在新近一期的《中国卫生事业发展情况统计公报》上，一组数字触目惊心：我国目前心血管病患病人数至少2.3亿，每年死于心血管疾病的人数多达300万，其中35~54岁的青壮年死亡人数增加最为迅猛，平均每十个成年人中就有两人是心血管疾病患者。
在攻克心血管疾病的漫漫征途上，一群目标坚定的“追梦人”从未停歇探索的脚步，30年如一日全身心致力于早期防控重大心血管疾病研究。30年来，他们利用在功能基因组、蛋白质组等方面已有的深厚积淀，通过现代生物技术手段与临床治疗的全面结合，把中国科技工作者开展的心血管分子及转化医学基础研究向深度和广度拓展。他们花费数十年心血建设心血管疾病转化医学研究平台，培养出一批顶尖人才，科研成就也获得了国内外同行的高度评价。
这些执著的科研工作者就是北京大学医学部分子心血管学教育部重点实验室（以下简称重点实验室）的成员们，他们在重点实验室24位学术带头人的引领下，为提升我国心血管转化医学研究的整体水平作出了卓越贡献。他们所付出的一切努力都是为了最大程度减少心血管疾病对人类的威胁，守护人类健康。如果把攻克心血管疾病看做是一个梦想，他们，就是肩负心血管疾病转化医学研究重大使命的“追梦人”。
一、始终瞄准国家需求和心血管病学科前沿。随着经济快速发展、人们生活水平的迅速提高，中国人的饮食结构和环境因素也发生了巨大变化。“这直接影响到我国疾病谱的变化。以高血脂、高血糖、高血压等为表现的代谢综合征以及由代谢综合征引起的糖尿病、心脑血管疾病等慢性疾病构成了生活方式疾病的主体。”重点实验室副主任张幼怡教授对记者说，我国虽然增加了对重大心血管疾病投入的力度，但基础设施及基础研究工作依然薄弱。有限的卫生资源大多用于心血管疾病的中晚期治疗，缺乏有效的早期诊断和防治手段。
可喜的是，随着科学技术的发展，人们已经认识到多种危险因素在心血管疾病发病中的作用；而多种新药物和新的诊疗技术的临床应用，从不同程度上降低或延缓着心血管疾病的发生。
“对于新的危险因素的认识及其机制的深入理解，将对心血管疾病的有效预测、预防和干预起到至关重要的作用。”重点实验室另一位副主任、脂代谢专家刘国庆教授认为，我国心血管临床仍然处于基本依赖国外医药产品的进口或生产国际专利保护过期药物的现状，这种现状与我国高速发展的经济水平以及建立创新型国家的战略需要是非常不协调的。因此，心血管临床医学的发展必须深入地与基础科研紧密结合，才能打破这种不协调的现状。
当前，重点实验室进行的研究，是以机体代谢紊乱在心血管疾病中发生、发展中的作用及其分子机理为特色，同时结合临床实践，展开了验证、寻找并发现有效的心血管疾病预防和干预措施的转化医学研究。他们在一些相关领域，如高血压相关基因的克隆和功能，中国人高发的高甘油三酯血症等方面，一直处于国内领先地位。而在核受体与代谢性心血管病以及含硫心血管新型气体信号分子两个领域的研究，更是处于国际领先地位。
历经多年部级重点实验室的建设，他们已经在国内心血管研究领域独具规模和特色，成为我国从事心血管基础研究领域历史悠久、影响范围广的主要基地。在过去5年中，重点实验室成员以第一或责任作者署名的文章共计228篇，其中多篇文章发表在生命科学和心血管领域有重大影响的国际期刊上，包括《美国科学院通报》、《循环》、《循环研究》等。
