国家自然科学基金生命科学成果及人物选介（中）

国家自然科学基金生命科学成果及人物选介

　　

生物通综合：
玉米高产优质高效生态生理及其技术体系研究与应用 

作者:山东农业大学 董树亭 王空军 胡昌浩 高荣岐 谢瑞芝等　

　　针对我国玉米生产中存在的产量低、效益低和品质差的问题，山东农业大学董树亭、王空军等科研人员在6项国家自然科学基金项目的资助下，深入研究了玉米高产优质高效生态生理理论与技术。系统分析了我国玉米品种更替过程中产量及生理特性的演进规律；揭示了生态因素（光、温、水）对玉米生长发育和高产优质高效的影响，明确了限制黄淮海地区夏玉米产量提高的障碍因素；提出了通过提高根系活力、延缓根系衰老，平衡硫、氮、磷营养，延长花后群体光合高值持续期，挖掘玉米高产潜力的理论。在国内外重要学术刊物上发表论文62篇，出版相关著作12部，获山东省科技进步奖一等奖1项，教育部及山东省科技进步奖二等奖3项，促进了我国作物栽培学科的发展。2005年获国家科技进步奖二等奖。

　　项目研究过程中理论与实践相结合，构建了玉米高产优质高效栽培技术体系（大面积600公斤/亩以上，小面积900公斤/亩以上）。其核心技术是：①选择花后群体光合高值持续期长、紧凑大穗型、抗逆性强的玉米新品种，适时晚收，以发挥玉米最大生产潜力；②增加密度、增强根系活力、提高群体整齐度，协调源、库关系，以实现玉米高产；③增硫保氮加磷，平衡硫、氮、磷营养，以提高产量，改善籽粒品质；④提出玉米抢茬夏直播简化栽培技术体系，省工、省力以提高效益；⑤双季机械化秸秆还田、培肥地力，改善生态条件，以促进可持续发展。制订的《夏玉米高产优质高效生产技术规程》，已在生产中得到广泛应用，并批准发布为山东省地方标准（DB37/T538-2005）。

　　玉米高产优质高效栽培技术先后在山东、河南、新疆等地及河北、江苏、安徽和北京的部分地区推广。至2004年，累计推广6391.99万亩，平均亩增73.88公斤，总增玉米51.21亿公斤，总增经济效益40.87亿元。其中，在山东省的101个县/市累计示范推广5442.99万亩，经山东省农业厅先后组织249人次专家现场验收，有237.54万亩平均亩产723.3公斤，6.29万亩平均亩产822.4公斤，166.5亩平均亩产925.4公斤。实现了我国玉米大面积生产的高产优质高效。

学术带头人简介

董树亭，现任山东农业大学副校长。

    董树亭，1953年6月生，山东诸城人，中共党员，教授、博士生导师，享受国务院政府特殊津贴，山东省专业技术拔尖人才，国家“百千万人才工程”第一、二层次人才，中国玉米栽培学组副组长。1973年至1976年山东农学院农学专业学习，毕业后留校任教，1985年至1988年山东农业大学硕士研究生。1993年至1994年乌克兰合作科研。1987年至1999年先后担任山东农业大学农学系副主任、科研处处长。1999年12月任山东农业大学副校长。

白血病细胞分化和凋亡新机制的提出与发展 

作者:上海交通大学医学院 陈国强　　

　　上海交通大学医学院陈国强教授等研究人员在过去的研究中发现，有效治疗急性早幼粒细胞性白血病(APL)的三氧化二砷(As2O3)的体外诱导分化效应不如体内明显。在此基础上提出氧浓度可能影响As2O3的诱导分化效应的假说，因为体内末梢组织的氧浓度低于5%，而体外培养细胞处于95%的空气中。 尤其是，临床病理研究显示骨髓微血管密度与急性髓细胞性白血病（AML）病人的预后密切相关。于是，其研究组在国家自然科学基金资助下开始研究在低氧环境下，As2O3对APL细胞的诱导分化效应。研究结果显示：低氧和低氧模拟化合物能够有效诱导包括APL在内的多种类型的AML细胞分化。他们就此展开了深入研究，并取得如下重要原创性发现：

　　1. 发现低氧诱导白血病细胞分化，并初步阐明其分子机制：发现（1）低氧（2%O2）和非毒性剂量的低氧模拟化合物包括氯化钴（CoCl2）和去铁胺（DFO）能够有效诱导包括APL在内的AML细胞系分化。同时，也诱导部分AML病人的新鲜白血病细胞分化；（2）间歇性低氧明显延长白血病小鼠生存时间，并证实在体内低氧明显抑制白血病细胞在体内的浸润，并有效诱导白血病细胞分化； （3）通过化学干预和基因转染技术，提出HIF-1 在低氧诱导的AML细胞分化中发挥重要作用；（4）CoCl2和DFO明显加强As2O3对APL细胞的诱导分化效应，并加速As2O3诱导的PML-RARα蛋白的降解；（5）基于CoCl2和DFO对M2b型AML细胞的诱导分化能力较差的事实，通过建立一种可诱导表达AML1-ETO的白血病细胞系，发现AML1-ETO诱导表达显著拮抗DFO和CoCl2诱导的细胞分化；（6）发现HIF-1 蛋白和分化相关的重要转录因子C/EBP 蛋白相互作用并增加C/EBP 的转录活性。基于这些系列发现，该研究提出了低氧诱导AML细胞分化机制的模式图。

