項(xiàng)目名稱： 卵巢衰老及相關(guān)重大疾病的發(fā)生機(jī)理 首席科學(xué)家： 韓際宏 南開大學(xué) 起止年限： 2010 年 1 月 8 月 依托部門： 天津市科委 教育部 一、研究?jī)?nèi)容 擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問題 以小鼠、猴和患者組織標(biāo)本為研究對(duì)象，揭示卵巢衰老機(jī)理及其誘發(fā)的不孕不育、生殖系統(tǒng)疾病、心血管疾病、乳腺癌等重大疾病生理、病理改變的分子網(wǎng)絡(luò)及其信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。闡明卵巢衰老機(jī)制，為尋找推遲卵巢衰老措施、發(fā)現(xiàn)治療相關(guān)疾病新藥靶點(diǎn)和有效途徑提供理論依據(jù)。 一、 卵巢衰老的發(fā)生機(jī)理 1、 卵子與卵泡衰老的 分子信號(hào)通路 A. 不同年齡層次原始卵泡、腔前卵泡相關(guān)分子的變化： 采用基因芯片及蛋白組學(xué)技術(shù)對(duì)各種動(dòng)物模型中的原始卵泡、腔前卵泡相關(guān)分子的變化展開研究。 B. 不同年齡層次卵子及顆粒細(xì)胞衰老相關(guān)分子變化： 通過定量蛋白質(zhì)組學(xué)方法等對(duì)不同年齡段卵子進(jìn)行蛋白差異表達(dá)譜進(jìn)行分析。重點(diǎn)考察與染色體穩(wěn)定、濃縮、分離以及組蛋白修飾、 傷修復(fù)等事件相關(guān)的蛋白，篩選和克隆卵子老化相關(guān)的新基因。 C. 卵泡凋亡在卵巢衰老中的分子機(jī)制： 衰老與相關(guān)蛋白相互作用決定著衰老過程的發(fā)展。因此，研究蛋白質(zhì)的表達(dá)變化是研究衰老過程的關(guān)鍵。思路為：收集卵巢 (腔前卵泡、有腔卵泡和整個(gè)卵巢 )樣品，用免疫組化、原位雜交鑒定相關(guān)分子其蛋白質(zhì)的表達(dá)。 2、 端粒和端粒酶在卵子與顆粒細(xì)胞衰老中的重要作用 端粒變短引起干細(xì)胞功能受損并引發(fā)心血管疾病、高血壓等其它早衰綜合癥。端粒的長(zhǎng)短由端粒酶活性來維持。端粒酶通過調(diào)控 基化來穩(wěn)定 活性和基因組甲基化來阻止細(xì)胞凋亡 (性與基因組甲基化是延長(zhǎng)生命的關(guān)鍵條件，但卻隨年齡增加而下降 )。端粒酶還可促進(jìn)干細(xì)胞的產(chǎn)生。我們將分析不同年齡層次卵子和顆粒細(xì)胞中的端粒功能和端粒酶活性，揭示其在抗衰老中的重 要作用。 3、 活性氧自由基 (成機(jī)體 傷 研究卵巢衰老過程中 產(chǎn)生、 傷與基因突變。通過適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充有效的抗氧化劑手段，達(dá)到降解過量 目的。探索以抗氧化方式延緩卵泡凋亡、延長(zhǎng)生殖年齡的新途徑。 4、 卵子與顆粒細(xì)胞衰老過程中鈣動(dòng)力學(xué)與鈣處理蛋白的變化 建立卵子與顆粒細(xì)胞衰老的細(xì)胞模型，比較體外衰老過程中鈣動(dòng)力學(xué)和鈣處理蛋白的變化。研究鈣處理蛋白及鈣動(dòng)力學(xué)是如何參與卵子及顆粒細(xì)胞的凋亡過程。 二、 卵巢衰老誘發(fā)女性生殖系統(tǒng)疾病 的分子機(jī)理 1、 卵巢早衰分子機(jī)制的研究 對(duì)中國 漢族 者全基因組關(guān)聯(lián)分析，找到與卵巢早衰相關(guān)的基因；篩查者中卵子發(fā)生關(guān)鍵基因 突變情況 ; 研究卵子發(fā)生關(guān)鍵基因 卵巢早衰的相關(guān)性 ; 采用直接測(cè)序法篩查 者 因突變情況 并 進(jìn)一步地探討突變蛋白的功能改變。 2、 發(fā)育相關(guān)基因和女性不孕不育等生殖疾病的分子聯(lián)系 利用卵巢切除模擬的生殖衰老模型和多種條件性基因敲除小鼠模型，探討發(fā)育相關(guān)基因，重點(diǎn)是 因家族在胎盤發(fā)育中的調(diào)節(jié)作用，揭 示 號(hào)通路異常和胎盤功能障礙等妊娠疾病的分子聯(lián)系；探討 號(hào)通路的相關(guān)分子在不同妊娠階段胎盤中的表達(dá)模式；分析妊娠小鼠著床位點(diǎn)及胎盤中總 活化的 水平變化；研究 號(hào)對(duì)小鼠胎盤發(fā)生及滋養(yǎng)層細(xì)胞增殖分化等的影響；鑒定 號(hào)通路不同成員在滋養(yǎng)層干細(xì)胞不同的增殖或分化階段的表達(dá)水平與變化，探討 路相關(guān)成員對(duì)滋養(yǎng)層細(xì)胞增殖分化等特性的影響。 3、 卵巢衰老引起的子宮疾病 (子宮脫垂 )的發(fā)病機(jī)理 A. 與子宮中彈性纖維合成有關(guān)的基因表達(dá)分析 : 研究與子宮彈性纖維合成有關(guān)的主要是 族基因在小鼠和猴子個(gè)體出生、發(fā)育、成熟，特別是衰老過程中在子宮中的表達(dá)進(jìn)行分析。 B. 利用基因敲除技術(shù)研究 對(duì)基因敲除小鼠表型進(jìn)行分析，以發(fā)現(xiàn) 子宮中的功能與子宮脫垂 的 關(guān)系。 