心路·研途丨劉杰教授：聚焦心血管重構(gòu)，在臨床研究與科學(xué)探索循環(huán)中拾級而上

Bold Journeys, Beating Futures

他的科研旅程始于神經(jīng)科學(xué)，卻在與小動物超聲影像的機(jī)緣接觸中，被心血管領(lǐng)域眾多懸而未決的臨床問題所吸引，最終將學(xué)術(shù)生涯錨定于此。同濟(jì)大學(xué)附屬東方醫(yī)院劉杰教授致力于破解“心血管重構(gòu)”的核心謎題，走出了一條“從臨床中來，到實驗室中，再回臨床驗證”的研究路徑。本期訪談將帶您走進(jìn)他的科研世界，聆聽其學(xué)術(shù)歷程、科研思考、體系布局與實戰(zhàn)經(jīng)驗分享。

在心血管領(lǐng)域科研前沿，青年醫(yī)師不僅是創(chuàng)新生力軍，更是突破未來的關(guān)鍵力量。為充分展現(xiàn)我國心血管領(lǐng)域杰出青年才俊的學(xué)術(shù)風(fēng)采，促進(jìn)科研經(jīng)驗與思想的深度交流，蘇州工業(yè)園區(qū)東方華夏心血管健康研究院特別策劃系列訪談，邀請 Cardiology Plus 青年編委會成員及科研領(lǐng)域表現(xiàn)卓越的青年醫(yī)生，分享科研歷程與真知灼見，以期發(fā)揮其榜樣力量，激發(fā)更多青年醫(yī)生的創(chuàng)新熱情，共同推動我國心血管領(lǐng)域的學(xué)術(shù)繁榮與進(jìn)步。

劉杰 教授

同濟(jì)大學(xué)附屬東方醫(yī)院

展青年群星風(fēng)采

筑心血管學(xué)術(shù)銀河

「心路·研途」

PART.

01

回望歷程：心血管研究生命力源于臨床問題與科學(xué)探索的往返循環(huán)

Q

您的研究主要聚焦于“心血管重構(gòu)”領(lǐng)域，最初是什么契機(jī)讓您決定專注于這一方向？在您的研究歷程中，有哪些重要的關(guān)鍵節(jié)點或時刻？

劉杰教授：我博士階段專業(yè)為神經(jīng)生物學(xué)，研究方向為神經(jīng)退行性疾病。隨著研究深入，我逐漸認(rèn)識到該領(lǐng)域的諸多難題短期內(nèi)難以找到有效解決方案，尤其針對神經(jīng)退行性疾病的治療藥物研發(fā)進(jìn)展緩慢，加上實驗周期普遍較長，因此產(chǎn)生一定挫敗感。后因工作機(jī)緣，我開始接觸小動物超聲影像技術(shù)，借此了解了許多心血管領(lǐng)域的研究進(jìn)展。我發(fā)現(xiàn)心血管疾病不僅發(fā)病率高、疾病種類多樣，且存在大量亟待解決的科學(xué)問題，臨床重要性不容忽視。

隨著對心血管領(lǐng)域的持續(xù)關(guān)注，我注意到許多心血管疾病，如心力衰竭、高血壓、動脈粥樣硬化、血管再狹窄等，盡管臨床表現(xiàn)各異，但其背后往往存在著一個共同的病理基礎(chǔ)——即心臟與血管的結(jié)構(gòu)與功能發(fā)生異常重塑。這種“重構(gòu)”不僅是疾病進(jìn)展的核心環(huán)節(jié)，也深刻影響患者的長期預(yù)后。正是這種從臨床現(xiàn)象中凝煉出的科學(xué)問題，促使我決心在基礎(chǔ)研究層面深入探索這一領(lǐng)域，希望能揭示其內(nèi)在規(guī)律，并為干預(yù)尋找新的靶點。