　　2. 纳摩尔水平喜树碱衍生物NSC606985诱导白血病细胞凋亡及其机制研究：基于已有报道显示，一种新型喜树碱衍生物NSC606985能够加强实体瘤细胞表达HIF-1 的事实，试图应用该化合物分析HIF-1 在AML细胞。在此基础上，发现：（1）诱导凋亡浓度的NSC606985引起PKC 蛋白剪切激活并伴随线粒体跨膜电位崩塌和 caspase-3活化； （2）PKC 特异抑制剂阻断NSC606985诱导的线粒体跨膜电位崩塌、caspase-3活化和凋亡； （3）caspase-3抑制剂仅仅部分拮抗NSC606985诱导的PKC 活化和凋亡； （4）NSC606985抑制AML病人CFU-GM和BFU-E的生成； （5）NSC606985对白血病小鼠具有体内治疗效应。

　　3. 磷脂爬行酶1在白血病细胞分化中的作用研究：最初的研究显示，磷脂爬行酶1(PLSCR1)催化细胞膜磷脂的双向跨膜运动。但是，随着对其研究的深入，发现PLSCR1在细胞增殖、成熟及凋亡中发挥作用。在研究白血病细胞分化的机制时，研究人员注意到了PLSCR1的作用。发现PKC 可以直接上调PLSCR1的表达， 并利用RNA干扰技术发现，降低U937细胞中PLSCR1的表达可以显著抑制ATRA/ PMA诱导的U937白血病细胞分化。

　　本研究在国际重要学术期刊发表了一系列论文，对于阐明传递白血病细胞分化和凋亡信息的分子生物学基础具有重要原创意义，可能为诱导分化治疗模式在APL以外的其它白血病的突破奠定重要理论基础。相关工作在2005年同时获得上海医学科技奖一等奖、上海科技进步奖一等奖和中华医学科技一等奖。

确认中国人2型糖尿病遗传易感基因位点 

作者:上海市第六人民医院 项坤三　　

　　上海市第六人民医院项坤三研究组在国家自然科学基金重点项目资助下，通过全基因组DNA（人类所有的遗传信息存储处）搜寻，确认呈显著连锁的易感基因在人类基因组DNA上的“位置”是关键的一步，目的是缩小“包围圈”。搜寻的工作艰辛漫长，起自1996年，课题组首先收集了527个家系，应用严格的入选及排除的条件，经过4年，最后得到257个家系、702个家系成员、358对患病同胞对样本；通过对散置在基因组DNA上间距为9.3分摩的375个DNA多态标记位点的基因型检测，经分析后最终在第1、第6号染色体的长臂上分别发现了两个与中国人2型糖尿病相关的易感位点。其中在第1号染色体长臂上的位点主要与中国人早发2型糖尿病相关。国际上多个人群研究见到该区与2型糖尿病相关，提示是重要的与人类2型糖尿病普遍相关的易感基因位点。相关论文《全基因组搜索中国人2型糖尿病易感基因》发表在世界糖尿病专业领域的影响因子最高的权威杂志《DIABETES》（《糖尿病》）上。

学术带头人简介

  项坤三
　　项坤三  (1936.2.21 -) 内分泌代谢病学（糖尿病）专家。1958年毕业于上海第一医学院。现任上海交通大学附属第六人民医院教授、上海市糖尿病研究所所长及中华医学会糖尿病学会主任委员。1988年率先在中国开展糖尿病分子病因学系列研究。发现了首两个中国人线粒体基因突变糖尿病家系，尚发现中国人MODY基因突变糖尿病家系及发现两个与中国人2型糖尿病分别呈显著及高度显著连锁的2型糖尿病易感基因位点。对中国人2型糖尿病及相关代谢综合症研究中首次提出中国人2型糖尿病者的体脂分布特征及中国人糖兴奋后胰岛素分泌的特点。在以上基础上不断完善临床糖尿病因诊断、代谢监控及防治体系。研究成果获省、部及国家级科技进步奖12项。（11项为第1完成人）。发表论文223篇。
　　2003年当选为中国工程院院士。