二、为心血管疾病研究搭建强大平台。“心血管疾病的研究需要强大与稳定的多学科交叉研究设施和平台。实验室充分发挥了北京大学多学科交叉和基础研究力量雄厚的优势，将强大的心血管基础研究队伍和三家直属综合医院心脏科的临床实力融为一体。”北大医学部副主任、重点实验室学科带头人之一王宪教授告诉记者，搭建平台的目的在于建立基于平台建设的标准化数据收集系统和可以把各方紧密联系起来的信息网络的框架。
王宪向记者介绍了目前重点实验室已拥有的24个研究室，8个独具特色的技术平台，如新型心血管疾病模式动物平台、小动物心脏和血管功能检测平台等，总面积达到3000多平方米，专业涉及生理学、病理生理学等多个学科。
此外，临床研究室的几位学科带头人牵头组建了4个动脉粥样硬化性疾病临床前病变早期防治基地及大型临床研究数据库，为建立符合我国国情和中国人群特征的冠心病防治策略、合理利用卫生资源提供科学依据，也为基础与临床相结合的转化医学研究提供了可持续发展的资源平台。
三、确立基础研究以临床需求为导向。心血管疾病的病因和发病机理非常复杂，世界发达国家均将动脉粥样硬化和高血压及其并发症的预警指标、早期诊断和治疗作为心血管疾病防治的重点。重点实验室主要关注代谢综合征中的基本环节，试图阐明心血管疾病的发病机制、提供有效的治疗靶点，并取得了卓越的成就。
明星“小分子”——拓荒性的大发现
在机体产生的内源性气体分子中，探寻新的具有重要血管生物学意义的气体信号分子并揭示其在心血管疾病发病中的意义与机制是当今亟待解决的重大科学问题。
上世纪，国外科学家分别先后发现了可以由体内自行产生的气体分子一氧化氮、一氧化碳，为科学家研究心血管精细调控开辟了一个崭新的领域。“一氧化氮、一氧化碳完全符合内源性气体分子可以自由出入细胞膜、作用迅速等特性。”重点实验室学科带头人、北京大学第一医院儿科主任杜军保教授说。
“我们当时就想是不是除了这两个气体之外，在人体心血管系统还有其他的小分子气体呢？”杜军保说, 人体内有一个很重要的含硫氨基酸的代谢，而它的产物之一就是硫化氢。而以往对硫化氢更多是毒理学等外源性认识，通常认为空气中过多的硫化氢引起人的血管扩张进而导致中毒，“而我们主要探索的是硫化氢在心血管内部的调控作用。”
在这一思路的引导以及重点实验室老专家唐朝枢教授的指导下，他们终于发现了内源性硫化氢可直接舒张体（肺）循环血管、调节心肌舒缩功能、抑制血管平滑肌细胞增殖并调控其表型转化，揭示了硫化氢具有重要的心血管生理学意义。
“我们通过实验发现，患有高血压、低氧引起的肺动脉高压等疾病时，体内的硫化氢过少；在心肌损伤、休克中，体内的硫化氢过多；而先天性心脏病引起的肺动脉高压硫化氢的变化是一种先高后低的过程。”杜军保说，这样可以通过调节硫化氢来确定一些疾病治疗的新靶点。他的博士研究生王燕飞等完成的硫化氢与动脉粥样硬化的研究论文获得了2010年全美动脉硬化年会的Daniel Steinberg研究新人奖，这是来自大陆的华人首次获得该项殊荣。
此外，杜军保的研究室还发现了一氧化氮、一氧化碳和硫化氢三种气体信号分子通过分子间调控构成立体调节网络，进而提出了气体信号分子的整合调控模式。
令人惊喜的是杜军保研究室又在心血管系统中发现了内源性二氧化硫生成体系，提出内源性二氧化硫可能是心血管功能调节的又一气体信号分子。目前研究室正在研究一氧化氮、一氧化碳、硫化氢和二氧化硫这四种气体信号分子形成途经及相互作用，以及这些气体信号与多肽类和单个氨基酸之间的作用。
目前，由杜军保研究室开创的含硫气体信号分子对心血管系统的功能调节研究，引领了国际潮流，英国等国众多学者在他们的原创性工作的启发下，正在加入到这个新领域中来。