在研究歷程中，有幾個關(guān)鍵節(jié)點令我難忘。比如我們近期的一項研究工作。Heg1是一種在心血管發(fā)育階段內(nèi)皮細(xì)胞中高表達(dá)的單次跨膜蛋白。我們最初設(shè)想，既然其在血管發(fā)育與穩(wěn)定性中起關(guān)鍵作用，那么很可能也參與動脈粥樣硬化與血管重構(gòu)過程。然而，就在我們推進(jìn)研究時，2024 年埃默里大學(xué) Hanjoon Jo 教授團(tuán)隊率先報道了 Heg1 在動脈粥樣硬化中的作用。

這雖然帶來不小的挫敗感，但讓我們立刻意識到：這個分子在血管重構(gòu)中的重要性已受到國際同行關(guān)注。于是我們迅速調(diào)整方向，將重點轉(zhuǎn)向 Heg1 在血管功能與結(jié)構(gòu)方面的其他調(diào)控機(jī)制。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Heg1 缺失會顯著影響內(nèi)皮細(xì)胞的一氧化氮釋放與血管舒張功能，而且其本身也是血流剪切力的重要響應(yīng)分子。

剪切力對于血管張力的調(diào)控是一個經(jīng)典生理學(xué)現(xiàn)象，但在梳理文獻(xiàn)時我們發(fā)現(xiàn)，關(guān)于剪切力信號與高血壓之間的明確機(jī)制，此前僅有德國科學(xué)院院士 Offermann 團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)的機(jī)械力感受分子 Piezo1。這激發(fā)了我們的興趣：Heg1 作為全新的剪切力響應(yīng)分子，是否也具有類似功能？我們很快在小鼠模型中確認(rèn)，Heg1 缺失會引發(fā)自發(fā)高血壓表型。隨后，通過整合多組學(xué)分析、生物信息學(xué)工具以及分子、細(xì)胞和動物層面的實驗驗證，我們系統(tǒng)解析了 Heg1 介導(dǎo)血流剪切力調(diào)控血壓的機(jī)制，并明確了關(guān)鍵干預(yù)靶點 Phactr1。

在中德合作計劃的支持下，我們還獲得了德方臨床流行病學(xué)專家團(tuán)隊的協(xié)助，利用 UK Biobank 大規(guī)模人群隊列，和我們前期收集的獨立隊列的驗證，以及臨床樣本組織學(xué)、CTA 影像學(xué)分析，進(jìn)一步在人群中證實了 Heg1 與高血壓及血流剪切力的相關(guān)性，為這項研究的臨床意義奠定了堅實基礎(chǔ)。

這項研究從大數(shù)據(jù)分析、分子實驗、細(xì)胞與動物模型，再到干預(yù)策略探索，形成了一個相對完整的證據(jù)鏈。不僅揭示了“血流剪切力-內(nèi)皮細(xì)胞-血管功能-血壓調(diào)控”在血管重構(gòu)中作用的新機(jī)制，也讓我體會到，從臨床問題出發(fā)，在實驗室中層層剖析、找到關(guān)鍵環(huán)節(jié)、最終探索潛在診斷與治療策略——這一完整閉環(huán)所帶來的成就感與研究驅(qū)動力。它更加堅定了我們以“心血管重構(gòu)”為核心，從細(xì)胞特異性和多維度系統(tǒng)解析其機(jī)制，并致力于推動轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的研究路線。這些從假設(shè)到驗證、從點到面的時刻，不斷提醒我：心血管研究的生命力，正源于在臨床問題與科學(xué)探索之間持續(xù)往返、不斷往返的循環(huán)。

進(jìn)行學(xué)術(shù)報告

PART.

02

五年科研藍(lán)圖：三條主線體系化布局，構(gòu)建基礎(chǔ)研究與臨床防治橋梁

Q

您下一階段（譬如五年）的科研藍(lán)圖是怎樣的？可能會涉及哪些疾病領(lǐng)域？

劉杰教授：未來五年的研究工作將繼續(xù)以心血管重構(gòu)為主線，系統(tǒng)探索其在心臟病理性重構(gòu)、修復(fù)與再生以及血管穩(wěn)態(tài)調(diào)控中的關(guān)鍵細(xì)胞與分子機(jī)制。團(tuán)隊將重點聚焦心力衰竭、心肌再生、動脈粥樣硬化、高血壓、動脈瘤、瓣膜病和血管鈣化等重大心血管疾病，從共同的“結(jié)構(gòu)與功能重塑”視角揭示其發(fā)病規(guī)律和潛在干預(yù)靶點。

