随着高等医学院校科学研究水平的日益加强,科研工作者往往难以独自完成庞杂的科研任务,因此组建科研机构联合开展科研工作,已成为高校科研工作的重要环节。
心脑血管疾病是一种严重威胁人类,特别是50岁以上中老年人健康的常见病,具有高患病率、高致残率和高死亡率的特点,即使应用目前最先进、完善的治疗手段,仍可有50%以上的脑血管意外幸存者生活不能完全自理,全世界每年死于心脑血管疾病的人数高达1500万人,居各种死因首位,是人们健康的“无声凶煞”!我国心脑血管疾病具有发病率高、致残率高、死亡率高、复发率高,并发症多——“四高一多”的特点。目前,我国心脑血管疾病患者已经超过2.9亿人,每年死于心脑血管疾病近300万人,占我国每年总死亡病因的40%以上。而幸存下来的患者75%不同程度丧失劳动能力,40%达到重残。随着我国人民生活水平的不断提高,心脑血管疾病的发病率有逐年升高的趋势,每年由于心脑血管疾病所花费的医疗费用及劳动力损失超过2000亿元,这无疑给社会和家庭都带来沉重的负担,尤其给家庭带来不可挽回的伤害。
面对日益升高的发病率,国际国内相关的制药公司、大学和科研院所都在不断地为心血管疾病的发病机制、预防及治疗研究做出贡献。目前,在治疗心脑血管疾病的药物中,现有化学类药物虽然治疗效果非常好,但是长期服用会引发很多不良反应,急待改善。我国中草药在抗心脑血管疾病方面的有着历史悠久,资源丰富、疗效显著。目前在临床上用于治疗心脑血管疾病的中成药主要有:复方丹参滴丸、通心络、脉络宁和珍菊降压片等。它们虽然对心脑血管疾病有独到的疗效,但在深入研发和推广上都存在不同程度的制约因素,如质量标准难以控制、无效和有效成分混杂、缺乏足够的药理学和毒理学研究等。
本研究团队基于国家自然科学基金项目(脑缺血时miRNA 对细胞凋亡基因调控及西洋参茎叶皂苷抗凋亡作用靶点的研究,30973897;脑缺血时miR-27a对PPARγ的调控及西洋参茎叶皂苷抗脑缺血作用靶点的研究,81374007;KLF11和PPARγ基因表观遗传学修饰与缺血性脑血管病发病风险的分子流行病学研究,81641125)等课题研究基础上,通过多年的研究发现局灶性脑缺血损伤可诱导大鼠脑组织多个miRNA差异表达显著,其中miR-384-5p、miR-129可通过对其靶基因caspase-3、Bcl-2的调节来调控神经细胞凋亡,参与脑缺血损伤的发病机制,提示miR-384-5p和miR-129可能成为药物抗脑缺血细胞凋亡作用的靶点。通过体内和体外及分子生物学实验阐明脑缺血时miR-27a 通过对其靶基因PPARγ的调控作用进而介导炎症、氧化应激和凋亡相关信号通路参与脑缺血损伤的发生发展,而PQS可通过降低miR-27a 的表达、增加PPARγ表达进而抑制炎症反应、减少氧化应激和抗神经细胞凋亡,起到对脑缺血损伤的保护作用。基于国家自然科学基金项目(beta受体阻断药通过微小RNA(miRs)调控心力衰竭的新机制,81001434;心肌肥厚发病机制及其调控新靶点:lncRNAS,81473213;心肌纤维化的新机制:LncRNA(n287665)-miRNA(let-7d)-PAFR/YAP1,81670207))支持下研究团队首次发现药物(β受体阻滞剂卡维地洛、普萘洛尔、中药丹参酮ⅡA)等可以通过调节微小核苷酸(microRNA)抑制心肌细胞凋亡等病理过程,发挥心肌保护作用。同时,对非编码RNA(microRNA、LncRNA)调控肺源性纤维化、心肌肥厚、心肌缺血及心脏电重构进行了研究并取得重要发现,为心血管疾病病理新机制的阐明及以非编码RNA为靶点的基因药物研发提供了重要的理论支持。以上研究成果已发表多篇学术论文,其中SCI论文8篇,后续研究成果也在撰写成文拟待发表;获得教育部自然科学技术一等奖1项,黑龙江省自然科学技术一等奖1项、二等奖4项。
心脑血管疾病药物防治研究所的建立,旨在结合国家中长期科技发展战略以及十三五规划纲要,以提高科学研究和科技创新水平、加强创新人才培养为主要目标,将优势资源进行整合,积聚优秀人才、提高科研实力与研究水平,加强新药的研究与开发,促进地方经济发展,同时培养具有创新精神和实践能力的药学科研人才。 因此,本重点实验室的建立具有以下重要意义:
