分子醫(yī)學(xué)是用分子生物學(xué)理論和方法研究重要疾病的分子機(jī)理和防治手段,屬基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)范疇,以基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)緊密結(jié)合臨床為宗旨。
人類基因組解密預(yù)示著從分子水平研究基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)將會飛速發(fā)展,醫(yī)學(xué)科學(xué)的發(fā)展也會進(jìn)一步深入分子水平。為此,我們成立了分子醫(yī)學(xué)教育重點(diǎn)實(shí)驗室,運(yùn)用分子生物學(xué)的技術(shù)和方法從分子水平研究疾病發(fā)生發(fā)展的機(jī)制,并從中尋找到相關(guān)疾病的治療和預(yù)防措施。
主要研究方向
、僦炯(xì)胞分化的機(jī)制與肥胖及相關(guān)疾病
、谛难芟到y(tǒng)重構(gòu)的分子機(jī)制
③腫瘤細(xì)胞信號傳導(dǎo)的變化與惡性行為
、苊庖卟“l(fā)病機(jī)制及防治對策
、菀园唏R魚為模式生物研究發(fā)育遺傳學(xué)和疾病功能基因組
、奚锎蠓肿咏Y(jié)構(gòu)功能與生物技術(shù)新藥的設(shè)計和研制
近年來主要科研項目和成果
1.注射用重組鏈激酶(r-SK)的研制、開發(fā)和臨床應(yīng)用我國第一個有自主知識產(chǎn)權(quán)的一類生物技術(shù)新藥,已轉(zhuǎn)讓給上海復(fù)星集團(tuán)。
用于急性心肌梗塞癥溶栓治療,已搶救 40000 余患者獲國家科技進(jìn)步二等獎(2001年)
2001年中國發(fā)明專利金獎
2.注射用重組雙功能水蛭素(r-RGD-Hirudin)的研制通過晶體結(jié)構(gòu)分析,計算機(jī)分子結(jié)構(gòu)模擬和分子對接模擬,以及分子動力學(xué)等研究,以蛋白質(zhì)分子構(gòu)效關(guān)系為理論基礎(chǔ),成功地設(shè)計研制具有抗凝血酶活性和抗血小板聚集的重組雙重功能水蛭素,為創(chuàng)新性一類生物技術(shù)新藥。等效對比試驗證明:r-RGD-Hirudin 的臨床劑量是野生型水蛭素劑量的 1/2-1/3,幾乎未發(fā)現(xiàn)出血等不良反應(yīng)。
已獲得臨床試用證書;中國發(fā)明專利已經(jīng)公開;相關(guān)論文已被Throm. & Haemost接受。
適應(yīng)癥為:血管吻合術(shù)后的抗凝、防栓治療缺血行冠狀動脈綜合征
3.趨化因子在病毒性心肌炎發(fā)病機(jī)制中的作用及新型病毒性心肌炎疫苗的研制
根據(jù)病毒性心肌炎患者的心肌組織中有大量炎癥細(xì)胞浸潤的特點(diǎn),提出病毒性心肌炎的發(fā)病機(jī)制可能與病毒感染后改變了心肌趨化因子表達(dá)譜有關(guān)。該研究首先通過體內(nèi)、外實(shí)驗研究發(fā)現(xiàn)病毒性心肌炎心肌組織中19種代表性趨化因子的表達(dá)發(fā)生成簇性變化,繼而深入研究了在病毒性心肌炎發(fā)病中可能有重要意義的趨化因子 MCP-1。結(jié)果顯示B型柯薩奇病毒(CVB3)上調(diào)心肌組織/心肌細(xì)胞表達(dá)MCP-1水平,進(jìn)一步研究證實(shí)MCP-1加強(qiáng)CVB3致VMC的作用;MCP-1通過CCR2直接趨化或增強(qiáng)心肌細(xì)胞招募單個核細(xì)胞在病毒性心肌炎心肌組織局部浸潤,說明了MCP-1在病毒性心肌炎發(fā)病中所起的作用,有較強(qiáng)的理論意義和潛在的應(yīng)用前景。前期研究論文已發(fā)表在J. Virology (IF: 5.398)。B3型柯薩奇病毒(CVB3)系腸道粘膜感染病毒,其感染是導(dǎo)致約50%的人類急性及慢性心肌炎、25%擴(kuò)張性心肌病的重要原因,但迄今缺乏有效的防治手段,亦無CVB3疫苗或病毒性心肌炎疫苗。因此研制新型有效的CVB3防治疫苗具有重要意義。已經(jīng)成功建立并優(yōu)化了CVB3病毒性心肌炎小鼠模型,并完成新型病毒性心肌炎Chitosan-DNA 基因疫苗的設(shè)計和構(gòu)建,完成該疫苗在小鼠體內(nèi)的表達(dá)、分布狀況,獲得疫苗經(jīng)滴鼻免疫后誘導(dǎo)粘膜IgA和CTL,在小鼠模型上驗證獲得完全的保護(hù)效應(yīng)。申請并公開了相關(guān)專利(一種病毒性心肌炎基因疫苗及其制備方法和應(yīng)用 發(fā)明專利號申請?zhí)枺?3116 329.7 公開號: cn? 1535725A),同時以該研究為核心的文章已在國際疫苗的專業(yè)權(quán)威雜志《Vaccine》上發(fā)表。
