973项目申报书-帕金森病发病机制和干预策略的基础研究(编辑修改稿)

973项目申报书-帕金森病发病机制和干预策略的基础研究(编辑修改稿)内容摘要：

基因异常表达与胶质细胞活化的关系。 4. 完成各种 NMS 相关问卷的准备工作，并完成在社区人群和 PD队列中环境因素分组与基因分型，了解 PD 患者各种 NMS 分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 PD 模型中观察中药疗效； 完善 iPS 细胞的诱导、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 SFDA 放射性新药申报要求完成 99mTcTrodat1 和[18F]AV133 的 各项试验 ；明确GSK3α /β Ser21/9 磷酸化与 PD发生的关系及 GSK3β多肽抑制剂对 PD 动物的治疗 作用；明确药物在多种 PD 模型中的疗效；确定药物抗炎、抗氧化神经保护机制；建立稳定的 iPS 细胞的诱导、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 PD 家系，利用已建立的 PD 致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 PD相关的基因和基因突变；比较携带不同风险基因 PD 患者的临床表型、疾病进展和药物疗效反应的影响；分析 PD 致病基因α Syn的磷酸化和硝基化以及 LRRK2 磷酸化对衰老过程中线粒体功能的影响。 2. 研究 HSP22 的作用机理；研究 vav在 DA 神经元的表达和水平的差异对其易感性的影响； Omi、Parkin 和 PINK 对自噬的调控作用；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 DA 神经元铁代谢功能的影响。 3. 应用 敲除鼠，研究 PD 时脑内神经再生的调节作用及其机制；应用星形胶质细胞 条1. 发现 1 个新的与 PD 相关的基因和基因突变；得出携带不同风险基因对 PD 患者临床表型、疾病进展和药物疗效反应的影响的相关数据；阐明 PD 致病基因编码蛋白的修饰对线粒体功能影响的机制。 2. 获得 HSP22 的作用机理；确定 vav在 DA 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 EFGPLC3 稳定表达细胞株，和自噬调控蛋白EGFPHax1 、 EGFPBclxl 及EGFPBeclin1 的稳定表达细胞株；明确 Omi、 Parkin 和 PINK 对损伤线粒体的自 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 质细胞的功能调节及其与 PD 的相关性；明确 PD 时黑质 纹状体 研究内容 预期目标 件敲除鼠，制备 MPTPPD 模型；分别应用内外源性神经毒素MPTP/6OHDA/LPS 建立炎症和氧化应激 PD 动物模型；研究星形胶质细胞的 BDNF 等神经营养因子合成分泌、 DA 能神经元和 DA前体细胞的保护效应、 p75Trk 介导途径、及其细胞内信号转导机制 ； 检测 Bcl2 上游分子 PP2A 或JNK 对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 NMS 相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 calpain 切割GSK3β这一事件在 PD 发生中的作用； 体外建立神经元 胶质细胞共培养体系，观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 iPS细胞定向分化为 DA 能神经元。 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 PD 脑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 BDNF等神经营养因子、激活 p75Trk途径和下游细胞内信号、发挥其DA 能神经元的神经保护效应机制 ； 明确 PINK1 和 α Syn 对胶质细胞活化的信号通路。 4. 明确 NMS 老年人群 中 ， NMS 与环境、遗传交互作用的规律和特点；确定其在 PD 早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 SFDA 放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 calpain 切割 GSK3β这一事件在 PD 发生中的作用并获得 PD 治疗短肽；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 iPS细胞定向分化来的 DA 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 PD 家系，利用已建立的 PD 致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（ MPTP、鱼藤酮）对 PD 致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 vav 在 DA 神经元选择性变性中的作用和机理；进一步深入探讨 Omi、 Parkin 和 PINK 调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 Omi、 Parkin 和 PINK作用的影响；星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 敲除对星形胶质细胞释放 DSerine/ATP/Glu 等胶质递质传递的影响及其与 PD 的相关性；应用小胶质细胞 敲除鼠，制备 MPTPPD 模型；分析调控 PHOX/MMP9 表达和功能的信号转导机制；研究活化小胶质细胞的 proNGF、 proBDNF 等神经营养因子前体分子的合成分泌、诱导 DA 能神经元凋亡作用、p75sortilin 途径、及其细胞内信号转导机制 ；通过 检测 LC3II 的水平，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αSyn 等关键基因的改变，及其与NMS 的变化关系。 