申请代码:受理部门:收件日期:受理编号:检查保护国家自然科学基金申请书资助类别:亚类说明:附注说明:项目名称:申请者:电话:依托单位:通讯地址:邮政编码:单位电话:电子邮件:申报日期:2005年3月12日国家自然科学基金委员会您现在不能检查保护文档或打印文档,请根据以下三个步骤操作:1)如果您是Word2000或以上版本用户,请把Word宏的安全性设为:中方法:Word菜单-工具-宏-安全性-安全级,设置为中(如果您是Word97用户,继续执行以下步骤)2)关闭本文档,重新打开本文档3)点击启用宏按钮,即可开始填写本文档或打印了国家自然科学基金申请书第2页版本1.009.626基本信息yoKWT/OQ申请者信息姓名沈继龙性别男出生年月1953年2月民族汉族学位博士职称教授主要研究领域病原生物学电话0551-5161057电子邮件jlshen@ahmu.edu.cn传真0551-5161057个人网页工作单位安徽医科大学/基础医学院在研项目批准号30170841依托单位信息名称安徽医科大学代码23003201联系人孙斐电子邮件kyc@ahmu.edu.cn电话0551-5161056网站地址合作单位信息单位名称代码[在此录入修改][在此录入修改]项目基本信息项目名称芍药苷对血吸虫病肝肉芽肿及纤维化细胞信号转导的干预资助类别面上项目亚类说明自由申请项目附注说明申请代码C030112:寄生虫学(含寄生虫病学)C03011403:传染病的预防与治疗研究基地类别预计研究年限2006年1月—2008年12月研究属性基础研究摘要项目研究内容和意义简介(限400字):血吸虫病仍是严重危害人民健康的重大寄生虫病,全球每年死于血吸虫病性肝纤维化及其并发症的患者达50-100万。我国是世界上日本血吸虫病流行最严重的国家。该病的主要死因是肝脏虫卵肉芽肿及其继发的肝纤维化。研究显示,在有效杀虫治疗之后肝脏的肉芽肿炎性反应和纤维化仍可继续发展。如何在肉芽肿形成阶段和肝纤维化早期,用药物干预以控制其发展,是杀虫治疗后第二个控制疾病发展的关键。然而至今无高效低毒的药物用于血吸虫性肝病的治疗。本项目在研究肉芽肿炎性反应及肝纤维化早期细胞信号转导通路的基础上,用中药有效成分芍药苷,体内和体外探讨药物对炎性肉芽肿和肝星状细胞在肝纤维化的发生发展的作用,观察肝星状细胞的激活、凋亡、细胞内信号转导以及MMPs、TIMPs、胶原Ⅰ、Ⅲ型表达。芍药苷是从白芍中提取的主要有效成分,其对血吸虫病肝纤维化影响的研究,国内外未见报道。关键词(用分号分开,最多5个)肝星状细胞;芍药苷;肝纤维化;血吸虫虫卵肉芽肿;信号转导国家自然科学基金申请书第3页版本1.009.626项目组主要成员(国家杰出青年科学基金不填此栏)编号姓名出生年月性别职称学位单位名称电话电子邮件项目分工每年工作时间(月)1郑咏秋1973-6-24女讲师博士安徽医科大学0551-5161208shxm@mail.ustc.edu.cn细胞信号转导102储德勇1965-9-16男讲师博士安徽医科大学0551-5161208cdy1965@163.com动物模型和细胞培养103王维1964-12-10女副教授硕士安徽医科大学0551-5161137Wangwei@1210ah.163.com细胞因子检测104胡元生1972-4-22女主管技师硕士安徽医科大学0551-5161137yshu3570@126.com实验室技术105查任远1979-1-3男助教硕士安徽医科大学0551-5161137aydzry@sina.com流式细胞术106[在此录入修改]7[在此录入修改]8[在此录入修改]9[在此录入修改]总人数高级中级初级博士后博士生硕士生923112说明:1.高级、中级、初级、博士后、博士生、硕士生人员数由申请者负责填报,总人数自动生成。说明:2.项目组主要成员不包括项目申请者。国家自然科学基金申请书第4页版本1.009.626经费申请表(金额单位:万元)科目申请经费备注(计算依据与说明)一.