在研究策略上，未來將進(jìn)一步結(jié)合多組學(xué)整合分析、空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)、單細(xì)胞測序、活體成像以及系統(tǒng)生物學(xué)建模等先進(jìn)手段，從多尺度和動態(tài)角度解析心血管重構(gòu)的演變過程。與此同時，團(tuán)隊將繼續(xù)深化與國際科研機(jī)構(gòu)的合作，推動在心肌修復(fù)、血管內(nèi)皮穩(wěn)態(tài)、免疫炎癥調(diào)控及跨器官互作等領(lǐng)域的聯(lián)合研究與資源共享，形成從基礎(chǔ)機(jī)制到轉(zhuǎn)化應(yīng)用的協(xié)同創(chuàng)新體系。

在疾病拓展方面，研究還將延伸至肝臟與肺臟等與循環(huán)系統(tǒng)密切相關(guān)的實質(zhì)器官，探討多器官信號網(wǎng)絡(luò)在心血管纖維化、代謝失衡和系統(tǒng)炎癥中的作用機(jī)制。同時，將積極推動新技術(shù)與新策略的開發(fā)與轉(zhuǎn)化，包括納米材料、靶向抑制劑、生物可降解載體等創(chuàng)新干預(yù)手段，以實現(xiàn)從機(jī)制研究到疾病治療的跨越。

總體而言，未來五年的科研藍(lán)圖將圍繞三條主線展開：以心血管重構(gòu)為核心的機(jī)制研究、跨器官系統(tǒng)的病理互作探索、以及面向臨床應(yīng)用的新技術(shù)開發(fā)。 通過這一體系化布局，力求在基礎(chǔ)研究與臨床防治之間建立更緊密的連接，為心血管疾病的精準(zhǔn)干預(yù)提供新的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。

PART.

03

高水平研究的根本：從臨床問題出發(fā)，回歸臨床意義

Q

您在多個國際心血管領(lǐng)域權(quán)威期刊上發(fā)表了多篇研究文章，對基礎(chǔ)研究而言，您認(rèn)為要得到國際權(quán)威期刊認(rèn)可，需要滿足哪些關(guān)鍵要求？

劉杰教授：在心血管研究中，要讓基礎(chǔ)工作得到國際權(quán)威期刊的認(rèn)可，我認(rèn)為最根本的是要從臨床問題出發(fā)，并且最終能夠回到臨床意義上來。許多真正有影響力的研究，往往源于臨床長期存在但尚未得到解釋的現(xiàn)象。將這些臨床疑問提煉成清晰、可驗證的科學(xué)問題，是基礎(chǔ)研究最重要的起點。

在研究過程中，邏輯性和證據(jù)鏈的完整性同樣關(guān)鍵。高水平的研究要做到思路清晰、環(huán)環(huán)相扣，從分子與細(xì)胞機(jī)制，到動物模型，再到臨床樣本的驗證，都需要有足夠深度的解析。審稿人最看重的往往不是單個結(jié)果，而是整體的研究對于臨床疾病診療的價值、選題的創(chuàng)新性，以及整個研究的理論是否能夠自洽、數(shù)據(jù)是否經(jīng)得起推敲。

心血管領(lǐng)域研究競爭激烈，能夠獲得國際頂級期刊認(rèn)可的工作，往往兼具技術(shù)創(chuàng)新與科學(xué)解釋力。新的研究手段不斷拓展我們對心血管系統(tǒng)的理解，無論是單細(xì)胞組學(xué)、空間轉(zhuǎn)錄組、多維成像，還是人工智能在數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用，都為揭示復(fù)雜病理過程提供了更深的視角。但技術(shù)本身并非目的，關(guān)鍵在于是否真正服務(wù)于科學(xué)問題。只有當(dāng)新技術(shù)被用于解釋疾病發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)、揭示長期未解的臨床現(xiàn)象，或重新定義我們對病理機(jī)制的理解時，研究才會具有真正的價值和影響力。換言之，好的研究不是單純追求“新”，而是讓“新”幫助我們回答“真問題”，通過創(chuàng)新手段獲得能改變理解的見解。

