【基金标书】2011CB504100-帕金森病发病机制和干预策略的基础研究

项目名称： 帕金森病发病机制和干预策略的基础研究 首席科学家： 王晓民 首都医科大学 起止年限： 托部门： 教育部 卫生部 二、预期目标 总体预期目标 在本项目组已有的前期工作（原 973 项目 “神经变性病的机制和防治的基础研究 ”）成果和基础之上，通过对 生发展过程中 神经元选择性、进行性变性死亡的机制研究，对疾病发生发展的认识有重大推进，形成新理论，并指导预警、早期诊断、预防和治疗，使我国在 基础研究和临床诊断与治疗上形成自己的特色，达到国际先 进水平。 五年预期目标 1、 建立 1 联基因的相互作用模式；初步揭示老化、遗传和环境因素的共同作用与 生发展的关系；建立基于中国人 险基因的早期预警指标。 2、 初步揭示黑质 神经元特异异常表达蛋白质、金属离子选择性 聚集、线粒体功能障碍以及神经元 行性变性死亡中所起的作用及相关机制，提出与 质 神经元选择性、进行性变性死亡相关的新假说。 3、 阐明 发生率以及与临床病程的相关性，建立以 测 合评价其作为 床预警指标 的可能性。将该量表与生物化学、影像学检测指标相结合，建立有助于 期诊断的综合指标体系。 4、 研究 子探针，开发出具有自主知识产权的 期影像学诊断试剂；阐明若干候选化合物的作用机制，为开发新药奠定基础；建立灵长类 胞移植治疗 技术，为 治疗提供新策略。 5、 发表文章、人才培养和专利 （ 1）发表相关 录文章 不少于 120 篇， 其中 文章 30 篇。 （ 2）培养博士后 25，博士与硕士生 300。 （ 3）申请专利 15 项。 三、研究方案 总体学术思 路： 在前期工作 基础上，结合目前国际学术前沿，从启动因素、关键环节和渐进性加重机制三个层面，探讨老化、遗传和环境因素相互作用在启动 神经元变性死亡的机制；认识黑质特异性表达的蛋白质以及金属离子异常聚集、线粒体功能障碍等关键环节在神经元选择性变性死亡中所起的作用；阐明神经元 最终导致神经元变性死亡进行性加重的过程及其机制；关注严重影响患者生活质量的非运动症状并开展机制研究；建立基于遗传学、生物化学、非运动症状以及影像学等为基础的早期预警和诊断的指标体系；深入研究具有自主知识产权或前期工 作基础的神经保护 性 先导化合物或候选靶标，积极开展灵长类 胞移植治疗 相关研究。 课题设置思路和各课题概况 本项目拟从 以 “黑质 多巴胺 能 神 经元选择性、进行性变性死亡 ”为主的全身性病理过程这一关键科学问题。结合国际学科前沿及我们已有的研究基础来设置课题。从老化、遗传和环境之间的相互关系在触发 始中所起的作用（ 课题一 ）；从黑质 神经元本身的特性（ 课题二 ）以及神经元 课题三 ）入手，探讨黑质 神经元选择性、进行性变性死亡的机制，力求 对疾病的发生发展有更 深入的认识； 对 致 全身性 的 行研究，探讨其发生机制以及作为 临床 预警指标的可能性（ 课题四 ）；建立基于 传学、生物化学和影像学检测手段的疾病早期预警、早期诊断的综合指标体系，深入研究 具有良好 前景的候选化合物的作用机制 ， 建立灵长类胞移植治疗 技术，为 治疗提供新策略（ 课题五 ）。 通过该项目的实施， 使我国在 究领域的工作总体上达到世界先进水平。本项目拟设置的五个课题为： 课题 1：老化、遗传及环境因素在 帕金森病 发病中的作用及机制研究 主要研 究内容 ： 老化、遗传及环境因素的相互作用在 病机制中起关键作用，其中遗传易感性是基础。本项目在前期研究中发现了数个中国人 特风险基因变异及环境易感因素，但其参与发病的具体机制尚未阐明。