C. 雌激素對(duì) 研究雌激素對(duì)于 族基因表達(dá)的調(diào)控 , 證實(shí) 表達(dá)是否受到雌激素的調(diào)控；檢測(cè)雌激素處理過的子宮中 測(cè)卵巢切除與雌激素喂食對(duì) 族成員表達(dá)的影響；檢 測(cè) 族基因調(diào)控區(qū)有無雌激素受體結(jié)合位點(diǎn)。 D. 子宮脫垂疾病干預(yù)措施的初步探討： 利用遺傳工程小鼠尋找可能的治療方案，如嘗試使用雌激素提高某種 族成員的水平，看能否糾正子宮脫垂癥狀。 三、 女性更年期 誘發(fā) 心血管疾病的分子機(jī)理 1、 雌激素、 選擇性雌激素受體調(diào)控劑對(duì) 祖細(xì)胞分化與平滑肌細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化的作用機(jī)制 A. 比較收縮表型和合成表型血管平滑肌細(xì)胞基因表達(dá)的差異，研究雌激素與 選擇性雌激素受體調(diào)控劑 對(duì)兩種表型平滑肌細(xì)胞增殖和表型轉(zhuǎn)化作用的分子機(jī)制 B. 雌激素在促進(jìn)外周血中祖細(xì)胞向血管平滑肌細(xì)胞分化中 的作用 2、 選擇性雌激素受體調(diào)控劑在血管細(xì)胞中的作用與機(jī)理的研究 A. 選擇性雌激素受體調(diào)控劑對(duì)巨噬細(xì)胞吸收膽固醇的負(fù)調(diào)控作用 : 側(cè)重于選擇性雌激素受體調(diào)控劑對(duì)巨噬細(xì)胞清道夫式受體 (達(dá)的調(diào)控作用與機(jī)制的研究。 B. 選擇性雌激素受體調(diào)控劑對(duì)巨噬細(xì)胞膽固醇外流分子表達(dá)的正向調(diào)控作用： 研究選擇性雌激素受體調(diào)控劑對(duì)巨噬細(xì)胞膽固醇外流通道分子 達(dá)的影響，探討此一作用的轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控機(jī)制。 C. 選擇性雌激素受體調(diào)控劑對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞的作用與機(jī)制的研究 : 確定選擇性雌激素受體調(diào)控劑對(duì)內(nèi)皮和 平滑肌祖細(xì)胞分化、遷移及其他功效的影響，闡明選擇性雌激素受體調(diào)控劑對(duì)維持血管組成細(xì)胞的增殖與凋亡的動(dòng)態(tài)平衡，保持血管結(jié)構(gòu)的完整性、修復(fù)受損血管、防止血管再狹窄以及減緩血管老化等方面的功能。 D. 選擇性雌激素受體調(diào)控劑對(duì)雌激素受體功能的作用： 有關(guān)選擇性雌激素受體調(diào)控劑對(duì)雌激素受體異構(gòu)體表達(dá)、同位或異位二聚體的形成、與輔助激活因子或輔助抑制因子結(jié)合能力等 ； 選定巨噬細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞對(duì)上述問題展開研究，確定分子水平上選擇性雌激素受體調(diào)控劑的作用機(jī)理。 E. 卵巢衰老過程中雌激素受體異構(gòu)體、選擇性雌激素受 體調(diào)控劑對(duì)雌激素受體作用以及與動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)基因變化的研究 。 四、 女性更年期 誘發(fā) 乳腺癌 的分子機(jī)理 1、 卵巢衰老中雌激素調(diào)控基因的表達(dá)與乳腺癌的發(fā)生 以雌激素為中心，利用小鼠和猴子的卵巢衰老研究模型，系統(tǒng)地調(diào)查性腺衰老過程中，雌激素合成及其關(guān)鍵下游基因 表達(dá)模式；分析腫瘤細(xì)胞的標(biāo)志物端粒酶的表達(dá)，探討它們與乳腺組織癌變的關(guān)系 ； 研究 基因在乳腺腫瘤細(xì)胞的耐藥性和轉(zhuǎn)移中的調(diào)節(jié)，并利用基因芯片分析這些基因引起的基因表達(dá)的變化，較全面地了解雌激素信號(hào)的具體 調(diào)控作用和分子機(jī)制，確認(rèn)治療乳腺癌的基因靶點(diǎn)。 A. 研究卵巢衰老過程中芳香化酶、端粒酶、 評(píng)價(jià)他們的表達(dá)與卵巢衰老 誘發(fā) 乳腺癌發(fā)生發(fā)展的關(guān)系 。 B. 研究 不同階段的乳腺癌組織樣品中的表達(dá) ， 評(píng)價(jià) C. 體外研究 利用雌激素受體陽性的乳腺癌細(xì)胞 , 建立讓 白高表達(dá) , 或者用擾技術(shù)讓蛋白低表達(dá) 的細(xì)胞株 , 在雌激素處理或不處理的情況下，觀察細(xì)胞增殖、入侵、遷移是否受蛋白表達(dá)程度的影響。 D、 研究 長(zhǎng)和擴(kuò)散的影響 : 將建立的分別表達(dá)不同水平的 白的乳腺癌細(xì)胞株 , 注射移植到裸鼠體內(nèi) , 在雌激素處理或不處理的情況下 , 觀察腫瘤的生長(zhǎng)擴(kuò)散是否受上述基因的調(diào)節(jié)。 