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2021“颐和”青年奖 候选名单
农业农村部动物营养与饲料学科群重点实验室下属单位推荐青年学者
张炳坤 研究员
农业农村部饲料安全与生物学效价重点实验室推荐青年学者
中国农业大学研究员
人物简介

学习经历:

1999.09-2003.06 湖南农业大学动物科技学院 动物科学,学士

2003.09-2008.06 中国农业大学动物科技学院 动物营养与饲料科学,博士

工作经历:

2008.06-2012.12 中国农业大学 助理研究员

2013.01-2015.05 中国农业大学 副研究员

2015.06-2019.09 中国农业大学 副研究员,博士生导师

2019.10-至今 中国农业大学 特聘研究员

2013.01-2014.06 芝加哥大学 访问学者

研究方向:家禽营养与肠道健康

个人简介:

博士,博士生导师,中国农业大学动物科技学院特聘研究员,动物营养学国家重点实验室固定人员。申请人围绕促进肠道黏膜屏障功能健康发育,重点解析肠黏膜上皮细胞完整性在肠道炎症中的调控作用及其营养调控机制。近五年,以第一/通讯作者在Cell Host & Microbe、Journal of Crohn’s and Colitis、Communications Biology、Journal of Nutrition、Journal of Nutritional Biochemistry、Frontiers in Immunology、Molecular Nutrition & Food Research、Poultry Science等国际权威期刊发表SCI 论文26篇;获全国农业硕士专业学位研究生实践教学成果奖(省部级)二等奖(排名第一)、国家科技进步二等奖(排名第九)1 项;以第一发明人获得授权国家发明和实用新型专利4项;作为主要起草人,制定/修订2项国家标准、1项中国饲料工业协会团体标准和1项《饲料添加剂安全使用规范》;入选北京高等学校“青年英才计划”,获得中国农业大学人才培育发展支持计划青年新星A类支持;中国畜牧兽医学会动物营养学分会理事和副秘书长及北京畜牧兽医学会理事。

科技创新成果

1.揭示了紧密连接蛋白claudin-2在抵抗细菌感染的具体作用机制。肉鸡感染等应激引起肠道炎症、降低紧密连接蛋白表达,导致肠道屏障功能障碍。为了深入研究肠黏膜上皮细胞间紧密连接的调控作用,建立了同时评价肠道通透性大小的体内多探针检测技术,研究发现病细菌感染通过细胞因子IL-22介导肠道紧密连接蛋白claudin-2表达的提高、增加紧密连接通透性、促进Na+离子和水的排泄,最终实现清除病菌。

2.揭示了肠道基质细胞来源的IL-15参与肠道上皮细胞更新、修复的作用机制。利用肠道organoids 3D培养技术和原代细胞共培养技术,发现肠道组织GP38+基质细胞通过分泌IL-15 促进肠道干细胞上皮更新,肠道GP38+间质细胞来源的IL-15缺失或肠道上皮细胞IL-15Rα基因缺失均可减缓肠黏膜损伤修复。揭示了以分泌IL-15为特征的肠道基质细胞在肠道炎症和损伤过程中通过特异调控STAT-HIF-1α信号参与肠道上皮组织损伤修复的作用和机理,为肠道损伤修复和再生提供了新的调控靶点和思路。

3.构建了调控肠道黏膜屏障功能的饲料营养成分体外高通量筛选平台,从肠道紧密连接、抗氧化、干细胞分化及其微环境调控等4层次筛选靶标成分。

肉鸡日粮添加锌通过ZnR/GPR39-PKCζ和PI3K/AKT/mTOR信号通路促进肠细胞分化及细胞间紧密连接蛋白表达,增强肠道屏障功能,进而改善层上皮细胞的完整性。揭示了锌调控肠黏膜上皮紧密连接、减缓肠道炎症的信号传导机制、丰富了锌营养理论。

日粮添加精氨酸有利于缓解肉鸡坏死性肠炎导致的肠道屏障功能损伤;通过促进肠道基质细胞分泌Wnt2b、激活Wnt/β-catenin信号通路,以及GPRC6A受体促进ILC3分泌IL-22,改善肠道干细胞微环境调控肠黏膜屏障功能。

槲皮素具有良好的抗氧化活性,通过上调GCLC和GR,增加细胞内GSH水平,阻止过多的ROS形成;抑制AQP3、增加NOX1表达,缓解肉鸡肠道氧化损伤和肠道炎症。山奈酚通过TLR4/NF-κB途径抑制肠道血管内皮细胞炎性细胞因子分泌、缓解肠道炎症。解析了黄酮醇缓解肠道氧化应激改善肠黏膜屏障功能的作用机制,开拓降低肠道炎症、实现肉鸡饲料无抗的新途径。

染料木黄酮可通过增加肠道乳酸杆菌的丰度来维持肠道稳态、通过Wnt/β-catenin通路阻止沙门氏菌诱导的肠道杯状细胞丢失和促进粘液分泌,修复感染引起的肠细胞分化稳态失衡和抑制细胞自噬。