研究经费21.80001.科研业务费3.8000(1)测试/计算/分析费1.5000用于流式细胞仪等检查,包括试剂;软件购买。(2)能源/动力费0.0000(3)会议费/差旅费1.0000国内学术会议(会务费,差旅费等)(4)出版物/文献/信息传播费0.8000发表文章(SCI和国内核心期刊),网络检索等(5)其它0.5000技术培训,资料费2.实验材料费14.5000(1)原材料/试剂/药品购置费12.5000购买用于免疫组化、Westernblot、PCR,信号蛋白检测,细胞培养等。(2)其它2.0000SPF级小鼠,清洁级小鼠,按照市场价格。3.仪器设备费1.0000小型仪器的维修(1)购置1.0000注射器、手套等一次性消耗实验器材。(2)试制0.00004.实验室改装费0.5000用于冰冻切片和细胞培养条件简单的改装。5.协作费2.0000电镜观察、流式细胞仪协作二.国际合作与交流费2.00001.项目组成员出国合作交流1.0000国际合作交流补贴(国内旅行部分)。2.境外专家来华合作交流1.0000邀请国外专家来华讲学交流(国内接待部分。三.劳务费2.8000用于研究生加班费,临时工劳务费四.管理费1.4000学校按照文件规定,5%提取合计28.00000与本项目相关的其他经费来源国家其他计划资助经费其他经费资助(含部门匹配)28.0000其他经费来源合计28.0000国家自然科学基金申请书第5页版本1.009.626查看报告正文撰写提纲报告正文(一)立项依据与研究内容(4000-8000字):1.项目的立项依据(研究意义、国内外研究现状及分析,附主要参考文献目录。)血吸虫病是热带亚热带发展中国家的严重寄生虫病。据世界卫生组织(WHO)报道,该病在全世界74个国家中流行,6亿多人口受到威胁,2亿多人受到感染,其中1.2亿伴有临床症状,2000万伴有严重后遗症;全世界每年死于血吸虫病性肝纤维化及其并发症的患者达50万-100万;血吸虫病在14岁以下的儿童中发病率之高,严重影响了儿童的智力发育和身心健康[1]。现已发现有6种血吸虫引起人类疾病,我国是日本血吸虫病流行最严重的国家[2]。该病主要分布于我国长江流域及其南部的12个省(区、市),受威胁的人群达1亿以上,感染人数超过1000万[2]。目前,我国日本血吸虫病的流行尚未得到有效控制,湖区患病人数急剧增加。该病已成为严重影响我国人民身心健康和国民经济、社会发展和稳定的主要疾病之一[2]。血吸虫病是一种虫卵肉芽肿引起的慢性免疫性疾病,其病理基础是沉积于组织内大量的成熟虫卵对机体的刺激、宿主对活毛蚴分泌的可溶性抗原产生的病理性免疫应答,并形成虫卵肉芽肿和继发肝纤维化的形成[2]。肝纤维化是血吸虫病严重的后果,它可进一步导致门静脉高压症如食管胃底静脉曲张、脾肿大和脾功能亢进,最后引发上消化道大出血导致死亡[2]。日本血吸虫病肝纤维化/肝硬化及其并发症是血吸虫病患者死亡的主要原因[3]。根据以上的发病机理和病理进程,针对日本血吸虫病的治疗应包括杀虫,抑制虫卵肉芽肿,减轻、延缓甚至阻止纤维化形成等三个关键环节。目前国内外治疗血吸虫病主要采用杀虫疗法(即第一环节),尤其是首选吡喹酮为抗血吸虫病药物[2,4],因此,这就产生了以下问题:第一,吡喹酮只对童虫、成虫和组织内成熟虫卵具有杀灭作用,所以,杀虫治疗后肝脏及肠壁组织内未成熟虫卵仍可继续发育,组织虫卵肉芽肿反应仍在继续[5,6];第二,由于慢性患者(此类患者在血吸虫感染者中占大多数)临床上多无症状或只表现为慢性腹泻而易延误诊断[2],结果往往不能及时使用杀虫药,导致肝肉芽肿和纤维化的形成;第三,近年国外已从经有效剂量吡喹酮治疗曼氏血吸虫病未愈的感染者中分离出抗药株[7]。由于药物压力,日本血吸虫同样存在抗药株产生的可能性;第四,对于已形成的虫卵或纤维化,杀虫疗法也无能为力[4];此外,有报道,日本血吸虫国家自然科学基金申请书第6页版本1.009.626病患者在彻底杀虫治疗后肝纤维化仍可继续发展[8,9]。