E、 研究 基于雌激素信號(hào)傳導(dǎo)途徑 , 研究 受體的表達(dá)及目的基因的轉(zhuǎn)錄兩方面的影響。 F. 研究 基于這些基因的生物功能，選擇合適的細(xì)胞系，用基因芯片檢測(cè)它們各自過表達(dá)或不表達(dá)時(shí)引起的基因表達(dá)變化，用生物信息學(xué)的方法分析這些基因相關(guān)聯(lián)的基因或信號(hào)網(wǎng)絡(luò)。 2、 乳腺及其上皮干細(xì)胞發(fā)育與乳腺癌發(fā)生的相關(guān)性 A. 號(hào)通路在乳腺發(fā)育中精確調(diào)控的分子機(jī)理研究 : 多種可以轉(zhuǎn)導(dǎo) 號(hào)的 族的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子在乳腺發(fā)育中的表達(dá)及功能界定 ; 號(hào)通路間在乳腺發(fā)育中和乳腺癌發(fā)生與遷移中相互作用的調(diào)查 ; 號(hào)通路與普遍存在于上皮細(xì)胞中的增殖抑制機(jī)制如 號(hào)網(wǎng)絡(luò)間的相互調(diào)控及其在乳腺癌發(fā)生中的作用。 B. 上皮細(xì)胞間的粘連以及上皮細(xì)胞與胞外基質(zhì)間的粘連在乳腺上皮干細(xì)胞的發(fā)生與自我更新中的作用機(jī)理研究 : 同時(shí)參與 號(hào)通路轉(zhuǎn)導(dǎo)的家族 、 家族成員在乳腺上皮干細(xì)胞中的功能研究 ; 乳腺上皮細(xì)胞中表達(dá)翻譯后的調(diào)控機(jī)理及其在乳腺癌發(fā)生中的機(jī)理研究 ; 維持乳腺上皮的特征結(jié)構(gòu)和 特征表型遺傳身份的相關(guān)性研究。 二、預(yù)期目標(biāo) 總體目標(biāo)： 本項(xiàng)目針對(duì)卵巢 衰老研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題展開基礎(chǔ)研究， 將 揭示卵巢衰老的發(fā)生機(jī)制 、由卵巢衰老引起的生殖與相關(guān)重大疾病的病理生理改變的分子網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路， 為 推遲生殖衰老 、 防治相關(guān)重大疾病、提高生殖健康 與 人口質(zhì)量 、改善 中老齡 女性 的生活質(zhì)量提供新的理論依據(jù)。本項(xiàng)目將在卵巢衰老研究領(lǐng)域的關(guān)鍵科學(xué)問題上取得若干突破性的成果，在我國建立較完善的卵巢 衰老領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)研究體系和一支高水平 、在國際上具有一定影響力的研究團(tuán)隊(duì)。 五年預(yù)期目標(biāo) ： 1、闡明 氧化 應(yīng)激、端粒、端粒酶、鈣離子動(dòng)力學(xué)在卵巢衰老及相關(guān)疾病發(fā)生發(fā)展中的作用機(jī)制。 2、以小鼠、猴為模式動(dòng)物建立卵子老化與卵泡凋亡的蛋白差異表達(dá)譜并對(duì)其表觀遺傳學(xué)變化進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)與卵巢衰老相關(guān)的蛋白并選擇性地研究某些蛋白功能，揭示卵巢衰老的發(fā)生機(jī)制和規(guī)律。系統(tǒng)地比較卵巢衰老在小鼠、猴子、人類中的異同及相關(guān)因素，并尋找人類卵巢早衰的新分子信號(hào)通路。通過對(duì)延緩小鼠生殖衰老的研究，為延遲女性絕經(jīng)期到來提供科學(xué)依據(jù)。 3、 闡明卵子發(fā)生關(guān)鍵基因 卵巢早衰的關(guān)系，并利用全基因組掃描找到新的 卵巢早衰相關(guān)基因，揭示卵巢早衰 發(fā)病機(jī)制 。 4、闡明 號(hào)通路在生殖衰老進(jìn)程中對(duì)子宮潛在的調(diào)節(jié)作用，以及該信號(hào)通路對(duì)胎盤發(fā)生發(fā)育的生理病理調(diào)節(jié)機(jī)制，揭示 號(hào)通路與女性妊娠疾病如胎盤功能異常的分子網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系。 5、闡明 因家族維持正常子宮功能的分子機(jī)理和卵巢衰老過程中雌激素下降對(duì) 族基因表達(dá)的影響。 6、闡明卵巢衰老與雌激素下降對(duì)心 血管疾病的發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制，通過選擇性雌激素受體調(diào)控劑對(duì)巨噬細(xì)胞膽固醇的吸收、內(nèi)吞和外流的影響，闡明其抑制動(dòng)脈粥樣硬化的機(jī)制；進(jìn)一步地揭示選擇性雌激素受體調(diào) 控劑對(duì)損傷血管修復(fù)、防止血管再狹窄與減緩血管老化的積極作用與機(jī)制。闡明動(dòng)物、人類血管平滑肌的鈣動(dòng)力學(xué)與鈣處理蛋白變化與衰老的關(guān)聯(lián)性。 