“研究心血管疾病发病危险因子问题时，一定要注意不同地区、民族之间的差别。”北京大学第一医院心内科主任、重点实验室的学科带头人霍勇教授认为，亚洲人可能因遗传和环境因素的不同，高同型半胱氨酸血症的发病率明显高于欧洲人。
近年来，霍勇课题组在高血压人群中进行了高同型半胱氨酸血症发生率等流行病调查，进行了多种降压药物的药物基因组学研究并取得了突破性进展。
“相比西方人，我国高血压患者合并高同型半胱氨酸血症的比例高，尤其在MTHFR-677TT基因型人群中同型半胱氨酸的水平及脑卒中的风险显著增加。”霍勇说，他们还通过研究其病理机制和临床防治措施，先后揭示了叶酸和维生素B12等缺乏会使同型半胱氨酸代谢受阻，进而导致高同型半胱氨酸血症。
在基础研究方面，霍勇研究室和王宪研究室协作，在国际上率先报道了高同型半胱氨酸血症可通过血管炎症免疫反应促进动脉粥样硬化的形成，为阐明高同型半胱氨酸血症致动脉粥样硬化发生和发展提供了理论依据，并为认识动脉粥样硬化形成的细胞免疫发病机制提供了新的线索。此外，他们还密切结合临床实际研发了国家一类新药“依那普利叶酸片”，并于2008年3月3日获得新药证书和生产批件。
与西方国家以高胆固醇血症发病率高不同，中国人高脂血症中近4/5为高甘油三酯血症。而对高胆固醇血症导致心脑血管疾病的问题已经从临床回顾和前瞻性观察中得到证实，并通过实验研究发现了氧化低密度脂蛋白导致组织损伤的发病机理。但是高甘油三酯血症与心脑血管病的关系，仍停留在流行病学的相关性研究上。
刘国庆牵头的课题组结合自身优势和国人高甘油三酯血症病率高的特点，综合心血管、消化、神经和代谢等多学科优势，率先开展了具有重大创新意义的严重高甘油三酯血症的多项研究。
刘国庆课题组通过研究发现了中国人特有的严重高甘油三酯基因突变家系，并制备了多种基因修饰的高甘油三酯血症小鼠、家兔和小型猪模型。通过几年来的深入研究，他们发现了严重高甘油三酯血症的小鼠模型会有自发性动脉粥样硬化的发生，揭示了氧化乳糜微粒激活内皮细胞、促进巨噬细胞向内皮细胞黏附的新机制。这一研究成果于2008年在国际心血管权威期刊《循环研究》报道后，随之得到了美国加州大学洛杉矶分校同行的验证。他们还在高甘油三酯和急性胰腺炎的研究上有所发现，提出了脂蛋白脂肪酶具有分解血浆乳糜微粒中甘油三酯作用从而导致局部游离脂肪酸增加，造成胰腺腺泡细胞损伤诱发炎症的新学说。
“基础研究必须与临床需求紧密结合。”刘国庆说。目前他的研究室正在这些发现的基础上，利用这些高甘油三酯基因修饰动物模型，探索多种调脂药物的新机制，包括中药制剂的单体成分，以期将调脂新药的研发上升到一个新高度。
作为糖脂代谢关键调节因子，代谢性核受体是实验室多位研究人员的关注方向之一，其中关于核受体PPARs的研究处于国际先进水平，已发表大量高水平研究论文。PPARγ激动剂罗格列酮是一类有效的新型抗二型糖尿病药物，但由于在部分患者中出现了水肿和心衰而限制了其在临床的广泛使用。
学科带头人管又飞教授的研究室利用组织特异性基因敲除小鼠模型首次揭示了肾脏集合管PPARγ激活是格列酮类降糖药诱发病人水肿的分子基础，并发现使用钠通道ENaC阻断剂可治疗上述病人，这一重要发现发表在国际权威医学杂志《自然医学》上。
而北京大学心血管研究所副所长博士生导师汪南平教授牵头的课题组则在揭示核受体PPARδ在代谢和心血管疾病中的作用上进行了系列研究。相关成果分别发表在近期的《肝脏学》、《循环》等具有重大影响的国际期刊上。