最后，我始終認(rèn)為基礎(chǔ)研究最終要回歸臨床意義。心血管研究最有價值之處，在于它始終與患者及疾病本身緊密相連。即使投入大量精力揭示新的機(jī)制或通路，若這些發(fā)現(xiàn)無助于早期識別高危人群、優(yōu)化治療策略，或加深對疾病本質(zhì)的理解，則研究意義就不夠完整。真正好的研究，應(yīng)該清晰展現(xiàn)其與臨床的聯(lián)系，即使只是指明一個潛在方向，也能體現(xiàn)其具備繼續(xù)推進(jìn)的價值。對我來說，理想的科研狀態(tài)就是這樣一個循環(huán)：從臨床中提出問題，通過實驗室研究找到答案，再將答案帶回臨床去驗證和完善。能做到這一點，研究才真正有了生命力。

PART.

04

基金申請實戰(zhàn)經(jīng)驗：從臨床“真問題”、論證閉環(huán)、可行性到精煉準(zhǔn)確表述

Q

您主持過且正在主持多項國家級重大課題，涵蓋了從人才計劃到國際合作等多種類型。如果請您為初入門的青年醫(yī)生提煉幾條最核心的基金申請實戰(zhàn)經(jīng)驗，您會強調(diào)哪些方面？

劉杰教授：對于初入門的青年醫(yī)生，申請基金是挑戰(zhàn)也是成長的必經(jīng)之路。如果提煉幾條最核心的實戰(zhàn)經(jīng)驗，我會強調(diào)以下四個方面：

第一，立足臨床，提出“真問題”：這是所有成功的基金申請的基石。研究設(shè)想必須源于在臨床實踐中觀察到的、懸而未決的具體問題。要清晰闡述這一臨床問題、為何重要以及當(dāng)前知識空白。評審專家最看重的是項目的“出生證”是否清晰可靠——即它是否源自一個真實且重要的臨床需求。

第二，構(gòu)建好的理論體系：基金申請本質(zhì)上是在講述一個完整的理論體系的構(gòu)建。這個理論要有清晰的邏輯主線：從明確的科學(xué)假設(shè)出發(fā)，到具體的研究內(nèi)容和可行的技術(shù)路線，最終指向預(yù)期的成果和潛在的臨床價值。務(wù)必確保“為什么做”、“做什么”、“怎么做”和“做了有什么用”這四個環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，形成一個自洽且有力的論證閉環(huán)。

第三，注重前期基礎(chǔ)和項目可行性：評審專家需要確信申請人具備完成項目的能力。因此，充分展示與申請項目直接相關(guān)的前期基礎(chǔ)至關(guān)重要，這是證明研究假說并非空想的最有力證據(jù)。同時，研究方案設(shè)計要務(wù)實、具體，技術(shù)方法的選擇要成熟可靠或具有明確的創(chuàng)新合理性，讓評審人相信研究目標(biāo)是“跳一跳能夠得著”的。

第四，反復(fù)打磨，追求極致清晰：申請書是溝通的唯一媒介。務(wù)必用精煉、準(zhǔn)確的語言進(jìn)行表述，避免任何歧義。圖表是高效展示科學(xué)思路的利器。建議在提交前，邀請不同學(xué)術(shù)背景的同行（特別是非本領(lǐng)域的專家）進(jìn)行審閱，確保核心思想能夠被準(zhǔn)確理解。一份邏輯清晰、表達(dá)流暢的申請書，本身就是研究者嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度與功力的體現(xiàn)。

PART.