7、用小鼠及猴子為研究模式，調(diào)查卵巢衰老過程中，雌激素及其下游基因的表達(dá)，以端粒酶為標(biāo)志，明確它們與乳腺組織癌變的關(guān)系；并通過對(duì)雌激素下游基因功能的研究 , 找出調(diào)控乳腺腫瘤不同發(fā)展階段的關(guān)鍵調(diào)節(jié)基因，從而確立有效的方法和藥物去精確地防治乳腺癌的發(fā)生與發(fā)展。 8、闡明 號(hào)通路的關(guān)鍵轉(zhuǎn)導(dǎo)因子 族成員在乳腺發(fā)育及乳腺癌的發(fā)生中對(duì)基因組功能的調(diào)控； 賴或非依賴型 號(hào)通路間在乳腺上皮細(xì)胞分化和乳腺癌細(xì)胞遷移中的協(xié)同和拮抗的分子機(jī)制；闡明 立 乳腺上皮細(xì)胞發(fā)育中的表達(dá)圖譜，揭示他們?cè)诳刂?子的翻譯后調(diào)控的作用。 9、培養(yǎng)和鍛煉一批從事卵巢 衰老與相關(guān)重大疾病等領(lǐng)域研究 的高層次人才。研究成果主要以研究論文和獨(dú)立開發(fā)的技術(shù)成果 (專利 )形式公布，五年內(nèi)爭(zhēng)取 在國際專業(yè)學(xué)術(shù)期刊發(fā)表高水平研究論文 50 篇以上，其中影響因子大于 5 的論文 20篇左右 、 并申報(bào)專利 10 項(xiàng)以上 ， 培養(yǎng)碩士、博士各 30，主辦 1 次卵巢 衰老與相關(guān)重大疾病 的國際性學(xué)術(shù)研討會(huì) ， 獲得國家、省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)數(shù)項(xiàng)。 三、研究方案 一、學(xué)術(shù) 思路 卵巢衰老 引起一系列亞健康問題， 誘發(fā) 女性不孕不育、新生兒遺傳疾病上升、生殖系統(tǒng)疾病、乳腺癌、心血管疾病等，從而嚴(yán)重地危害女性特別是中老年女性的身心健康和生活質(zhì)量。這些問題多發(fā)生在女性絕經(jīng)期前后，同時(shí)與體內(nèi)的關(guān)鍵物質(zhì) 如雌激素等緊密相 連。 本研究學(xué)術(shù) 思路可歸納為 ： 一 、 針對(duì)卵巢衰老自身發(fā)生的機(jī)制進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究；二 、 對(duì)卵巢衰老及雌激素下降導(dǎo)致 心血管疾病、生殖系統(tǒng)疾病及乳腺癌的發(fā)生機(jī)制進(jìn)行研究。在研究?jī)?nèi)容方面，集中于雌激素信號(hào)通路、鈣信號(hào)通路、 號(hào)通路、端粒與端粒酶活性、氧化應(yīng)激 等 在卵巢衰老和相關(guān)疾病發(fā)生中的內(nèi)在聯(lián)系和作用。在研究對(duì)象方面，通過對(duì)特有的小鼠、猴子模型和人類標(biāo)本 的共同使 用，充分利用實(shí)驗(yàn)材料，更重要的是可以極大限度地降低由于動(dòng)物材料差異造成的實(shí)驗(yàn)差異性 ，保證課題的整體性、系統(tǒng)性，提高研究效率。 我們 這一學(xué)術(shù) 思路 及 各課題之間的密切關(guān)系 如 以下兩個(gè)簡(jiǎn)圖 所示 ： 圖一、課題之間相互關(guān)聯(lián)性 圖二 、課題實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?二、 技術(shù)途徑 本項(xiàng)目將采取 多種生命科學(xué)與生物醫(yī)學(xué)尖端技術(shù)手段 ，重點(diǎn)圍繞著卵巢衰老與相關(guān)重大疾病發(fā)生發(fā)展的機(jī)制進(jìn)行研究。 在研究的對(duì)象和使用的技術(shù)手段上，對(duì)各種相關(guān)的基因從細(xì)胞、組織、動(dòng)物整體以及病人組織標(biāo)本中，擬采用蛋白質(zhì)組學(xué)、鈣離子熒光成像技術(shù)、電生理學(xué)方法、表觀遺傳學(xué)方法、染色體免疫共沉淀技術(shù)、細(xì)胞組織化學(xué)、免疫學(xué)的方法及其基因功能研究方法等，對(duì)卵巢衰老及其相關(guān)疾病的分子機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)研究，采用生物信息學(xué)方法，對(duì)小鼠、猴子及人卵巢衰老的機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)比較，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，尋找并 建立致病的分子網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)模型。 功能與結(jié)構(gòu)的研究緊密結(jié)合。在找到相互作用新分子和新機(jī)制的情況下，充分利用正在建立的基因敲除平臺(tái)，分析多種基因在卵巢衰老引起相關(guān)疾病中的作用，為研究開發(fā)具有鮮明特點(diǎn)、高效防治藥物提供相關(guān)的理論依據(jù)。 