益气化瘀方防治软骨终板内软骨细胞凋亡的研究 

作者:上海中医药大学脊柱病研究所 王拥军　

　　上海中医药大学脊柱病研究所王拥军研究组在国家自然科学基金的资助下，完成益气化瘀方防治软骨终板内软骨细胞凋亡的研究。软骨终板内软骨细胞凋亡是椎间盘退变的重要病理过程。该成果在建立大鼠颈椎间盘软骨终板软骨细胞培养体系和抗FAS抗体诱导（0.5 ug/ml）软骨细胞凋亡模型的基础上，证明益气化瘀方及拆方都可以降低退变软骨细胞的凋亡率，上调Bcl-2、Ⅱ型胶原和蛋白多糖的表达，下调Bax、Caspase8、Ⅰ型胶原的表达；明显上调软骨细胞内粘着斑激酶（FAK）和整合素β1（Integrinβ1）的基因与蛋白表达水平，基因表达谱检测证明对FAK-Ras-MAPK和FAK-STAT1信号通路有明显调节作用，揭示了益气化瘀方调控FAK的可能作用位点及椎间盘细胞内外信号传导与细胞粘附和凋亡的相关性，深化了中医气血理论与功能基因表达、细胞内外信号转导之间关系的研究。综合分析提示益气化瘀方与益气方、化瘀方对Bax、Ⅰ型胶原和FAK、Integrin的调节方面具有协同作用。

　　创新之处在于：（1）建立了椎间盘软骨细胞培养体系及诱导软骨细胞凋亡模型；（2）深化了对椎间盘软骨细胞凋亡的认识；（3）观察了益气化瘀方及拆方对椎间盘软骨细胞的作用机理；（4）深化了中医气血理论与细胞内外信号转导关系的认识。

　　相关研究共发表论文28篇，论文被引用80多次。抗FAS抗体诱导椎间盘软骨细胞凋亡模型建立方法发表在国际脊柱病研究方面最高级别杂志SPINE（IF：2.877），相关软骨细胞研究论文发表在J Bone Miner Res（IF：6.431）， Journal of Biological Chemistry（IF：6.482），为深入探讨椎间盘软骨终板退变机理奠定基础。在国际SPINE大会首次报告人工麝香延缓椎间盘退变和人工麝香调控椎间盘基因表达谱的研究。成果已通过上海市卫生局组织的成果鉴定。
铅对儿童脑结构和功能的损伤与修复机制研究 

作者:中国科学技术大学生命科学学院 阮迪云　　

　　中国科技大学生命科学院阮迪云研究组在国家自然科学基金等项目资助下，通过研究铅引起的海马神经元突触可塑性、通道和受体的损伤及其修复机制,阐明铅影响儿童学习记忆功能的作用机理。比较详细地报道了铅对脑内海马神经元钠通道和钾通道亚单位早期钾电流(IA)和超极化外向钾电流(H-电流)的影响,发现铅浓度依赖性地损伤了钠通道电流；铅延迟了A-电流和H-电流的激活和失活时间,降低了A-电流和H-电流的幅度，证明铅损伤了动作电位的编码,从而影响神经信号；比较系统地研究了铅对发育不同时期海马神经元NMDA受体亚单位NR1，NR2A，NR2B，NR2C，NR2D和NR3A的影响。报道了大鼠出生1-21天不同发育期铅对海马CA1,CA3,CA4和DG四个不同区域影响的差异，揭示了为什么铅主要影响儿童早期发育的原因。探讨了牛磺酸、神经节苷脂和胆碱能药物等对铅引起的神经元功能损伤的修复机制，发现牛磺酸对正常动物并不起作用,只有当机体受到损伤时才起保护作用。牛磺酸是通过维持细胞膜的通透性,提高内皮细胞的活力,加强血脑屏障的功能,减少铅的进入,增加铅的排出等机制来修复铅引起的神经系统损伤。为牛磺酸作为一种药物提供了理论依据。

　　应用磁共振脑功能成像技术观察了铅影响动物和儿童脑结构和功能的变化及作用机制。结果发现：（1）铅对动物脑内海马细胞形态结构的损伤程度随着出生后年龄的增长而减弱；（2）铅中毒儿童的总智商显著下降，但主要是影响儿童与智力相关的智商，如语言、知识、词汇和计算智商等；（3）铅严重损伤了儿童脑内海马和前额两个与智力发育相关的重要区域；（4）铅对儿童脑结构和功能的损伤具有区域差异, 前额比海马组织损伤更严重,在前额两侧,右侧比左侧损伤更大，海马两侧之间损伤程度没有差异。这些结果不仅进一步阐明了铅影响儿童智力发育的作用机理，还为临床诊治提供了依据。运用JNK-基因敲除小鼠的海马神经元研究了JNK-基因对突触可塑性LTP的影响, 证明JNK-基因是调控学习记忆功能的重要基因，在铅损伤神经系统学习记忆功能的作用机制中起着重要的作用。

实验室简介

神经毒理学实验室简介 
 

负责人: 阮迪云

电话: [phone]

E-mail: [e-mail]

研究组主要成员: 陈聚涛, 汪  铭, 肖  诚

1.        主要研究兴趣和研究工作

神经毒理学实验室成立于1990年. 随着神经科学的发展,一类新兴的边缘交叉学科神经毒理学很快的发展起来了.神经毒理学是神经科学的重要分支,是神经科学与毒理学、环境科学交叉的边缘学科,研究领域非常广泛。本实验室主要研究各种化学因素和环境毒物对神经系统的影响及其毒理机制。

