973结题报告--心脑血管疾病发病和防治的基础研究 - 图文 - 下载本文

和医疗提供服务;分析心血管组织细胞?预处理(preconditioning)?保护的机制,寻找和发现新的抗心脑血管病和逆转心血管再塑的生物活性分子及其作用途径,为心脑血管病防治的药物开发提供新策略。在原有穿膜肽基因转移体系基础上发展壳聚糖和电脉冲基因导入体系,研究其在心血管系统中的作用特征,使其达到安全、有效、可控、经济实用的目的,为心脑血管病的研究、防治和应用提供新技术和新药物。 预期目标 1。阐明我国高血压易患脑卒中的分子遗传基础,寻找出我国高血压易患脑卒中的生物标记分子,提出预警诊断指标和早期预防的方法和措施。阐明高脂血症、高同型半胱氨酸血症和高凝状态损伤心脏血管的细胞分子机制和在心脑血管疾病发生发展中的作用;阐明我国特有的和常见的病原微生物及感染因素在心脑血管病发病中的作用,并提出预防和治疗措施。 2.研究环境-遗传多因素相互作用导致心脑血管疾病发生、发展及形成的机制,提出心血管疾病的早期诊断和预防危险因素的方法和措施,为国家医疗卫生政策的制订提供必要的理论依据。 3. 阐明高血压心血管再塑的细胞和分子机理,通过对血管干细胞分化特征研究和血管外膜成纤维细胞表型转化机制研究,分析和寻找心脑血管重塑的关键环节和细胞表型转化的关键分子与始动分子,提出防治及逆转心血管重塑的新思路与新措施。 4. 以肾上腺髓质素、心钠素为例,建立和完善心血管活性多肽功能多样性的研究模式和分子内调控的理论,并在动物实验和临床病人中获得初步验证;逐步阐明高血压时心脏和血管再塑的活性多肽网络调节机制。 5. 分析心血管再塑时肾上腺素不同受体信号转导途径的交互作用及其调控网络,阐明其网络调节关系在重塑发病中的作用与意义,初步建立受体作用的复杂体系研究的初级模式。 6. 阐明心脑血管重塑时适应性细胞保护机制,寻找出不同致病因素作用下,起主要作用的机体内源性保护分子,为开发防治心脑血管病的新药物提供基础。 7. 进一步建立、完善和扩展我国高血压和心血管生物活性物质的生物信息库。 8. 建立和发展核酸和蛋白质细胞内转移技术,为心脑血管病等重大疾病的细胞内干预治疗和研究提供新的技术支撑和基础。 在国际刊物上发表IF>3.0有代表性学术论文>40篇。 6

二、 项目研究计划的完成情况 本项目组瞄准国际前沿, 积极进行源头创新, 5年来严格按照计划任务书要求不懈努力,圆满完成了预定任务,取得了一批自主创新的重要科研成果,并寻找到了一批能深入发展的、基础与临床相结合的新的支撑点,建立和发展了具有我国特色的心脑血管疾病基础研究的体系。以心血管活性物质功能和调节为中心,提出了心血管系统自身防御和保护机制的新观点。组建了国内最大规模的中国人脑卒中数据库,分析和确立了国人脑中风发病的遗传和环境危险因素,其中建立的对脑卒中和心肌梗塞的独立危险因素—血浆同型半胱氨酸的检测技术,已推广应用于临床。除对传统心脑血管疾病发病危险因素(高血脂,高血凝等)的研究外,对新确立的独立危险因素--高同型半胱氨酸血症的发病机制进行了系统研究,并提出了防治的新策略。通过临床和实验研究明确了炎症、感染和免疫因素在动脉粥样硬化发病中的作用。提出了血管外膜成纤维细胞向肌成纤维细胞表型转化的新机制和防治血管重塑的新策略。通过生物活性分子功能多样性在心脑血管疾病中的发病学意义研究,提出了生物活性多肽功能多样性的‘分子内调控’模式。建立了心肌与血管平滑肌细胞肾上腺素受体(AR)及其信号转导复杂系统研究方法和数学分析的初级模型;揭示了心肌细胞β-肾上腺素受体在介导心肌细胞收缩、凋亡和肥大过程中的信号转导途径及其调控网络。明确了内源性细胞保护的活性多肽-降钙素基因相关肽(CGRP)、肾上腺髓质素(adrenomedullin)、生长素(ghrelin)等多种心血管细胞保护物质作用的分子机制,明确了诱

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导这些保护物质生成的免疫炎症调控机制,揭示了利用机体内源性防御机制作为防治心脑血管疾病的新途径。开展了建立大分子物质细胞内给药的新的运载体系统的探索,对心脑血管病的研究和治疗具有前瞻性意义。本项目还建立了一系列心血管专业的生物医学信息数据库和中国医学生物学信息重要门户网站--CMBI,为全国心血管学界提供服务和资源共享。 本项目组自主创新的工作以系列文章发表在国内外专业杂志上,共发表文章638篇,其中SCI收录265篇(其中A类、即完全为本项目独立完成的文章)220 篇,IF≥3<5分的89篇,IF>5分27篇,影响因子(IF)总和729.3,平均IF为2.75/篇SCI。个别文章发表在国际著名杂志如Nature Cell Biology、Cell、Circulation、J Clin Invest等杂志上,多数文章系列发表在Circulation Research、 J Hypertension, Atherosclerosis、 Stroke、J Cardiovasc Pharmacol、 Peptides、Regul Peptides 等专业杂志上,在国内心血管及其相关学术界具有重大影响,在国际心血管学术界也有了一定的影响和地位。本项目组平均投入产出比值为每十万元专项资助完成国内核心期刊文章1.33篇,SCI 0.94篇(IF值 2.60),产出的成本是比较低的。 8

