【正文】 FM143 熒光染色技術(shù)鑒定再生毛細(xì)胞的功能。 3) 創(chuàng)新點(diǎn)與特色： 1. 圍繞“毛細(xì)胞及螺旋神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元損傷機(jī)制、保護(hù)措施及功能重建”這個(gè)感音神經(jīng)性聾防治的關(guān)鍵科學(xué)問題，對我國感音神經(jīng)性聾的發(fā)病機(jī)制及有效的干預(yù)措施開展具有世界前沿水平的研究； 2. 在研究內(nèi)容和思路上，從核酸 、蛋白、細(xì)胞及耳蝸結(jié)構(gòu)等不同層面，針對我國常見感音神經(jīng)性聾的發(fā)病機(jī)制展開研究，闡明遺傳因素、環(huán)境因素（噪聲、耳毒性藥物、感染等）和老化因素導(dǎo)致感音神經(jīng)性聾的途徑及其相互作用機(jī)制，建立有效的耳蝸毛細(xì)胞和螺旋神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元保護(hù)措施和探索生物學(xué)重建耳蝸功能的途徑。 5. 在研究團(tuán)隊(duì)上，本項(xiàng)目由國內(nèi)在感音神經(jīng)性聾臨床和基礎(chǔ)研究領(lǐng)域成績突出、各有特色、密切相關(guān)，并且優(yōu)勢互補(bǔ)的優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)組成。 4）可 行性分析： 1. 本項(xiàng)目的總體目標(biāo)和研究方案切實(shí)可行，在我們已經(jīng)取得的研究成果基礎(chǔ)上重點(diǎn)研究感音神經(jīng)性聾的發(fā)病機(jī)制及有效的干預(yù)措施，整體提高我國感音神經(jīng)性聾防治的科學(xué)研究水平。 3. 在工作基礎(chǔ)方面，我們在感音神經(jīng)性聾的發(fā)病機(jī)制及生物學(xué)干預(yù)措施研究領(lǐng)域已經(jīng)取得了一定成果，相關(guān)研究獲得國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng) 2 項(xiàng)，高等院校自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)一項(xiàng)；前期在遺傳、環(huán)境及老化等因素致 聾機(jī)制研究和生物學(xué)干預(yù)研究方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，多次在國際頂級雜志發(fā)表論文。這些前期工作基礎(chǔ)是確保項(xiàng)目順利實(shí)施和取得成功的最關(guān)鍵因素。 5. 在實(shí)驗(yàn)條件方面，本項(xiàng)目組擁有三個(gè)耳鼻喉科國家重點(diǎn)學(xué)科和一個(gè)全軍耳鼻喉科臨床中心；擁有衛(wèi)生部聽覺醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、衛(wèi)生部聽力篩查中心和分子醫(yī)學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，擁有儀器設(shè)備先進(jìn)齊全，并與國外多所知名大學(xué)包括哈佛大學(xué)眼耳醫(yī)院、麻省理工大學(xué)聯(lián)合 EPL聽覺中心、斯坦福大學(xué)聽覺實(shí)驗(yàn)室及瑞士蘇黎世大學(xué)耳科中心等建立了長期的合作伙伴關(guān)系，可為本課題提供必要的物質(zhì)和技術(shù)支持。 四、年度計(jì)劃 研究內(nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 第一年 協(xié)調(diào)各課題組現(xiàn)有的資源，進(jìn)一步完善臨床樣本的收集工作；從遺傳、環(huán)境、和老化等因素入手研究毛細(xì)胞損傷機(jī)制 ，生物學(xué)干預(yù)措施研究組構(gòu)建載體及獲得所有需要的轉(zhuǎn)基因動物。 