(1)、环境铅对儿童学习记忆的影响及其细胞和分子机制。

铅是一种重要的神经毒和环境毒，它影响神经系统的许多功能，但主要的是损伤婴幼儿和儿童的智力发育和学习记忆功能。大量研究表明，我国城市中约有三分只一左右儿童受到铅中毒的威胁。我们实验室的研究工作包括从整体水平上研究铅对儿童智力发育和神经行为的影响，探索早期综合诊断指标; 在胚胎期，研究铅在母体胚胎中的转运机制，铅在胎儿内神经组织中的分布,宫内铅暴露的远期危害及作用机理,寻找阻断铅运转的药物；出生后发育时期,用离体脑片和在位电生理技术研究发育早期铅对海马突触可塑性(LTP,LTD)的影响 ; 研究NO和其它元素与Pb++的相互作用;用膜片钳技术研究铅对NMDA受体通道和Ca2+通道电流的影响，用分子生物学方法研究铅对NMDA受体亚单位，c-fos和c-jun的基因表达及蛋白激酶C(PKC)和cAMP反应结合蛋白(CREB)的影响；用微透析技术结合激光诱导荧光法研究铅引起的脑内神经递质(多巴、氨基酸、胆碱及多肽等)及脑内氨基酸水平的变化等; 应用激光共聚焦扫技术研究铅的作用位点. 通过以上研究,在细胞和分子水平上阐明铅影响儿童学习记忆的毒理机制.

对于铅中毒人群, 应用行为学研究方法及磁共振成像技术(MRI)研究铅对儿童智力发育和神经行为的影响, 血铅浓度与认知功能、神经行为之间的关系。同时研究防治儿童铅中毒的措施和相关药物。

(2)、铝对老年认知功能的影响及其作用机制的研究.铝损伤神经系统,可能是引起老年痴呆的环境因素之一.应用动物模型研究铝对神经系统突触可塑性,通道,受体,递质的影响及其机制, 以及某些药物的作用.

(3).其他重金属和化学物质对神经系统的影响及其作用机制的研究。

2.承担的科研项目：

先后承担了国家科技部,国家基金委，中国科学院，国家教育部和中国科技大学的多个项目，内容包括铅的作用机制，铅检测的新技术和防治铅中毒药物的研制与开发等。

1.       科技部九七三项目: “重要环境污染物致机体损伤和修复的基础研究”中的一个二级课题:”铅致神经神经系统的损伤和修复机理研究”(2003-2007);

2.       国家自然科学基金项目:

1)铅对视觉系统选择性影响(1991－1993);

2)环境铅对海马学习记忆的影响及其作用机制(1994－1996);

3)重金属铅对儿童学习记忆的影响及其细胞和分子机制(重点项目1997—2000)

4)铅影响儿童学习记忆的作用机制的深入研究( 2002-2004).

3.       中国科学院创新项目一个子课题:

“用于环境铅检测的生物芯片的研制”, (2000.-2003).;

4.       教育部博士点基金

铅对人体健康的损害及防治 ( 2003-2005)

5.       科大高水平大学建设基金:高效驱铅药物的研制和开发( 2001-2002).

 

3. 获奖情况：

1979年  中国科学院重大科技成果奖和安徽省科学大会奖（参加者）

1986年  安徽省自然科学优秀论文一等奖（第二作者）

1993年  安徽省自然科学优秀论文二等奖（第一作者）

1997年  安徽省自然科学优秀论文一等奖（第一作者）

1995年  获中国科学技术大学优秀教材一等奖（第一作者）

2000年安徽省自然科学优秀论文一等奖（第一作者）, 二等奖（第二作者）

 

爆发性肝炎发生的固有免疫机理 

作者:中国科学技术大学 田志刚　　

　　中国科技大学田志刚课题组在国家杰出青年科学基金，国家自然科学基金重点项目和海外青年学者合作研究基金的资助下，研究肝脏固有免疫细胞在肝脏再生与损伤中意义，发现天然杀伤（NK）细胞和Toll样受体 (Toll-Like Receptor-3, TLR-3)在爆发性肝炎发生中扮演重要角色。

　　他们观察到足剂量TLR-3的配基（poly I:C）可以有效活化小鼠肝脏的NK细胞，从而诱发由NK细胞介导的小鼠爆发性肝炎，这是继国际上发现肝脏Kupfftr细胞和NKT细胞可以分别诱导爆发性肝炎之后所建立的第三个由固有免疫细胞介导的小鼠肝炎模型（Journal of Hepatology 2004）。他们同时发现低剂量PolyI :C（此剂量不诱发肝脏损伤）对小鼠肝脏NK细胞的预活化，可以有效防止由刀豆蛋白A（Con A）诱发的、NKT细胞介导的爆发性肝损伤，为研究NK细胞调节NKT细胞提供了一个十分有用的平台（Journal of Hepatology 2005）。在此基础上他们又观察到低剂量Poly 1:c可以通过TLR-3直接活化小鼠 Kupffer细胞并引起该细胞的TLR-4的表达下调，使Kupffer细胞出现对细菌脂多糖（LPS）的耐受而预防由LPS/?苷露糖联合诱发的爆发性肝炎。该现象被称为是首次观察到了TLR-3和TLR-4之间的“交叉对话 (Cross-Talk )” (Proc Natl Acad Sci USA 2005). 同时，他们用重组白细胞介素15（rhIL-15）观察对爆发性肝炎保护作用，发现rhIL-15可下调NKT细胞IL-4/IL-5的表达，减少致损伤的嗜酸性细胞浸润而保护Con A诱导的急性肝损伤（Hepatology 2005正式接收）。