本研究将在此基础上，从临床和基础两方面深入探讨风险基因之间、基因变异与环境暴露因素、年龄增长之间的相互作用规律，以进一步揭示 分子发病机制及其对 床表型和疾病进展的影响，探讨风险基因在 期预警和早期诊断中的作用。 研究目标： 1、阐明中国人 特的风险基因变异 (如 )之间的相互作用方式，评价这些基因在 期预警和早期诊断中的作用； 2、初步揭示特定风险基因突变 /多态性与特定环境因素及老化之间的交互作用规律；阐明 关环境危险因素及其与遗传基因相互作用的模式及其作为风险人群和早期预警指标的可能性； 3、利用食蟹猴模型，阐明相关基因和环境毒素单独和相互作用的机制； 4、确定 1可作为 断标记物的 病基因及其编码蛋白，奠定其作为 测技术方法的基础； 5、发表相关 录文章不少于 25 篇， 文章不少于 6 篇； 6、培养博士后 3，博士与硕士生 60； 7、申请专利 3。 承担单位： 首都医科大学 课题负责人： 陈彪 课题参加人员： 唐北沙，于顺 经费比例： 课题 2：黑质 多巴胺 能神经元选择性变性的特征及机制研究 主要研究内容： 研究表明， 在老化、遗传和环境因素相互作用的触发下引起的以黑质 何 发生这种区域性和神经元种类选择性的变性死亡？根据我们前期工作的基础和国际最新研究成果，我们提出神经元选择性变性的新假说，即 神经元内在固有特性（差异 表达的蛋白、金属离子以及线粒体等代谢及功能障碍）是其选择性变性死亡的基础。为此，将已知的黑质区域特异性异常表达的蛋白与铁代谢、线粒体功能有机结合起来进行研究，将有助于揭示 神经元选择性变性死亡的机制。 研究目标： 1、 利用转基因动物模型和细胞模型，鉴定可能与黑质 神经元选择性变性有关的蛋白，提出 经元选择性损伤的关键分子模型； 2、 深入探讨铁离子代谢异常在 病中的作用；阐述胶质细胞在其中的作用； 3、 阐述已知的 病蛋白（ 的相互作用，以及在线粒体损伤中的作用机制，探讨 多巴胺能神经元中线粒体损伤对其进行性和选择性损伤的机制。通过对 关蛋白的相互作用对线粒体损伤和保护作用的研究，力求在 发病机制上提出新观点 ，提出预防或减缓 神经元损伤的新策略 ； 4、 研究发表 文 25 篇以上，其中 5 的 不少于 7 篇； 5、 申请发明专利 2； 6、 培养博士后 2 名，博士 /硕士 生 60。 承担单位： 中科院上海神经科学研究所 课题负责人： 周嘉伟 课题参加人员： 谢俊霞、王光辉 、柯亚 经费比例： 课题 3：神经元 金森病 发生发展中的作用及机制研究 主要研究内 容： 神经元周围的胶质细胞在维持神经元微环境的动态平衡中发挥重要作用。在内外因素的作用下，受损的神经元以及过度激活的胶质细胞将导致神经元所处微环境的恶化，使神经元的损伤呈现进行性加重态势。本课题拟通过系统地研究神经元 明胶质细胞在维持神经元正常功能以及在病理状态下导致神经元死亡中的作用，以揭示在 黑质 神经元进行性、选择性死亡的机制以及发现潜在的新的治疗靶点。 研究目标： 1、阐明 调控 神经元损伤、小胶质细胞和神经干细胞功能的重要生物学靶点；阐 明其对星形胶质细胞功能和胶质传递的调节作用及其与 相关性，以揭示“ 族细胞”在 生发展中的作用，为 经保护治疗提供新策略。 2、明确内、外源性神经毒素对神经元、小胶质细胞和星形胶质细胞的影响；阐明小胶质细胞和星形胶质细胞在 疫炎症与氧化应激过程中发挥的不同作用以及与神经元的相互影响；明确 病中的作用以及相关信号转导机制，及其作为 经保护靶点的可能性。 3、阐明 径介导活化胶质细胞调控 神经元发育、生存和凋亡的 作用机制；发现干预 径的神经保护治疗新靶点。 