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“发育编程及其代谢调节”重点专项 2019年度项目申报指南 发布时间:2019-01-07来源:查看:【 次】

按照《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020 年)》部署,根据国务院《关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革的方案》,科技部、教育部、中国科学院等部门组织专家编制了发育编程及其代谢调节重点专项实施方案。“发育编程及其代谢调节”重点专项的总体目标是围绕我国经济与社会发展的重大战略需求,针对生命体发育的编程和重编程及其代谢调节机制这一核心科学问题,以重大知识创新为出发点,以揭示发育与代谢疾病的发生机制和寻找诊治策略为出口,综合利用遗传学、基因组学、蛋白质组学、代谢组学、细胞谱系标记与示踪等技术手段和模式动物及临床资源,开展战略性和前瞻性基础和应用基础研究,增强我国发育与代谢研究的核心竞争力。在细胞谱系编程、组织器官间的发育偶联与对话机制、组织器官损伤修复的发育及代谢机制、营养与环境对发育和稳态的调控作用、应激条件下获得性性状的跨代传递等研究方向,发现一些重大规律,形成新的理论,为解决人口健康中的重大科学问题提供基础理论引导和技术方法支撑。在与发育和代谢密切相关的遗传代谢病、器官发育缺陷疾病、营养等应激条件引起的代谢疾病等方面,揭示重要的发病机制,发现新的发育与代谢标志物和新靶点,为医学转化奠定坚实的基础。同时,形成具有可持续创新能力的研究队伍,在若干研究方向上产生世界一流科学家。

按照实施方案总体安排,2019年本专项将围绕器官发育与 稳态编程及其代谢调节、营养与环境对器官发育和稳态的调节机制、代谢和发育紊乱相关疾病的发生发展机制、发育与代谢研究技术创新和资源库等4个重点任务部署项目,拟优先支持13个研究方向。同一指南方向下,原则上只支持1项,仅在申报项目评审结果相近、技术路线明显不同时,可同时支持2项, 并建立动态调整机制,根据中期评估结果,再择优继续支持。国拨总经费概算约3.50亿元(其中,拟支持青年科学家项目4个,国拨总经费不超过1200万元)。申报单位针对重要支持方向,面向解决重大科学问题和突破关键技术进行一体化设计,组织申报项目。鼓励围绕一个重大科学问题或重要应用目标,从基础研究到应用研究全链条组织项目。鼓励依托国家实验室、国家重点实验室等重要科研基地组织项目。项目执行期一般为5年。指南方向中拟支持的项目下设课题数不超过4个,每个项目参与单位总数不超过6个。青年科学家项目支持35周岁以下青年科研人员承担国家科研任务,可参考重要支持方向(标*的方向)组织项目申报,但不受研究内容和考核指标限制。


1.器官发育与稳态编程及其代谢调节

1.1胚层前体细胞谱系编程机制

研究内容:研究卵裂期囊胚细胞的编程和重编程机制,包括遗传和表观遗传在该过程中的调控作用。解析中囊胚转换和合子基因组转录激活的调控机制,胚层形成中细胞增殖、迁移、分化等行为及其动态信号调控网络,以及各胚层细胞命运区域化的遗传、表观遗传或代谢的调控作用。

考核指标:揭示2-3种调控早期胚胎发育编程的重要分子机制;发现1-2种在胚层形成和命运分化中发挥重要作用的新的信号通路;鉴定3-5个不同谱系细胞的关键标志物及2-3个 命运决定因子。

1.2成体组织器官中细胞类型及替换

研究内容:围绕人或动物的1-2种成体组织器官的细胞组 成、分工协同及更新替换,研究在生理和病理状态下,成体组织器官各种细胞更新的细胞来源、功能细胞的相互作用与动态变化规律。解析细胞更新与组织器官稳态维持的关键诱导信号和细胞内响应机制,探索相关人类器质性疾病的发生机制。

考核指标:发现成体组织器官细胞的5-10个关键标志物、功能基因和决定因子;鉴定2-3种多潜能细胞及其标志物,鉴定4-5种调控其增殖或分化的关键因子;揭示1-2种成体组织器官细胞更新与稳态维持的新机制。

1.3组织器官间的发育偶联与对话机制

研究内容:重点研究一种正在形成中的组织器官对其它组织器官发育的影响,解析不同组织器官间发育偶联的细胞与分子信号基础,探究不同组织器官间信号分子的传递及响应机制,探索相应组织器官之间协同发育出现失调的生理效应。

考核指标:揭示一种正在形成的组织器官与其它组织器官间协调发育的3-5种重大的细胞与分子机制,明确其生理和病理意义;发现3-5种发育过程中组织器官间互作的关键信号或代谢物,阐明1-2种组织器官协同发育失调的生理效应。

1.4组织器官发育中内生代谢物与命运决定因子的交互作用

研究内容:研究组织器官发育中所形成的内生代谢物及其效应蛋白在该过程中的调控作用,分析内生代谢物信号产生和传导的分子机理,代谢物信号与发育信号网络的整合方式与机制;研究细胞命运决定因子对代谢网络的调控作用及其机制;探讨内生代谢物与命运决定因子互作失衡与相关病理过程的关系。

考核指标:发现3-5个调节组织器官发育的重要内生代谢物,并揭示其效应机制;阐明3-5种关键命运决定信号与代谢 物交互作用的重大机理,明确其在重要组织器官发育中的调控作用。