(1)时代发展的必要性
科技的飞速发展极大地促进了各学科知识的交叉融合,学科的交叉融合使得知识和科技创新所需求的知识总量在无限扩大。各学科领域的创新型人才相互合作、集智创新逐渐成为创新成功的必然选择。因此,以创新为目标,构建团队合作研究不仅是创新成功的关键所在,更是时代发展的必然选择。
(2)推动我校学科发展和人才队伍建设的必要性
学科建设水平体现着高校办学的核心竞争力,人才队伍是竞争力的强劲支撑。人才队伍建设也是提高高校学科建设水平的决定性因素。学科建设和人才队伍培养两者相互促进、相互影响。通过重点实验室的建设,汇集优秀人才、整合科技资源、搭建创新平台,全面提高学科的科研水平及教师的综合素质,培养出优秀的学科带头人和科技拔尖人才,产出更加高效的科研团队,使我校药学学科得到进一步的提升,增强竞争实力。利用重点实验室的建设平台,更多的创造学生参与科研的机会,为硕士研究生培养创造良好的教学、科研和实践条件,为我国未来科研事业培养优良人才。
(3)增强专业领域知识、提高科研整体实力的必要性
随着科学技术的发展,科学融合和交叉趋势不断加强,高校科研在国家创新体系中的地位也不断提高。通过重点实验室的建设阐明药物抗心脑血管疾病作用及机理,寻找药物抗心脑血管疾病作用的治疗靶点,有望在心脑血管疾病的发病机制、药物作用靶点等方面取得突破性研究成果,在国际权威期刊发表论文,提升我国在心脑血管疾病研究领域的知名度,并在此基础上开发新型、高效、低毒的心脑血管疾病治疗药物,为我国心脑血管病的防治做出贡献。
(4)促进我省地方经济的发展的必要性
黑龙江省是全国医药大省,医药强省,共有药品生产企业200余家。重点实验室的建设,能加强科研院所和企业结合,构建和完善强有力的国家创新药物研发实体;能实现知识、技术、人才一体化的目标,可以培养大批技术骨干和应用人才,以满足医药企事业发展需求;利用重点实验室的建设平台,更多的创造学生参与科研的机会,为硕士研究生培养创造良好的教学、科研和实践条件,为我国未来科研事业培养优良人才;也为进一步提升我省医药科技创新能力,推动医药产业跨越式、可持续发展提供技术和人员保障。
重点实验室的建设以黑龙江省药学实验教学中心、牡丹江医学院药物防治研究所、黑龙江省教育厅校企共建工程北药开发中心和附属红旗医院神经科及心内科、康复中心、牡丹江医学院医药中心博士后科研工作站为依托,具备良好的开展研究工作的条件。流行病学调查资料表明,随着当今社会人口老龄化,心脑血管疾病的发病率呈逐年上升趋势,目前已成为世界公认的重要公共卫生问题。因此,深入探究心脑血管疾病发生和发展的分子机制,并在此基础上寻找新的早期诊断和预后预测的分子标志物及有效的治疗靶标,开发有效的预防和治疗药物是提高患者生存率、生活质量的关键。本重点实验室的建设将以前沿性创新课题研究为导向的管理体制为保障,以科研项目为纽带,充分发挥团队优势与特色,对心脑血管病发病机制及药物防治研究方向重点支持和投入,拟开展以下三个主要方向的科学研究:
(1)心脑血管病的发病机制研究;
(2)活性物质的结构改造及其活性研究;
(3)药物缓控释制剂研究。
具体研究内容如下:
①深入探究心脑血管疾病发生和发展的分子机制:以非编码RNA(microRNA及lncRNA)为切入点深入探讨心脑血管疾病发生和发展的分子机制,揭示特定microRNA及lncRNA在心脑血管疾病发生发展中的新调控机制,为寻找较特异的与心脑血管病发生发展相关的分子标记物和治疗靶点提供理论依据,为心脑血管病的早期诊断、预防和治疗探索新的切入点。
②开发具有防治心性脑血管疾病的新药:如选取天然药材有效成分如西洋参茎叶皂苷及其单体、蒺藜皂苷、姜黄素等进行研究,探讨其对心脑血管病的防治作用,并针对心脑血管病的发病机制从多因素、多环节、多途径来探讨药物的作用机制,从而促进中药资源的开发利用,为药物防治缺心脑血管疾病提供科学实验依据。
③对已确证有效成分与药理作用地药物活性物质进行追踪、分离及生物活性评价;以天然化合物为模板,通过构效关系研究开发具有更高生物活性的非天然衍生物,并进行成药研究。
④对已确证有效成分与药理作用的天然药物提取物进行定量分析,建立质量标准,开展相关性质学研究,根据具体性质开发相应的缓控释制剂,并最终形成专利产品。