科技部973标书脂类代谢素乱导致脂肪肝.docx

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1、工程名称:脂代谢紊乱导致脂肪肝及高脂血症发生的机制本工程将综合我们工程组已有的人群队列样本、局部中国人群SNPs数据和 国内外脂代谢通路相关基因的研究成果，重点说明：1）NAFLD和高脂血症的易 感基因，明确重要易感基因突变/多态性对基因转录/翻译、信号通路活性、细胞 生理功能的影响，以及与高脂血症和NAFLD的相关性；2）NAFLD和高脂血 症的表观遗传特点，特别是前期工作发现的SREBPlc、FoxOk PGCla基因甲基 化和SIRT去乙酰化酶家族在高脂血症和NAFLD中的作用；3）婴幼儿期环境因 素与表观遗传改变以及与NAFLD和高脂血症的关系；4）遗传-环境因素-表观遗 传与NAFL

2、D和高脂血症发病相互作用及其数学模型。工程2：环境因素与NAFLD和高脂血症发生、开展的关系本工程将利用前期已建立的人群队列、高脂血症和NAFLD患者样本资源以 及基因敲除动物模型，重点明确：1）我国人群的饮食营养结构与NAFLD的关 系，并建立有效的营养膳食评分体系和预测NAFLD和高脂血症的模型；2）高 脂肪酸（饱和脂肪酸、3-3/6 PUFAs）和果糖诱导NAFLD和高脂血症的分子机 制；3）运动和营养干预对NAFLD和高脂血症的影响及其机制。以期为高脂血 症和NAFLD的生活干预提供科学依据。工程3：代谢性炎症在NAFLD和高脂血症发病中的作用我们拟利用细胞、转基因、基因敲除和模式动物

3、以及局部NAFLD患者的 肝活检样本，重点说明：1）模式识别受体（PRR）和脂质膳食营养素在代谢性 炎症中的作用；2） PRR和脂质共同激活代谢性炎症的信号通路；3）代谢性炎 症的干预对高脂血症和脂肪肝发病的影响。以期为治疗代谢性炎症提供新方法和 新靶点。本研究的平台和技术与子工程4和子工程5密切相关，即代谢性炎症 是影响肝脏脂代谢稳态和外周脂肪向肝脏的异常转运的重要机制。工程4：肝脏脂代谢稳态失衡与NAFLD和高脂血症的发生和开展我们拟利用细胞模型、转基因、基因敲除模式动物和NAFLD患者肝脏活检 样本，重点揭示：1）代谢性核受体（PPARs、LXRs、FXRs和PXR等）网络在 肝脏脂代谢

4、稳态调节中的作用；2）脂肪组织-肝脏调节轴对肝脏营养感应信号通 路和脂代谢稳态的影响及作用机理；3）胰腺-肝脏调节轴在肝脏脂肪酸代谢调 节中的作用和机制；4）发现可能参与肝脏脂肪酸代谢稳态调控的新基因。工程5：脂质异常分布在NAFLD和高脂血症发病中的作用我们拟利用细胞模型、模式动物（Seipin，小鼠，Perilipin-，小鼠，肝脏或脂 肪组织特异性的FAT/CD36/小鼠，肝脏特异的FAT/CD36转基因小鼠等）和局部 NAFLD患者的活检样本，重点说明：1）脂肪组织、肝组织中脂滴的分解的机制 及在NAFLD中的作用；2）脂肪细胞与肝细胞间脂肪酸的转运规律和调节因素； 3）肝脏脂肪酸转运

5、蛋白FAT/CD36在脂肪酸二次转运中的作用及分子机制；4） 脂肪酸在肝脏聚集与脂肪肝发生、开展的关系。本工程的开展将验证我们提出的 NAFLD发生的“脂肪酸二次异常转运假说”；也对工程四研究的器官间对话（肝 脏-脂肪组织轴）共同控制机体整体和局部组织脂代谢稳态的推测提供进一步的 实验基础。工程6：与NAFLD和高脂血症的疾病分期和转归相关的生物标志物发现和应用我们将利用在工程1和工程2中已经建立的大规模NAFLD以及高脂血症（血 脂异常）的人群研究队列、和工程4、工程5中建立的NAFLD/高脂血症模式动 物，利用蛋白组学和代谢组学的方法重点明确：1）不同NAFLD疾病阶段的相 关生物标志物；

6、2）结合人体肝脏组织活检标本、生物标志物、营养膳食内外暴露 以及超声等检查，利用生物信息学分析提出诊断NAFLD不同疾病阶段并判断其 转归的综合评分体系，发现有效防治疾病进展的干预靶点，从而建立无创性诊断 体系和营养和药物干预靶点用于脂代谢紊乱性疾病的诊断和防治。（三）创新点与特色.关注具有我国人群特点的遗传和环境因素在NAFLD和高脂血症中的作用及 其机制首先说明我国汉族人群高脂血症和/或NAFLD及其不同转归阶段的易感基因 和表观遗传特征；明确遗传因素及环境因素如何相互作用，共同促进NAFLD和 高脂血症发生开展的作用机制；揭示生命早期营养及环境因素对儿童、青少年 NAFLD和高脂血症的远

