虫的PVD神经元树突在发育过程中形成有规律的高度分支结构。其三级树突特异地沿着线虫外侧的体壁肌肉细胞的边沿生长，而四级树突垂直于三级树突生长于皮肤和体壁肌肉细胞之间，表明皮肤和体壁肌肉细胞很有可能提供短距离作用的配体精确地调控树突形态建成。通过正向遗传学诱变筛选并结合遗传分析、活体成像和生化分析等手段，我们发现LECT-2（人leukocyte cell-derived chemotaxin-2的同源蛋白）调控这一过程。LECT-2主要由体壁肌肉细胞分泌。LECT-2与皮肤细胞上的两个细胞粘附蛋白SAX-7\/L1CAM和MNR-1\/Menorin相互作用，形成一个三组分的配体复合物。而定位于树突细胞膜上的DMA-1蛋白可作为受体与该配体复合物结合，从而实现精确的树突导向和形态建成。三个配体组分缺一不可，这种新型的组合型配体在整个神经发育领域都是非常新颖的（Zou et. al., Elife, 2016）。
（2）我们发现HPO-30（类Claudin蛋白）与DMA-1组成一个受体复合物，通过正向调节肌动蛋白组装（actin assembly）而促进树突分支形成。哺乳动物Claudin是形成紧密连接（tight junction）的重要组分。然而，这类蛋白是否有其他功能（例如介导信号转导等）还尚不清楚。我们的研究工作表明，hpo-30缺失的突变体中，PVD神经元无法形成三级和四级的树突分支。HPO-30和DMA-1在体外和体内均可相互作用从而组成一个受体复合物。利用单分子下拉（single molecule pull-down）实验，我们证明了HPO-30与DMA-1、SAX-7、MNR-1和LECT-2形成一个五组分的配体-受体复合物。HPO-30的胞内区与WAVE调节复合物（WAVE regulatory complex）相互作用，而DMA-1的胞内区与TIAM-1蛋白相互作用。这两个相互作用在促进肌动蛋白组装上具有协同增强效应（synergistic effect），从而高效地促进树突分支形成。这项工作首次发现了一个类Claudin蛋白作为受体复合物组分，通过介导信号转导而调控神经发育。此外，这项工作阐明了配体-受体相互作用如何影响细胞内的细胞骨架形变而精确调控树突的分支形成，这在树突发育领域是鲜有报道的（Zou et. al., Dev Cell, 2018）。
（3）我们发现小G蛋白RAB-10和exocyst复合物等通过调控分泌途径（secretory pathway）的膜泡运输而促进树突的生长和分支。已有研究表明，树突生长与轴突生长不同，前者更依赖于分泌途径。树突的快速生长和分支需要大量的新合成蛋白和脂质等物质被高效地运输到树突生长锥（dendrite grow cone）。然而，这一过程如何被介导还尚不清楚。我们检测了约三十多个膜泡运输调控基因的功能失活突变体，发现编码RAB-10和exocyst复合物组分等基因的突变体具有显著的PVD神经元树突生长和分支缺陷。RAB-10主要定位于高尔基体和早期内涵体。RAB-10和exocyst复合物共同作用，将DMA-1和HPO-30等蛋白通过分泌途径运输到树突生长锥。我们还与加州大学旧金山分校的Yuh-Nung Jan教授合作，发现rab10和exocyst复合物对于果蝇和大鼠的树突发育也非常重要（Zou et. al., Plos Genet, 2015）。
联系我们
地址：浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号医学院科研楼A202（浙江大学紫金港校区）
邮编：310058
实验室主页：http:\/\/person.zju.edu.cn\/weizou
秀丽线虫（C. elegans）作为模式生物的优势
1.快速的繁殖周期（室温3天即繁殖一代）
2.每只雌雄同体线虫一代可产生数百个后代
3.雌雄同体和雄虫两种性别，易于遗传学操作
4.固定的细胞世系，可在单细胞水平上进行研究
5.通体透明，易于进行活体显微成像
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zouwei@zju.edu.cn
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浙江大学紫金港校区医学院科研楼A206
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2021-01-25 07:28:56
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邹炜，理学博士（生物化学与分子生物学专业）
工作单位：浙江大学转化医学研究院\/医学院附属第四医院
邮箱：zouwei@zju.edu.cn
地址：浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号医学院科研楼A座202
邮编：310058
实验室网页：http:\/\/person.zju.edu.cn\/weizou
教育经历
2008\/09 – 2011\/07 北京生命科学研究所&中国农业大学联合培养博士 （导师：王晓晨教授）
2006\/09 – 2008\/07 中国农业大学硕士
2002\/09 – 2006\/07 中国农业大学本科
工作经历