4、明确线粒体功能障碍氧化应激及自噬在 病相关基因 讨干预胶质细胞活化的靶点，为防止 5、发表 文 30， 文章 5；培养博士后 6，研究生 80；拟申请专利 5。 承担单位： 首都医科大学 课题负责人： 王晓民 课题参加人员： 胡刚、陈良为、杨慧 经费比例： 含首席经费） 课题 4： 帕金森病 非运动 症状发生机制及早期临床预警指标的研究 主要研究内容： 非运动症状（ 为 床表现的重要组成部分，在最近的 床与科研研究中受到人们越来越多的关注。然而 展过程中所起的重要作用以及其具体发生机制目前尚不清楚。因此 本课题旨在 探讨者中各种 发生率、病因、发生机制及与临床进程的关系，研究和阐明与各种 生相关的因素及其机制。从而明确 生风险的关系，确定其在 期预警和早期诊断中的作用和意义，建立有助于 期诊断的综合指标 体系。 研究目标： 1、 通 过回顾性 /前瞻性 研究，明确 嗅觉、便秘、抑郁、睡眠障碍、认知功能障碍等各种 布频率及相关特点；通过探讨 程、药物治疗以及不同 确定其在 2、 明确各种 态性和环境暴露（接触农药、杀虫剂、脑外伤等）的关系； 3、 掌握社区老年人中（ 60岁及以上）各种 及这些 异性； 4、 建立特异性强、灵敏度高的各种 合评价其作为 该量表与生物化学、影像学检测指标相结合，建立有助于 5、 发表相关 25篇， 6篇； 6、 培养博士后 6士与硕士生 60拟申请专利 1 承担单位： 上海交通大学医学院附属瑞金医院 课题负责人： 陈生弟 课题参加人员： 贾建平、张巍 经费比例： 课题 5： 帕金森病 预警、早期诊断与干预的新策略研究 主要研究内容： 研究 关基 因的预警价值；研发针对 者 诊断技术和方法，评价其对 期诊断的价值；研究 期诊断的生物标记物；研发 像学分子探针。同时，研究 预新策略，包括以 作为靶标的研究；对中药单体 然海洋药物海带褐藻硫酸酯 /中药提取物远志皂苷的神经保护作用机制，为研发具有神经保护作用的药物奠定基础；以及对 胞转化的神经干细胞在 胞治疗和抗 物筛选中的应用研究。以期对 预警、早诊和干预提出新的策略。 研究目标： （一） 的预警、早期诊断 1、获得 期诊断的 生物标记物（血清 体 /蛋白）； 2、通过分子设计、化学合成，制备系列小分子化合物及其 125I 和 18F 标记物等手段，完善神经退行性疾病分子影像技术平台，研发出具有自主知识产权的像学诊断分子探针： （ 1）完成 18F 99 报新探针药物的各项临床前研究并进行新药临床研究申报； （ 2）研究设计针对 白和 5神经元的受体及转运载体新的分子探针，评价其对 金森病痴呆和路易体痴呆（ 断和鉴别诊断的价值。 （二） 的干预新策略研究 1、揭示 促神经元死亡和介导 生的本质，为确立 为 治疗新靶标提供科学依据； 2、明确 治候选药物在多种 型中的神经保护作用；揭示药物对神经元、小胶质细胞和星形胶质细胞的作用及其发挥神经保护与神经营养作用的靶细胞；探讨 药物神经保护作用之间的关系，确定药物作用靶点和信号转导机制，为开发 治新药或复方药物提供可选择的分子靶点； 3、建立具有特定遗传缺陷 者的 胞模型，用于研究 病机制及药物筛选；建立 胞移植治疗 模型的新技术，为临床 胞治疗者奠定实验基础。 （三）发表文章、人才培养和专利 1、发表 文 30； 2、培养博士后 6，研究生 80； 3、申请专利 3；争取 1 个药物进入“新药临床前研究”阶段。 