环境铅污染致儿童脑功能损伤的研究及防治策略

【铅的神经毒性机制及防护】 该项目由第四军医大学等2单位陈景元等11人承担完成。项目开展了对环境铅污染致儿童脑功能损伤机制及防治策略的研究。主要研究成果：①首次发现二价金属转运蛋白1 （DMT1）是铅进入脑组织的重要蛋白，ERK信号通路和Fe2+能够调控DMT1的表达；发现携带铁应答元件（IRE）的DMT1 （DMT1+IRE）参与其转运过程。证实铅暴露可引起紧密连接蛋白表达异常，导致BBB结构损伤，使铅易于由血循环进入脑组织，并损害大脑的内稳态平衡。②发现铅通过mTOR通路影响神经元自噬的水平，是诱导神经元损伤的关键分子机制；证实铅能够通过氧化应激途径诱导细胞凋亡，从而诱导突触可塑性改变及神经元损伤。③率先从胶质细胞的角度证实小胶质细胞活化及其活化后分泌的细胞因子在铅神经毒性中的关键作用。④首次发现并提出“突触可塑性范围”定量表征新概念。通过MRS技术证实铅可使前额皮质及海马形态发生改变，并阐明铅暴露与ADHD存在显著地相关性。⑤证实铁、硒、米诺环素等可以通过拮抗铅损伤的不同作用途径，从而缓解神经元的损伤和/或突触可塑性的改变，从而抑制铅的神经毒性作用。项目发表论文被SCI收录43篇，论文影响因子总计137.1，单篇他引最高32次；获得国家授权专利7件；特邀国内国际会议报告28次。该项目获2014年度陕西省科学技术奖一等奖。

（成果处）

【低硒条件下T-2毒素中毒与大骨节病病因及发病机制关系研究】 该项目由西安交通大学陈静宏等9人承担完成。项目以儿童KBD患者为研究对象，应用流行病学、动物模型、细胞生物学和分子生物学技术，对KBD病因和发病机制进行了更系统更科学地研究，为KBD的早期诊断和防治提供了系统的理论和技术支持。创新性成果：①低硒营养条件下T-2毒素中毒与KBD的病因学关系研究。针对长期困扰KBD病因不清的问题，发现KBD病情虽然呈下降趋势，但病情呈波浪形变化；病区患儿和正常儿童的抗氧化水平普遍高于非病区儿童，病区儿童处于高氧化应激状态，致病因子仍存在于病区；国内KBD病区粮食及儿童体内血硒和发硒水平明显低于非病区，粮食T-2毒素含量明显高于非病区，首次提出环境低硒和粮食T-2毒素污染是KBD发病两个不可缺少的发病因素。②复制了低硒条件下T-2毒素中毒动物模型。模拟病区致病环境和过程，给予新生断乳大鼠低硒饲料饲养一个月，测定全血谷胱甘肽过氧化物酶和全血硒，确定低硒饲料组大鼠机体处于硒缺乏状态，再给予不同剂量和时间T-2毒素饲养，出现类似人类KBD关节软骨病理学改变，首次成功建立低硒条件下T-2毒素中毒的大鼠关节软骨KBD动物模型，支持低硒条件下T-2毒素中毒与KBD的病因学关系。③提出了KBD新的发病机制理论。通过对低硒条件下T-2毒素中毒的大鼠动物模型与人类KBD软骨的比较研究，发现KBD儿童和低硒条件下T-2毒素中毒大鼠模型软骨组织都有氧化损伤，二者关节软骨深层坏死是过度氧化所致软骨细胞死亡；低硒条件下T-2毒素对软骨细胞是双重的重度氧化损伤，继而引起软骨细胞的一系列损伤性反应，使软骨组织IL-6、IL-1β和TNF-α水平升高，而升高的IL-6、IL-1β和TNF-α进一步上调MMPs水平，同时下调TIMPs水平，MMP/TIMP比例升高引起了胶原蛋白II降解和机制破坏；低硒条件下T-2毒素可以上调凋亡调节蛋白P-53、 caspase-3、 Bax表达水平，下调Bc1-2蛋白表达水平，以及软骨基质的破坏共同促进了软骨细胞凋亡性死亡，这些分子和细胞水平的改变均在KBD儿童血清和软骨检测中得到相似的结果。项目发表学术论文51篇，其中被SCI收录12篇、被Medline数据库收录18篇，他引271次。该项目获2014年度陕西省科学技术奖二等奖。