三、 創(chuàng)新點(diǎn) 1、選題方面：開展對(duì)生殖衰老及其相關(guān)的不孕不育、生殖系統(tǒng)疾病、心血管系統(tǒng)疾病、乳腺癌等重大疾病進(jìn)行系統(tǒng)研究，既是國際相關(guān)領(lǐng)域的前沿和熱點(diǎn)，也是 我國健康事業(yè)的重大社會(huì)需求。 2、研究模型的選擇與創(chuàng)建：用猴子為模型進(jìn)行卵巢衰老、以及卵巢衰老相關(guān)疾病進(jìn)行系 統(tǒng)的研究，在 國際上尚無先例。將嚙齒類動(dòng)物小鼠和臨床材料進(jìn)行比較，揭示卵巢衰老及相關(guān)疾病發(fā)生的共性和差異性，明顯優(yōu)于用低等生物研究衰老得到的數(shù)據(jù)。另外除了使用現(xiàn)有的衰老動(dòng)物模型，還在研究中建立新的模型，例如子宮脫垂小鼠模型。這些模型不僅可以在本研究中使用，而且可以用于篩選針對(duì)這些疾病的特效藥物及臨床治療。 3、研究?jī)?nèi)容：各課題具有多方面的創(chuàng)新，如： A、通過抗氧化手段尋找延緩卵巢衰老的新手段； B、系統(tǒng)研究鈣動(dòng)力學(xué)和鈣處理蛋白在卵巢衰老及相關(guān)疾病發(fā)生中的機(jī)制，拓寬鈣生物學(xué)在新領(lǐng)域中的應(yīng)用； C、絕經(jīng)導(dǎo)致雌激素下降與心血管疾病發(fā) 生幾率上升表明雌激素在該系統(tǒng)的重要性，研究選擇性雌激素受體調(diào)控劑防治心血管疾病具有普適性； D、卵巢衰老引起乳腺雌激素效應(yīng)局部增強(qiáng)是導(dǎo)致乳腺癌發(fā)生發(fā)展的主要因素之一，研究其下游關(guān)鍵基因在乳腺腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移中的角色，能全面了解雌激素信號(hào)的分子調(diào)控機(jī)制，為治療乳腺癌提供基因靶點(diǎn)； E、 乳腺及其上皮干細(xì)胞發(fā)育與乳腺癌的發(fā)生相關(guān)性研究，將著重揭示兩大重要信號(hào)調(diào)控網(wǎng)絡(luò) 及他們?cè)谌橄侔┌l(fā)生與發(fā)展中的作用與調(diào)制。 四、研究特色： 1、卵子發(fā)生、卵泡發(fā)育與卵巢衰老是 一個(gè)有機(jī)的整體，單方面研究卵子不能完整地揭示卵巢功能，所以我們將卵子與體細(xì)胞作為一個(gè)整體對(duì)象來研究。首次對(duì)模式動(dòng)物、猴及人類卵巢衰老的分子機(jī)理進(jìn)行系統(tǒng)的比較研究；將由小鼠模型得到的系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)結(jié)合猴子和人的臨床標(biāo)本進(jìn)行對(duì)照，找到生殖衰老的共同規(guī)律及人生殖衰老的特點(diǎn)。 2、體內(nèi)和體外、結(jié)構(gòu)和功能的緊密結(jié)合，從多個(gè)層次和多個(gè)角度進(jìn)行卵巢衰老及相關(guān)疾病發(fā)生機(jī)制的基礎(chǔ)研究。 3、多學(xué)科聯(lián)合攻關(guān)和多研究手段綜合運(yùn)用。本項(xiàng)目重點(diǎn)圍繞卵巢衰老與相關(guān)疾病發(fā)生的詳細(xì)分子機(jī)制，各疾病之間的相互關(guān)系以及如何防治等關(guān)鍵科學(xué)問題，組建來自生殖發(fā)育生物學(xué)、腫瘤生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)與分子生物學(xué)、電生理學(xué)等多學(xué)科結(jié)合和交叉的優(yōu)秀研究隊(duì)伍，綜合運(yùn)用多種最新的技術(shù)手段，從多個(gè)角度闡明上述幾個(gè)關(guān)鍵的科學(xué)問題。所設(shè)置的課題相互滲透、緊密聯(lián)系，可相互借鑒與互補(bǔ)，相信會(huì)取得創(chuàng)新性的研究成果。 五、可行性分析 本項(xiàng)目的總體方案切實(shí)可行。首先，本項(xiàng)目提出的主要科學(xué)問題和研究目標(biāo)不僅具有理論和實(shí)際依據(jù)，而且 都是該領(lǐng)域前沿性和關(guān)鍵性的問題。 我們?cè)谏嘲l(fā)育與衰老、心血管疾病、乳腺癌等領(lǐng)域進(jìn)行了多年的研究，已具有一定的基礎(chǔ)。研究方案建立在項(xiàng)目組成員大量的相關(guān)研究工作基礎(chǔ)上 , 設(shè)計(jì)合理周密。研究課題所用的方法和材料都是本項(xiàng)目各組成員多年所應(yīng)用 , 被證明行之有效的 ; 而且 , 我們的成員積累大量的關(guān)鍵研究材料 , 如 不同種類的卵巢衰老動(dòng)物模型、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物、 乳腺癌細(xì)胞系、裸鼠、 擾技術(shù)及表達(dá)載體等 ,可為本研究提供強(qiáng)力的支持，使各項(xiàng)研究得以順利進(jìn)行。 