因此,杀虫治疗后,使用针对肉芽肿免疫调节和抗纤维化的药物治疗显得更加迫切。但因为目前对虫卵肉芽肿形成以及由此引起纤维化的机制了解很少,所以,尚未成功研发出针对这两个环节、疗效确切、副作用少的化学药物[2,4]。研究虫卵肉芽肿形成以及由其引起纤维化的机制,研发疗效明确、副作用少,能直接抑制血吸虫虫卵肉芽肿形成、减轻或延缓纤维化的药物对降低血吸虫病发病率、提高生存质量、治疗病人、降低死亡率都具有十分重要的意义。日本血吸虫虫卵肉芽肿的形成与细胞及体液免疫有关,尤其是前者在肉芽肿形成早期起主要作用[2]。血吸虫尾蚴通过疫水经皮肤感染人体,先后经过童虫、成虫阶段,最后主要移行于肝门静脉和肠系膜静脉并寄生、产卵。虫卵随血流主要沉积于门静脉分支、肝血窦前,在此,虫卵内成熟的毛蚴分泌可溶性虫卵抗原(solubleeggantigen,SEA)并经卵壳上的微孔渗入肝周围组织。SEA被周围组织中的巨噬细胞吞噬处理,经过处理的抗原被递呈到辅助性的T淋巴细胞(Th)。同时,摄取了抗原的巨噬细胞释放白细胞介素1(IL-1),激活TH,后者产生多种细胞因子,其中促进肉芽肿形成的有IL-1、IL-2、IL-4、IL-5、IL-13等;抑制肉芽肿形成的有IL-10、IL-2、IFN-γ等;还有各类细胞趋化因子、移动抑制因子等。在上述各种细胞因子的共同参与下,大量巨噬细胞、中性粒细胞、淋巴细胞、浆细胞、成纤维细胞和嗜酸粒细胞等聚集到虫卵周围形成炎性肉芽肿,随后肉芽肿中心坏死,形成嗜酸性脓肿,卵内毛蚴逐渐死亡,SEA分泌量减少,最终停止,肉芽肿退化并开始局部纤维化,由此可引出严重临床症状[2,4]。在这些细胞因子中,IL-4、IFN-γ在日本血吸虫肉芽肿的形成和发展中起重要作用[2,10]。IL-4由Th2细胞产生,能促进Th2细胞自身的增殖、分化并刺激自身和其它Th2细胞分泌IL-5,而IL-5通过刺激嗜酸粒细胞(EOS)增殖、分化而促进肉芽肿的炎性反应;IL-4能诱导单核细胞分泌克隆刺激因子、促进巨噬细胞分化、促进淋巴细胞侵润而增强肉芽肿炎性反应;IL-4通过刺激B淋巴细胞增殖分化并产生IgE、IgG,而介导肉芽肿形成;此外,IL-4可抑制Th1细胞增殖,并下调Th1细胞在肉芽肿炎性反应中的作用。IFN-γ由Th1细胞产生,能抑制Th2细胞增殖和IL-4、IL-5产生,从而减轻肉芽肿炎症,此外IFN-γ还抑制Ⅰ、Ⅱ型胶原转录而减轻纤维化等。总之,在血吸虫感染早期,肉芽肿形成过程中,多种细胞因子均有增加,它们之间相互作用形成一个及其复杂的网络。这些细胞因子的综合作用调控着肉芽肿形成及以后纤维化的发生、发展。下调促进肉芽肿形成细胞因子和/或上调抑制肉芽肿形成细胞因子的表达,是控制肉芽肿形成的一个理想途径。国家自然科学基金申请书第7页版本1.009.626虽然目前对于血吸虫性肝纤维化的发生机制尚不清楚,但国际上对非血吸虫病性肝纤维化的发生机理研究较多,也较明确。肝纤维化是指肝脏纤维组织过度沉积,是纤维增生和分解不平衡的结果。反复或持续的慢性肝实质炎症、坏死,可使细胞外基质(extracellularmatrix,ECM),主要为胶原纤维,合成过多而降解相对不足,从而形成肝纤维化,它是肝硬化的必经阶段[4]。肝星状细胞(hepaticstellatecell,HSC)目前被公认为是ECM的主要来源细胞,HSC的激活是肝纤维化形成初始的中心环节[4,11]。所以,研究HSC的激活对探索血吸虫病肝纤维化发生机理及肝纤维化的有效预防均有特别重要的现实意义。HSC的激活是一个级联反应过程,其过程如下[4,12]:当肝脏受到各种损伤时,局部的肝细胞、枯否细胞(巨噬细胞)、窦内皮细胞、血小板、淋巴细胞、中性粒细胞等释放多种细胞因子,其中最主要的是血小板源性生长因子(platelet-derivedgrowthfactor,