7、期影响。1 .以创新性科学假说解决临床重大问题我们提出如下创新性科学假说：1）提出“代谢编程”通过表观遗传学机制参 与生命早期营养过度（种类、量）增加成年后脂代谢紊乱疾病的假说。这个假说 可以帮助我们理解为什么我国儿童、青少年高脂血症和NAFLD发病情况越来越 严重的原因，也为代谢编程的可遗传性和可逆性提出科学依据，这项研究将对促 进我国NAFLD和高脂血症防治，从娃娃抓起，的策略有积极的推动作用；2）系统 探讨“代谢性炎症”发生的机制和在NAFLD和高脂血症中的作用；3）提出脂肪 -肝脏和胰岛-肝脏”器官间对话”的概念，从系统生物学角度研究NAFLD和高脂 血症的关系；4）提出循环中脂肪酸在

8、生理情况下由肝脏向脂肪组织转运的“生理 流向”，和在代谢性炎症和胰岛素抵抗等病生理因素作用下由脂肪组织向肝脏转 运的“病理流向”的假说；5）我们首次从炎症应激引起“脂肪酸二次重新分布”的 角度阐释NAFLD的发病机制，提出脂质在肝细胞（器）内的定位比血脂水平更 重要，更具有生物学和临床意义，可望成为诊断NASH的敏感而准确的指标。2 .基础研究与临床研究紧密结合的“转化型”研究模式本工程工程组人员组成充分反映了基础与临床结合的理念，强调跨学科和转 化医学研究。虽然实验内容涉及从分子、细胞、到动物模型、再到人群的研究， 但是所有工程内容都围绕一个根本的科学问题，即肝脏脂代谢稳态紊乱以及外周 组织

9、脂肪向肝脏异常转运的分子机制。通过基础与临床紧密结合的研究，我们也 将可能把本工程实施所取得的原创性科学成果，迅速向临床应用转化。3 .以高脂血症和NAFLD不同疾病阶段和转归的早期识别和干预作为主要研究 目标从疾病预防的角度，我们需要早期识别并有效阻断单纯性脂肪肝向NASH发 展的手段，需要准确判断血脂紊乱和NAFLD患者的严重程度并预测其向不同疾 病（肝硬化/肝癌、心脑血管疾病和糖尿病）转归的可能，只有这样才能在高危 人群采取高度针对性的干预措施。本工程针对NAFLD发生、开展与转归的机制 研究（如“代谢性炎症”、“脂肪酸二次异常转运”学说）和代谢性小分子高通量研 究，有可能发现无创性诊断

10、指标和新的干预和治疗靶点，从而为脂代谢紊乱性疾 病的预测、早期预防和干预提供新的策略和措施。(四)取得重大突破的可行性分析参加本工程的研究人员大多数是来自我国高脂血症和NAFLD临床及基础研 究重要研究单位的学术带头人，几乎所有主要骨干都有过主持大型国家工程，特 别是973、863工程的经验。在遗传、流行病、临床、及基础研究方面有大量的 实验材料、研究技术和成果积累，本次申请我们将力求在以下几个方面寻求重大 突破：1 .说明我国与高脂血症和脂肪肝发病密切相关的遗传和表观遗传特征工程组专家范建高教授已主持开展10余项大样本的NAFLD横断面调查,发 现兴旺地区成人NAFLD患病率高达15%0另外

11、在上海宝山钢铁公司建立了为期 15年的随访队列(N=-15,000),并在此基础上建成了反映NAFLD自然史的流 行病学数据库(Fan JG, et al. Prev Med 2010; J Hepatol 2005,2009; JGH 2005,2007,2008; Gastroenterol 2003; WJG 2003, Fan JG, et al. J Hepatol 2005; HBPT Int 2007)o此外，通过中国脂肪肝诊疗协作网建立了包括2000余例肝炎 患者的肝组织活检标本库(Fan JG, et al. JGH 2008)0上述数据及样本资源能够为 发现并验证遗传、环境

12、因素(膳食营养和生活方式)对高脂血症、脂肪肝自然史 的影响提供重要支持。上海市儿科医学研究所蔡威教授和北京大学公共卫生学院 儿童青少年卫生研究所所长马军教授的研究,发现我国儿童青少年近年来 NAFLD患病率增长迅速且呈不断低龄化趋势，在环境因素与儿童肥胖和脂肪肝 的发病及其防治方面进行了一系列开拓性的研究工作，在我国首次建立了包括 2000名肥胖、高脂血症和脂肪肝学童在内的人群队列，为前瞻性研究膳食和运 动干预对上述代谢疾病发生、开展和转归的影响建立了可靠的基础。本工程组专 家唐熠达副教授所在的中国医学科学院阜外心血管病医院是“九五”至“十一五” 期间国家“863”计划一心血管遗传资源提供的牵