　　为进一步在人体验证NK细胞对其他免疫细胞的调节功能，他们发现 δT细胞对结核杆菌热灭活抗原的增值应答依赖于人外周血NK细胞存在，NK细胞对 δT细胞的促增殖作用是通过CD54介导（Journal of Immunology 2005 正式接收）。他们还发现哮喘病人的Ⅱ类细胞因子偏移状态与大量存在的NK2细胞有关，体内外实验亦证实NK2可向NK1漂移，提示哮喘状态仅仅针对T细胞的纠偏治疗是远远不够的，应重视NK细胞在该病发病中所起的作用（J Allergy Clin Immunol. 2005;115:841-7）。这些结果对于深入探索肝病中各类免疫细胞的相互作用有极大帮助。

　　上述研究提示肝脏急性损伤中固有免疫细胞之间以及和肝细胞之间相互作用的重要意义，将使人们更加关注肝脏疾病发生中，肝脏特有的处于“强势状态”的固有免疫系统的作用，为肝脏疾病防治奠定理论基础。

　　该课题组近期正集中全力探索HBV转基因鼠中肝脏再生受限和损伤后恢复迟缓的固有免疫机理，已获得一些初步进展（J Viral Hepatitis 2005; International Immunopharmacology 2005）。

学术带头人简介

田志刚教授简历 
田志刚，男, 教授,博士生导师，中国科学院****入选者。

1956年10月11日出生，山东莱州人。

1983年获山西医科大学医学学士学位，1985年获山东省医学科学院免疫学硕士学位，1989年获卫生部白求恩医科大学免疫学博士学位。

原山东省医学科学院基础医学研究所所长、山东肿瘤生物治疗研究中心主任、山东省肿瘤免疫与基因工程重点实验室主任。2001年作为中国科学院"****"引进人才进入中国科技大学生命科学学院，博士，博士生导师，教授，中国科技大学免疫学研究所所长，兼美国国立卫生研究院癌症研究所研究员和日本金泽大学国立癌症研究所教授。国家自然科学基金生命科学部专家评审组专家，国家名词（免疫学）评审委员会专家，中国免疫学会常务理事，中国抗癌协会理事，中国医药生物技术协会理事。

1993年开始五次赴美国国立卫生研究院癌症研究所进行合作研究，专门从事肿瘤免疫与抗癌基因工程药物的研究与开发，在美研究期间的三项产品申报FDA并获批进入临床试验。1996年成为国家"百千万人才工程"一、二层次专家，2001年获国际抗癌联盟研究项目奖。1990年以来，共主持40余项国家、省、部级等科研项目。现承担国家杰出青年基金项目、国家自然科学基金重点项目、国家973项目、国家863项目、中科院知识创新工程项目、安徽省十五重大医药专项项目。

先后获省部级科技进步二等奖3项、三等奖8项。近年来共发表论文250余篇，英文刊物发表论文23篇，17篇收入SIC。在国内最先（1989年）综合系统地引入肿瘤生物治疗学。1989年创建国内第一家肿瘤生物治疗研究机构(山东肿瘤生物治疗中心)并发起创建"中国免疫学会肿瘤生物治疗分会"并任副主任委员。建成国家卫生部批准的首批"细胞治疗实验室"，探索出三套肿瘤生物治疗方案并应用于临床。先后研制四类10余种单抗和PCR试剂盒。自1990年起开展基因工程药物研究，先后研制了IL-2、IL-6、IL-10、IL-12、IL-15、IL-18、SCF、leptin等重组产品，部分转让中试工艺。

 