承担单位： 中山大学 课题负责人： 黎明涛 课题参加人员： 周江宁、朱霖、段维明 经费比例： 课题之间相互关系 研究方案与技术路线： 课题 1：老化、遗传及环境因素在 帕 金森病 发病中的作用及机制研究 课题 2：黑质 多巴胺 能神经元选择性变性的特征及机制研究 随访 动态对比 险基因突变或多态性筛查 中国人群 险基因位点 社区老年人群 者 高风险 低风险 风险变异携带者 未携带者 临床、影像、嗅觉综合评估 临床表型 影像改变 治疗反应 疾病进展 遗传因素对发病风险的影响 风险基因对表型和疾病进展的影响 基因 老化相互作用规律 多位点联合分析 风 险基因相互作用模式 涉及多风险基因的分子通路 风险基因突转基因猴模型 风险基因和环境因素对多巴胺神经元影响机制 风险基因变异与环境因素相互作用参与 病的分子机制 随访 环境暴露因素调查 环境 因素干预 神经元选择性死亡 致特异性异常修饰 （磷酸化、 ） 线粒体 功能障碍 蛋白异常聚集 铁离子 选择性聚集 铁离子摄入 和转出障碍 黑质 /腹侧被盖区差异表达蛋白 黑质对损伤的易感性增高 易感性增高 已知的差异 表达的蛋白 病蛋白 ( ) 与 3 组交叉：胶质 细胞的作用 选择定位于线粒体 基因敲除 或转基因 免疫组化 因敲减 基因敲减 细胞共培养 铁离子测定 常规染色 细胞共培养 课题 3：神经元 金森病 发生发展中的作用及机制研究 课题 4： 帕金森病 非运动症状发生机制及早期临床预警指标的研究 全身 单胺能神经元 功能障碍与 生的 关系 利用 者 及健康社区老年人群 队列 回顾性病例 前瞻性追踪研究 了解 人 分布及其与关键风险基因、环境暴露、疾病进展和药物疗效反应的关系 期预警和诊断的 敏感性和特异性 通过对有 老年人群追 踪观察 动物模型 （ 食蟹猴和转基因鼠） 关键基因 探索建立基于 病风险评估量表 老 化 环境因素 帕金森病 究 基因敲除鼠 /野生鼠 胶质细胞 营养因子 前体分子 6 基因敲除鼠 /野生鼠 胶质细胞 胶质细胞 道 线粒体损伤氧化应激 亡 /自噬 存活 凋亡 线粒体 抑制剂 胶质细胞 神经元 题 5： 帕金森病 预警、早期诊断与干预的新策略研究 1、 预警、早期诊断 2、 干预新策略研究 早期诊断 功能影 像学检测 18F 99964 临床前研究 研究 临床大样本验证 期特异性 功能改变 蛋白质组学、蛋白芯片筛选新标记物及已有的 D（非运动症状） 脑脊液、血液 针对 白和 5神经元 的探针设计与研究 经元变性死亡 导 增殖 、 扩增 褐藻多糖硫酸酯、远志皂苷、 姜黄素 切割及磷酸化如何调控外分化成 病模型 获得 疗新靶点新药物 物模型 模型 何稳定 路变化 神经细胞 行为学变化，脑组织形态学 变化 为细胞移植治疗提供新理论 者 导 增殖 、 扩增 进一步阐明 病机制 病机制 /药物靶点 筛选 研究特色及创新点： 本项目在原 973 项目工作的基础上，结合国际 究的前沿科学问题，以转化医学理念为本，充分发挥我们临床基础相结合的团队和资源优势，进一步深入研究 生发展机制及防治新策略， 其主要特色和创新点是： 1、 新视角： 从临床实际出发，将 为 “由运动和非运动症状组成的一种全身性疾病 ”；系统研究非运动症状与运动症状的相互关系及其产生机制，不仅有助于更加全面的认识 病机制，还可以为 早期诊断和系统治疗提供理论依据。 2、 新假 说： 将 神经元特异表达蛋白、线粒体功能障碍、金属离子特异性聚集和不同类型胶质细胞交互作用等前期工作的新发现有机融合，提出黑质部位神经元 统揭示 巴胺能神经元选择性、进行性变性死亡的机制。 3、 新体系： 汇集国人特有风险基因、生物标记物、临床非运 动症状和影像学新探针 等综合指标，通过本项目的充分验证，形成较完善的 期预警和早期诊断的综合体系。 