05

在碰撞中融合，中德合作塑造新的科研思維和研究范式

Q

您曾主持中德中心合作交流項目，這段國際合作經(jīng)歷對您和您的團(tuán)隊在研究文化、科研思維等方面有哪些啟發(fā)或收獲？是否會因視角不同而產(chǎn)生一些“碰撞”與“火花”？

劉杰教授：這段國際合作經(jīng)歷，其價值遠(yuǎn)超項目本身。它更像是一面鏡子，讓我們得以從另一個視角審視自己固有的研究范式。

若論最核心的啟發(fā)，在于對“研究深度”定義的拓展。既往我們可能認(rèn)為在一種模型、一個通路上將機(jī)制做得足夠細(xì)致，便是“深入”。但德方團(tuán)隊帶來的視角是，真正的深度，在于對研究邊界和不確定性的極致探索。

一個具體的例子是：當(dāng)我們合作研究一個潛在靶點時，我們認(rèn)為通過基因敲除證實其功能，邏輯鏈條已經(jīng)比較完整。但德方伙伴提出的第一個問題是：“我們?nèi)绾闻懦谀銈兲囟ǖ膶嶒灄l件下，其他并行信號通路的代償作用掩蓋了真實的表型？我們必須設(shè)計更嚴(yán)苛的驗證體系。” 這促使我們共同設(shè)計了一系列正交實驗，從化學(xué)遺傳學(xué)干預(yù)到在不同刺激條件下重復(fù)驗證。這個過程不僅夯實了結(jié)論，更重要的是，它讓我們整個團(tuán)隊養(yǎng)成了一種新的思維習(xí)慣：在得出“是”的結(jié)論時，要主動去思考“在什么條件下可能不是”。這種對“可證偽性”的自覺追求，是這段合作留給我們最寶貴的科研思維遺產(chǎn)。

至于“碰撞”，它們真實存在，且往往是突破的前奏。這些碰撞很少源于文化差異，更多是科學(xué)路徑選擇上的權(quán)衡。例如，他們傾向于利用最前沿、最精密的技術(shù)去“描繪”一個盡可能完整的分子圖譜；而我們則更關(guān)注如何以最高效的方式“驗證”一個明確的科學(xué)假說。

起初，這像是“普查”與“偵探”思路的差異。但正是這種張力，迫使我們跳出各自的舒適區(qū)，去設(shè)計一種既能充分利用前沿技術(shù)的分辨率，又能直指核心生物學(xué)問題的融合性方案。最終，這種“碰撞”催生的研究成果，其維度和說服力都遠(yuǎn)超任何一方獨立所能達(dá)到的水平。

與德方合作團(tuán)隊共同參加國際學(xué)術(shù)會議

PART.

06

搭建連接中外學(xué)者的橋梁，構(gòu)筑高水平學(xué)術(shù)交流平臺

Q

作為 Cardiology Plus 期刊的青年編委，您期待期刊在推動心血管領(lǐng)域?qū)W術(shù)交流和創(chuàng)新成果傳播上，可以發(fā)揮哪些作用？您對期刊未來的發(fā)展有何建議或期許？

劉杰教授：擔(dān)任 Cardiology Plus 的青年編委，是一份榮譽，更是一份責(zé)任。我期待期刊能夠成為連接國內(nèi)外心血管領(lǐng)域?qū)W者的橋梁與紐帶，為促進(jìn)高水平的學(xué)術(shù)交流與思想碰撞提供一個開放、活躍的平臺。

在推動學(xué)術(shù)交流與創(chuàng)新傳播方面，我認(rèn)為期刊可以著力于營造一個鼓勵探索、包容創(chuàng)新的學(xué)術(shù)氛圍，積極展示從基礎(chǔ)到臨床的各領(lǐng)域前沿進(jìn)展。同時，作為青年編委，我也特別希望期刊能成為扶持青年學(xué)者成長的重要平臺，為新生代科研力量的嶄露頭角提供更多機(jī)會。

對于期刊的未來，我抱持著殷切的期許。我期待它能不斷提升學(xué)術(shù)質(zhì)量與國際影響力，逐步形成自身鮮明的辦刊特色。我深信，在編委會和學(xué)界的共同努力下，Cardiology Plus 必將為心血管學(xué)科的發(fā)展注入新的活力，并成長為本領(lǐng)域內(nèi)備受推崇的學(xué)術(shù)陣地。我本人也非常樂意為此愿景貢獻(xiàn)自己的綿薄之力。