血管损伤性疾病有着共同的发病学基础，寻找新的分子靶点一直是心血管转化医学研究领域的重大课题。
实验室创立之初，由已经退休的汤健教授率领的团队历经近十年的艰辛研究，发现和克隆出了一个与心血管损伤和修复相关的新基因——增生抑制基因HSG，并对其功能和生理病理意义进行了系统的研究，文章在权威性期刊《自然细胞生物学》发表后，引起了国际关注。汪南平研究室随后又提出了以信号接头分子为靶点治疗血管再狭窄的可行性。王宪教授课题组在国际上率先开始新型金属蛋白酶ADAMTS-7在心血管疾病中的系列研究，并取得突破性进展将为理解动脉粥样硬化形成的机制提供依据，为动脉粥样硬化的预防和治疗提供新靶点。这些研究成果均在《循环》等国际期刊上发表，受到了国际同行的高度重视。
张幼怡/韩启德的研究室长期致力于心力衰竭的基础研究与临床实践，不仅在整体、细胞和分子水平全面系统研究了多种亚型肾上腺素受体在心血管疾病状态下的改变，还阐明了多种受体亚型共存于心血管系统所具有的特殊生理学与病理学意义。通过对临床上用于治疗糖尿病的药物二甲双胍和改善心肌能量代谢的药曲美他嗪的进一步研究，他们证实这些药物可以抑制心肌成纤维细胞胶原合成，减轻心肌纤维化，改善心脏重构。这些成果同样发表在有影响的心血管专业国际期刊上，得到了国际同行的关注。
四、科研灵感在多学科交叉点上迸发。“对心血管疾病的研究就如同赛龙舟一样，不仅仅需要整个团队的齐心协力，还要考虑到风向、鼓声、水流等各方面的因素，只有这样才能成功、顺利地到达终点。”刘国庆教授用一个形象的比喻告诉记者。
重点实验室学科带头人、代谢与心血管疾病研究室主任朱毅教授带领团队，首先发现具有血管保护作用的层流可以通过激活PPAR，转录性上调硬脂酰去饱和酶，进而改善内皮细胞的脂质代谢及膜的流动性。同时，通过激活另一个代谢性核受体肝脏X受体（LXR）上调其靶基因ABCA1的转录促进血管细胞胆固醇的外流，从而抑制动脉粥样硬化发生。
此外，汪南平教授研究室还首次揭示了microRNA在机械生物信号传导中的重要作用，对深入阐明生物力如何影响细胞基因表达以及动脉粥样硬化的发生提出了新的机制。这些研究成果在《美国科学院通报》、《循环研究》等国际重要期刊发表后，都引起了国际学术界的高度重视。
2004年，时任实验室主任的中科院院士韩启德主持了国家自然科学基金委的重大项目“生命科学中的单分子行为研究”，他们充分利用了北京大学化学院和中国科学院化学所的检测平台，为单分子水平阐明生物分子的生物功能及其机制提供研究的新技术，也为重大疾病的机制研究以及新型药物的设计提供了新线索。
他们发展了研究生物单分子相互作用的原位实时检测技术，实现了对活细胞中的G蛋白偶联受体——肾上腺素受体和酪氨酸激酶偶联受体——TGFβ受体两种不同结构特征的膜受体等生物单分子的分布、转运及信号转导的实时检测，优化激光共聚焦显微镜平台和偏振能量共振转移。在此基础上，还发现了心肌细胞与邻近细胞物质交换重要物质的“通道”——膜纳米管，此项研究成果为心肌细胞的代谢交换提供了全新思路。
张幼怡的研究室与北京大学生物物理学王世强教授合作，利用王世强近年设计的“松钳”与共聚焦成像相结合的先进方法，研究了心衰早期钙离子调控与转运关键机制，从而为心衰病理发生提供了分子动力学机制。
