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中国兽医科学2021,51(02〉： 161-168Chinese Veterinary Science网络首发时间：2020-12-ll D01：10.16656/j.issn.l673-4696.2021.0024 中图分类号：S852.734 文献标志码：A文章编号：1673_4696(2021)02-016卜08猪带纟条虫丝氨酸蛋白酶抑制剂Ts-serpin-1对 人巨噬细胞THP-1的免疫调节功能研究毕研丽\刘仲蓉'郭爱疆\张少华、王帅”，才学鹏(1.中国农业科学院兰州兽医研究所家畜疫病病原生物学国家重点实验室，甘肃兰州730046;2.甘肃农业大学动物医学院，甘肃兰州730070;3.中国兽医药品监察所，北京100081)摘要：主要研究猪带绦虫丝氨酸蛋白酶抑制剂Ts-serpin-l(WormBase:TsM_000065700)对宿主THP-1 细胞的免疫调节作用通过设计特异性引物和RT-PCR扩增技术，获得Ts-serpin-1编码序列，用qRT-PCR 分析Ts-serpin-l基因在猜带線虫成虫和中綠期幼虫的表达情况；构建pCold-Ts-serpin-1原核表达栽体，诱导表达纯化重组蛋白Ts-serpin-1;用重组蛋白Ts-serpin-1处理THP-1细胞，采用qRT-PCR和ELISA方法检测Ts-serpin-1处理THP-1细胞后，各炎性细胞因子的变化情况，结果显示：获得的Ts-serpin-1目的基因长度为1149匕口，编码382个氨基酸，含有56卬丨11家族特有的反应中心环。
7^-36叩丨11-1基因在猪带绦虫 成虫和中绦期幼虫均表达，且成虫表达量显著高于幼虫。
重组蛋白Ts-serpin-1的分子质量约为43 ku,可抑 制THP-1细胞促炎性细胞因子IL-6、IL-10、IL- 12、TNF-a、丨FN-y和iNOS2的表达，促进抗炎性细胞因子 1L-10和TGF-y3的分泌表达。
科技部关于病原体与宿主相互作用机制研究等5个项
目验收结果的通知
文章属性
•【制定机关】科学技术部
•【公布日期】2018.08.14
•【文号】国科发基〔2018〕128号
•【施行日期】2018.08.14
•【效力等级】部门规范性文件
•【时效性】现行有效
•【主题分类】科技成果与知识产权
正文
科技部关于病原体与宿主相互作用机制研究等5个项目验收
结果的通知
国科发基〔2018〕128号北京市科学技术委员会：
科技部组织完成了北京生命科学研究所承担的“病原体与宿主相互作用机制研究”等5个项目的结题验收工作，5个项目达到了预期目标，予以通过验收。
附件：北京生命科学研究所2017年结题项目验收结果
科技部
2018年8月14日附件。
2024CB518700重要病原菌与宿主相互作用分子机制的研究重要病原菌与宿主相互作用的研究是微生物学和医学领域的重要课题之一、病原菌通过与宿主相互作用来侵入宿主细胞，感染宿主并引起疾病。
了解病原菌与宿主相互作用的分子机制对于研究疾病的发生和发展，以及开发新的治疗方法具有重要意义。
本文将介绍病原菌与宿主相互作用的分子机制的研究进展。
1.病原菌侵入宿主细胞的机制病原菌通过多种途径侵入宿主细胞，其中一种常见的方式是依赖蛋白质与宿主细胞发生相互作用。
例如，一些细菌通过表面蛋白与宿主细胞上的受体结合，从而使细菌能够侵入宿主细胞。
此外，还有一些细菌通过分泌毒素来损伤宿主细胞的膜，从而进一步侵入细胞。
2.免疫逃逸机制病原菌具有一些免疫逃逸机制，能够干扰宿主的免疫系统，从而保护自己免受宿主的攻击。
例如，一些病原菌能够产生针对宿主细胞的蛋白质酶，从而破坏宿主免疫系统的信号传导。
此外，一些病原菌还能够改变宿主细胞的代谢，使它们对病原菌免疫反应产生敏感性。
3.病原菌感染的信号转导通路病原菌感染宿主后，会激活一系列的信号转导通路，从而导致宿主细胞发生相应的改变。
例如，细菌感染会激活宿主细胞的炎症反应，产生炎症因子，从而吸引更多的免疫细胞进入感染部位。
此外，一些病原菌还能够利用宿主细胞的信号转导通路来促进自身的增殖和传播。
4.宿主的免疫反应宿主细胞感染后会产生一系列的免疫反应，以抵抗病原菌的入侵。
这些免疫反应包括炎症反应、抗菌肽的产生以及细胞免疫等。
研究表明，一些病原菌能够通过激活宿主细胞的信号通路逃避宿主的免疫反应，从而导致感染的持续进行。
以上是病原菌与宿主相互作用分子机制的一些研究进展。
研究人员通过研究这些分子机制，能够更好地理解病原菌与宿主之间的相互作用，以及疾病的发生和发展。
这些研究成果有助于发展新的预防和治疗手段，从而减少感染病的发生和传播。