13、头单位，具备30多年心血管疾病 流行病学和遗传学研究的经验，有完整优秀的人才梯队和雄厚的技术力量。已建 立了高质量的约30000例社区人群的血脂表型、脂肪肝和基因组DNA库，为今 后在大规模独立样本中进行重复验证以及功能分析奠定了基础；也已经应用 Affymetrix公司最新Axiom中国人芯片进行了 5000例社区人群样本的全基因组 关联分析，发现一系列新的中国人群特异关联位点和区域。北京大学医学部生物 信息学系主任崔庆华副教授是生物计算学专家，在microRNA调控肝脏脂代谢方 面有良好的积累；重庆医科大学生命科学院的肖晓秋教授在基因表观遗传研究如 DNA甲基化、组蛋白修饰及非编码RNA调

14、控方面有长期的研究积累，并具备了 很强的相关研究工作基础，前期研究中已发现生命早期营养信号与肥胖、脂肪肝 有重要关系，有望在以生命早期营养与脂肪肝表观遗传研究方面取得重大突破。2 .明确膳食营养、生活方式（运动）与NAFLD发生、开展的关系本工程专家黎健、唐蔚青和闫道广教授等的研究说明,高脂血症（高甘油 三酯血症和高脂肪酸血症）是我国脂代谢紊乱的主要表型，且与NAFLD发生密 切相关。血脂紊乱独立于BMI和内脏性肥胖与NAFLD关系密切，现况调查和 临床病例分析显示，高脂血症患者NAFLD患病率为27%-92%,高甘油三酯血症 与NAFLD的关联强于高胆固醇血症；我们工程组的队列研究显示高甘油

15、三酯血 症是NAFLD发病的独立危险因素（范建高，等.中华肝脏病杂志,2010;18:676-680）； 反之，NAFLD患者随访中高脂血症发病率显著增力口 （Fan JG, et al. J Gastroenterol Hepatol 2007; 22:1086-91 ）o通过运用自身拥有的29 365例北京人群样本和“工程 一”建立的前期前瞻性研究队列展开工作，有望可以初步说明遗传与环境因素相 互作用对高脂血症和NAFLD发生、开展的影响。此外，本工程组也将对在上述 人群队列研究中发现的及有研究证据支持的重要膳食营养和生活方式（运动）因 素在NAFLD动物模型中进行验证。3 .明确代谢性炎

16、症在NAFLD发生中的机制本工程组的南京医科大学陈琪教授、徐涌教授和李跃华教授,重庆医科大学 的陈压西教授和301医院的叶平教授所组成的研究团队过去数年中对三种炎症 模式受体SRA、TLR4及CIITA和其他炎症相关因子对巨噬细胞及其他组织细胞 功能的影响进行了深入研究，提供了其参与脂代谢及炎症发生相关的大量证据。 该工程组在过去五年中就模式识别受体介导的代谢性炎症进行了深入的前期研 究，在 J Biol Chem、Circ Res Arterioscler Thromb Vase Biol Cardiovasc Res Mol Cell Biol等国际权威期刊共发表具有独立知识产权的相关论著

17、20余篇，并 取得3项国家专利，充分具备完本钱工程研究内容的积累与基础。局部模型小鼠 （如GRP78Tg/Tg小鼠）是具有独立知识产权的原创性成果。4 .说明营养信号网络、脂代谢稳态调节失衡与NAFLD发生的关系本工程组管又飞教授研究组长期从事长链脂肪酸花生四烯酸和核受体PPAR及LXR的生物功能研究，发表了大量文章(Nat Med 2005； Diabetes2007; J Clin Invest 1999,2007等);其工程组最近的研究发现胰源性因子PANDER在肝脏 糖脂代谢调节中有重要作用，可能是NAFLD治疗的一个新靶点(Hepatology 2011)o此外，管又飞教授工程组保有

18、所有与本工程计划内容相关的核受体基因 敲除小鼠品系。北京大学糖尿病中心的朱毅教授长期从事肝脏脂代谢和血脂紊 乱，特别是核受体PPAR0及LXR方面的研究。他们研究发现LXRa和PPAR0 在调节肝脏脂代谢和NAFLD的发生中有重要的作用(J Biol Chem. 2009; Hepatology. 2008)。中南大学湘雅医学院赵水平教授工程组从1989年开始致力于 血脂代谢和脂肪细胞脂质代谢及内分泌功能的研究，积累了丰富的经验，多篇有 价值的学术论文发表在Atherosclerosis、Am Heart J、Int J Cardiol.等期刊上，引 起国外同行关注。医学科学院方福德/常永生副