科技奖项

获奖时间

成果名称

授奖机构

奖励

等级

本人

排名

2018

以雏鹰俱乐部作为技术依托的创新创业人才培养模式

全国农业专业学位研究生教育指导委员会

二等奖

1/2

2011

肉鸡健康养殖的营养调控与饲料高效利用技术

国家科学技术奖励工作办公室

二等奖

9/10

 

 

个人荣誉

获得时间

荣誉/称号

授予机构

2013

北京高等学校“青年英才计划

北京市教育委员会

2019

中国农业大学首批“人才培育发展支持计划”青年新星A类

中国农业大学

 

 
 
科研项目

 

项目类别/级别

名称及编号

起止年月

主持/参加

国家自然科学基金面上项目

通过COX-2/PGE2途径解析槲皮素缓解肉鸡肠道氧化应激导致黏膜屏障损伤的分子机制,32072750

202101-202412

主持

国家自然科学基金面上项目

锌营养调控蛋鸡输卵管免疫功能的机制研究,31672443

201701-202012

主持

国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项

基于神经-内分泌-免疫网络的肉鸡应激分子机制研究,2017YFE0129900

201908-202207

参加

国家重点研发计划项目

猪禽动态营养需求与营养精准供给技术研究,2021YFD1300400

202112-202611

参加

国际合作横向项目

有机微量元素在家禽上的评价研究,201804810410134

201806-202002

主持

 

 

代表性科技论文及著作

[1] Hou Qihang, Jingxi Huang, Xia Xiong, Yuming Guo, Bingkun Zhang*. Role of nutrient-sensing receptor GPRC6A in regulating      colonic group 3 innate lymphoid cells and inflamed mucosal healing. Journal of Crohn’s and Colitis. 2022. 16(2): jjac020.

[2] He Yang, Hammed Ayansola, Yujiao Lai, Qihang Hou, Chaoyong Liao, Jiaqi Lei, Qiuyu Jiang, Hori Masatoshi, Bingkun Zhang*. Genistein inhibits colonic goblet cell loss and colorectal inflammation induced by Salmonella typhimurium infection. Molecular Nutrition & Food Research. 2021. 65(16): 202100209.

[3] Hou Qihang, Yuanyang Dong, Jingxi Huang, Chaoyong Liao, Jiaqi Lei, Youli Wang, Yujiao Lai, Yifei Bian, Yang He, Jingjing Sun, Meng Sun, Qiuyu Jiang, Bo Wang, Zhengquan Yu, Yuming Guo, Bingkun Zhang*. Exogenous L-arginine increases intestinal stem cell function through CD90+ stromal cells producing mTORC1-induced Wnt2b. Communications Biology. 2020. 3: 611.

[4] Dong Yuanyang, Jiaqi Lei, Bingkun Zhang*. Effects of dietary quercetin on the antioxidative status and cecal microbiota in broiler chickens fed with oxidized oil.  Poultry Science. 2020. 99(10): 4892-4903.

[5] Hou Qihang, Yuanyang Dong, Qinghua Yu, Bo Wang, Shen Le, Yuming Guo, Bingkun Zhang*. Regulation of the Paneth cell niche by exogenous L-arginine couples the intestinal stem cell function. The FASEB Journal. 2020. 34: 10299–10315.

[6] Bian Yifei, Yuanyang Dong, Jingjing Sun, Meng Sun, Qihang Hou, Yujiao Lai, Bingkun Zhang*. Protective effect of kaempferol on LPS-induced inflammation and barrier dysfunction in a coculture model of intestinal epithelial cells and intestinal microvascular endothelial cells. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2020. 68(1): 160-167.

[7] Tsai Peiyun#, Bingkun Zhang#, Weiqi He, Juanmin Zha, Matthew A. Odenwald, Gurminder Singh, Atsushi Tamura, Le Shen, Anne Sailer, Sunil Yeruva, Weiting Kuo, Yangxin Fu, Sachiko Tsukita, and Jerrold R. Turner. 2017. IL-22 upregulates epithelial claudin-2 to drive diarrhea and enteric pathogen clearance. Cell Host & Microbe. 2017. 21(6): 671–681.

[8] Shao Yuxin, Patricia G. Wolf, Shuangshuang Guo, Yuming Guo, H. Rex Gaskinsc, Bingkun Zhang*. 2017. Zinc enhances intestinal epithelial barrier function through the PI3K/AKT/mTOR signaling pathway in Caco-2 cells.Journal of Nutritional Biochemistry. 2017. 43: 18–26.

[9]张炳坤,刘璇,呙于明. 发明专利.一种高粘附益生性屎肠球菌及其应用. 专利号:ZL201611125252.2.授权时间2021.02.02.

[10]张炳坤,董元洋,许彦飞,呙于明. 发明专利.一种车前抗氧化作用成分的提取方法.专利号:ZL201710044244.3 授权时间2019.03.22.

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