项目名称：重要病毒跨种间感染与传播致病的分子机制研究首席科学家：高福中国科学院微生物研究所起止年限：2011.1至2015.8依托部门：中国科学院二、预期目标总体目标本项目根据国家新发人类传染病防治上的战略需求，聚焦国际上病毒病研究的前沿，立足于我国重要病毒性传染病发生与流行的现状，选择新型冠状病毒、乙脑病毒、登革病毒、狂犬病毒和流感病毒等对我国具有严重危害或潜在危害的代表性病毒为主要研究对象，运用病毒学、分子生物学、细胞生物学和结构生物学等现代生命科学技术手段，揭示重要病毒尤其是新型病毒在动物宿主中的生态分布特征；解析病毒基因变异和进化规律，阐明病毒跨种间感染与致病的分子基础，在病毒跨种间传播研究基础理论方面有突破，进一步推动我国在该领域的研究达到国际先进水平，为我国新发传染病的防治提供科学支撑。
通过该项目的实施，将不仅培养一批在病毒学研究领域国际创新型拔尖人才和学术骨干，形成具有国际竞争力的团队，而且将建立分子病毒学、分子免疫学和病毒生态学研究等科研基地，为我国新发人传染病的预防与控制水平的持续提升奠定稳固的科学基础。
五年预期目标１．建立自然贮存宿主重要病毒病原生态学研究平台从野生动物中分离新型冠状病毒、尼帕或类似副粘病毒、汉坦病毒、流感病毒；弄清楚SARS病毒直接动物溯源和生态传播链；阐明我国境内蝙蝠体内感染和携带的几种已知人类重要病毒的种类、分布和病毒在蝙蝠等重要贮存动物贮存和传播的分子机理，揭示乙脑病毒在不同动物宿主之间的传播机制与传播关系；明确高致病性禽流感病毒主要疫源地（青海湖流域、洞庭湖）生态的分布、储存方式、生存及消长规律，以及流感病毒在家禽和哺乳动物的生态分布，建立自然宿主动物病毒资源库。
２．阐明重要病毒分子变异和进化的规律以及生物学特性通过对新型冠状病毒、乙脑病毒、尼帕或类似副粘病毒、流感病毒等进行病毒的全基因组序列测定，揭示功能基因组的遗传变异特征；通过基因组信息学特征分析，揭示病毒基因组进化规律。
[5] 王静, 胡曦丹, 李雪松, 等. 国内高血压管理软件的功能特征和健康信息类型分析[J]. 中国慢性病预防与控制, 2019, 27(4): 310-313.[6]国家卫生健康委员会疾病预防控制局, 国家心血管病中心, 中国医学科学院阜外医院, 等. 中国高血压健康管理规范(2019)[J]. 中华心血管病杂志, 2020, 48(1): 10-46.[7] 解武祥, 武阳丰. 高血压健康管理的研究证据[J]. 中华健康管理学杂志, 2016, 10(5): 337-342.[8] 王金明, 王家骥, 欧伟麟, 等. 高血压社区健康管理的现状与发展[J]. 中华健康管理学杂志, 2016, 10(3): 237-241.[9] 李瑞杰. 中国高血压防治指南(2010年修订版)重点内容介绍[J]. 中国临床医生, 2012, 40(2): 69-72.[10]LEE C H, CHANG B Y. Effect of disease improvement with self-measurement compliance (measurement frequency level)in smartcare hypertension management service[J]. Telemed J E Health, 2016, 22(3): 238-245.[11] 范毓芳. 高血压健康管理方案对老年高血压患者治疗依从性的作用分析[J]. 中华养生保健, 2020, 38(1): 162-163.[12] 黄丽. 健康管理模式在老年高血压患者护理中的应用[J]. 中医药管理杂志, 2017, 25(11): 166-167.[13]JENNA H, JON Z, KARLIN B, et al.The outpatient management of hypertension at two Sierra Leonean health centres: A mixed-method investigation of follow-up compliance and patient-reported barriers to care[J]. Afr J Prim Health Care Fam Med, 2020, 12(1): e1-e7.[14] 蒋品, 李结华, 唐海沁, 等. 某功能社区职业人群高血压规范化管理效果评价[J]. 中国临床医生杂志, 2019, 47(12): 1419-1422.[15] 周在霞, 张学娥, 岳丽华, 等. 高血压合并脑梗死偏瘫患者早期康复健康管理与护理[J]. 中国实用护理杂志, 2020, 36(6): 419-423.[16] 皮林, 赵欣, 杨菊, 等. 