19、教授工程组致力于miRNA和Sirt 在调节糖脂代谢中的作用，发表了 一系列的文章(Mol Endocrinol, 2007; Biochem J. 2010; PLoS ONE 2010等)。上述条件和前期积累为本工程的实施，并取得突破性 进展提供了强有力的支持。5 .探讨脂质重分布在NAFLD及高脂血症发生中的作用本工程负责人阮雄中教授针对胆固醇在组织间异常转运这个问题,在细胞 和模式动物水平开展了很多原创性的前期工作，探讨了在炎症应激状态下胆固醇 在体内转运的机制，首先提出慢性炎症疾病通过脂质敏感器SCAP,改变脂代谢 稳态平衡，引起体内脂质从血循环向组织转移(redistributio

20、ns)导致器官损害， 并提出在炎病症态下血脂定位检测比定量更重要的理论，这些发现将挑战传统的 血脂诊断和治疗学中的一些概念，已被美国肾脏病基金会纳入了全球Cardio Kidney Diabetes降脂治疗指南。前期工作已经分别发表在Hepatology, Kidney International； Arterioscler Thromb Vase Biol.； J Am Soc Nephrol 等国际著名期刊 Jto这些有自主创新性的系统理论已经应邀发表在Nature Rev Nephol。本工程组 张建法教授是脂肪组织代谢调控领域的著名专家,尤其是在生物节律信号传导与脂 肪代谢基因调控方面

21、做出了杰出成就，其一系列的代表性成果分别作为第一作者发 表在Nature杂志、随后作为通讯作者分别发表在Endocrinology, American Journal of Pathology, Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, Journal of Biological Chemistry等国际著名学术杂志上。刘国庆教授长期从事高甘油三酯血症 的基础研究，负责建成了北京大学教育局部子心血管重点实验室的转基因动物中 心，该中心拥有多种有自主知识产权的转基因小鼠，转基因猪，8年来共发表了 20 余篇SCI论文，包括ATV

22、B、CircRes和Gut等。徐国恒教授多年来主要从事脂肪 组织脂滴包被蛋白perilipin与脂肪代谢调控方面的研究，以第一作者或通讯作者在 J Cell Biol J Biol Chem Biochimica Biophysica Acta -Lipid Mol Pharmacol Mol Endocrinol国际期刊发表了 17篇SCI研究论文。在大量前期工作基础上，该工程 组重点研究了脂肪组织与肝脏组织之间“脂肪酸转运轴”(包括脂滴包被蛋白，脂 肪酸转运蛋白)的机制，有望产生原创性的科学成果。6 . NAFLD不同阶段和转归的生物标志物的发现该工程组负责人凌文华教授多年来从事脂质与NA

23、FLD的流行病学和膳食营 养研究，在广东省建立了大规模的高脂血症和NAFLD研究队列，并发现了一批 对中国人血脂代谢、炎症反响和NAFLD有重要作用的易感基因。翁建平教授多 年来从事糖脂代谢临床和基础研究，近年来发表SCI论文29篇，其中第一作者 和/或通讯作者22篇，第一作者论文单篇最高影响因子30.8分(Lancet, 2008)。 赵春霞副研究员作为参加单位负责承当了科技部十一五重大专项工程“肝炎进展 为肝癌的早期诊断标志物筛选、验证，分子分型与诊断试剂研发”、科技部国家 重点基础研究开展“973”计划工程“代谢性疾病的蛋白质功能与代谢组学研究”等 工程。主要研究方向为生物样品的高分辨、

24、高灵敏度别离分析的新材料和新方法 研究，已逐步将研究成果应用到疾病相关基因、代谢组学及脂质组学等研究领域, 在国内外期刊和会议上发表论文近40篇。止匕外，中科院大连化学物理研究所具 有国际领先的代谢组学研究平台，为本工程组寻找和验证可适用于临床不同病理 阶段NAFLD诊断的代谢小分子生物标志物奠定了坚实的基础。该团队有很好的 临床资源，很好的高脂血症和NAFLD的队列人群，同时有很好的技术平台，通 过工程组内部的合作以及与其他工程组的协作，有希望在不同疾病阶段的 NAFLD病人的样本及已建立的高脂血症和NAFLD动物模型样本中，运用蛋白 质组学和代谢组学技术高通量的检测NAFLD患者/动物血清

25、蛋白质和代谢小分 子指纹图谱，从而找出差异蛋白和小分子代谢产物，再通过生物信息学手段建立 NAFLD和NASH的无创诊断模型，并回到人群队列进行可靠性验证，以期筛选 出新的候选生物标志物。（五）工程设:1 .工程设计思路本工程共设置了6个工程。各工程间紧密联系，并各有侧重，利用模式动物、 基因敲除动物、队列人群及病人，在分子、细胞、组织、器官和整体等多个层次, 围绕NAFLD和高脂血症发生、开展和转归的机制、无创性诊断指标的发现和早 期干预这个中心问题，通过基础和临床相结合的转化研究策略，说明其发病机制、 并确定早期预警指标和早期干预方法。2 .具体的工程设置、主要研究内容和目标、工程负责人及