為 建立規(guī)范化的遺傳性聾產(chǎn)前診斷和老年性聾早期分子診斷提供依據(jù)； 建立 35 個(gè)抗凋亡途徑保護(hù)毛細(xì)胞的新方法、新制品、新方案或新策略； 建立安全、有效的耳蝸基因轉(zhuǎn)染技術(shù)，了解耳蝸植入干細(xì)胞分化狀況及毛細(xì)胞再生機(jī)制 發(fā)表 SCI 論文 510 篇 第四年 完成新發(fā)現(xiàn)耳聾基因功能及致聾機(jī)制鑒定；選定用于診斷策略的耳聾相關(guān)基因并研究其用于診斷的依據(jù)及可行性；研究耳蝸毛細(xì)胞和螺旋神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元的保護(hù)措 施，研究轉(zhuǎn)基因技術(shù)糾正遺傳缺陷所致耳聾，研究毛細(xì)胞增殖分化和再生的機(jī)制，探索將干細(xì)胞移驗(yàn)證早期分子診斷的價(jià)值 建立保護(hù)毛細(xì)胞免于致聾因素的損傷的技術(shù) 申請專利 24 項(xiàng)，發(fā)表 SCI 論文510 篇 植治療和基因轉(zhuǎn)染促進(jìn)毛細(xì)胞再生的策略 第五年 進(jìn)行項(xiàng)目總結(jié)，分析總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，評估新發(fā)現(xiàn)的感音神經(jīng)性聾發(fā)病相關(guān)基因 功能和致聾機(jī)制 ， 建立早期 診斷 技術(shù)的理論依據(jù)；評估生物學(xué)干預(yù)措施的新策略。撰寫結(jié)題報(bào)告。 培養(yǎng)一批我國具有國際競爭力的優(yōu)秀聽覺醫(yī)學(xué)研究人才，預(yù)計(jì)培養(yǎng)國家杰出青年科學(xué)基金獲得者、教育部“長江學(xué)者特聘教授” 和中科院“百人計(jì)劃”入選人才共 35 名；教育部“新世紀(jì)人才計(jì)劃” 68 名。 一、研究內(nèi)容 1. 遺傳、環(huán)境及老化等因素導(dǎo)致耳蝸毛細(xì)胞、螺旋神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元損傷機(jī)制研究 1) 遺傳性聾相關(guān)新基因克隆及耳聾相關(guān)基因致聾機(jī)制：運(yùn)用大家系連鎖定位分析、全基因組關(guān)聯(lián)分析和基因功能性克隆等策略發(fā)現(xiàn)新耳聾相關(guān)基因和相關(guān)突變，研究新發(fā)現(xiàn)耳聾 相關(guān)基因的功能；用斑馬魚和轉(zhuǎn)基因鼠模型研究我國常見耳聾相關(guān)基因的功能和導(dǎo)致毛細(xì)胞及螺旋神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元損傷和 /或功能障礙的機(jī)制；以 DNA 甲基化芯片、微小 RNA 芯片和 CHIPonchip 系統(tǒng)，系統(tǒng)研究遺傳性聾相關(guān)基因 DNA 甲基化、微小 RNA、組蛋白乙酰化和甲基化變化，在更多的樣本中運(yùn)用 MassArray技術(shù)高通量驗(yàn)證這些變化發(fā)生的比率，研究耳聾相關(guān)基因的表觀遺傳學(xué)變化在遺傳性聾發(fā)病機(jī)制中的作用。 2) 環(huán)境因素所致毛細(xì)胞及螺旋神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元損傷機(jī)制：研究噪聲、耳毒性藥物及感染等因素造成毛細(xì)胞及螺旋神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元損傷的機(jī)制。 3) 老年性聾的發(fā)病機(jī)制：以我們建立的大鼠線粒體缺失模型，結(jié)合小鼠核基因突變模型，探討 mtDNA4834bp 缺失模型中相關(guān)氧化磷酸化在毛細(xì)胞和螺旋神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元老化機(jī)制中的作用；探討核基因和線粒體基因常見缺失相互調(diào)控作用，以期發(fā)現(xiàn)老 年性聾新的基因突變；研究蛋白質(zhì)輸入障礙對線粒體突變及對毛細(xì)胞和螺旋神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元的損傷作用。 2. 耳蝸毛細(xì)胞、螺旋神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元損傷保護(hù)及干預(yù) （ 1）遺傳及老化因素所致耳蝸損傷的早期診斷 1) 遺傳性聾產(chǎn)前診斷規(guī)范研究：在我們建立的高通量耳聾基因篩查技術(shù)的基礎(chǔ)上，探索無創(chuàng)產(chǎn)前診斷技術(shù)，以母體外周血分離胎兒細(xì)胞及胎兒 DNA 富集為重點(diǎn)，建立無創(chuàng)傷性產(chǎn)前診斷技術(shù)；結(jié)合產(chǎn)前診斷需求及基因篩查技術(shù)平臺，研究并建立規(guī)范性聾病產(chǎn)前診斷體系，對 其模式、效果進(jìn)行評估。 （ 2）耳蝸毛細(xì)胞、螺旋神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元損傷的生物學(xué)干預(yù) 1) 毛細(xì)胞及螺旋神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元抗凋亡等保護(hù)措施的實(shí)驗(yàn)研究：從調(diào)控氧化應(yīng)激反應(yīng)、線粒體 MPTP 狀態(tài)、凋亡信號途徑及其相應(yīng)的 miRNA 調(diào)控等層面探索保護(hù)毛細(xì)胞免于損傷的技術(shù)，同時(shí)建立安全有效的內(nèi)耳給藥途徑。針對 Connexin 基因突變和大前庭水管綜合征這二個(gè)我國最常見的遺傳性聾，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)干預(yù) Connexin 基因突變（ Cx30 和 Cx26 基因缺失突變小鼠模型）和大前庭水管綜合征小鼠模型（ SLC26A4 和 Foxi1 基因缺失突變）的實(shí)驗(yàn)研究。 3) 聲刺激誘導(dǎo)耳蝸移植干細(xì)胞定向分化機(jī)制的研究：用聲刺激誘導(dǎo)植入耳蝸內(nèi)的經(jīng)過毛細(xì)胞和螺旋神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元分化關(guān)鍵基因修飾的干細(xì)胞的分化，探索定向誘導(dǎo)干細(xì)胞定向分化為毛細(xì)胞和螺旋神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元的可能性，并研究干細(xì)胞定向分化的分子機(jī)制；在此基礎(chǔ)上研究耳蝸植入干細(xì)胞源性毛細(xì)胞和螺旋神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元功能及評價(jià)其在聽覺修復(fù)中的價(jià)值。擬在損傷耳蝸感覺上皮過量表達(dá) raf1 基因，短暫下調(diào) Rb 基因功能，促進(jìn) pRb 磷酸化，解除 Rb 對前體細(xì)胞增殖的抑制作用，激活耳蝸前體細(xì)胞增殖和毛細(xì)胞再生；或同時(shí)轉(zhuǎn)染激活前體細(xì)胞增殖和促毛細(xì)胞分化的關(guān)鍵基因激活毛細(xì)胞再生，擬在損傷耳蝸感覺上皮轉(zhuǎn)染 ，以期過量表達(dá) pax2 促進(jìn)前體細(xì)胞增殖，同時(shí)增殖細(xì)胞表達(dá)毛細(xì)胞關(guān)鍵的分化因子 math1，促使增殖細(xì)胞分化為毛細(xì)胞；研究再生毛細(xì)胞的功能及新生毛細(xì)胞對耳聾鼠模型聽覺功能修復(fù)狀況。 本項(xiàng)目力圖 通過凝練上述科學(xué)問題，設(shè)計(jì) 新的 研究方法和步驟， 以闡明 近視發(fā)生發(fā)展的機(jī)制， 對近視發(fā)生發(fā)展機(jī)制以及相關(guān)的臨床干預(yù)機(jī)制 進(jìn)行探討 。 在病理性近視的致病基因和易感基因方面，項(xiàng)目綜合了家系連鎖分析，散發(fā)個(gè)體功能區(qū)域測序，大規(guī)模群體 GWAS 和模式生物表觀遺傳學(xué)分析，個(gè)體和群體水平兼顧，基因組和表觀基因組層面兼顧，不但在疾病相關(guān)基因定位研究的深度和廣度上具有絕對優(yōu)勢，更能確保最終發(fā)現(xiàn)和定位數(shù)個(gè) 病理性 近視的易感基因和位點(diǎn)。 在 近視 非 編碼 RNA 和表觀 遺傳 調(diào)控方面：本項(xiàng)目申請團(tuán)隊(duì)是目前首 次發(fā)現(xiàn)在近視發(fā)生發(fā)展過程中存在非編 碼 RNA 和表觀調(diào)控改變的研究隊(duì)伍。本項(xiàng)目申請團(tuán)隊(duì)前期發(fā)現(xiàn) 了 一些原創(chuàng)性 的 結(jié)果， 如已 首次在近視中發(fā)現(xiàn)了非編碼 RNA 的改變及基因的甲基化 改變 。 在近視的 神經(jīng)生物學(xué) 方面 ：本項(xiàng)目強(qiáng)調(diào)應(yīng)用多學(xué)科技術(shù)，多層次標(biāo)本對研究主題進(jìn)行探索。項(xiàng)目依托由楊雄里院士領(lǐng)導(dǎo)的復(fù)旦大學(xué)神經(jīng)生物實(shí)驗(yàn)室，該實(shí)驗(yàn)室長期從事視網(wǎng)膜信息加工及其機(jī)制的研究。