（成果处）

【基于波普分析技术推断死亡时间的新方法研究】该项目由西安交通大学王振原等9人承担完成。项目利用傅立叶变换光谱（Fourier transform infrared spectroscopy， FTIR）和电阻抗频谱技术（electric impedance spectroscopy， EIS）推断死亡时间。主要研究成果：①运用波谱分析技术检测尸体生物大分子死后变化规律，构建了波普技术推断死亡时间的实验动物数据库及多个数学回归模型，为法医现场应用奠定了理论基础，为今后大规模人尸体现场研究建立了快捷、可信的技术方法。②针对不同条件下的死亡案件，通过对温度、湿度、风速、尸体性别、年龄、死亡原因等影响因素的分析发现，温度是影响死后物质降解的最主要因素，在国内外首次提出了“死亡时间推断中的温度系数”的概念，并对此进行了进一步研究显示，温度每升高5℃，尸体肝组织蛋白质的降解速度提升8%～10%。③采用新方法实现了对尸体组织的原位测量、分析，不破坏组织结构，数据误差小，获取的信息量大，且简捷、快速，满足了法医学现场实践工作的需求，能有效支持警方快速展开调查工作，提高破案率。④使用现代快速分析技术为经典法医病理学的研究与应用建立了简洁新方法，开创了新通道，拓展了现代光谱化学分析技术在法庭科学的应用范围，使其从无机物的分析、定性扩展为对有机物、生物大分子的定性、定量。⑤为死后物质的化学分析提供了理论支持和实验数据，在食物保鲜领域也有一定价值。项目发表学术论文23篇，其中被SCI收录13篇。该项目获2013年陕西省高等教育科研成果一等奖，获2014年度陕西省科学技术奖二等奖。

（成果处）

【恶性肿瘤特异性靶向治疗分子靶点筛选及应用研究】 该项目由第四军医大学张惠中等9人承担完成。项目研究内容：①首次证明Survivin，Stathmin基因启动子为肿瘤特异性启动子。利用肿瘤特异性Survivin启动子调控针对Stathmin的RNA i，为肿瘤治疗提供了新思路。②在获得了Stathmin、 Survivin、 AFP、 hTERT等多种恶性肿瘤特异性启动子的基础上，首次对多种肿瘤特异性启动子的活性进行了比较分析，最终筛选出活性最强的Stathmin启动子。进一步分析了Stathmin、Survivin、 AFP、 hTERT等多种恶性肿瘤特异性启动子核心序列，显示了较好的应用前景。③首次证实了恶性肿瘤产生、发展过程中多种信号通路的关键分子的相互作用。抑癌基因p53可以通过转录调控因子Egr-1下调Stathmin的表达；PI3K/AKT信号通路在三氧化二砷引起的Stathmin表达水平降低过程中发挥重要作用；泛素连接酶Rlim可特异性介导Stathmin降解。这些新的信号转导通路的深入研究为恶性肿瘤的特异性生物治疗策略的开发奠定了实验基础。④成功将肿瘤特异性启动子技术与RNAi技术、治疗性腺病毒技术相结合并特异性调控目的基因表达，有效提高肿瘤细胞对化疗药物和放射治疗的敏感性，为肿瘤辅助治疗提供新的手段。研究显示，应用肿瘤特异性Stathmin启动子、Survivin启动子结合RNAi技术，针对乳腺癌、宫颈癌、白血病等各类恶性肿瘤的基因治疗，无论在细胞水平还是在动物体内均获得了高特异性和高效性，实现了靶向调控，取得良好的抑瘤效果。项目发表论文39篇，其中被SCI收录19篇，被引用216次；被CNKI引用16篇，他引91次。该项目获2014年度陕西省科学技术奖二等奖。

（成果处）(www.xing528.com)