4、 特色资源： 充分利用已经建立的、具有国际领先水平的全国多中心 者和社区老年人群队列临床数据库和样本库，保证本项目研究工作的创新性 和整体性。 可行性分析： 本项目是在原 973 项目 主要研究工作的基础上，经过分析该领域国内外研究现状后提出的，具有扎实的工作基础和理论基础，有较强的目的性和可行性。主要研究基础包括： 在 病因学研究中： （ 1）建立了 3000 多例 国多中心临床数据库、样本库，建立了 12000 人的社区老年人群队列；（ 2）发现多种基因突变 /多态性可能会增加个体的 生风险；（ 3）初步证明了某些基因位点分型及其与吸烟、饮茶、农药接触、脑外伤等环境暴露因素对 病风险的影响；（ 4）建立了 因转染猴模型和毒素暴露食蟹 猴模型；（ 5）研究了老化对正常猴 神经元以及人脑黑质 达的增龄性变化。 在 神经元选择性和进行性变性死亡机制的研究中： （ 1）用蛋白质组学技术，已在 者黑质中找到多个差异表达的蛋白质；（ 2）在 物模型黑质 神经元中，发现铁过度聚集的新机制；（ 3）发现 线粒体的异常聚集是导致线粒体功能障碍的新机制；（ 4）初步揭示了神经元 关键分子异常可导致 神经元生存 稳态的改变及进行性变性死亡。 在 相关研究中： （ 1）发现 具有高发生率，并与临床进程相关；（ 2）发现 型猴黑质以外的、与病相关的神经元内存在较高水平的 （ 3）利用上述样本库，对相关性进行了初步研究。 在早期诊断和干预策略领域研究中： （ 1）已设计合成了靶向 具有自主知识产权的新化合物，并已基本完成临床前研究，具有良好应用前景；（ 2）已发现多种具有抗 用的候选药物和若干潜在的药物作用靶点；（ 3） 已建立了诱导 胞的慢病毒体系及体内外诱导神经干细胞向 神经元分化的方法体系。 参加本项目的学术骨干绝大多数参与了原 973 项目的研究工作，并且根据研究工作的实际需要，增补了新生力量，使研究队伍更趋合理，基础和临床搭配得当。他们都是全职在国内工作的、精力充沛的中青年研究工作者，对科学研究态度积极，注重创新，是我国在 究领域中的中坚力量，均多年从事 础和临床研究，已建立了相关的研究体系和技术平台，技术方法全面，主要仪器设备齐全，对本项目的开展起积极推动作用。 本次 973 项目是原 973 项目的延续。原 973 项目在科技部的领导下，在领域专家组的 直接支持帮助下，充分发挥项目专家组的引领作用，项目组内已经形成了良好有效、团结奋进的协作氛围，建立了高效完善的管理监督体系，秉承了实事求是的科学精神。经过五年的磨合，已经具备了很大的凝聚力，为新项目的完成 奠定了 坚实的团队基础。 总之， 本项目 已 具备了完成预期目标的可行性。 四、年度计划 研究内容 预期目标 第 一 年 1. 研究相关基因各个多态位点的独立或联合效应；研究环境暴露对携带风险基因的患者和健康对照在 病中的作用 ； 在老化食蟹猴模型，观察 病基因（ 达的增龄性变化。 2. 纯化 g 与 鼠；研究 体对 经元变性的作用； 关蛋白表达载体构建； 验研究 线粒体复合物 观察激活的 型，以及 活引起的 磷酸化水平，并在因敲除的动物上进一步证实上述研究内容。 3. 应用 除 鼠 ， 制 备型 ； 体外建立神经元- 胶 质 细 胞 共 培 养 体 系 ；在立的物模型 中 神经营养因 子合成、及其 经保护途径；建立 因异常表达的细胞及动物模型 。 4. 在已建立的 社区老年人群队列中，通过回顾性病例 析 者各种 布特点及其相关基因（ 环境因素，了解其与 病进展、预后以及药物疗效反应的关系；建立各种动物与细胞相关模型。 5. 