与此同时，研究室还为心衰病理发生过程找到早期、隐藏的生理变异指标，为心肌肥厚的早期诊治的必要性提供了理论依据，在有重要影响的国际刊物《PLos生物学》杂志上发表后，被《药物发现自然评论》作为“研究亮点”进行重点述评，指出此项研究为揭示心衰发生的分子机制提供了新的线索、为心衰的早期干预和治疗提供了新的分子靶点，这也是迄今为止发现的心衰发生最早的特异性功能改变。
环氧花生烯酸（EET）被认为是一种内源性防止高血压、动脉粥样硬化等血管病变的保护因子。“由于可溶性环氧化物水解酶（sEH）可降解内源性的EET，所以抑制sEH的作用有望成为一种通过增强EET介导的血管舒张作用来治疗心血管系统疾病的新型治疗方案。”朱毅说。
然而，问题的核心在于sEH在心脏中的作用尚未明了。朱毅的研究室以血管紧张素II作用下心脏重塑过程中sEH的作用及其分子机制为研究突破点，发现心肌细胞中血管紧张素II转录性上调sEH，进而引起高血压发生。随后又发现sEH在AngII所诱导的心肌肥大动物模型的心脏中表达明显增高，并且这种上调作用只特异性存在于AngII而不是其他病理、生理条件所引发的心肌肥大动物模型。相关研究成果连续在《美国科学院通报》发表后，赢得了国内外同行的好评。
五、全力以赴承担国家重大科学研究项目。一项又一项科研成果的取得，是一步又一步扎实的积累。在2005年接受教育部重点实验室检验和评估时，实验室博得了专家组一致好评并取得了“优秀”结果。随后由教育部推荐以部属重点实验室参加了科技部组织的国家重点实验室的检查和评估。
近5年来，重点实验室承担了许多国家重大科学研究项目。包括与心血管研究相关的“973”项目、“863”项目、重大蛋白质计划、教育部创新团队，国家自然科学基金重大、重点项目及创新群体等。
在这个平均年龄42岁的实验室团队中，共有固定人员56人，其中正高职称者26人。近5年来他们获得的基金项目总数为122项，资助金额超过1亿元。其中朱毅作为首席科学家的国家科技部蛋白质重大研究计划1项，王宪、张幼仪、杜军保、刘国庆等分别承担着“973”项目中有关血管氧化应激和慢性炎症与动脉粥样硬化、心肌梗死与心肌保护、小分子生物活性物质在血管损伤性疾病发病中的作用、脂代谢紊乱导致动脉粥样硬化发病的分子机制等课题。
付出的是日日夜夜的艰辛，收获的是厚重宝贵的科研成就。重点实验室众多的科研成就和奖励获得了国际同行的认可和高度赞誉。2010年，杜军保研究室获得2010 Daniel Steinberg New Investigator Award国际奖励。2009年，王宪课题组获得中国女医师协会五洲女子科技奖，管又飞课题组荣获国家级教学成果奖二等奖……
六、为中国心血管研究培养领军人才。其实，实验室令人震撼的不仅是团队所取得的丰厚科研成果，更是升腾在团队之中的崇尚科学与创新的激情以及人尽其才的宽松学术氛围。
采访中，张幼怡多次提到实验室前任主任、中国科学院院士韩启德和国内第一位心血管领域“973”首席科学家唐朝枢等人。“他们虽然已经不工作在科研第一线，但依然是团队的灵魂人物。”张幼怡说。
一间不到20平方米的实验室，所用的仪器设备的外表有些已经生了锈，这就是实验室血管功能调节研究室负责人高远生教授的研究室，但简陋的条件丝毫没有影响到他们研究的热情与动力。去年10月，高远生应邀在生命科学领域中最有影响的期刊、影响因子超过《细胞》、《自然》和《科学》的《生理学评论》上，发表了关于胎儿和新生儿肺循环调节的述评性文章，为重点实验室赢得了国际声誉。
张幼怡不愿意别人称她为“归国人士”，她始终认为自己是团队中“土生土长”出来的。从上世纪90年代开始，她在韩启德院士指导下作博士后研究，逐渐成为团队骨干力量。期间她和王宪等人都曾出国，归国之后都义无反顾地投入了团队的怀抱。