三、 项目研究成果的水平与创新性、项目实施效果 (一) 对心脑血管疾病发病危险因子的研究----高同型半胱氨酸血症(hyperhomocystemia, HHcy)的流行病学、发病机制及防治的研究 心脑血管疾病是复杂性疾病,是遗传因素和多种内外环境因素共同作用的结果。除传统危险因子外,近年来确立了高同型半胱氨酸血症是心脑血管疾病发病的新的独立危险因子。高同型半胱氨酸血症在我国特别高发,这可能与国人的饮食高盐和熟食习惯有密切的关系,但与国人遗传易感性是否有关尚不清楚。我们建立了国内最大规模的脑卒中病例-对照(case-control)研究人群:包括脑中风患者2000例(其中脑出血503例,脑血栓形成1497例,这是目前国际上最大的一组病例)、以及对照2000例。建立了青岛心脑血管病防治基地的中老年人15,000人的队列,准备长期随访10-15年,通过前瞻性研究确定心脑血管病的遗传和环境危险因素。建立了以社区人群为基础的河南信阳高血压防治基地(7个乡镇60个自然村),开展6000例高血压的降压药物防治工作,通过药物基因组学和药物临床试验,寻找适合国人高血压脑中风的检查方法及防治方法。我们通过病例-对照研究,发现了血浆同型半胱氨酸(tHcy)水平、及其代谢调控基因--亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)基因的C677T多态性与中国人脑中风发病相关(Stroke. 2003,34:1617-1622)。血浆增高(≧16.0 ?mol/L)则增加总体脑卒中发病危险87%;并在国际上首次证实高同型半胱氨酸血症不仅是缺血性脑卒中、而且也是出血性脑中风的危险因素,增加脑出血发病危险94%。MTHFR基因C677T多态TT基因型与脑卒中相关(OR=1.27,95%CI:1.04-1.56),与脑血栓相关(OR=1.37,95%CI: 1.06-1.78)。MTHFR基因C677T多态与血浆同型半胱氨酸水平正相关(对照:β=0.250,P<0.001;病例:β=0.272,P<0.001)(Stroke,2003,34:2085-2090)。血浆同型半胱氨酸水平升高时还增加肺动脉栓塞的危险。我们建立的血浆同型半胱氨酸测定方法,作为心脑血管疾病的危险因素调查,已在全国10个省市、17家医院为5万余人进行了检测;并帮助新疆克孜勒苏州人民医院,及农一师医院建立了这种预测脑中风和心肌梗塞发病风险的网络,以期长期随访。在全国范围内建立一个由西安交通大学第一医院、天津心血管病研究所、武汉华中理工大学附属协和医院、武汉华中理工大学附属同济医院、第三军医大学大坪医院、山东兖州矿区医院、山东青岛港务局医院和河南信

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阳平桥七个乡镇60个自然村组成的多中心脑血管病防治网络。同型半胱氨酸是多功能损伤因子,高同型半胱氨酸血症诱发心脑血管病的机制还不完全清楚,目前国内外公认同型半胱氨酸在过渡金属离子(Fe3+或Cu2+)的存在下易发生自身氧化,生成多种强氧化产物如超氧化物、过氧化氢、过氧化物和.OH等氧自由基导致细胞结构和功能的损伤;此外,还可导致血管内皮细胞和平滑肌细胞发生内质网应激,通过内质网内蛋白错误折叠损害细胞功能。而我们的研究新发现: 同型半胱氨酸可通过自身氧化产物作为抗原刺激,激活体内多种免疫细胞,如直接刺激B细胞增殖和分泌,放大已激活的T细胞(Cardiovas Res, 2001, 52:328-336; Cardiovas Res, 2002, 53:1035-1042),直接诱导人外周血单核细胞分泌CXC类趋化因子IL-8和CC类趋化因子MCP-1合成和分泌增加;其分子机制是通过PKC/CaM/ROS/Ref-1/p38- ERK1/2 MAPK/NF-?B 途径;PPAR-?激动剂可通过抑制ROS和NF-?B 途径,抑制刺激的趋化因子IL-8和MCP-1合成和分泌的增加。结论为同型半胱氨酸作为炎症原因子(proinflammatory factor)参与动脉粥样硬化等血管慢性炎症和血管损伤的早期发病(Circ Res, 2003 93:311-320 with Editorials:271-273)。这为揭示动脉粥样硬化的发病机制以及寻找新的防治措施,提供重要的新思路,上述部分成果在美国心血管领域的权威杂志之一‘Circulation Research’发表时, 同期该杂志编辑部为此文作了述评,盛赞该文取得的创新性成果具有潜在的重要的临床意义。进一步我们联系临床,在高同型半胱氨酸血症的动脉粥样硬化病人身上验证了离体研究的结果,证实了高同型半胱氨酸血症比已知的氧化应激损伤更为严重的危害,是其放大单核巨噬细胞对其它致病危险因素引起的炎症免疫反应性,加速动脉粥样硬化的发生和发展。小剂量叶酸降低血浆高同型半胱氨酸水平同时明显改善了单核巨噬细胞炎症免疫的高反应性(Atherosclerosis,2005,179:395-402)。 关于病人服用低剂量叶酸可明显降低血浆高同型半胱氨酸血症并逆转病人的单核细胞分泌趋化因子高反应性的成果,将对防治因高同型半胱氨酸血症引起的多种心脑血管并发症具有重要的指导意义。高同型半胱氨酸血症的治疗,目前主要通过干预代谢以降低血高同型半胱氨酸水平为主要措施。维生素B6、维生素B12和叶酸、是目前认为治疗高同型半胱氨酸血症最为常用的措施。但临床大规模试验的结果尚不一致,临床效果还有争议。尽管补充维生素可补充同型半胱氨 10