显像探针的临床前药学研究； 白和 5神经元的受体及转运载体显像的新分子探针的设计合成 ；以 为靶点研究其在 病中的作用及其1. 阐明中国人 特的风险基因变异之间的相互作用方式；得出上述基因在 期预警和早期诊断中的作用；初步揭示特定风险基因突变 /多态性与特定环境因素及老化之间的交互作用规律；阐明 病基因及其编码蛋白的增龄性变化与 感脑区线粒体功能之间的关系。 2. 对 作用做出初步评价；确认 体的作用，并研究胶质细胞相关的细胞机理；获得 稳 定 表 达 细 胞 系 ； 建 立系并进行功能研究； 异常激活是通过 磷酸化所致。 3. 建立 型及共培养体系。 基于脑内 道对星形胶质细胞、小胶质细胞和神经干细胞的调节 ， 阐明 神经元选择性损伤的细胞和分子机制 ； 初步阐明 物模型黑质 胞生存和凋亡途径的影响问题 ； 证实 4. 完成各种 关问卷的准备工作，并完成在社区人群和 解 者各种 布及其关键风险基因、环境暴露、疾病进展和药物疗效反应的关系；完成建模体系。 研究内容 预期目标 抑制剂的治疗作用；在 型中 观察中药疗效； 完善 胞的诱导、增殖、向神经干细胞分化、神经干细胞分选和体外扩增的方法体系 。 5. 按照 射性新药申报要求完成 9918F 各项试验 ；明确 磷酸化与 D 动物的治疗作用；明确药物在多种 型中的疗效；确定药物抗炎、抗氧化神经保护机制；建立稳定的 胞的诱导、增殖、向神经干细胞分化、神经干 细胞分选和体外扩增的方法体系。 第 二 年 1. 进一步收集 系，利用已建立的 病基因突变检测技术平台对收集的家系进行已知致病基因的突变筛查，鉴定新的与 较携带不同风险基因 者的临床表型、疾病进展和药物疗效反应的影响；分析 病基因 酸化对衰老过程中线粒体功能的影响。 2. 研究 作用机理；研究 A 神经元的表达和水平的差异对其易感性的影响； 自噬的调控作用；铁代谢相关蛋白在神经元和胶质细 胞中的表达异同；小胶质细胞对其他胶质细胞以及 经元铁代谢功能的影响。 3. 应用 除鼠，研究 脑内神经再生的调节作用及其机制；应用星形胶质细胞 1. 发现 1 个新的与 关的基因和基因突变；得出携带不同风险基因对 者临床表型、疾 病进展和药物疗效反应的影响的相关数据；阐明 病基因编码蛋白的修饰对线粒体功能影响的机制。 2. 获得 作用机理；确定 A 神经元易感性中的可能的作用；获得自噬相关的的表达载体以及建立 定表达细 胞 株 ， 和 自 噬 调 控 蛋 白 稳定表达细胞株；明确 损伤线粒体的自噬清除与否以及其对自噬相关蛋白的影响；小胶质细胞内铁的水平影响其活化与功能。 3. 阐明 道对星形胶质细胞的功能 调节及其与 相关性；明确 黑质 究内容 预期目标 件敲除鼠，制备 型；分别应用内外源性神经毒素立炎症和氧化应激 物模型；研究星形胶质细胞的 神经营养因子合成分泌、 神经元和 导途径、及其细胞内信号转导机制 ； 检测 游分子 胶质细胞的活化的影响 。 4. 通过前瞻性研究，对社区 老年人群进行风险分层，并对具有相关因素风险的个体进行 关随访并进行大规模基因多态性研究，分析其遗传特点；对建模后的动物进行病理标记物与行为学观察。 5. 显像探针的临床前药理药效学研究；建立新探针的生物评价方法与筛选方法；评价 割D 发生中的作用； 体外建立神经元 察药物对神经元的营养、对小胶质细胞和星形胶质细胞激活的作用；定向诱导 系统中小胶质细胞和星形胶质细胞的激活和分布，及其激活与神经元损伤的先后时间关系及相互作用；明确 内免疫异常和氧化应激水平的改变；阐明活化星形胶质细胞通过其释放 活 挥其神经元的神经保护效应机制 ； 明确 胶质细胞活化的信号通路 。 4. 