高血压社区-医院分级管理效果及其影响因素分析[J]. 中国医刊, 2014, 49(3): 24-27.[17]胡燕, 梁治学, 朱儒. 居民健康档案在老年高血压健康管理中的应用价值[J]. 中国老年学杂志, 2019, 39(24): 6104-6106.收稿日期：2020-12-11；修回日期：2021-01-29（本文编辑：高天虹）拳、戏曲、病友交流会等活动，调解自身心态与心情，树立信心，积极配合治疗管理；同时，动员患者家属给予患者充分的关爱与支持，日常多陪伴、多与患者沟通，努力培养患者乐观向上的精神，及时发现患者存在的不良情绪；定期举办高血压健康知识讲座，积极邀请患者及家属参与，全面讲解高血压发病原因、治疗原则、防治要点等知识[17]，令患者充分了解自身疾病的可防性与可控性，充分认识按时服药、血压监测、健康生活的重要性；同时，可由签约护士评估患者掌握程度，并给予针对性、个体化的健康教育，努力提升患者对自身疾病与治疗的认知程度。
项目名称：动物重要病原菌功能基因组与分子致病机理研究首席科学家：周锐华中农业大学起止年限：2012.1-2016.8依托部门：教育部湖北省科技厅一、关键科学问题及研究内容（一）拟解决的关键科学问题1．病原菌在动物和人中的流行与传播机制结核病是全球死亡人数最高的人类传染病，主要由结核分枝杆菌引起，但在发展中国家，牛结核是人结核的重要传染源，10％的人结核是由牛结核引起的。
牛结核主要由牛分枝杆菌引起，但国内外关于牛感染人结核的证据越来越多。
在上一个973计划项目中我们发现，我国分菌证实的牛结核中，46％为人结核分枝杆菌，54％为牛分枝杆菌；牛结核呈上升蔓延趋势，但我国结核分枝杆菌复合群在牛和人间的相互传播尚缺乏系统研究。
猪链球菌有33个血清型，除在动物间流行外，1型、2型、4型、14型和16型对人致病，是致成人脑膜脑炎的重要病原菌之一。
前期研究证实，除2型外的其它血清型有增加趋势。
副猪嗜血杆菌虽然未见感染人的报道，但它是当前危害世界养猪业最重要的病原菌之一，其血清型和致病性的多样性是兽医临床诊断与防控的最大挑战。
因此，结核和猪链球菌在动物和人中的流行与传播规律、猪链球菌和副猪嗜血杆菌优势血清型和致病性的动态变化、病原菌毒力多样性和抗原多样性的遗传基础等，是本项目拟解决的关键科学问题之一。
2．病原菌的蛋白质互作与基因调控网络在后基因组时代，生命科学领域的研究人员面临的问题不再仅仅是某个基因、某个蛋白质等单个分子的功能，而是由分子之间相互作用形成的极其复杂的调控网络，从系统生物学的角度认识生命活动规律。
结核分枝杆菌和猪链球菌是两种重要的人兽共患病原菌，研究病原菌蛋白质－蛋白质相互作用网络与基因调控网络是理解其基因和蛋白质网络结构及功能的基础和关键，继而理解病原菌的生长、代谢、毒力调控、致病机制、耐药机制等重要科学问题，并为病原菌防治提供新的药物靶标和策略。
3．病原菌的致病与免疫逃避的机制传染病的发生、发展与转归是病原微生物与宿主相互作用的结果，不同病原菌有其特殊的感染、致病、免疫应答和免疫逃避的机制。
刘雪晴，吕欣然，白凤翎，等. 基于群体感应的弧菌生物膜形成、耐药性及其控制研究进展[J]. 食品工业科技，2023，44（2）：445−452. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022020156LIU Xueqing, LÜ Xinran, BAI Fengling, et al. Biofilm Formation, Antimicrobial Resistance and Control of Vibrio Based on Quorum Sensing: A Review[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(2): 445−452. (in Chinese with English abstract). doi:10.13386/j.issn1002-0306.2022020156· 专题综述 ·基于群体感应的弧菌生物膜形成、耐药性及其控制研究进展刘雪晴1，吕欣然1,2, *，白凤翎1，励建荣1（1.渤海大学食品科学与工程学院，辽宁锦州 121013；2.大连工业大学，海洋食品精深加工关键技术省部共建协同创新中心，辽宁大连 116034）摘 要：弧菌属是一种水生革兰氏阴性致病菌，既可引起人类食物中毒和伤口感染，还容易导致海产品腐败变质。
由群体感应调控的生物被膜形成是造成弧菌产生耐药性和感染的重要原因。