【中医药治疗帕金森病疗效机制的实验研究】 该项目由陕西中医学院王亚丽等9人承担完成。项目主要针对疑难性脑病——帕金森病（Parkinson's disease，PD）而开展相关动物实验研究。初步研究结论表明：中药复方疏筋解毒方对于帕金森病模型大鼠具有较好的治疗作用，其治疗机理在于改善PD大鼠行为学及影响黑质纹状体内多巴胺（DA）代谢，以及干预内质网应激，保护帕金森病模型大鼠黑质多巴胺能神经元内环境的稳态，从而起到对黑质神经元的保护作用。研究主要内容：①通过检测黑质纹状体局部DA及其代谢物的含量，了解疏筋解毒方药在DA代谢过程中的作用。②通过对Bc1-2mRNA/BaxmRNA调控基因阳性表达率的检测，观察该中药复方是否能从基因水平调控基因表达，从而起到对多巴胺能神经元的保护作用。实验研究结果表明：疏筋解毒方能够有效改善PD大鼠的行为学异常，具有增加中脑DA含量，调控基因表达等作用，为中医药治疗帕金森提供了实验依据。进一步结合帕金森病发病的年龄特征，与中医“虚、瘀、毒”基本病机理论合理关联，从干预内质网应激角度建立工作假说，提出“疏筋解毒方对帕金森病治疗作用的发挥与黑质内质网氧化应激关联”的观点。开展实验研究，探讨疏筋解毒方能否防御性调整中脑黑质多巴胺能神经元生存内环境，从而减轻或阻抑黑质神经元变性。③针对小胶质细胞（MG）所介导的免疫应答对神经系统多巴胺能神经元的损害，在离体培养基础上，开展了疏筋解毒方对脂多糖（LPS）诱导小胶质细胞激活所介导免疫炎症损伤干预作用的研究，以多角度探讨小胶质细胞的激活与多巴胺能神经元变性、损伤存在的可能机制。此机制是阐明中医药如何治疗帕金森病可能机制的必要内容，在整个实验研究中占有重要的地位。项目发表学术论文30余篇。该项目获2014年度陕西省科学技术奖二等奖。

（成果处）

【女性乳腺癌淋巴结转移规律及临床治疗策略的研究】 该项目由西安交通大学任予等9人承担完成。项目主要研究内容：①通过临行病学研究发现不同种群的乳腺癌患者有各自的淋巴结转移规律，而且职业收入、受教育程度与就诊时乳腺癌的病期、淋巴结转移的几率呈负相关，与接受先进治疗模式的几率呈正相关。②在临床上率先开展前哨淋巴结活检术（SLNB） ，改变了乳腺癌原有的腋窝淋巴结清扫的治疗策略，验证了乳腺癌的淋巴结转移的模式：原发部位→前哨淋巴结→腋窝淋巴结。③在基础研究中发现Her2蛋白的高表达可以异常激活Wnt/ β-catenin信号通路，进而促进乳腺癌细胞的增殖、侵袭和淋巴结转移，揭示了乳腺癌淋巴结转移新的分子机制。④在动物实验中建立人乳腺癌细胞系eGFP-Luc2-MDA-MB-231，可以通过无创性的动物活体成像仪实时观察移植的肿瘤细胞在动物体内的生长状态，为乳腺癌淋巴结转移规律的深入研究提供工具。项目已成功为900余例乳腺癌患者实施了前哨淋巴结活检术，其中，80%的患者因前哨淋巴结阴性而避免了行腋窝淋巴结清扫所带来的痛苦，缩短了住院日，每人减少约1000元的医疗费；采用较为经济的苯醌安莎霉素类抗生素Geldanamycin进行研究，结果发现Geldanamycin可通过降解Her2蛋白抑制Wnt/β-catenin信号传导通路的异常激活，从而抑制Her2阳性乳腺癌细胞的增殖、侵袭和淋巴结转移。项目发表学术论文31篇，他引87次，其中被SCI收录5篇，影响因子共计14.1分，Medline收录2篇。该项目获2014年度陕西省科学技术奖二等奖。

（成果处）

【一种重组人表皮生长因子的新型制备方法】 该发明专利（ZL 2012 1 0181522.7）由陕西省微生物研究所万一等7人承担完成。其目的是提供一种简单、价格低廉的Ssp内含肽系统介导重组人表皮生长因子的制备方法。该方法利用液相切割和离子交换层析代替传统的柱上切割和几丁质亲和层析。采用液相切割代替传统Ssp内含肽系统介导的蛋白纯化方法所用的柱上切割，降低了由于融合蛋白自动裂解造成的目的蛋白的损失；采用离子交换层析替代了昂贵的几丁质亲和层析，大幅度地降低了重组人表皮生长因子的纯化成本，简化了操作步骤，克服了大规模工业化生产重组人表皮生长因子的瓶颈。

（江　莹）