明确 年人群中 ， 环境、遗传交互作用的规律和特点；确定其在 期预警和早期诊断中的作用和意义；发现不同风险等级的社区老年人群；建立不同 年龄段动物模型的病理组织库。 5. 按照 射性新药申报要求完成显像探针的药理药效学研究；筛选所合成的新探针； . 明确 割 D 发生中的作用并获得 疗短肽；阐明药物的神经营养和神经保护作用机制是否与抑制小胶质细胞激活、放大星形胶质细胞营养作用有关，初步明确药物作用的靶细胞类型；稳定获得 A 能神经元。 研究内容 预期目标 第 三 年 1. 筛选、随访追踪社区人群中携带易感基因或暴露环境危险因素的个体；进一步收集 系，利用已建立的 病基因突变检测技术平台对收集的家 系进行已知致病基因的突变筛查 并 鉴定；在不同年龄模型猴研究环境毒素（ 藤酮）对 病基因及编码蛋白表达以及化学修饰的影响，研究上述蛋白与环境毒素相互作用对线粒体功能的影响及其机制。 2. 研究 经元选择性变性中的作用和机理；进一步深入探讨 控的保护作用的信号通路；应用细胞和动物模型研究环境因素（农药及药物）对 形胶质细胞释放的神经营养因子对神经元铁代谢的影响。 3. 继续研究 除对星形胶质细胞释放 胶质递质传递的影响及其与 相关性；应用小胶质细胞 备 型；分析调控 达和功能的信号转导机制；研究活化小胶质细胞的 神经营养因子前体分子的合成分泌、诱导 神经元凋亡作用、径、及其细胞内信号转导机制 ；通过 检测 水平，确定自噬水平与胶质细胞活化的关系 。 4. 对风险人群进行进一步随访；对建模动物进一步观察；以不同龄动物（食蟹猴和转基因鼠）为模型，分析嗅球、脑干相关神经核团、肠道及 心脏自主神经中关键基因的改变，及其与变化关系。 1. 初步完成对选定社区人群易感基因和环境危险因素暴露的调查情况，掌握易感或高危人群；争取发现 1明环境毒素如何在衰老基础上加重 病基因编码蛋白的修饰和对线粒体功能的影响与机制。 2. 力争在 究中取得成果发表论文；发表可从信号通路角度阐述 作用机制，明确激酶信号通路；阐述环境因素对 关蛋白引起的多巴胺能神经元的损伤的影响机制；星形胶质细胞通过神经营养因子 响神 经元铁代谢。 3. 阐明 道对胶质递质释放及其胶质传递的调节在生发展中的作用；道对小胶质细胞介导的免疫炎症的调节及其与生发展的相关性；确定 表达以及在黑质 明 号转导通路调控的机制；阐明活化小胶质细胞释放 前体分子、激活径和相关下游信号、诱导 神经元凋亡的作用 ； 明确 起氧化应激和自噬与胶质细胞活化的关系 。 4. 初步分析不同风险等级人群出现 情况；初步分析建模动物病理变化与 间的相关性；研究 关键基因与年龄、以及 者之间的关系。 研究内容 预期目标 第 四 年 1. 继续筛选、随访追踪社区人群中携带易感基因或暴露环境危险因素的个体；进一步收集 系，利用已建立的 病基因突变检测技术平台对收集的家系进行已知致病基因的突变筛查 并鉴定 ；研究上述基因编码蛋白在外周血的增龄性变化以及与 理进展之间的关系；进一步在环境毒素所致 型猴研究 中 判定上述蛋 白在外周表达的变化作为 期诊断标志物的可能性。 2. 开展 立 位点突变动物 /细胞模型，明确作用靶位，在此基础上筛选促进损伤线粒体清除的化合物； 激活对胶质细胞参与神经元铁代谢的影响。 3. 继续研究 除对小胶质细胞活化、致炎因子生成与释放的影响及其与 神经元损伤的相关性；应用神经干细胞 究 D 时脑内神经再生的调节及其相关的信号转导机制；在因敲除鼠中观察 神经元损伤、 量和动物行为学的影响 ,检测胶质细胞激活、炎症反应和氧化应激水平的变化；研究干预 径作为神经保护治疗新靶点的价值、及其相关的表达调控因素和激活机制 ； 检测不同时间点自噬的信号通路 变化与胶质细胞活化的时相关系 。 