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 12个与 PD相关的风险基因或多态性；证明环境毒素如何在衰老基础上加重 PD 致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 hsp22 研究中取得成果发表论文；发表可从信号通路角度阐述 Omi、 Parkin 和 PINK 的作用机制，明确激酶信号通路；阐述环境因素对 PD 相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 BDNF 影响神经元铁代谢。 3. 阐明 质释放及其胶质传递的调节在PD 发生发展中的作用；阐明介导的免疫炎症的调节及其与PD 发生发展的相关性；确定 PD时 PHOX/MMP9 的表达以及在黑质 纹状体系统中的分布是否与小胶质细胞激活程度一致；阐明PHOX/MMP9 受 MAPKs/NFkB 信号转导通路调控的机制；阐明活化小胶质细胞释放 proNGF、proBDNF 等 前 体分 子、 激 活p75sortilin 途径和相关下游信号、诱导 DA 能神经元凋亡的作用 ； 明确 αSyn 和 PINK1 引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NMS 及 PD 的情况；初步分析建模动物病理变化与 NMS 之间的相关性；研究α Syn 等关键基因与年龄、以及 NMS 三者之间的关系。 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 PD 家系，利用已建立的 PD 致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 PD 病理进展之间的关系；进一步在环境毒素所致 PD 模型猴研究 中 判定上述蛋白在外周表达的变化作为 PD 早期诊断标志物的可能性。 2. 开展 GSTO1与选择性退变机理的研究；建立 DJ1 的 SUMO 化位点突变动物 /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； iNOS 的激活对胶质细胞参与神经元铁代谢的影响。 3. 继续研究 敲除对小胶质细胞活化、致炎因子生成与释放的影响及其与 DA 能神经元损伤的相关性；应用神经干细胞 条件敲除鼠，研 究 通道对 PD 时脑内神经再生的调节及其相关的信号转导机制；在PHOX/MMP9 基因敲除鼠中观察MPTP/6OHDA/LPS 对 DA 能神经元损伤、 DA 含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 p75Trk、 p75sortilin 途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 Beclin1， mTor 的变化与胶质细胞活化的时相关系。 4. 对风险人群进行 NMS 和 PD 终点随访对建模动物进行终点观察；利用α Syn 基因转基因鼠及毒素暴露鼠模型研究α SYN 与环境毒素（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 12 个与 PD 相关的风险基因或多态性；证明 PD 致病基因编码蛋白在外周血的变化作为 PD 早期诊断标志物的可能性。 2. 力争在 vav 研究中取得成果发表论文；阐述翻译后修饰对 PD 相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iNOS 的激活参与神经元铁代谢。 3. 阐明 细胞功能（增殖、分化、迁移和生存）的调节作用及其与 PD 神经损伤与修复的关系；明确PHOX/MMP9 与小胶质细胞介导的免疫炎症和氧化应激的关 系，及其在 DA 能神经元损伤和 PD发生发展中的作用；初步阐明p75Trk、 p75sortilin 分子表达和激活的相关调控机制、及其作为促进 DA 能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 α Syn 和 PINK1 引起自噬活化胶质细胞的信号通路。 4. 阐明α Syn 基因与环境毒素的相互作用对黑质多巴胺神经元损伤及 NMS 的作用机制；初步描绘αSYN 与环境毒素机制线路；预期随访到 200 例新发 PD 与 400 例出现 NMS 的个体；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 PD 细胞变性死亡机制并筛选出抗 PD 药物。 研究内容 预期目标 作用关系对 NMS 的影响，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 SOP 的完善和应用研究；新探针的放射性标记方法研究与应用； 阐明 GSK3α /β调控 Bim 稳定性的机制及其在神经元死亡 /PD 发生中的作用；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 PD 患者的 iPS 细胞模型，研究细胞变性死亡机制和筛选抗 PD 药物。 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 EGCG、姜黄素等）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 DA 神经元的机制，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 MPP+/LPS 对 各种混合 培养体系中 DA 能神经元损伤的影响及其机制；长时程实时观察经元网络的调节作用；体外建立PHOX/MMP9 基因敲除鼠黑质神经元 胶质细胞共培养体系，观察MPP+/6OHDA/LPS 对神经元、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。