2017\/08 –至今 浙江大学转化医学研究院与医学院附属第四医院研究员博士生导师
2014\/02 – 2017\/08 美国斯坦福大学生物系博士后助理研究员 （导师：沈康教授）
2013\/02 – 2014\/01 美国杜克大学生物系博士后助理研究员 （导师：David R. Sherwood教授）
2011\/08 – 2012\/08 北京生命科学研究所博士后研究助理（导师：王晓晨教授）
研究兴趣
（1）神经元树突发育的分子机理；
（2）神经元树突和轴突退行的分子机制；
（3）抑制神经退行的小分子化合物筛选及其机制研究
神经元是动物神经系统的基本结构和功能单元。在人的大脑中，据估算神经元的数量多达十亿甚至百亿。一百多年之前，现代神经生物学之父Santiago Ramon y Cajal利用高尔基染色法发现了多种多样的神经元形态，并根据其树突的形态将神经元进行了分类。然而，发育过程中神经元的树突如何形成细胞类型特异性的形态？哪些基因和通路在调控这一过程？细胞类型特异性的树突形态是否对神经元的功能重要？成年后，神经元的树突结构如何被正确维持？为何在阿尔兹海默症等神经退行性疾病的患者中，神经元树突发生萎缩？哪些基因和通路在病理状态下介导树突萎缩？如何开发小分子药物等减缓树突萎缩或促进其重新形成有功能的树突分支？这些是本研究组非常感兴趣的重要科学问题。
我们选择一种简单的模式动物秀丽线虫来研究神经元树突发育与维持的分子机制。与哺乳动物的神经系统相比，秀丽线虫具有非常简单的神经系统，仅由302个神经元组成。每个神经元的形态、功能及其连接谱（神经与神经之间形成的连接，包括化学突触和电突触）均有较多的前人工作积累。因此，可实现在单细胞水平上研究树突发育。线虫大多数神经元具有无分支或少分支的树突结构。然而，PVD、FLP和休眠期的IL2神经元具有高度分支的树突结构，它们是研究树突形成复杂分支机制的极佳对象。室温条件下，线虫三天即繁殖一代，其雌雄同体个体可自体受精，便于得到和维持纯合的突变体。雄虫可通过与雌雄同体个体交配，而完成所需的遗传学操作（例如构建双突变体或引入荧光蛋白报告基因）。线虫培养在塑料平皿中，以大肠杆菌喂食。品系可保存在负八十度超低温冰箱和液氮中长达数年甚至数十年。线虫是第一个完成全基因组测序的动物。基因组约为100Mb。通过化学诱变剂随机诱导基因突变，可非常便利地获得感兴趣缺陷表型的突变体。通过全基因组测序，可快速地定位和克隆突变基因。线虫通体透明，可以利用转盘共聚焦显微镜进行长达数小时乃至数天的活体成像，从而在单细胞乃至亚细胞水平上实时动态地跟踪线虫体内的许多生命过程。线虫基因组大约有20000个蛋白编码基因，其中约40%在人类基因组中具有同源基因。前人的研究表明，许多重要的生命过程，包括神经发育、细胞凋亡和膜泡运输等，其调控基因大多数在进化上从线虫到人都非常保守。因此，以秀丽线虫为模式研究神经元树突发育与维持的机制，将会帮助我们更好地理解哺乳动物内相应的生命过程，为理解与神经元树突发育与维持缺陷相关的人类疾病发病机制和帮助开发新的临床治疗策略提供理论支持。
我们正在利用秀丽线虫强大的遗传学工具（正向遗传学和反向遗传学筛选、CRISPR\/Cas9基因组编辑等），并结合活体成像、生化分析等手段，解析神经元树突发育与神经退行的分子机制。希望对以上研究方向感兴趣的同学加入本研究组，共同探索神经发育的奥秘。
代表性研究论文
1.Zou W*#, Dong X*, Broederdorf TR, Shen A, Kramer DA, Shi R, Liang X, Miller DM, Xiang YK, Yasuda R, Chen B#, Shen K#. A Dendritic Guidance Receptor Complex Brings Together Distinct Actin Regulators to Drive Efficient F-Actin Assembly and Branching.Developmental Cell.2018.*Co-first authors.#Co-corresponding authors
2018 dev cell_hpo-30.pdf
2.Zou W, Shen A, Dong X, Tugizova M, Xiang YK, Shen K. A multi-protein receptor-ligand complex underlies combinatorial dendrite guidance choices inC. elegans.Elife. 2016. doi: 10.7554\/eLife.18345.
2016 elife_lect-2 final version.pdf
3.Zou W, Yadav S, DeVault L, Jan YN, Sherwood DR. RAB-10-dependent membrane transport is required for dendrite arborization.PLoS Genet.2015 Sep 22;11(9):e**.
2015 Plos Genet_rab-10_PVD_wei zou.pdf