4. 对风险人群进行 点随访对建模动物进行终点观察；利用 因转基因鼠及毒素暴露鼠模型研究 环境毒素（百草枯或鱼藤酮）的相互1. 对社区人群中存在危险遗传基因和环境暴露个体进行检查和确诊；争取发现 1与 关的风险基因或多态性；证明 病基因编码蛋白在外周血的变化作为 期诊断标志物的可能性。 2. 力争在 究中取得成果发表论文；阐述翻译后修饰对 关蛋白的功能影响以及其在疾病发生中的作用；初步获得具有保护作用的化合物；胶质细胞通过激活参与神经元铁代谢。 3. 阐明 道对神经干细胞功能（增殖、分化、迁移和生存）的调节作用及其与 经损伤与修复的关系；明确小胶质细胞介导的免疫炎症和氧化应激的关系，及其在 神经元损伤和 生发展中的作用；初步阐明子表达和激活的相关调控机制、及 其作为促进 神经元生存和抑制凋亡的神经保护治疗新靶点的意义 ； 明确 起自噬活化胶质细胞的信号通路 。 4. 阐明 因与环境毒素的相互作用对黑质多巴胺神经元损伤及 作用机制；初步描绘环境毒素机制线路；预期随访到 200 例新发 400 例出现 个体；预期建立不同年龄段各动物模型不同部位组织样本库。 5. 确定显像探针自动合成工艺；明确药物有效剂量的毒性范围，药物的半衰期、药代动力学特点，为进一步的药物开发奠定基础；初步明确 胞变性死亡机制并筛选出抗 物。 研究内容 预期目标 作用关系对 影响，在原代细胞及动物水平上研 究其作用机制。 5. 显像探针自动化合成标记 完善和应用研究；新探针的放射性标记方法研究与应用； 阐明 调控 定性的机制及其在神经元死亡 /生中的作用；在急性和长期动物实验中，检测药物有效剂量对重要组织器官的毒性作用，并系统进行药物毒性、药代动力学研究；建立携带特定基因突变 者的 胞模型，研究细胞变性死亡机制和筛选抗 物。 第 五 年 1. 继续筛选、随访追踪社区人群中携带易感基因或暴露环境危险因素的个体；研究候选神经保护剂（如 黄素等）对上述基因及其编码蛋白在外周和中枢表达的影响，分析其保护 经元的机制，找出其神经保护作用的靶点。 2. 对前一年获得的保护作用的化合物的保护作用在动物模型上进一步鉴定，并探讨其作用机制；调节脑内高铁的药物在脑铁过量聚积选择性损伤多巴胺能神经元致帕金森病的中的作用及其生物学机制。 3. 研究 各种混合 培养体系中 神经元损伤的影响及其机制；道对胶质细胞 外建立因敲除鼠黑质神经元 察6神经元、小胶质细胞和星形胶质细胞的影响 ， 分析相关信号转导通路；应用生物信息学、蛋白功能域分析鉴定和单克隆抗体封闭等技术，1. 对社区人群中存在危险遗传基因和环境暴露个体进行检查和确诊；发现神经保护剂保护 经元的潜在靶点。 2. 明确保护作用化合物的功能机制；对线粒体损伤在 的作用提出新的观点；抗氧化应激的复 合药物和海洋药物 有预防和治疗 作用。 3. 阐明 道对胶质细胞 A 能神经元损伤中的作用；进一步证实 小胶质细胞介导的免疫炎症和氧化应激以及 神经元损伤中的作用，为其作为神经保护作用靶点提供依据；深入阐明 子间相互作用的功能结构区、及其药物干预与生物效应的新靶位意义 ； 明确诱导活化的胶质细胞反作用于神经元对 因基因异常表达的影响及自噬、凋亡的发生 。 4. 分析可知与 病进展、 预后、药物疗效反应相关因素；分析判断不同风险人群发生 制 研究内容 预期目标 进一步研究 其作为药物效应新靶位的意义 ； 通过检测线粒体的膜电位（ ）变化、细胞色素 C 释放、 4. 最终明确 者 发 生率、病因、发生机制、