本文针对弧菌的群体感应、生物膜形成和耐药性产生之间的机制进行综述，概述了弧菌群体感应系统，论述了弧菌群体感应系统与其生物膜形成的相关性，从限制杀菌剂渗透、引发细菌表型适应性和耐药基因水平传递三方面重点阐述了弧菌生物膜形成对其耐药性的影响，并进一步总结了化学合成类、植物源和微生物源等群体感应抑制剂控制弧菌生物膜的研究现状，旨在为解决弧菌引起腐败和食源性疾病控制提供借鉴与参考。
附件：973计划2011-2012年项目清单项目编号项目名称项目首席科学家项目第一承担单位项目依托部门2011CB012800多时空脉冲强磁场成形制造基础研究李亮华中科技大学教育部2011CB012900 新型能源装备中大型锻件均质化热制造的科学基础李建国上海交通大学上海市科学技术委员会教育部2011CB013000激光微纳制造新方法和尺度极限基础研究姜澜北京理工大学工业和信息化部2011CB013100 高性能LED制造与装备中的关键基础问题研究刘岩深圳清华大学研究院深圳市科技工贸和信息化委员会2011CB013200 空间光学先进制造基础理论及关键技术研究李圣怡中国人民解放军国防科学技术大学中国人民解放军国防科学技术大学2011CB013300 人体运动功能重建的生机电一体化科学基础朱向阳上海交通大学上海市科学技术委员会教育部2011CB013400机械装备再制造的基础科学问题张洪潮大连理工大学教育部2011CB013500 大型水利水电工程高陡边坡全生命周期性能演化与安全控制周创兵武汉大学教育部湖北省科学技术厅2011CB013600 近海重大交通工程地震破坏机理及全寿命性能设计与控制杜修力广州大学广东省科学技术厅中国地震局—1—项目编号项目名称项目首席科学家项目第一承担单位项目依托部门2011CB013700深海工程结构的极端环境作用与全寿命服役安全滕斌大连理工大学教育部2011CB013800 城市轨道交通地下结构性能演化与感控基础理论朱合华同济大学上海市科学技术委员会教育部2012CB113900 主要蔬菜重要品质性状形成的遗传机理与分子改良黄三文中国农业科学院蔬菜花卉研究所农业部2012CB114000主要粮食作物重大病害控制的基础研究彭友良中国农业大学教育部2012CB114100害虫暴发成灾的遗传与行为机理康乐中国科学院动物研究所中国科学院2012CB114200作物应答盐碱胁迫的分子调控机理郭岩中国农业大学教育部2012CB114300作物水分高效利用机理与调控的基础研究宋纯鹏河南大学河南省科学技术厅2012CB114400 海水养殖动物主要病毒性疫病爆发机理与免疫防治的基础研究宋林生中国科学院海洋研究所山东省科学技术厅中国科学院2012CB114500木材形成的调控机制研究卢孟柱中国林业科学研究院国家林业局2012CB114600 家蚕关键品质性状分子解析及分子育种基础研究夏庆友西南大学重庆市科学技术委员会教育部2012CB214700 中国南方古生界页岩气赋存富集机理和资源潜力评价肖贤明中国科学院广州地球化学研究所中国科学院—2—项目编号项目名称项目首席科学家项目第一承担单位项目依托部门2012CB214800 中国早古生代海相碳酸盐岩层系大型油气田形成机理与分布规律刘文汇中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院中国石油化工集团公司2012CB214900低品质煤大规模提质利用的基础研究刘炯天中国矿业大学江苏省科学技术厅2012CB215000 绿色低碳导向的高效炼油过程基础研究卢春喜中国石油大学（北京）中国石油天然气集团公司2012CB215100大规模风力发电并网基础科学问题研究袁小明华中科技大学教育部2012CB215200 智能电网中大规模新能源电力安全高效利用基础研究刘吉臻华北电力大学教育部2012CB215300 草本能源植物培育及化学催化制备先进液体燃料的基础研究马隆龙中国科学院广州能源研究所中国科学院广东省科学技术厅2012CB215400碳基燃料固体氧化物燃料电池体系基础研究韩敏芳中国矿业大学（北京）教育部2012CB215500 基于贵金属替代的新型动力燃料电池关键技术和理论基础研究孙公权中国科学院大连化学物理研究所中国科学院2012CB315600 新型宽带大动态毫米波器件及应用中的微波光子学基础研究郑小平清华大学教育部2012CB315700 面向宽带泛在接入的微波光子器件与集成系统基础研究纪越峰北京邮电大学教育部2012CB315800 面向服务的未来互联网体系结构与机制研究刘韵洁中国科学院计算技术研究所中国科学院—3—项目编号项目名称项目首席科学家项目第一承担单位项目依托部门2012CB315900 可重构信息通信基础网络体系研究兰巨龙中国人民解放军信息工程大学河南省科学技术厅2012CB316000能效与资源优化的超蜂窝移动通信系统基础研究牛志升清华大学教育部2012CB316100 