問

答

Q

論文“小白”醫(yī)生想發(fā)第一篇 SCI，您會建議他先做什么？

A

建議先從自身臨床工作中思考和尋找一些真正的臨床問題，以及自己能夠利用哪些資源。然后再去檢索是否有相關(guān)內(nèi)容研究報道，找一些比較權(quán)威的綜述進(jìn)行精讀，將有助于對一個領(lǐng)域的研究有快速的了解和掌握，從而更好的凝煉科學(xué)問題。

Q

您最常在什么時間段寫論文？

A

通常會根據(jù)內(nèi)容來安排時間。對于需要深度思考的核心段落，我會安排在晚上或者早晨，用整塊時間專心打磨。而對于結(jié)果描述等程式化部分，則利用白天碎片時間完成。環(huán)境上，我比較喜歡有白噪音的背景音，所以無論是在飛機(jī)、火車上，還是在圖書館、咖啡店，甚至社區(qū)黨群中心我都能高效工作。

Q

您改論文最晚曾改到幾點？

A

通常至晚上 12 點左右，更偏好早起干活，而非過度熬夜。

Q

熬夜時您通常喝什么飲料/吃什么零食“續(xù)命”？

A

因日均飲用 4-6 杯咖啡，其提神效果對我已不顯著。若需熬夜，可能會選擇西洋參、枸杞之類。

Q

論文寫作時，哪一部分您寫得最快？哪一部分最“煎熬”？

A

就個人經(jīng)驗而言，結(jié)果（Results） 部分最快，因為核心工作已完成，重在清晰呈現(xiàn)和邏輯梳理。引言（Introduction）的切入和討論（Discussion）的升華則比較耗時，需要大量的文獻(xiàn)閱讀和深度思考。而最“煎熬”的是摘要（Abstract），它是對全文的凝練，需要在極簡的篇幅內(nèi)同時體現(xiàn)科學(xué)價值與語言藝術(shù)，反復(fù)修改是常態(tài)。

Q

您最常用到的圖表工具是什么？

A

Adobe Illustrator，GraphPad 等。

Q

論文修改最多的一篇達(dá)到多少次？

A

通常每篇比較重要的論文修改都會超過 50 次。

Q

研究或投稿不順利時，您如何有效應(yīng)對挫折/進(jìn)行心理調(diào)適？

A

通常喜歡去健身房、騎行或者跑步，換個環(huán)境也有助于靈感迸發(fā)。

Q

您認(rèn)為 “神仙”科研搭檔最重要的特質(zhì)是什么？

A

能精準(zhǔn)理解，高效溝通。

Q

回顧發(fā)表論文的經(jīng)歷，您最想提醒萌新們避開的“深坑”是什么？

A

有些實驗做不下去或者有困難時，不要持續(xù)停滯于某個問題而空耗精力。可以用其他辦法從側(cè)面證明或開展。智慧的迂回比盲目的堅持更能帶你走出困境。

專家簡介

劉杰 教授

同濟(jì)大學(xué)附屬東方醫(yī)院

同濟(jì)大學(xué)附屬東方醫(yī)院教授，博士生導(dǎo)師，心臟病全國重點實驗室特聘研究員，上海市心力衰竭研究所，同濟(jì)大學(xué)高等研究院研究員。入選國家“萬人計劃”青年拔尖人才，上海市青年科技啟明星，浦東新區(qū)衛(wèi)生高層次人才。近年來圍繞“心血管病理性重構(gòu)調(diào)控機(jī)制”關(guān)鍵科學(xué)問題，系統(tǒng)研究冠心病血管病變和心臟病理性重構(gòu)多種細(xì)胞特異性調(diào)控機(jī)制，以此為基礎(chǔ)開發(fā)減輕甚至逆轉(zhuǎn)心血管病理性重構(gòu)的細(xì)胞特異調(diào)控策略，為心血管疾病防治新策略開發(fā)提供理論與實驗依據(jù)。以第一或通訊作者在

Eur Heart J

Circulation

Circ Res、Adv Sci

Nat Rev Cardio

Eur Heart J

Circulation

Circ Res

Cardiology Plus

Vessel Plus

歡迎掃碼獲取期刊更多信息