1.5成年个体中跨器官的代谢调控

研究内容:系统鉴定成年个体中不同组织器官间对话的调控因子(包括代谢物),研究这些调控因子(包括代谢物)的运输机制对靶细胞代谢的调节作用、对靶组织内不同类型细胞行为的影响、对组织稳态的调控机制。

考核指标:发现5-8种成年个体中跨器官调节代谢和组织稳态的调控因子(包括代谢物),阐明3-5种相应因子的生理功能及其对靶细胞的调节作用,揭示1-2种跨器官代谢调控的 新机制。

1.6中枢神经对代谢和能量平衡的调节

研究内容:重点研究中枢神经通过胃肠道及肝脏或脂肪等 组织感知营养和摄食的机制及其对外周器官的调节作用,新型脑多肽及周边器官分泌的信号分子参与能量平衡的机制,中枢神经调控外周组织器官炎症和修复的机制。

考核指标:揭示2-3种中枢神经调控外周组织器官代谢和能量平衡或炎症与修复的新机制;发现3-5种调控组织器官代 谢平衡的新型神经肽或分泌物,揭示其生理功能和分子机制。

1.7组织器官损伤修复的发育及代谢机制

研究内容:针对1-2种重要组织器官创制损伤修复动物模 型,实时动态观察其修复过程;解析损伤修复中具有关键功能的细胞类型,研究其对损伤的响应机制及其在修复过程中的细胞行为;探索组织器官损伤修复的遗传或代谢调控制,探讨其与损伤修复障碍相关疾病的关系。

考核指标:鉴定 5-8个在重要组织器官损伤修复中发挥作用的关键因子,揭示3-5种调控该组织器官损伤修复的细胞、分子或代谢新机制,阐释1-2种组织器官损伤修复障碍相关疾 病的发生机制。

1.8代谢性细胞器对组织器官发育的调节作用

研究内容:研究重要代谢性细胞器(线粒体、内质网、溶 酶体或过氧化物酶体等)在组织器官发育和代谢过程中的数量、形态及功能变化;研究其对组织器官发育的调控作用及分子机制;探讨代谢性细胞器功能异常与相关疾病的发生和发展的关联。

考核指标:揭示2-3个组织器官发育中代谢性细胞器变化的重大规律;发现3-5种代谢性细胞器调控组织器官发育的重要新机制;明确代谢性细胞器异常在1-2种相关疾病发生中的作用。


2.营养与环境对器官发育和稳态的调节机制

2.1不同发育阶段肠道菌群及其对发育的影响

研究内容:研究主要发育阶段肠道菌群的建立、动态变化、功能分类及次生代谢,解析肠道菌群生成的脂多糖、短链脂肪酸、特定修饰的胆汁酸等信号分子在肠道及其它组织器官发育和稳态维持中的作用,探索其分子机制。

考核指标:揭示发育中肠道菌群的动态变化,发现3-5种调控组织器官发育的重要肠道菌群代谢物及3-5个关键响应因 子,阐释相应的作用机制,为开发新的疾病防治策略提供理论基础。

2.2生物钟对组织器官代谢和稳态的调节作用

研究内容:研究生物钟与重要组织器官代谢的偶联关系及 其分子机制,以及生物钟紊乱对重要组织器官稳态的影响和机制。筛选和鉴定生物钟与代谢偶联的关键基因,研究生物钟异常导致重要组织器官代谢紊乱的致病机制,寻找有潜在应用价值的调节生物钟的新代谢物或方法。

考核指标:揭示3-5种生物钟与重要组织器官代谢的偶联关系及其机制,发现3-5种调节生物钟的新的代谢物,阐明生物钟紊乱影响组织器官稳态维持的机制,建立1-2种克服生物 钟紊乱的新方法。


3.代谢和发育紊乱相关疾病的发生发展机制

3.1生长发育期营养过剩或不足对代谢性疾病的影响及其作用机制

研究内容:研究人和动物生长发育期营养过剩或不足对各 种器官发育的影响,分析遗传和表观遗传网络及代谢的变化,进而分析这些变化与成年后代谢性疾病发生的关系与机制。研究营养素调控发育机制,尤其是对代谢性疾病长期影响的机制。

考核指标:解析生长发育期营养过剩或不足引起肥胖和非 酒精性脂肪肝等代谢疾病的发育与代谢机制,确定5-10个遗传与表观遗传标志物,鉴定5-10个临床干预潜在的新靶点。

3.2应激条件下产生的获得性性状的代际传递机制

研究内容:分析父、母在经历营养缺乏或过剩、疾病等应激条件后所出生子代的全生命周期中的发育与代谢异常,确定可再次传代的、非遗传物质改变的获得性性状,研究相应的表观遗传机制,为预警和干预提供理论基础和技术段。

考核指标:鉴定2-3种可获得性遗传的代谢与发育异常的表型;揭示2-3种由父母应激引起子代发育与代谢异常的表观遗传学机制;发现并验证3-5个营养过剩或不足引起子代代谢 与发育异常的临床标志物。


4.发育与代谢研究技术创新与资源库

4.1在体基因编辑及示踪新技术

研究内容:改进和优化个体和组织水平上的靶向基因编辑技术,完善和提高可用于谱系示踪和代谢研究的新型基因定点敲入和敲除技术,研究有效的多基因敲入和敲除技术;发展或改进用于谱系或代谢示踪的新标记物。

考核指标:创新2-4种适用于发育和代谢研究的在体基因编辑技术;创新或改进1-2种谱系或代谢示踪标记物;提供5种以上可利用的新型遗传资源品系及相应的研究工具。