研究兴趣：

主要研究天然杀伤(NK)细胞的基础生物学特性、相关生物治疗技术与重组产品及其用于治疗重大疾病（癌症、传染病、自身免疫病、器官与骨髓移植）的应用基础研究。

 干旱胁迫下杨树的生态生理与分子适应机制研究 

作者:中国科学院成都生物研究所 李春阳　　

　　中国科学院成都生物研究所李春阳课题组在国家自然科学基金项目“干旱胁迫下杨树的用水效率、脱落酸积累及抗旱基因表达”资助下，以杨树为模式植物，研究不同程度干旱胁迫下杨树的水分利用效率、脱落酸（ABA）积累和有关形态、生理生化等指标的响应，比较干旱适应性的种间和种内差异，以及喷施ABA和施肥等不同措施对其抗旱性的影响，着重研究植物的生理代谢与其生长发育和生态适应的关系。阐明不同程度干旱胁迫下用水效率(瞬间用水效率、长期用水效率)和碳同位素（ 13C）含量之间的差异及三者在不同干旱程度下的变化规律，揭示用水效率和ABA含量之间的相关关系，不同器官对干旱胁迫的敏感性以及用水效率与生物量积累和分配的关系，并最终通过不同程度干旱胁迫下杨树的形态差异与生理生化变化，揭示木本植物在干旱环境下的用水机制：干旱显著抑制了生长和光合作用，其中光合作用的气孔限制是主要的，气孔导度的降低有效地控制了水分散失，提高了水分利用效率；影响了很多生理生化过程，如提高了脯氨酸、丙二醛、ABA含量及超氧化物歧化酶的活性。另外，在各种水分状况下，叶片中ABA含量显著高于茎和根部，推断可能是ABA从其他器官向叶片高水平输入的结果。同时也阐明了抗干旱能力与 13C含量成正相关。

　　该项目揭示了喷施ABA和施肥等措施对杨树抗旱性的影响，喷施外源ABA显著降低了干物质积累和气体交换，提高了根系发育和 13C含量，从而提高其抗旱能力。施肥在水分充足时可促进植株生长，而在干旱胁迫下对植株生长有一定的负作用。研究发现对于分布区域不同的杨树种，来自高海拔地区的种比低海拔地区的种更抗旱。关于种内的抗旱性差异，在海拔相差不大的地区，干旱地区的种群较湿润地区的种群具有更强的抗旱能力。抗旱能力强的杨树种/种群能更敏感地响应外源ABA的喷施。

　　该项目以杨树抗旱性为主线，通过在生长室内的盆栽植物对不同程度干旱胁迫下用水效率、生物量积累与分配、ABA含量等的研究，集生态、生理与生物化学分析方法于一体，研究生命系统与环境系统相互作用的生态生理机理，强调了生态学研究中宏观与微观的紧密结合，对生态现象的研究不仅注意了解外界的作用条件，而且注意分析内在的作用机制。该项研究在《Physiologia Plantarum》、《Environmental and Experimental Botany》、《Plant Science》等国际学术刊物上发表SCI论文共6篇。这些学术成果可加深对树木抗旱机制的认识，为我国广大高原地区、西北干旱半干旱地区营造人工林、防止沙漠化以及为木本植物的抗逆性研究、林木的遗传育种以及退化生态系统的恢复与重建提供理论依据与科学指导

学术带头人简介

李春阳
性别：男
出生年月：1967.02
单位：中国科学院成都生物研究所

科研业绩等：
    1989年在浙江林学院获学士学位，1991年在东北林业大学获硕士学位，之后在中国林业科学院工作3年，1994年赴芬兰留学。1998年获赫尔辛基大学建校350周年青年研究奖。1999年10月在赫尔辛基大学获博士学位。2001年入选中科院“引进国外杰出人才”计划，2002年2月回国到中国科学院成都生物研究所工作。现任中国科学院成都生物研究所退化生态系统恢复与重建研究中心研究员，博士生导师。近几年来，已在国际刊物上以第一作者和通讯作者发表的SCI论文28篇。

西南高等真菌中的新化学成分及其生物活性 

作者:中国科学院昆明植物研究所 刘吉开　　

　　中国科学院昆明植物研究所刘吉开课题组在国家杰出青年科学基金资助下，系统地开展了西南高等真菌化学成分及其生物活性的研究。到目前为止已完成了50余种高等真菌的化学成分研究，并对高等真菌子实体和发酵液提取物进行了多方面的活性筛选，分离鉴定了300余个不同类型的化合物，其中有100多个新化合物，包括4个新的结构骨架类型，发现了一系列结构新颖、有价值的生物活性物质，该项目已在国际期刊上发表SCI收录论文60篇。以该项目为主要内容的成果获得了2003年度国家自然科学二等奖。在美国《化学评论》Chemical Reviews 2005, 105, 2723-2744（影响因子20.233）和日本《杂环》Hetereocycles 2002, 57, 157-167杂志上发表了介绍其研究工作的专题综述。从我国特有种肉球菌（Engleromyces goetzii）中分得Neoengleromycin和金耳(Tremella aurantialba)中分得的Tremellin等化学结构奇特，被列为“热点化合物”。有意义的是从地花菌Albatrellus confluens中首次分离得到一个新结构骨架天然化合物Albaconol，该化合物具有VR-1受体拮抗作用（IC50 5 M），在动物体内显示具有镇痛作用（Arch. Pharm. Pharm. Med. Chem. 2003, 2, 119-126；Planta Medica 2004, 70, 792-796；Planta Medica 2003, 69, 715-719）。VR-1是一类与疼痛有关的受体，倍受科学界和制药工业的关注。寻找小分子可口服非成瘾性作用于VR-1受体的活性成分被认为是开发新型镇痛药的有效途径。从蘑菇硫磺菌Laetiporus sulphureus子实体中分离到两个引起视幻觉的活性成分，给猴子肌肉注射剂量为3.5 mg/kg该化合物时，会产生视幻觉，其中电生理记录信号以及动物行为方式表现类似于多巴胺D2受体激动样作用，多巴胺D2受体激动剂被认为在临床上可作为潜在的帕金森氏症治疗剂。还发现了作用于肿瘤信号分子传导并诱导细胞凋亡的活性成分（FEBS Letter 2005, 579, 3437-3443）以及抗植物病原菌活性成分（Z. Naturforsch. 2005, 60c, 50-56）等。还从云南高等真菌炭球菌发酵液中发现一种具有阻断艾滋病病毒和细胞融合的新化学物质，该研究结果已申请了国际专利WO2005037841）。