26、经费比例课题1： NAFLD和高脂血症的易感基因及表观遗传研究研究内容：本工程将综合我们工程组已有的人群队列以及肝活检标本、局部中国 人群的SNPs数据和国内外脂代谢通路相关基因的研究成果，重点研 究高脂血症和NAFLD的易感基因及其功能，表观遗传特点，生命早 期营养对脂代谢调节基因的表观遗传影响。预期目标:说明我国高脂血症和NAFLD的分子遗传学和表观遗传学特征，确定 一些对特定高危人群具有预警意义的遗传学指标；并对我国高脂血症 和NAFLD人群的营养因素以及生活方式进行分析，从而提出基于减 少遗传背景和环境因素相互作用的预防策略。承当单位:上海交通大学、中国医学科学院、北京大学经费比例:1

27、6%工程2：环境因素与NAFLD和高脂血症发生、开展的关系研究内容：本工程将利用前期已建立的人群队列、高脂血症和NAFLD患者样本 资源以及动物模型，重点研究我国人群的膳食营养和运动与脂代谢紊 乱的关系；不同类型的脂肪酸及果糖诱导高脂血症和NAFLD的分子 机制以及营养干预措施，以及营养和生活方式干预对高脂血症和NAFLD患者的防治作用。预期目标:明确营养因素、生活方式（运动）共同作用促发高脂血症和NAFLD的 分子机制；为高脂血症和NAFLD的生活干预方法提供科学基础，有 助于在我国高脂血症和NAFLD人群中推广科学合理的生活方式及理 念，从而实现早防、早治的目标。承当单位:卫生部北京医院、

28、暨南大学、北京大学经费比例:14%工程3：代谢性炎症在NAFLD和高脂血症发病中的作用研究内容：我们拟利用细胞、模式动物、PRR转基因或敲除动物和局部NAFLD 患者的肝活检样本，重点探讨模式识别受体在代谢性炎症中产生的作 用机制以及代谢性炎症的信号通路，为代谢性炎症的干预提供新的靶 点。预期目标:说明模式识别受体（PRR）和脂质膳食营养素在代谢性炎症中的作用; 明确PRR和脂质共同激活代谢性炎症的信号通路；评估代谢性炎症 的干预对高脂血症和脂肪肝发病的影响。承当单位:南京医科大学、重庆医科大学、中国人民解放军总医院经费比例:16%工程4：肝脏脂代谢稳态失衡与NAFLD和高脂血症的发生和开展研

29、究内容:我们拟利用细胞模型、代谢性核受体基因敲除等模型动物、和局部 NAFLD患者肝脏活检样本说明核受体调节网络与肝脏脂代谢稳态调 节与失衡的关系；明确脂肪-肝脏调节轴和胰腺-肝脏调节轴对肝脏营 养感应信号通路的影响、作用机理以及在高脂血症和NAFLD中的作 用。预期目标:本工程旨在揭示肝脏自身脂代谢稳态失衡的机制以及脂肪组织，胰腺 组织与肝脏，器官间对话，在高脂血症和NAFLD的形成和开展中的作 用。承当单位:北京大学、中南大学、中国医学科学院负责人:管又飞教授（北京大学）经费比例:22%工程5：脂质异常分布在NAFLD和高脂血症发病中的作用研究内容：我们拟利用细胞模型、模式动物和局部NAF

30、LD患者的活检样本，重点研究脂肪组织、细胞中脂滴的分解的机制及在NAFLD中的作用; 脂肪细胞与肝细胞脂肪酸的转运规律；肝脏脂肪酸转运蛋白 FAT/CD36在脂肪酸二次转运中的作用及分子机制以及脂肪酸在肝脏 聚集与肝脏损害的机制。预期目标:验证我们提出的NAFLD发生的“脂肪酸二次异常转运假说”；也对项 目四研究的器官间对话（肝脏-脂肪组织轴）共同控制机体整体和局部 组织脂代谢稳态的推测提供进一步的实验基础。承当单位:重庆医科大学、南京理工大学、北京大学经费比例:18%工程6、与NAFLD和高脂血症的疾病分期和转归相关的生物标志物发现和应用 研究内容:重点研究不同NAFLD疾病阶段的相关生物标

31、志物；结合人体肝脏组 织活检标本、生物标志物、营养膳食内外暴露以及超声等检查，利用 生物信息学分析提出反映高脂血症和NAFLD患者不同疾病阶段以及 随访中不同的预后转归的生物标记物以及综合评分体系，并在较大的 规模人群进一步加以验证。预期目标:发现和验证对NAFLD不同病理阶段无创性诊断有重要意义的新的代 谢小分子生物标记物及其对不同预后转归的预测作用；结合基于模式 动物、人群队列和患者的基础和临床研究成果建立NAFLD无创性分 级和分期评分系统。承当单位:中山大学、北京大学、中国科学院大连化学物理研究所 经费比例:14%3.工程间的相互联系工程1, 2, 3主要侧重于病因学研究，这3个子工程