申請人的實(shí)驗(yàn)室重視神經(jīng)科學(xué)多層次研究的特點(diǎn)，建立了各種層次的研究標(biāo)本，通過結(jié)合小鼠的近視動物模型，應(yīng)用基因敲除小鼠和轉(zhuǎn)基因小鼠，有望達(dá)到強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合 ，優(yōu)勢互補(bǔ)。 在 近視局部和中樞機(jī)制 研究方面， 將近視研究從傳統(tǒng)的主要以局部機(jī)制研究引入中樞機(jī)制研究，它的基礎(chǔ)是本項(xiàng)目具有 能針對不同對象、不同生理指標(biāo)進(jìn)行功能觀測的腦成像研究平臺。目前已初步建成了以該系統(tǒng)為核心的、與多種成像裝置結(jié)合的腦成像研究平臺。 本項(xiàng)目具有自主 知識產(chǎn)權(quán) 的檢測技術(shù) 還 包括一臺超高分辨率的頻域 OCT（軸向分辨率達(dá) 3181。 這些技術(shù)使得我們不僅能定量分析人眼晶狀體在調(diào)節(jié)時(shí)的位置、厚度和表面曲率的數(shù)值，而且實(shí)時(shí)地測量得到對應(yīng)形態(tài)下的低階離焦、散光和高階球差、慧差等像差。 這套系統(tǒng)是目前全球唯一能在體無創(chuàng)檢測調(diào)節(jié)的技術(shù) 。 課題 與近視發(fā)生相關(guān)的視覺信息加工與處理異常之環(huán)境因素影響及干預(yù)基礎(chǔ)研究 預(yù)期目標(biāo)： 科學(xué)問題： 1）科學(xué)篩選并 闡明 我國學(xué)齡期兒童近視發(fā)病率、發(fā)展態(tài)勢及與相關(guān)環(huán)境因素的關(guān)聯(lián)度 2）學(xué)齡期兒童近視發(fā)生和發(fā)展的關(guān)鍵性環(huán)境危險(xiǎn)因素有哪些，以及是否存在內(nèi) 在 抑制或保護(hù)因素； 3）確定若干種有效近視干預(yù)方法，研究有效近視干預(yù)方法基于何種途徑和機(jī)制產(chǎn)生效 果，證明其是否通過視網(wǎng)膜光學(xué)像質(zhì)的改善來決定； 4）確定干預(yù)的調(diào)控信息除了局部視網(wǎng)膜調(diào)控外，是否還有視覺中樞的介入及其機(jī)制。研究對學(xué)齡期近視兒童 “干預(yù)介入 ”過程中和 “干預(yù)效果發(fā)生 ”后從眼表 眼底 視覺神經(jīng)系統(tǒng)的信息表達(dá)特點(diǎn)和變化規(guī)律，探索光學(xué)像質(zhì)或調(diào)節(jié)對近視的誘導(dǎo)或干預(yù)作用是否與視覺信息的認(rèn)知存在一定的關(guān)系， 并獲得眼局部或視覺中樞信息及加工處理對近視發(fā)生發(fā)展及其干預(yù)的影響機(jī)制和作用效率，探索近視發(fā)生發(fā)展及其干預(yù)過程中調(diào)控機(jī)制。 5）、研究近視發(fā)生發(fā)展的信息調(diào)控途徑和調(diào)控機(jī)制 經(jīng)費(fèi)比例： 14% 承擔(dān)單位： 中國科學(xué)院生物物理研究所、首都醫(yī)科大學(xué)、溫州醫(yī)學(xué)院 課題負(fù)責(zé)人： 王寧利 學(xué)術(shù)骨干： 張豐菊 王波 姜珺 李仕明 課題 與近視發(fā)生相關(guān)的視覺信息加工與處理異常之視網(wǎng)膜神經(jīng)遞質(zhì)研究 預(yù)期目標(biāo)： 科學(xué)問題： 1)視網(wǎng)膜成像質(zhì)量改變?nèi)绾我鸲喟桶泛康淖兓?2)哪些功能通路發(fā)生改變可能導(dǎo)致多巴胺釋放變化及多巴胺受體和轉(zhuǎn)運(yùn)體的相應(yīng)變化？ 3)哪些環(huán)境因素可導(dǎo)致視網(wǎng)膜多巴胺含量及代謝的改變從而導(dǎo)致近視的發(fā)生； 4)這些變化促使近視的形成的具體機(jī)制以及是 D1還是 D2受體參與了近視的形成。 研究內(nèi)容： 1） 、多巴胺及其受體在屈光發(fā)育中的作用 2） 、近視誘導(dǎo)后多巴胺能無長突細(xì)胞的形態(tài)學(xué)的改變 3） 、 多巴胺的含量改變在近視發(fā)生發(fā)展中的作用 4） 、 多巴胺能無長突細(xì)胞在近視的發(fā)生發(fā)展過程中的作用機(jī)制 5） 、 明確多巴胺 D1受體和 D2受體在近視發(fā)生發(fā)展中的作用 經(jīng)費(fèi)比例： 25% 承擔(dān)單位： 復(fù)旦大學(xué)、溫州醫(yī)學(xué)院 課題負(fù)責(zé)人： 瞿佳 學(xué)術(shù)骨干： 鐘詠梅 王中峰 陳捷光 蔣麗琴 課題 與近視發(fā)生相關(guān)的視覺信息加工與處理異常之鞏膜細(xì)胞外基質(zhì)改變研究 預(yù)