学术带头人简介

刘吉开研究员简介（课题组负责人）
刘吉开研究员简介（课题组负责人）
作者：zjdong 文章来源：本站原创 点击数：110 更新时间：2006-5-16 12:57:54 
 
 刘吉开,1982年毕业于安徽中医学院药学系,获医（药）学学士学位;1985年山东医学科学院药物研究所硕士毕业并获中国药科大学理学硕士学位（药学);1988年6月获兰州大学理学博士学位。随后在中山大学化学系从事教学和科研工作，1995年任教授。曾获德国洪堡研究奖学金在德国萨尔大学药物研究所从事博士后研究工作(1992-1994)，后又在德国拜耳公司（Bayer AG）药物研究中心作为高级研究员任职(1996-1997)。现任中国科学院昆明植物研究所副所长，植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室副主任、研究员、博士生导师，《云南植物研究》副主编。在国际性刊物和国内核心期刊上已发表论文100余篇，被SCI收录80余篇。申请国内外专利8项（已经获得专利证书4项，国外公开2项，国内公开4项）。获2003年度国家自然科学二等奖（排名第2）、2002年度云南省自然科学二等奖（排名第1）、国家教委科技进步三等奖和云南省青年科技奖各一项。主持多项国家和省级研究项目。1995年入选中国科学院“****”。2001年获首届CAS-Bayer奖。2002年获国家杰出青年基金。 
拟南芥生长素应答因子ARF10和16控制根冠发育 

作者:中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所 陈晓亚 王佳伟 王凌健

　　在国家自然科学基金的资助下，中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所陈晓亚等科研人员，通过拟南芥生长素应答因子ARF10和16控制根冠发育的研究，证明了miR160通过转录本特异剪切控制这三个生长素应答因子的表达。通过对过量表达miR160转基因植物和arf10-2arf16-2双突变体的表型分析，进一步发现ARF10和16是根冠发育和分化的必需元件。ARF10和16位于生长素信号的下游，控制了根冠细胞的细胞分裂和分化平衡，缺失这些基因会导致根冠细胞持续分裂，并影响根尖干细胞群的排列和组织。

　　本研究还阐明了在根中生长素和miR160调节ARF10和16表达的基本模式。生长素诱导ARF10和16的转录，而miR160则在维管束中通过转录后水平的剪切使得ARF16蛋白仅在根冠处积累。

　　这些研究成果为更好地了解植物生长素信号传递过程，miRNA的功能及其调节靶基因的机制提供了线索和参考，也为进一步研究根冠生物学，建立根冠发育过程中的信号传递网络，探索重力感应细胞的分化机理的提供了良好的实验体系。

　　有关科研论文已于2005年发表在植物科学研究领域的权威杂志The Plant Cell第17卷第8期上。

树突状细胞的成熟分化对Th1和Th2细胞分化的调节作用 

作者:中国科学院上海生命科学院生化细胞所分子免疫室 孙兵　

　　在免疫系统是机体防止病原体感染，清除肿瘤细胞和维持人类身体健康的重要的防御系统。而T辅助淋巴细胞（T helper cell；Th）是执行这一防御功能的中心环节。Th细胞根据自身所分泌的细胞因子，而进一步分为Th1和Th2两个亚群。Th1细胞主要分泌IL-2、IFN- 和TNF- 等细胞因子。Th1细胞主要介导细胞免疫反应，在诱发器官特异性自身免疫病，器官移植排斥反应和抗感染免疫中起着重要的免疫调节作用。Th2细胞主要分泌IL-4、IL-5、IL-10和IL-13。Th2细胞主要调节体液免疫反应，在诱发过敏反应中起着决定性的作用。Th1和Th2细胞功能的正常和相互间保持平衡，是维持正常免疫功能和身体健康的基础。Th1/Th2细胞功能的异常或失衡，是引起多种免疫性疾病的根源。由于Th1/Th2细胞占据有重要的免疫调节作用,通过调控树突状细胞（Dendritic cells:DC）的成熟,进而调节Th1/Th2细胞分化过程和影响它们的效应机制是诱导免疫应答和免疫耐受的关键。故研究Th1/Th2细胞的分化机制和寻找它们所产生的新的效应分子，阐明其作用机理是当代免疫学研究的前沿学科。在国家自然科学基金多个项目的支持下，该项工作已获得了很大的进展。更重要的是，在国家自然科学基金委的支持下，一个在国内领先，在国际上与免疫学主流实验室研究水平相近的免疫学研究基地和人才培养基地已经建立。我们的工作目标是，坚持自主创新，争创国际一流，为国家培养免疫学的研究型和应用型人才，为中国的免疫学乃至世界的免疫学做出贡献。