32、间彼此关联、互相补充。 通过遗传学研究（工程1）中筛选出的与脂代谢相关的炎症反响基因将为工程3的 代谢性炎症机制和干预研究提供科学依据；工程2的营养和生活方式（运动）与高 脂血症和脂肪肝的研究既可以为深入说明营养因子和运动对炎症过程（工程3） 的调控作用，也为揭示环境因素影响易感基因功能的机制（工程1）有所帮助。 工程1-3研究的3种诱因通过单独或协同作用，对肝脏和脂肪组织脂代谢稳态调 节（工程4和工程5）产生影响，导致高脂血症和NAFLD的发生和开展。工程4一、关键科学问题及研究内容根据我国高脂血症和NAFLD的特点，我们围绕高脂血症和NAFLD的诱因、 重要发病环节以及生物标记物的发现这几

33、个方面，凝炼出6个有特色、有创新性 的科学问题： NAFLD和高脂血症发生、开展及转归的易感基因和表观遗传特征？ 我国居民膳食营养和生活方式（运动）与NAFLD和高脂血症发生、开展的 关系？ 代谢性炎症在NAFLD和血脂紊乱发生、开展中的作用？ 肝脏营养感应调控及脂代谢稳态失衡与NAFLD发生和开展的关系？ 外周脂质向肝脏异位以及肝细胞内脂肪重分布在NAFLD发生、开展中的作 用？ NAFLD和高脂血症不同疾病阶段及转归的生物标记物是什么？主要研究内容包括：1.脂肪肝和高脂血症的遗传学研究：易感基因及表观遗传利用我们工程组人群队列及病人活检样本资源、局部中国人群的SNPs数据和 国内外脂代谢通

34、路相关基因的研究成果，重点研究：1） NAFLD和高脂血症的易 感基因以及表观遗传因素：利用代谢基因数据库（WIT）和本工程组研究获得的 SNPs数据，通过外显子深度测序筛查进一步确定中国汉族人群NAFLD和高脂血 症的易感基因位点，并在长期大样本人群队列研究和肝组织活检标本的基础上验 证其与不同阶段NAFLD （SS和NASH）以及不同预后转归（肝硬化、糖尿病、 心脑血管疾病、恶性肿瘤）的相关性；在NAFLD动物模型的不同阶段进行全基 因组启动子甲基化位点扫描、microRNA表达谱分析；并利用上述平台进行高脂 血症和/或NAFLD患者肝组织活检样本检测，从而识别并明确与高脂血症和 NAFL

35、D相关的表观遗传学因素；我们也将特别关注两个极端人群，即“吃水也胖”和高脂饮食而不发生脂肪肝和高脂血症人群，并通过上述手段研究其易感/保护 重点研究上述三大诱因是如何通过改变肝脏营养感应信号和代谢性核受体/转录 因子的功能引起肝脏自身的脂代谢稳态异常，导致脂肪在肝脏的聚集；以及三大 诱因如何通过，脂肪-肝脏轴，和，胰腺-肝脏轴，进一步影响肝脏的脂肪代谢稳态失 衡。工程5主要是探讨肝外脂肪是如何异常转运到肝脏，并在肝脏聚集的分子机 制。工程4和工程5相互关联是NAFLD和高脂血症发生和开展的2个重大环节; 工程4和工程5所建立的细胞和模式动物平台也为工程1和工程2易感基因和营 养/运动相互作用促

36、进高脂血症和NAFLD分子机制的说明提供保证。工程6重 点是发现NAFLD与高脂血症生物标志物，工程1-5将为这些代谢小分子生物标 志物的动物和人群验证提供帮助；止匕外，工程6的生物标志物的发现也将促进项 目3-5的机制研究。四、年度计划年度研究内容预期目标第年1 .通过B超、CT、肝活检完成病例- 对照人群入组，收集外周血及肝组 织标本；获取健康相关体征指标、 血脂、血糖、肝超声、肝功能以及 生活方式等指标；2 .进行全基因组外显子深度测序，并 作病例一对照关联分析；3 .在长期随访的大样本人群中选取对 照及NAFLD病例，针对初筛获得 的重要SNPs进行验证；4 .选择年龄、性别等因素匹配

37、的儿童 病例一对照组，开展母婴肥胖程度、 喂养方式与饮食营养结构的队列研 究；5 .利用前期已建立的人群队列，探寻 与NAFLD和高脂血症的发生、发 展紧密相关的膳食营养成分（不同 脂肪酸和糖）和生活方式（运动和生 活节律）；6 .在两种“极端”表现人群，分析影 响NAFLD和高脂血症发生、开展 的膳食营养成分；1 .明确与中国人群NAFLD、高 脂血症相关的易感基因/易感 位点；2 .建立完备的高脂血症和 NAFLD患者及其对照队列， 并建立相应的信息数据库；3 .获得队列人群的基线资料；4 .确定导致我国人群NAFLD和 高脂血症发生、开展的重要生 活方式和膳食营养因素；5 .明确不同膳食