其次，人才隊(duì)伍方面，承擔(dān)本項(xiàng)目研究工作的中堅(jiān)力量都是近期從海外留學(xué)歸來 、成績(jī)卓著的中青年科學(xué)家 (部分成員曾在國外擁有自己獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)室、研究經(jīng)費(fèi)和研究團(tuán)隊(duì) )，擁有豐富的研究成果，多次在國際著名雜志上發(fā)表論文。研究課題組成員具有深厚的理論知識(shí)與豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) , 熟悉當(dāng)前的研究現(xiàn)狀及方法手段 , 對(duì)本課題的研究具有較強(qiáng)的掌控與應(yīng)變能力 , 能保證課題的順利完成。 第三，各承擔(dān)單位有良好的研究條件和基礎(chǔ)，具備了相當(dāng)規(guī)模并取得了很好的科研成果。 擁有完善的各種生物學(xué)技術(shù)平臺(tái) (如小鼠胚胎干細(xì)胞基因敲除技術(shù)平臺(tái)等 )，已建立兩個(gè)小鼠衰老模型。此外，我們與廣西雄森靈長(zhǎng)類動(dòng)物養(yǎng)殖開發(fā)有限公司簽訂合同， 可保障實(shí)驗(yàn)用猴供應(yīng)。 六、課題設(shè)置 課題 一 ： 卵巢衰老的分子機(jī)理 研究目標(biāo) 揭示 卵子生長(zhǎng)過程染色體之間粘連的變化 ；闡明 卵子衰老發(fā)生的時(shí)期與發(fā)生的原因；探索延緩卵巢衰老與延長(zhǎng)生育年齡新途徑；揭示 卵泡衰老中鈣動(dòng)力學(xué)與鈣處理蛋白的作用及機(jī)制； 培養(yǎng) 11博士。發(fā)表 刊論文 18 篇左右，其中影響因子大于 5 的 8 篇以上。 研究?jī)?nèi)容 1. 卵子與卵泡衰老的分子信號(hào)通路： 不同年齡層次原始卵泡、腔前卵泡相關(guān)分子（如 ）的變化 , 卵子及顆粒細(xì)胞衰老相關(guān)分子變化；卵泡凋亡在卵 巢衰老中的分子機(jī)制。 2. 端粒和端粒酶在卵子與顆粒細(xì)胞衰老中的重要作用： 衰老過程中端粒長(zhǎng)度、端粒酶活性的變化；不同年齡層次卵子和顆粒細(xì)胞中的端粒功能和端粒酶活性。 3. 抗氧化劑對(duì)延緩卵泡凋亡、延長(zhǎng)生殖年齡作用與機(jī)理： 通過添加抗氧化劑等手段，考察雌鼠受孕年齡是否延長(zhǎng)以相關(guān)機(jī)理，提出延緩卵巢衰老新理論。 4. 卵子與顆粒細(xì)胞衰老過程中鈣動(dòng)力學(xué)與鈣處理蛋白的變化： 通過 比較體外衰老過程中鈣動(dòng)力學(xué)和鈣處理蛋白的變化，建立卵子與顆粒細(xì)胞衰老的細(xì)胞模型。研究鈣處理蛋白及鈣動(dòng)力學(xué)在卵子及顆粒細(xì)胞的凋亡過程的功能與機(jī)理。 承擔(dān)單位： 南開大學(xué) 課題負(fù)責(zé)人 ： 唐向東 學(xué)術(shù)骨干 ：劉林 、吳際 經(jīng)費(fèi)比例 ： 35% 課題 二： 卵巢衰老誘發(fā)女性生殖系統(tǒng)疾病 的分子機(jī)理 研究目標(biāo) 1詳細(xì)地闡明卵子發(fā)生關(guān)鍵基因 卵巢早衰的關(guān)系，通過全基因組掃描手段找出新的卵巢早衰相關(guān)基因，進(jìn)一步地揭示卵巢早衰發(fā)病機(jī)制 。 2 通過對(duì) 號(hào)通路在生殖衰老進(jìn)程中對(duì)子宮潛在的調(diào)節(jié)作用的研究，揭示該信號(hào)通路對(duì)胎盤發(fā)生發(fā)育的生理病理調(diào)節(jié)機(jī)制，女性妊娠疾病如胎盤功能異常的分子網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系 。 3 通過對(duì) 因家族成員在子宮脫垂等方 面功能的研究，揭示 因家族在維持正常子宮功能的分子機(jī)理以及卵巢衰老過程中雌激素下降對(duì) 族基因表達(dá)的影響 。 4 培養(yǎng) 8博士。發(fā)表 刊論文 13 篇左右，影響因子 5 的 6 篇以上。 研究?jī)?nèi)容 利用基因芯片對(duì) 者及正常對(duì)照人群進(jìn)行全基因組掃描，以期發(fā)現(xiàn)新 找到卵巢早衰與卵子發(fā)生關(guān)鍵基因 初步闡明 號(hào)通路在生殖衰老進(jìn)程中對(duì)子宮潛在的調(diào)節(jié)作用，以及該信號(hào)通路對(duì)胎盤發(fā)生發(fā)育的生理病理調(diào)節(jié)機(jī)制，同時(shí)揭示 號(hào)通路與女性妊娠疾 病如胎盤功能異常等生殖疾病的內(nèi)在聯(lián)系 。尋 找 因家族維持正常子宮功能的分子機(jī)理，以期發(fā)現(xiàn)生殖衰老引起女性子宮疾病 (子宮脫垂 )的發(fā)病機(jī)理，以及女性激素與 族基因表達(dá)和子宮脫垂的關(guān)系，為治防這類疾病提供依據(jù)。 通過這幾方面的工作，闡明 卵巢衰老誘發(fā)的女性生殖系統(tǒng)疾病的機(jī)制，為保障人類的生殖健康提供理論支持。 