高移动性宽带无线通信网络重点理论基础研究范平志西南交通大学教育部四川省科学技术厅2012CB316200海量信息可用性基础理论与关键技术研究李建中哈尔滨工业大学工业和信息化部2012CB316300面向公共安全的社会感知数据处理谭铁牛中国科学院自动化研究所中国科学院2012CB316400 面向公共安全的跨媒体计算理论与方法庄越挺浙江大学教育部浙江省科学技术厅2012CB316500基于新一代测序的生物信息学理论与方法张学工清华大学教育部2012CB416600 华北克拉通前寒武纪重大地质事件与成矿翟明国中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院2012CB416700华夏地块中生代陆壳再造与巨量金属成矿蒋少涌南京大学教育部2012CB416800 我国富铁矿形成机制与预测研究张招崇中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部2012CB416900 我国主要人工林生态系统结构、功能与调控研究朱教君中国科学院沈阳应用生态研究所中国科学院—4—项目编号项目名称项目首席科学家项目第一承担单位项目依托部门2012CB417000 长江中游通江湖泊江湖关系演变及环境生态效应与调控杨桂山中国科学院南京地理与湖泊研究所水利部中国科学院2012CB417100 典型流域陆地生态系统-大气碳氮气体交换关键过程、规律与调控原理郑循华中国科学院大气物理研究所中国科学院2012CB417200 我国持续性重大天气异常形成机理与预测理论和方法研究翟盘茂中国气象科学研究院中国气象局2012CB417300 西南印度洋洋中脊热液成矿过程与硫化物矿区预测周怀阳同济大学教育部上海市科学技术委员会2012CB417400 热带太平洋海洋环流与暖池的结构特征、变异机理和气候效应王凡中国科学院海洋研究所中国科学院山东省科学技术厅2012CB517500脂代谢紊乱导致脂肪肝及高脂血症发生的机制管又飞北京大学教育部2012CB517600 常见肾小球疾病发病机制及其早期诊断刘志红中国人民解放军南京军区南京总医院中国人民解放军总后勤部卫生部江苏省科学技术厅2012CB517700慢性肾脏病进展的机制研究侯凡凡南方医科大学广东省科学技术厅2012CB517800 环境代谢因素致高血压机制及其干预措施的研究祝之明中国人民解放军第三军医大学中国人民解放军总后勤部卫生部重庆市科学技术委员会2012CB517900 儿童孤独症的遗传基础及其致病的机制研究夏昆中南大学湖南省科学技术厅教育部—5—项目编号项目名称项目首席科学家项目第一承担单位项目依托部门2012CB518000 重大心血管疾病相关GPCR新药物靶点的基础研究肖瑞平北京大学教育部2012CB518100 严重创伤重要组织器官修复再生的细胞与分子机制研究付小兵中国人民解放军总医院中国人民解放军总后勤部卫生部2012CB518200 高原低氧环境的快速习服与长期适应机制研究范明中国人民解放军军事医学科学院基础医学研究所中国人民解放军总后勤部卫生部2012CB518300 前列腺癌分子机制与干预的研究孙颖浩中国人民解放军第二军医大学中国人民解放军总后勤部卫生部上海市科学技术委员会2012CB518400 治疗心血管疾病有效方剂组分配伍规律研究张伯礼天津中医药大学国家中医药管理局天津市科学技术委员会2012CB518500 经穴效应循经特异性规律及关键影响因素基础研究梁繁荣成都中医药大学国家中医药管理局四川省科学技术厅2012CB518600 基于微血管病变性疾病的营卫“由络以通、交会生化”研究吴以岭河北以岭医药研究院有限公司国家中医药管理局河北省科学技术厅2012CB518700 重要病原菌与宿主相互作用分子机制的研究戈宝学同济大学教育部上海市科学技术委员会2012CB518800 动物重要病原菌功能基因组与分子致病机理研究周锐华中农业大学教育部湖北省科学技术厅2012CB518900病毒与细胞相互作用导致炎症的基础研究吴建国武汉大学教育部—6—项目编号项目名称项目首席科学家项目第一承担单位项目依托部门2012CB519000 重要病毒持续性感染形成和维持的分子机制研究袁正宏复旦大学教育部上海市科学技术委员会2012CB619100 新型医用材料的功能化设计及生物适配基础科学问题研究王迎军华南理工大学教育部2012CB619200 高性能近红外InGaAs探测材料基础研究及其航天应用验证龚海梅中国科学院上海技术物理研究所中国科学院上海市科学技术委员会2012CB619300 全组分可调III族氮化物半导体光电功能材料及其器件应用沈波北京大学教育部2012CB619400铁性智能材料的高性能化研究任晓兵西安交通大学教育部2012CB619500 