38、因子在细胞及 动物模型中对PRR及其调控 大分子表达水平的影响；6 .说明PRR及其调控大分子在 人NAFLD/NASH发生开展过 程中肝脏组织中表达变化规 律；7 .绘制PRR在代谢性炎症中的 动态修饰谱、信号转导谱及靶 基因表达谱及其与疾病发生 开展的关系；8 .初步完成代谢性核受体缺陷年度研究内容预期目标7 .膳食因子（不同脂肪酸和糖、胆固 醇）引起的代谢性炎症对PRR表达 及活性的影响；8 .构建代谢性核受体缺陷的NAFLD、 NASH和图脂血症模型小鼠；9 .构建肝脏特异性的SIRT1转基因小 鼠；10 .在培养细胞水平研究胰岛源性因子 和脂肪因子对肝细胞脂代谢的影 响；11 .准备

39、与本工程开展相关的其他特殊 试剂和材料（腺病毒、siRNA等）；12 .建立体外实验模型以及蛋白糖基化 及桐酰化程度的检测方法，研究生 理和炎症应激及高脂负荷状态下， 脂肪细胞和肝脏细胞内FAT/CD36 和脂滴包被蛋白表达及修饰调控。的NAFLD、NASH和高脂血 症模型小鼠的建立；9.完成肝脏特异Sirtl转基因小 鼠的构建；10 .明确胰岛源性因子和脂肪因 子对肝细胞脂代谢的影响并 初步说明其机制；11 .证明代谢性炎症和高脂肪酸 通过上调肝脏FAT/CD36的基 因表达及增加蛋白质修饰，导 致FAT/CD36从胞浆向内质网 和线粒体异常趋膜转移。第年1 .针对病例-对照人群进行基因组甲

40、 基化、乙酰化，以及microRNA表 达谱分析，筛选与NAFLD及高脂 血症相关的表观遗传因素；2 .选择年龄、性别、饮食结构等因素 匹配的成人、儿童病例一对照组， 验证发现的易感基因位点和/或表 观遗传因素；1 .发现、验证中国成人和/或儿 童罹患NAFLD、高脂血症的 表观遗传因素；2 .明确影响NAFLD和图脂血症 发生、开展的膳食营养成分与 易感基因的相关性；3 .确定不同膳食营养因素在 NAFLD和高脂血症发生、发研究内容预期目标3 .开展大样本前瞻性队列研究，观察 易感基因位点及其表观遗传修饰 在NAFLD起病、进展、预后转归 中的作用；.分析影响NAFLD和高脂血症发 生、开展

41、的膳食营养成分与易感基 因的相关性；4 .人群队列生物标志物研究的的第 一次追踪；.开展病例-对照人群研究，结合动 物模型研究，获得肝脏组织活检标 本，利用分子生物学、蛋白组学、 代谢组学等生物学检测方法，探究 不同时期NAFLD的生物标志物；5 .在模式动物如ob/ob小鼠、db/db 小鼠和tWj脂喂养ApoE，小鼠中，观 察不同脂肪酸和糖对NAFLD和胰 岛素抵抗发生、开展的影响；.验证PRR-清道夫受体-JNK/NF-kB 在代谢性炎症产生和放大中的作 用；同时通过基因和蛋白Array技 术，发现新的脂质和炎症通路共同 的 “sensor”；6 .研究代谢性核受体肝脏过表达对 NAFL

42、D、NASH和高脂血症小鼠全 身和肝脏脂代谢的影响；.探讨核受体过表达肝脏组织（细展及预防中的作用；.识别、鉴定及评价不同阶段 NAFLD的生物标志物，明确 具有预测价值的新的候选生 物标志物；4 .明确肝脏代谢性核受体过表 达在NAFLD、NASH和高脂 血症发生、开展中的作用；.结合肝脏核受体基因敲除和 静默的研究，明确代谢性核受 体在肝脏糖脂代谢稳态调节 中的作用及其机制；5 .初步说明FAM3家族蛋白在 脂肪肝和高脂血症发生中的 作用及其机制；.明确FAT/CD36异常表达和向 细胞膜和细胞器膜的转移；以 及从胞浆向内质网的异常转 运，导致肝脏损害的机制；6 .在细胞水平说明依赖于PR

43、R 的信号通路对代谢性炎症的 发生及维持的调控作用及相 关蛋白的翻译后修饰及表观 遗传机制。年度研究内容预期目标胞）和激动剂刺激肝细胞基因谱和 蛋白谱的改变；11 .研究重组FAM3家族蛋白对脂肪肝 和高脂血症发生的影响；12 .在炎症和脂肪酸负荷等干预状态 下，检测肝细胞脂肪酸转运、炎症 应激、内质网应激、氧化应激、纤 维化和细胞凋亡，指标；13 .应用肝细胞系和原代肝细胞，分析 不同脂肪酸和糖对肝细胞中脂代 谢和胰岛素敏感性的影响。第年1 .以NAFLD、高脂血症相关性基因 SNP位点、甲基化区域、miRNA 等为对象，在分子及细胞层面比拟 其与正常表型在结构、功能方面的 差异；2 .利用