承擔(dān)單位： 山東大學(xué) 課題負(fù)責(zé)人 ：高建剛 學(xué)術(shù)骨干 ：王海濱、陳子江 經(jīng)費(fèi)比例 ： 25% 課題三、女性更年期 誘發(fā) 心血管疾病的分子機(jī)理 研究目標(biāo) 1通過選擇性雌激素受體調(diào)控劑對(duì)巨噬細(xì)胞膽固醇的吸收、 內(nèi)吞和外流的影響，闡明其抑制動(dòng)脈粥樣硬化的機(jī)制 。 2. 揭示選擇性雌激素受體調(diào)控劑對(duì)損傷血管修復(fù)、防止血管再狹窄與減緩血管老化的積極作用與機(jī)制 。 3. 卵巢衰老過程對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展相關(guān)基因的影響，揭示二者的關(guān)聯(lián)性；4. 闡明動(dòng)物、人類血管平滑肌的鈣動(dòng)力學(xué)與鈣處理蛋白變化與衰老的關(guān)聯(lián)性。 5. 培養(yǎng) 6博士，發(fā)表 刊論文 10 篇，其中影響因子大于 5 的 4 篇以上。 研究?jī)?nèi)容 1. 利用巨噬細(xì)胞株進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn)，測(cè)試選擇性雌激素受體調(diào)控劑對(duì)巨噬細(xì)胞膽固醇內(nèi)吞與外流的作用。其作用機(jī)制將從選擇性雌激素受體 調(diào)控劑對(duì)這些相關(guān)分子表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子，如 、 功效、構(gòu)象變化 (如磷酸化 )等方面展開研究，并進(jìn)一步地對(duì)這些分子的啟動(dòng)因子作分析測(cè)試、找出與雌激素受體的相互作用。一些關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)將用原代細(xì)胞如從小鼠腹水中分離的巨噬細(xì)胞和采用人血中單核細(xì)胞自然分化而成的巨噬細(xì)胞加以驗(yàn)證。 2. 利用大鼠原代內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞或采用從臍帶中分離的細(xì)胞，構(gòu)筑二者共生環(huán)境，測(cè)試選擇性雌激素受體調(diào)控劑對(duì)二者的增殖、凋亡、遷移的作用與相關(guān)機(jī)制。通過體內(nèi)實(shí)驗(yàn)測(cè)試選擇性雌激素受體調(diào)控劑對(duì)內(nèi)皮祖細(xì)胞和平滑肌祖細(xì)胞生成的 影響，通過體外實(shí)驗(yàn)測(cè)試選擇性雌激素受體調(diào)控劑對(duì)這些祖細(xì)胞分化與功能的影響。 3. 利用不同動(dòng)物模型研究雌激素、選擇性雌激素受體調(diào)控劑對(duì)平滑肌細(xì)胞轉(zhuǎn)型、雌激素受體結(jié)構(gòu)與功能等方面的作用，揭示卵巢衰老過程中血管細(xì)胞的表觀遺傳學(xué)。結(jié)合在在動(dòng)脈粥樣硬化模型鼠 (高膽固醇 /脂肪食物喂養(yǎng)的低密度脂蛋白受體或前脂蛋白 E 缺陷鼠 )中的功能，為新的藥物開發(fā)提供理論依據(jù)。 承擔(dān)單位： 南開大學(xué) 課題負(fù)責(zé)人 ： 韓際宏 學(xué)術(shù)骨干 ：張琚 經(jīng)費(fèi)比例 ： 23% 課題四、女性更年期 誘發(fā) 乳腺癌 的分子機(jī)理 研究目標(biāo) 1 確立卵巢衰老過程中乳 腺組織 內(nèi) 雌激素下游基因與端粒酶對(duì)乳腺組織癌變的作用與機(jī)理 。 2通過對(duì)雌激素下游基因功能的研究 , 找出調(diào)控乳腺腫瘤不同發(fā)展階段的關(guān)鍵調(diào)節(jié)基因，從而為確立有效防治乳腺癌發(fā)生與發(fā)展藥物和手段提供精確的理論基礎(chǔ)。 3 闡明 號(hào)通路的關(guān)鍵轉(zhuǎn)導(dǎo)因子 族成員在乳腺發(fā)育及乳腺癌的發(fā)生中對(duì)基因組功能的調(diào)控；揭示 賴或非依賴型 號(hào)通路間在乳腺上皮細(xì)胞分化和乳腺癌細(xì)胞遷移中的協(xié)同和拮抗的分子機(jī)制 。 4闡明 路間的相互調(diào)控及他們?cè)谌橄偕掀ぜ?xì)胞的穩(wěn)態(tài)發(fā)育和癌變中 的分子機(jī)制；建立 乳腺上皮細(xì)胞發(fā)育中的表達(dá)圖譜。 5. 培養(yǎng) 5博士。發(fā)表 刊論文 9 篇左右，影響因子 5 的 4 篇左右。 研究?jī)?nèi)容 以不同年齡小鼠和猴子為模型模擬性腺衰老，研究 芳香化酶、端粒酶、 乳腺組織中蛋白表達(dá)，評(píng)價(jià)他們的表達(dá)與性腺衰老 誘發(fā) 乳腺癌發(fā)生發(fā)展的關(guān)系；并以 體外培養(yǎng)的多種乳腺癌細(xì)胞系為基礎(chǔ)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型，研究 幾個(gè)關(guān)鍵的雌激素下游基因在乳腺腫瘤細(xì)胞的耐藥性和轉(zhuǎn)移中扮演的角色，較全面地了解雌激素信號(hào)的具體調(diào)控作用和分子 機(jī)制，提供治療乳腺癌的基因靶點(diǎn)。 