4.Li Y*, Chen B*,Zou W*, Wang X, Wu Y, Zhao D, Sun Y, Liu Y, Chen L, Miao L, Yang C, Wang X. The lysosomal membrane protein SCAV-3 maintains lysosome integrity and adult longevity.J Cell Biol, 2016 Oct 24;215(2):167-185.*Co-first authors
5.Zou W#, Wang X, Vale RD, Ou G. Autophagy genes promote apoptotic cell corpse clearance.Autophagy.2012 Aug;8(8):1267-8.#Corresponding author
6.Li W*,Zou W*, Yang Y*, Chai Y*, Chen B, Cheng S, Tian D, Wang X, Vale RD, Ou G. Autophagy genes function sequentially to promote apoptotic cell corpse degradation inC. elegansengulfing cell.J Cell Biol.2012 Apr 2;197(1):27-35. *Co-first authors
7.Zou W*, Lu Q*, Zhao D, Li W, Mapes J, Xie Y, Wang X.Caenorhabditis elegansMyotubularin MTM-1 Negatively Regulates the Engulfment of Apoptotic Cells.PLoS Genet. 2009 Oct;5(10):e**. *Co-first authors
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If you want to know more about C. elegans, please read:
http:\/\/www.wormbook.org\/chapters\/www_celegansintro\/celegansintro.html
Abstract: A little over 50 years ago, Sydney Brenner had the foresight to develop the nematode (round worm)Caenorhabditis elegansas a genetic model for understanding questions of developmental biology and neurobiology. Over time, research onC. eleganshas expanded to explore a wealth of diverse areas in modern biology including studies of the basic functions and interactions of eukaryotic cells, host-parasite interactions, and evolution.C. eleganshas also become an important organism in which to study processes that go awry in human diseases. This primer introduces the organism and the many features that make it an outstanding experimental system, including its small size, rapid life cycle, transparency, and well-annotated genome. We survey the basic anatomical features, common technical approaches, and important discoveries inC. elegansresearch. Key to studyingC. eleganshas been the ability to address biological problems genetically, using both forward and reverse genetics, both at the level of the entire organism and at the level of the single, identified cell. These possibilities makeC. elegansuseful not only in research laboratories, but also in the classroom where it can be used to excite students who actually can see what is happening inside live cells and tissues.
Image credit: wormbook
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