科技成果

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成果名称: 线粒体营养素理论的建立及其应用基础研究

成果登记号: 9612015J0031

第一完成单位: 西安交通大学

联 系 人: 龙建纲

成果类型: 基础理论

应用行业: 卫生和社会工作

成果简介:

   该项目属于预防医学与卫生学之营养学领域。   线粒体是细胞内能量代谢和物质代谢的关键细胞器,也是多类药物/营养素的细胞内作用靶点。多种神经退行性疾病和代谢性疾病的发生和发展与线粒体的结构及功能变化密切相关。但线粒体在疾病如何发生退变,以及是否能够以线粒体作为细胞内靶点,从营养学角度探索有效的预防手段尚未获得突破。为此,本项目以神经退行性疾病、代谢综合征等线粒体相关疾病的细胞和动物模型为研究对象,采用营养学、分子细胞生物学、行为学等研究方法,探索线粒体在衰老、衰老相关疾病如阿尔茨海默病、肥胖、2型糖尿病等病理条件下,线粒体结构、功能和线粒体动态变化的分子机制;鉴定调节线粒体结构与功能的分子靶点;我们进一步筛选发现一类能够相对靶向于线粒体,维持和改善线粒体功能的营养素和天然产物(我们将该类营养素定义为线粒体营养素),并阐明其作用机制。   该项目经过十年的研究和深入探索,在线粒体氧化损伤、线粒体生成和分解机制、线粒体营养素理论的提出等方面获得若干原创性发现,主要科学发现包括:   1.线粒体退变是线粒体相关疾病中的特征变化,是指征衰老和衰老相关疾病以及代谢性疾病发生和发展的敏感指标。   2.我们将一类能够有效防治病理条件下线粒体退变的营养素和天然产物,定义为线粒体营养素,并在线粒体相关的多种疾病模型中对线粒体营养素的范畴、组成成分、作用机制进行了充分实验验证。对线粒体营养素概念进行了较为系统的理论总结。   3.明确阐述了调节线粒体自身代谢及细胞二相酶抗氧化体系是修复线粒体损伤、恢复细胞功能,改善模型动物学习记忆,糖代谢等的有效手段。   4.依据对线粒体营养素理论的探索和研究,我们筛选建立了一类能够维护线粒体功能,调节线粒体分解或生成的营养素及天然产物。该类产物将可能是重要的候选营养素,用以建立针对衰老、衰老相关疾病以及代谢性疾病的线粒体营养素配方。   上述重要理论成果和研究进展从营养学角度为神经退行性疾病及代谢性疾病的预防提供了重要的理论依据,有力提升了我国在线粒体医学领域的学术地位。研究成果在PNAS,AdvDrugDelivRev,ARS,Diabetologia等本领域重要国际杂志发表SCI论文60篇,其中8篇代表性论文引用次数410次,单篇最高被引94次,论文总被引次数1400余次,特别是线粒体研究领域权威CharlesL.Hoppel教授(美国CaseWesternReserveUniversity,1972年出版的《线粒体》一书的两位作者之一),以及加州大学戴维斯分校的RobertB.Rucker等在相关综述及论文中对“线粒体营养素”专门给予了介绍和肯定;本项研究提出“线粒体营养素”这一理论并不断完善,在本领域得到较为广泛的认可;研究团队近年来主办线粒体领域国际会议3次,形成了一定的国际学术影响力。   本项目获批发明专利4项。   本项目开展过程中,研究团队成员1人入选陕西百人,1人入选青年千人,1人入选我校青年拔尖人才,1人入选新世纪优秀人才。培养硕士研究生6名,博士生12名,博士后5名。