航空高性能铝合金材料的基础研究张新明中南大学湖南省科学技术厅教育部2012CB619600 先进金属基复合材料制备科学基础张荻上海交通大学上海市科学技术委员会2012CB719700城市高层建筑重大火灾防控关键基础问题研究孙金华中国科学技术大学中国科学院公安部2012CB719800 城市固体废弃物填埋孕育环境灾害与可持续防控的基础研究陈云敏浙江大学教育部浙江省科学技术厅2012CB719900 高分辨率遥感数据精处理和空间信息智能转化的理论与方法单杰武汉大学教育部2012CB720000行星表面精确着陆导航与制导控制问题研究崔平远北京理工大学工业和信息化部—7—项目编号项目名称项目首席科学家项目第一承担单位项目依托部门2012CB720100 大型客机座舱内空气环境控制的关键科学问题研究陈清焰天津大学教育部天津市科学技术委员会2012CB720200大型客机主要气动噪声机理及先进控制方法研究孙晓峰北京航空航天大学工业和信息化部2012CB720300 乙炔法聚氯乙烯生产过程的高效、节能、减排科学基础张金利石河子大学新疆生产建设兵团科学技术局2012CB720400钢铁生产过程高效节能基础研究张欣欣北京科技大学教育部2012CB720500 化工过程物质与能量高效利用的集成优化基础研究钱锋浙江大学教育部浙江省科学技术厅2012CB720600基于核酸的重大疾病诊断新策略和新技术研究周翔武汉大学教育部2012CB720700 中国语言相关脑功能区与语言障碍的关键科学问题研究谭力海香港大学深圳研究院深圳市科技工贸和信息化委员会2012CB720800 食品加工过程安全控制理论与技术的基础研究陈坚江南大学教育部江苏省科学技术厅2012CB720900 脆弱性硅酸盐质文化遗产保护关键科学与技术基础研究罗宏杰中国科学院上海硅酸盐研究所上海市科学技术委员会中国科学院国家文物局2012CB721000微生物药物创新与优产的人工合成体系冯雁上海交通大学教育部—8—项目编号项目名称项目首席科学家项目第一承担单位项目依托部门2012CB721100 新功能人造生物器件的构建与集成赵国屏中科院上海生科院中国科学院上海市科学技术委员会2012CB821200 空间合作目标运动再现中跨尺度控制的前沿数学问题贾英民北京航空航天大学工业和信息化部2012CB821300 光频标关键物理问题与技术实现高克林中国科学院武汉物理与数学研究所中国科学院2012CB821400 高通量中子散射在凝聚态物质磁相互作用方面的前沿研究戴鹏程中国科学院物理研究所中国科学院2012CB821500 高分子非晶液-固转变的基本问题研究安立佳中国科学院长春应用化学研究所中国科学院2012CB821600 若干重要元素的有机化学前沿周其林南开大学教育部天津市科学技术委员会2012CB821700有机分子基框架多孔材料的前沿研究苏成勇中山大学教育部2012CB821800 射电波段的前沿天体物理课题及FAST早期科学研究李菂中国科学院国家天文台中国科学院2012CB821900 四亿年以来中国陆地生物群演变及其与环境的关系周忠和中国科学院古脊椎动物与古人类研究所中国科学院2012CB822000晚中生代温室地球气候-环境演变王成善中国地质大学（北京）教育部2012CB822100肿瘤的糖化学生物学前沿研究叶新山北京大学教育部—9—。
项目名称：重要病原菌与宿主相互作用分子机制的研究首席科学家：戈宝学同济大学起止年限：2012.1-2016.8依托部门：教育部上海市科委一、关键科学问题及研究内容本项目将紧密围绕细菌性传染病防控和国家安全（生物反恐）等国家重大需求，以重要胞内病原菌土拉杆菌，结核杆菌和鼠疫菌为模型，系统地研究病原菌和宿主之间相互作用的分子机制，拟重点研究解决以下关键科学问题：1.胞内病原菌侵入宿主细胞的分子调控机制？2.胞内病原菌在宿主细胞内存活的分子调控机制？3.胞内病原菌因子如何干扰宿主细胞的关键信号通路？主要研究内容为了解决以上三个关键科学问题，本项目拟以重要胞内病原菌土拉杆菌，结核杆菌和鼠疫菌为研究对象，系统地筛选发现鉴定与病原菌侵入及胞内存活相关的病原菌致病因子和宿主因子，研究病原菌和宿主的功能非编码RNA和蛋白质的相互作用，病原蛋白-宿主蛋白之间的相互作用，及泛素及类泛素化蛋白修饰等如何调控病原菌进入宿主细胞并在胞内存活及相关信号通路的分子机制，具体为以下六方面的研究：1. 发现和研究与病原菌侵入及胞内存活相关的宿主细胞因子及分子调控机制：1）研究一些宿主关键免疫分子对病原菌侵入及胞内存活的调控的分子机制；2）筛选与病原菌侵入或存活相关的新的宿主细胞因子并研究其功能机制。