44、组学和高通量基因测序技术， 检测高脂血症和NAFLD人群相关 基因SNPs位点及血液和肝脏组织 中的microRNA表达谱的改变，为 高脂血症和NAFLD的防治提供遗 传生物标志物；3 .构建高脂饮食诱导的NAFLD动物 模型，验证易感基因/易感位点及其 表观遗传修饰对糖脂代谢相关病1 .说明易感基因/易感位点及其 表观遗传修饰调控NAFLD、 高脂血症确实切机制；2 .说明不同膳食营养因素在 NAFLD和高脂血症发生、发 展及预防中的作用机制；3 .筛选出敏感准确的高脂血症 和NAFLD的遗传和表观遗 传标志物；4 .发现5-10个对高脂血症和 NAFLD发病危险具有预警作 用的位点；5 .

45、绘制在脂质诱发代谢性炎症 刺激下PRR模型动物肝组织年度研究内容预期目标理生理功能的影响；4 .利用SIRT1基因缺陷小鼠研究乙酰 化修饰在NAFLD和高脂血症中的 作用和机制；5 .运用PRR转基因和基因敲除小鼠， 验证PRR对脂质引起的代谢性炎 症及NAFLD的调控，建立PRR调 控代谢性炎症的信号网络结构；6 .研究代谢性核受体缺陷或肝脏静 默对NAFLD/NASH和高脂血症表 型的作用；7 .研究代谢性核受体肝脏/肝细胞敲 除、拮抗剂处理对肝脏细胞基因和 蛋白表达谱的影响；8 .探讨肝脏特异Sirtl转基因小鼠和 肝脏Sirtl腺病毒介导过表达小鼠 全身和肝脏糖脂代谢改变及对代 谢性核

46、受体和其它转录因子功能 的影响；9 .应用FAT/CD36-/-小鼠模型诱导脂 肪肝，研究不同干预状态下（高脂、 炎症、生物节律紊乱）肝脏和脂肪 组织中脂质向肝脏重新分布的相 关指标；10 .以不同脂肪酸和糖处理肝细胞和 模式动物探讨其在脂质代谢紊乱 和肝脏脂质聚集中的作用及机制。中与代谢性炎症相关基因和 糖脂代谢基因的差异表达谱 并说明其分子机制；6 .明确代谢性核受体功能抑制 在脂肪肝和高脂血症发病中 的作用并初步说明其机制；7 .揭示Sirtl在肝脏糖脂代谢的 作用及对代谢性核受体活性 的影响；8 .从体内进一步证明FAT/CD36 异常表达和向细胞膜和细胞 器膜的转移，以及从胞浆向内

47、质网的异常转运，导致肝脏损 害。年度研究内容预期目标第四年1 .在大样本队列研究的终点，分析易 感基因/易感位点及其表观遗传修 饰对NAFLD起病、进展，以及预 后转归的调控作用；2 .分析母亲、家庭以及婴幼儿时期饮 食运动等环境因素与易感基因/易 感位点及其表观遗传修饰等遗传 因素在NAFLD、高脂血症发生、 开展中的相互作用；3 .人群队列生物标志物研究的第二 次追踪；4 .对单纯性脂肪肝和高甘油三酯血 症患者，进行药物或膳食干预研 究，结合动物模型干预试验，研究 相关敏感性标志物的变化。5 .在动物模型中，观察不同生活方式 如生物节律改变和运动对NAFLD 和高脂血症发生、开展的影响；6

48、 .在动物模型中，从脂质代谢紊乱和 肝脏脂质聚集、氧化应激、内质网 应激、炎症反响和对胰岛素信号通 路的影响等方面探讨运动对 NAFLD和高脂血症发生、开展的 作用机制；1 .建立中国母婴的饮食营养结 构数据库；2 .揭示遗传背景/环境因素改变 对成人、婴幼儿NAFLD和高 脂血症的远期影响；3 .明确不同生活方式如生物节 律改变和运动对NAFLD和高 脂血症发生、开展的影响及其 作用机制；4 .筛选出与NAFLD和高脂血症 高度相关的膳食营养及疾病 转归生物标志物；5 .建立或完善PRR调控分子的 模型动物；6 .绘制在脂质诱发的代谢性炎 症刺激下PRR调控分子模型 动物肝组织中的差异表达谱 并说明其机制；7 .明确肝脏胰岛源性因子表达 水平与脂肪肝、高脂血症严重 程度的关系及在肝脏糖脂代 谢调节中的作用和机制；8 .确定脂肪因子和脂滴包被蛋 白在肝脏调节脂代谢稳态中年度研究内容预期目标7 .运用PRR调控分子转基因和基因 敲除小鼠，验证其在脂质引起的代 谢性炎症及NAFLD和高脂血症发 生、开展中的作用；8 .肝脏过表达或基因敲减胰岛源性 因子对肝脏脂代谢的