4.血管系統(tǒng)重構(gòu)的分子機(jī)制和相關(guān)中藥的研究
心血管重構(gòu)是高血壓、心肌缺血、心肌梗死、代謝綜合癥等威脅我國人民健康的若干常見疾病病理變化的共同通路,其機(jī)制至今不明,以致目前臨床干預(yù)心血管重構(gòu)的治療手段有限,因此,心血管重構(gòu)機(jī)制的研究成為國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)和前沿領(lǐng)域。我們以心血管重構(gòu)的關(guān)鍵分子(維甲酸受體、尾加壓素II及其受體等)的功能調(diào)控機(jī)制,和調(diào)控異常在心血管重構(gòu)發(fā)生中所引起的作用,提出誘導(dǎo)分化逆轉(zhuǎn)心肌重構(gòu)的觀點(diǎn),并通過系統(tǒng)的實(shí)驗證實(shí)了這一新觀點(diǎn),有關(guān)論文發(fā)表在 Am J Physiol 和 J Appl Physiol 上,于2004年獲教育部提名國家自然科學(xué)二等獎,以及中國發(fā)明專利已授權(quán),專利號。在研究心血管系統(tǒng)重構(gòu)的同時,試用了一系列天然植物單體,篩選出一個作用于心血管的單體,在高血壓動物模型中分別具有心臟保護(hù)作用和降壓作用,提出高血壓治療措施新觀點(diǎn)。成果已申請專利。
5.肥胖及相關(guān)疾病藥物靶位基因的研究
用前脂肪細(xì)胞(3T3-L1)向脂肪細(xì)胞分化模型和飲食性肥胖模型證明轉(zhuǎn)錄因子C/EBP家族調(diào)控脂肪細(xì)胞分化和脂肪組織形成。發(fā)現(xiàn)單味中藥地黃提取液抑制脂肪細(xì)胞分化、降低飲食性肥胖動物脂肪組織形成和體重,并降低血脂水平;其分子機(jī)制為抑制轉(zhuǎn)錄因子C/EBP系統(tǒng)及其控制的脂肪合成關(guān)鍵酶。利用LC/MS將地黃分為18個組分,其中Hx組分活性占總提取液活性的50%,對Hx作進(jìn)一步分離、純化,已證明有效成分之一為Betain,用上述細(xì)胞模型和動物模型證明Betain抑制脂肪細(xì)胞分化和飲食性肥胖,其作用靶位點(diǎn)為抑制轉(zhuǎn)錄因子 c/EBPα、β基因的表達(dá),相關(guān)論文將送Nature Chemical Biology。中國發(fā)明專利授權(quán)號:ZL 01105857.9。糖尿病、高血壓、動脈粥樣硬化和冠心病與肥胖密切相關(guān),發(fā)病率逐年增高,嚴(yán)重威脅人類生命和健康。本項目研究脂肪細(xì)胞分化的基因調(diào)控和中藥抑制脂肪細(xì)胞分化及其機(jī)理,在理論和應(yīng)用兩方面都有收獲,將努力發(fā)掘特異性中藥,安全有效地防治肥胖。
6.模式生物斑馬魚發(fā)育遺傳與疾病相關(guān)基因的研究
首次報道Wortmannin處理斑馬魚胚胎導(dǎo)致“雙心畸形”,“雙心”含有獨(dú)立的心室及心房,并呈劑量效應(yīng)關(guān)系,Wortmannin導(dǎo)致“雙心畸形”有特別的時間窗。從分子水平證明Wortmannin通過PI- 3-K和 MLCK 以外的信號通路導(dǎo)致“雙心畸形”。為研究心臟發(fā)育及功能奠定了基礎(chǔ)。論文發(fā)表于BBRC。首次報道肌肉細(xì)胞增強(qiáng)因子2A(MEF2A)的新功能―――調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞的收縮力和收縮頻率。我們用一系列實(shí)驗方法證明MEF2A 在斑馬魚胚胎心肌細(xì)胞中表達(dá)。斑馬魚敲除MEF2A基因后,心肌細(xì)胞收縮力和收縮頻率明顯降低,心前區(qū)淤血。細(xì)胞水平研究發(fā)現(xiàn)心肌細(xì)胞內(nèi)肌節(jié)組裝紊亂。分子水平研究發(fā)現(xiàn)形成肌節(jié)的結(jié)構(gòu)蛋白基因表達(dá)受到影響。這些現(xiàn)象為人類遺傳性心肌擴(kuò)張病和新生兒心力衰竭的發(fā)病提供了遺傳學(xué)基礎(chǔ)。論文已發(fā)表于FEBS LETTER。我們于2002年從美國引進(jìn)全自動斑馬魚養(yǎng)殖系統(tǒng),迅速開展發(fā)育遺傳學(xué)與疾病功能基因組研究,二年來我們在上述國際期刊發(fā)表文章2篇,中國科學(xué)等期刊3篇,申請發(fā)明專利3項。