2. 发现和研究与病原菌侵入及胞内存活相关的病原菌因子及分子调控机制：1）利用转座子技术筛选和研究与病原菌侵入或存活相关的病原菌致病因子；2）利用过表达病原菌分泌蛋白组筛选与研究与胞内存活相关的致病因子。
3. 研究非编码RNA-蛋白相互作用调控病原菌侵入及胞内存活的分子机制：1）大规模发现病原菌和宿主新的非编码RNA；2）构建非编码RNA-蛋白相互作用网络；3）研究非编码RNA-蛋白相互作用调控病原菌侵入及胞内存活的分子机制4. 研究病原-宿主蛋白相互作用调控病原菌侵入及胞内存活的分子机制：1）筛选和文献挖掘病原菌-宿主相互作用蛋白；2）构建和分析病原菌-宿主蛋白相互作用网络；3）进行病原和宿主相互作用蛋白的结构免疫学研究；4）研究重要的病原菌和宿主相互作用蛋白调控病原菌侵入及胞内存活的分子机制5. 研究泛素化或类泛素化蛋白等修饰调控病原菌侵入及胞内存活的分子机制；1）研究一类具有重要免疫调控功能的宿主泛素系统中的关键分子在病原菌侵入及胞内存活过程中的调控作用及其分子机制；2）探寻与胞内菌在宿主巨噬细胞中的存活相关的新的泛素连接酶，并研究其免疫调控功能和分子机制；3）发现与宿主泛素及类泛素化系统相关分子相互作用的病原菌蛋白分子，并研究其调控病原菌侵入及胞内存活的分子机制；4）研究胞内菌中含pupylation修饰的蛋白酶体底物蛋白分子与宿主的泛素及类泛素系统相关分子间的相互作用及其调控病原菌侵入及胞内存活的分子机制；；5）泛素及类泛素系统关键分子及其相互作用蛋白的结构免疫学研究6. 研究胞内病原菌干扰宿主免疫细胞的功能及分子机制：1）检测临床结核杆菌感染病人肺巨噬细胞功能的变化及对信号通路的影响；2）研究重要差异分子对巨噬细胞功能的影响及调控病原菌侵入及胞内存活的分子机制；3）检测临床结核菌感染病人CD4+T细胞功能的分化及对信号通路的影响；4）研究重要差异分子对CD4+T细胞功能的影响及通过CD4+T调控病原菌侵入巨噬细胞及胞内存活的分子机制；二、预期目标总体目标以重要胞内病原菌土拉杆菌，结核杆菌和鼠疫菌为模型，阐明胞内病原菌侵入宿主细胞的分子调控机制；阐明胞内病原菌在宿主细胞内存活的分子调控机制；阐明胞内病原菌因子如何与宿主因子相互作用干扰宿主免疫信号通路的分子机制；发现诊断与治疗病原菌的新靶点，为控制病原菌感染和提高病原菌感染相关疾病的治愈率奠定基础。
同时在病原菌-宿主相互作用的研究领域为我国培养一批优秀人才。
五年预期目标1.发现和确定一些新的调控病原菌侵入宿主细胞的分子机制；2.发现和确定一些新的调控病原菌在宿主细胞内存活的分子机制;3.发现和确定一些病原菌和宿主相互作用中的新的关键信号转导分子；4.通过培养硕士、博士研究生和博士后，扶植一批在病原菌-宿主相互作用研究领域具有国际竞争力的优秀中青年科学家，造就一支结构合理的具备攻坚能力的国际先进水平研究队伍。
5.以研究论文和独立开发的技术成果（专利）的形式公布项目研究成果，五年内SCI论文50篇左右，其中影响因子大于5的学术论文30篇左右，争取在国际高水平刊物（影响因子大于10）上发表论文4-6篇, 在国际顶尖杂志Cell, Nature或Science上发表论文，并申报专利3-5项。
三、研究方案学术思路病原菌的感染性和致病力是病原菌-宿主免疫系统间相互作用的结果。
而胞内病原菌侵入宿主细胞，胞内存活及干扰宿主的免疫信号通路的调控机制极其复杂，提示病原细菌必然通过大量与宿主因子的相互作用来干扰免疫细胞的信号通路，从而侵入细胞并抑制宿主细胞吞噬溶酶体途径、炎症小体的形成、自噬、炎症等过程来实现其在胞内存活。
本项目针对国家战略需求，瞄准国际科学前沿和本领域中的关键科学问题，通过发挥我们已有研究工作基础以及各课题组研究队伍的技术特点和优势，在基因水平、蛋白质水平、细胞水平和整体水平上，综合应用分子生物学、分子遗传学、细胞生物学、生物化学、结构免疫学、以及系统生物学等多学科交叉手段，以重要胞内病原菌土拉杆菌，结核杆菌和鼠疫菌为研究对象，系统地筛选鉴定与病原菌侵入细胞，胞内存活相关的病原菌致病因子和宿主因子，并在分子水平上研究病原菌和宿主的功能非编码RNA和蛋白质的相互作用，病原-宿主之间的蛋白的相互作用，及泛素及类泛素化蛋白修饰等如何调控宿主细胞的免疫信号通路从而影响免疫细胞的功能以调控病原菌进入宿主细胞并在胞内存活，及在感染动物水平和临床感染水平上研究这些病原菌因子与宿主因子的相互作用对病原菌的感染性和致病力的调控作用的分子机制（图一），这些研究将不仅能发现其胞内病原菌与宿主互作中的新的作用机制；而且能为诊断和防治传染性病原菌疾病提供新的药物靶点和重要的理论基础。