在实验室引进的国外优秀学者中，有3人先后被评为教育部长江特聘教授、4人被评为北京大学医学部优秀人才。“他们都是相关领域的权威专家，在海外已声名远扬，但仍然坚持全职在北京大学医学部工作，这让我们十分感动。”张幼怡说。 为加强转化医学研究，重点实验室还集约了相关学科带头人7名，从美国、法国和日本先后吸引12名副教授和3名博士后回国工作。此外，实验室还引进教育部长江讲座教授2人，基金委B类杰出青年1人。
现任北京大学医学部生理与病理生理系教授的孔炜回国前曾分别在美国华盛顿大学和纽约大学医学院作博士后研究。回国前，她曾担心是否要放弃自己感兴趣的研究方向。当听到电话中王宪那句“只要你感兴趣，我们就会全力支持你”时，孔炜内心备受鼓舞。回国后，孔炜主要从事动脉粥样硬化发病机制，特别是基质重塑的关键金属蛋白酶的研究，4年中在心血管研究领域最有影响的杂志《循环研究》上连续发表了相关的论文。
谈到这几年在实验室的工作，孔炜感触最深的就是：宽松、自由的学术氛围，严谨的科研态度。
自身受益的同时，孔炜又以同样的学术精神感染着科研路上的“后来人”。她希望研究生们能把未来的研究方向与个人兴趣点相结合。
重点实验室还经常组织青年学者沙龙。孔炜说，他们设立了一个青年学者成长档案，每个人都会及时更新自己的最新进展，这样让大家更了解彼此，也起到一种相互监督、鼓励的作用。
实行PI（研究室主任）和客座PI聘用制也是实验室的一大特色，目的在于突破专业界限和任职单位的框架，最大限度地集约北京大学心血管科学研究人才和研究平台实验室。目前重点实验室有24个PI，组成24个研究室，将医学部从事心血管临床和基础研究的人才团结起来，开展学术交流，合作培养研究生，鼓励跨学科PI互动，特色和专业平台资源共享，组建创新团体，不断提高整体研究水平，发挥集约效应。
在团队合力的作用下，几乎每年重点实验室都会出现令人振奋的科研成果。“正是每个人在不同点上的努力，才能连接成一条线的成就。”管又飞说。
七、建立与世界交融的运行机制。“开放、流动、联合、竞争”是重点实验室一贯的运行机制，“宽松、务实、严谨、协作”是他们努力营造的学术环境。多年来，他们通过“内外整合，兼收并蓄”探索着实验室可持续发展之路。
本着“严格审查，重点资助”的开放运行方针，重点实验室建立和建全开放课题的申请审批和管理制度，不仅吸引国内学者来重点实验室申请课题，同时也创造条件争取国外学者来重点实验室申请课题和合作。
面向国内的开放，主要采取接收进修生、协助培养研究生和合作课题的方式。至今，他们共接收了来自国内各省市自治区80余人进修、合作课题或完成学位论文。
同时，他们通过与国外同行共同申请基金项目、教育部“111”引智工程，广泛地参与国际交流与合作。如：2007年与杜克大学成立了北京大学医学部—杜克大学心血管培训中心，同年与澳大利亚Baker心血管研究所建立战略伙伴关系；2010年，北京大学医学部与密歇根大学联合建立了PKU-UM心血管转化医学中心。
在药物研发方面，重点实验室已与美国礼来制药公司和日本大冢制药公司展开了项目合作，并与瑞典阿斯利康制药公司建立战略合作伙伴关系。
此外，实验室成员中有多人被选为多种重要国际学术组织主席、副主席、秘书长等职务，多人在国内重要的心血管研究学术团体担任重要的职位，多人受聘为国际刊物编委、应邀在国际期刊上写综述。