癌癥的發(fā)生在某種程度上是器官發(fā)育遺傳控制異常的一種表現(xiàn)，是相關(guān)細(xì)胞失去維持穩(wěn)定生理功能或者不能實(shí)現(xiàn)正常衰老和凋亡的結(jié)果。多種在乳腺癌中表達(dá)異常的信號(hào)網(wǎng)絡(luò)包括 路和細(xì)胞粘連分子通路對(duì)于乳腺上皮細(xì)胞的正常發(fā)育增殖，分化與衰老中也有至關(guān)重要的功能。以了解乳腺上皮細(xì)胞在胚胎及女性青春期的發(fā)育、成熟、分化和凋亡的基礎(chǔ)生物學(xué)問題為切入點(diǎn)，必將大大地加深乳腺穩(wěn)態(tài)發(fā)育及癌變的分子機(jī)制的了解，從而為診斷、預(yù)防和治療乳腺癌提供前瞻性的方案。 承擔(dān)單位：廈門大 學(xué) 課題負(fù)責(zé)人 ：呂忠顯 學(xué) 術(shù)骨干 ：陶慶華 經(jīng)費(fèi)比例 ： 17% 四、年度計(jì)劃 年度 研究?jī)?nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 第一年 1. 研究 不同年齡層次原始卵泡、腔前卵泡相關(guān)分子、卵子及顆粒細(xì)胞衰老相關(guān)分子變化；研究卵泡凋亡在卵巢衰老中的分子機(jī)制。 2. 利用卵巢切除模擬的生殖衰老模型和雌激素受體 (和孕激素受體 (除小鼠模型，探討 號(hào)通路在生殖衰老進(jìn)程中對(duì)子宮潛在的調(diào)節(jié)作用。 3. 以 500 名卵巢早衰患者為研究對(duì)象，采用 成雜交試驗(yàn)。 3. 對(duì) 哺乳動(dòng)物個(gè)體出生、成熟及衰老過程中，特別在妊娠各個(gè)階段的子宮中的表達(dá)進(jìn)行分析。 4. 利用巨噬細(xì)胞株進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn)，測(cè)試選 擇性雌激素受體調(diào)控劑對(duì)巨噬細(xì)胞膽固醇 內(nèi)吞與外流的作用。 5. 研究卵巢衰老過程中芳香化酶、端粒酶及雌激素主要靶基因、 號(hào)通路基因等在乳腺組織中的表達(dá)特征。 1. 揭示卵子與卵泡衰老的分子信號(hào)通路。 2. 闡明 及該信號(hào)通路對(duì)胎盤發(fā)生發(fā)育的生理病理調(diào)節(jié)機(jī)制。 3. 找出卵巢早衰的新基因。 揭示 因表達(dá)與卵 巢發(fā)育之間的關(guān)聯(lián)性。 4. 闡明 雌激素受體調(diào)控劑 抑制動(dòng)脈粥樣硬化的作用。 5. 初步揭示部分基因?qū)θ橄僬；虬┘?xì)胞上的生物功能 (如增殖 )的調(diào)控。 6. 完成 文 5。 第二年 1. 研究 在衰老過程中端粒長(zhǎng)度、端粒酶活性的變化；分析不同年齡層次卵子和顆粒細(xì)胞中的端粒功能和端粒酶活性，揭示其在抗衰老中的重要作用。 2. 利用 件分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)有意義的卵巢早衰 點(diǎn)，并借助 驗(yàn)證。 3. 以正常妊娠小鼠為動(dòng)物模型，探討 4. 研究 選擇性雌激素受體調(diào)控劑對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生過程中關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子如 、 功效、構(gòu)象變化 (如磷酸化 )等方面的作用；測(cè)試卵巢衰老過程中動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生基因的變化。 1. 揭示 端粒和端粒酶在卵子與顆粒細(xì)胞衰老中的重要作用。 2. 闡明部分基因突變對(duì)卵巢早衰的作用與機(jī)理。 3. 揭示 4. 闡明 雌激素受體調(diào)控劑 抑制動(dòng)脈粥樣硬化的機(jī)理，揭示卵巢衰老與冠心病的部分關(guān)聯(lián)性。 5. 明確雌激素主要靶基因、號(hào)通路基因?qū)θ橄僬；虬┘?xì)胞上的生物功能的調(diào)控及其分子機(jī)制 。 6. 完成 文 8。申5. 研究雌激素主要靶基因、 號(hào)通路基因等在 乳腺癌組織中的表達(dá)模式，在乳腺乳腺組織中的表達(dá)特征。 報(bào)專利 2。 第三年 1. 通過對(duì)雌鼠食物中添加抗氧化劑等手段，考察雌鼠受孕年齡是否延長(zhǎng)以及相關(guān)機(jī)理。 2. 利用 基因報(bào)告小鼠來檢測(cè)妊娠不同妊娠階段胎盤中經(jīng)典 號(hào)通路活性。 3. 創(chuàng)建 3 基因敲除小鼠。 4. 利用大鼠原代內(nèi)皮細(xì)胞和平 滑肌細(xì)胞或采用從臍帶中分離的細(xì)胞，構(gòu)筑二者共生環(huán)境，測(cè)試選擇性雌激素受體調(diào)控劑對(duì)二者的增殖、凋亡、遷移的作用與相關(guān)機(jī)制。