技术途径及创新性技术途径本项目在总体目标的架构下分为六个主要的课题方向（见课题设置），各课题方向的主要技术途径总结如下：课题一：1）研究分析一些宿主关键免疫分子对胞内病原菌感染的调控的分子机制利用宿主细胞的一些模式识别受体如TLR2, TLR4, TLR7, TLR9，CARD9, NOD2, NLP3等，及宿主免疫系统中的一些关键受体信号转导分子如SHP-1, SHP-2, IL-17, MKP-5, β-arrestin1, β-arrestin2等基因敲除小鼠分离巨噬细胞来图一：重要病原菌与宿主相互作用分子机制的研究示意图感染土拉杆菌，结核杆菌或鼠疫菌以检测分析其对病原菌侵入及存活信号通路机制的影响；进一步利用基因敲除小鼠感染模型来检测分析其感染病原菌后的存活，细胞因子和免疫细胞亚群数量的变化及功能；选择调控胞内菌致病性的关键受体或分子进一步以细胞转染模型，RNA干扰，抗体封闭，Westernblot，酵母双杂交等手段来检测这些宿主分子如何调控胞内菌侵入和存活的免疫信号通路机制；2）基因组RNAi技术筛选和分析与胞内菌侵入或存活相关的宿主细胞因子用转入GFP或报告基因质粒的胞内菌如土拉杆菌或鼠疫菌感染经过基因组NAi 转染的巨噬细胞，然后在30分钟或6小时后通过荧光扫描，报告基因分析或细菌培养和计数分析侵入巨噬细胞中的胞内菌及在巨噬细胞中存活的胞内菌数量；对筛选到的候选基因通过新一轮的RNAi和胞内菌感染实验进行确定；选择3-6个巨噬细胞表面细胞受体或关键信号转导分子进行重点研究；通过RNAi或基因敲除后研究其胞内菌在侵入和胞内存活的作用机制；用基因敲除小鼠感染模型研究其在土拉杆菌或鼠疫菌感染致病过程的作用机制。
课题二: 1）筛选和分析与土拉杆菌侵入或存活相关的病原菌致病因子以土拉杆菌为模型，采用转座子插入突变方法，构建该菌的随机突变文库。
将土拉杆菌突变株文库中突变株分别感染体外培养巨噬细胞，通过细菌培养和计数筛选出有侵入/存活缺陷突变株；选择与细菌侵入/存活有关的细菌外膜蛋白和主要表面结构成分进行重点研究，利用大肠杆菌表达和纯化蛋白制备特异性抗体，采用免疫共沉淀分离宿主细胞膜上相应的受体蛋白电泳分析纯化后进行质谱分析；采用RNA干扰技术、细胞转染技术及共聚焦显微分析技术确定受体表达对细菌感染的影响。
进一步通过基因mRNA检测、免疫组化染色等确定受体分子在小鼠组织和细胞中的分布；通过检测受体相关细胞信号传递和细胞反应，阐明细菌源配体在土拉杆菌感染治病过程中的作用机制；选择主要的细菌黏附蛋白，结合生物信息分析和预测，合成或表达不同长短的多肽片段确定配体分子中与受体结合的关键区域。
2）土拉杆菌致病相关基因的筛选与研究在巨噬细胞感染模型中，采用包括生物信息学、转录组学，蛋白组学和胞内差异荧光筛选等手段，在土拉杆菌基因组范围内，高通量地分析菌体分泌蛋白在宿主细胞中的诱导表达。
针对在宿主细胞内特异表达的靶蛋白，将对其编码基因采用敲除、互补等遗传分析方法，构建相应的基因工程菌株，并结合质粒转染表达以及Microarray等技术，在相关的细胞模型和动物模型中，进一步鉴定和确认靶蛋白与土拉杆菌的胞内生存是否相关；通过细胞转染技术，在宿主细胞模型中表达土拉杆菌致病相关蛋白。
利用RT²Profiler™PCR Arrays技术，研究病原菌致病相关蛋白对宿主细胞不同信号传导途径的影响，包括细胞因子与炎症反应（cytokine and inflammation）、自体吞噬、SHIP、NF B 以及PI3K－AKT 信号传导等途径。
同时采用ELISA、multiplex FACS、ELISPOT以及Western Blot等手段，验证PCR Arrays的分析结果。
结合崭新的"反转录病毒介导的蛋白互补方法”与酵母双杂交系统，在基因组范围内，筛选与土拉杆菌重要致病相关蛋白作用的宿主细胞蛋白。
进一步用蛋白质标记、免疫沉淀以及相关蛋白质组学等方法，验证土拉杆菌蛋白与宿主细胞蛋白间的特异结合反应，并采用RNA干扰和抗体干扰等技术，阐明宿主细胞蛋白在土拉杆菌感染中的应答及信号路调控机制；利用荧光标记、免疫组化以及细胞实时成像（Realtime Imaging）等技术，研究土拉杆菌在胞内所分泌蛋白的定向运输和分布定位，从“时空”角度分析土拉杆菌致病蛋白与宿主细胞相关蛋白的相互作用，从而了解在宿主细胞内生存的机制。
课题三：1）大规模地发现与结核病相关的病原菌（结核菌）和宿主（小鼠）新的非编码RNA以结杆核菌为模型，用结杆核菌标准株H37Rv感染小鼠，分别提取宿主不同组织（肺，淋巴，脾，肝）总RNA，进行RNA-Seq测序分析非编码RNA的差异表达分析和定量蛋白质组学分析蛋白质的差异表达；从生物体内特异提取非编码RNA,并利用纯化的ncRNA建立非编码RNA的文库；通过高通量、快速的短串RNA测序技术对文库进行测序,发现候选的新的非编码RNA。