　　所取得的突出进展主要有：

　　白日咳毒素（PTX）可诱导DC成熟进而诱导Th1细胞的分化（文章发表于Journal of Immunology, 2003；170: 1728-1736）

　　PTX作为佐剂被广泛用于增强Th1细胞介导的免疫反应的诱导剂，尤其在诱导器官特异性免疫性自身免疫性动物模型中，发挥着不可缺少的作用。通过培养骨髓源DC，并用PTX体外刺激，发现PTX能明显促进其成熟，其可以在体内外，选择性诱导Th1细胞的分化。进一步研究表明： PTX在刺激DC成熟的同时，能促进DC通过ERK途径产生IL-12和TNF- ，从而诱导幼稚Th细胞向Th1方向分化。工作的创新点在于，首次阐明了PTX在体内促进Th1细胞免疫反应的作用机制，建立了一个全新的工作系统，研究DC对Th1细胞的分化的调节机制。

学术带头人简介

孙兵

91年1月在上海第二医科大学获得免疫学博士学位。91年1月至94年1月，在上海医科大学任讲师和副教授。94年2月至99年1月,在美国NIH，做博士后和高级访问学者。98年入选中科院"****"免疫学专业。99年2月至今在中国科学院上海生化与细胞生物学研究所，主持基础免疫学研究工作。2003年荣获国家杰出青年称号和研究基金支持。从2003年起，为国家自然科学基金免疫学专业组评审委员会成员。从2005年1月起，为中国科学院上海生命科学院生化细胞所抗体研究中心主任。先后主持和参与了中国科学院创新项目，国家自然科学基金面上和重点项目,国家973项目和上海市科委重点和重大项目以及中德合作项目，并参加了上海市科委，自然科学基金委和中科院优秀人才研究团队。为中国科技大学生命科学院和上海交通大学医学院兼职教授。现有15位博士和10位硕士研究生。回国后,作为通讯作者,已发表了近20篇SCI文章。

孙兵研究员还兼任中国科学院上海生命科学院研发研究生管理委员会主任，为美国免疫学家学会会员(American Association of Immunologists; AAI)。 为现代免疫学杂志， 中国免疫学杂志，中华微生物与免疫学杂志，中国病毒学杂志，生命的化学杂志和细胞生物学杂志的编委。　

研究工作

分子免疫室

1． 树突状细胞对Th1/Th2细胞的分化机制研究。（国家杰出青年基金，2004,1-2007,12）
2． 寻找Th1/Th2细胞的新分子及其功能研究。（自然科学基金重点项目，2006,1-2009,12）
3． 抗体关键技术平台建立和研究用抗体的制备。（上海市科委重大项目，2005，1-2006，12）
4． 抗原特异性T细胞活化的分子机制和免疫新分子的功能研究（973项目，2001,11-2006,12）

树突状细胞（DC）是最主要活化T细胞的抗原递呈细胞。Th1和Th2效应细胞分别调节细胞免疫和体液免疫。虽然人们已观察到，DC对Th1和Th2的分化有重要的调节作用，但是其分化机制是不清楚的。研究组的研究主要集中在以下三个方面：（1）用骨髓源的树突状细胞(DC)，观察不同的DC亚群对Th1和Th2细胞的分化的调节作用。用cDNA阵列技术和蛋白质组学分析方法，阐明DC中的一些关键分子对Th1和Th2细胞分化的调节作用及信号转导途径(比如，NF-kB和IFN-a/b信号通路)。（2）用cDNA阵列技术和蛋白质组学分析方法，在Th1和Th2细胞寻找新的效应分子和转录调控因子，研究它们对细胞分化和功能的影响。在实验中利用Th1细胞介导的器官特异性自身免疫病小鼠动物模型和Th2细胞介导的过敏性小鼠动物模型，以及T细胞受体转基因小鼠和多种基因剔除小鼠确认新基因的功能。这些研究将阐明DC对Th1/Th2细胞的调控机制，为解释Th1和Th2细胞的分化机制提出创新性的学术思想，亦为免疫干预和治疗Th1和Th2细胞介导的免疫性疾病 （比如自身免疫病，器官移植排斥反应和过敏性疾病，以及因免疫功能低下而引发的感染和肿瘤）提供新的思路和药物靶点。（3）借用生物信息学，基因重组技术，比如DNA免疫和DC靶向免疫，为新型疫苗设计和抗体的制备提供新的科研思路，并将成果应用于实践。为疾病的诊断、治疗和预防提供实验资料。本实验室与美国NIH, Yale大学、MD , Anderson肿瘤研究中心和Columbia 大学等有良好的科研协作关系，它们将为我们提供技术支持和信息咨询。