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實驗室研究概貌： 衰老相關疾病就是隨著年齡升高其發病率隨之上升的疾病，包括2型糖尿病、腦卒中、腸胃潰瘍等。 根據我們的衰老理論，衰老就是各器官組織功能衰退導致的，而不同器官組織功能的加速衰退就會導致各種衰老相關疾病。因此，衰老與衰老相關疾病具有共同機制，解決了衰老相關疾病，就可以揭示衰老的關鍵機制，開發延緩衰老新策略。 實驗室研究成果： 我們建立了新型藥物篩選平臺，以動物為研究模型，篩選了大量化合物（主要為臨床用藥、新合成化合物、天然產物提取液）、基因工程改造的益生菌。篩選發現了一系列有望治愈2型糖尿病（圖1）、腦卒中（圖2）、腸胃潰瘍（圖3）等疾病的候選藥物。 特點如下： 療效好：活性較治療相應疾病的臨床用藥活性高，相同條件下，可更有效降低血糖、治療蛋白尿、減少腦梗死體積、抑制腸胃潰瘍。 靶點新：藥物相應靶點（target）不同于已經發表、各公司正在研發的靶點。同時新發現靶點有可能是導致疾病的真正基因。已知靶點有可能只是導致某些癥狀的表層靶點。 劑量低：相對于現有臨床藥物，我們發現的小分子劑量為其臨床應用劑量的1/400-1/10，因此長期使用副作用將會更低。 有治愈潛力：根據我們的數據，益生菌、小分子可以避免現有臨床藥的毒副作用，比如現有糖尿病治療藥物的肝腎、心臟毒性，并具有保肝護腎、降低動脈粥樣硬化的功能。同時，我們選用的益生菌，本身就具有優化腸道菌群，改善腸胃功能的效果。 數量多：小分子化合物40余種，2020年底至今已申請專利14項。治療性益生菌5種。 適應癥廣：個別小分子、益生菌可同時預防和治療多種疾病。如一種益生菌可治療2型糖尿病（在2周內顯著降低血糖）、缺血性腦卒中、腸胃潰瘍。這說明經過改造的益生菌，可以分泌穿透大鼠血腦屏障的納米尺度小泡，治療大腦相關疾病。 合作需求： 關于小分子和治療性益生菌，考慮在有生物醫藥產業基礎的高新區建立企業，也希望與大型藥企合作開發藥物。同時，我們可在以上所述研究領域提供技術服務、咨詢服務等。

針對規模化畜禽生產中動物健康、環境衛生和牧場的廢氣排放造成的社區環境污染，以及動物源人獸共患病的流行和“超級細菌”導致的公共衛生問題，受17個國家、省部和國際合作項目資助，申請人系統地對畜禽場舍內外環境微生物監測，在國內首次闡明密集的畜禽飼養使微生物氣溶膠的含量升高、環境質量變壞、并向場舍外擴散；在國際上首次建立了病毒氣溶膠傳染模型，揭示了禽流感等4種病毒氣溶膠的發生、傳播及感染機制，認識了疫病氣源性傳染的過程與規律，豐富了流行病學理論。 從事該領域工作20余年，37名博、碩研究生參與,發表SCI論文35篇，總影響因子116，他人引用536次；檢測技術獲得2項國家發明專利；一項國家國際合作項目驗收為優秀。 （1）確認了畜禽場舍的微生物氣溶膠的來源及其傳播。即對養雞豬牛兔等場舍（共126個場）及場舍外不同距離的氣載需氧菌、厭氧菌、革蘭氏陰性菌及內毒素、真菌及真菌毒素監測，獲得了其含量及不同菌群的構成成分；揭示了養殖環境微生物氣溶膠向場舍外包括社區居民環境的擴散，在200m之內污染嚴重。借此，評估了畜禽舍環境衛生和疫病流行風險及對從業人員的傳染危害，制定了防控措施；創立了規模化生產“環境性疫病學說”；提出了舍微生物氣溶膠既是環境質量指征，又是病原傳播感染媒介的學說。 （2）闡明了源于畜禽舍的微生物氣溶膠向場舍外擴散，在國際上首次把基因組學技術應用于畜禽舍的微生物氣溶膠溯源鑒定。采用PFGE、ERIC和REP-PCR對牧場舍內外環境中分離的指示細菌溯源發現，從牧場舍外下風方向（10-200m）分離的多數微生物來源于舍內空氣或糞便（糞便中分離到的與舍內空氣中的部分大腸桿菌（雞舍34.1%、牛欄41.8%）來源相同）。揭示了牧場動物產生的微生物氣溶膠不僅在畜禽群內擴散，而且能向場舍外環境傳播。首次構建了氣源性傳染病的傳播模式，有公共衛生和流行病學意義。 （3）發現了源于動物體攜帶毒素基因的病原菌氣溶膠的發生與傳播。對養雞豬牛場（共33個）舍內、舍外環境分離的380株氣載大腸桿菌攜帶主要毒素基因的解析發現，雞舍攜帶LTa基因的菌株最多為53.85%（63/117）、豬舍攜帶LTa和STb基因的分別35%和30%、牛舍58.74%大腸桿菌攜帶1至4種毒素基因。探明了畜禽傳染病病原的傳播過程。 （4）驗證了畜禽飼養中“超級細菌”和泛耐藥菌的出現及擴散。應用分子生物技術對養雞豬牛場舍內、舍外環境分離的426株腸球菌和149株金葡菌耐藥基因鑒定，發現了傳統的超級細菌：在養雞場舍內外8株金葡菌為MRSA-耐甲氧西林金葡菌，并攜帶耐藥基因；36株腸球菌攜帶耐萬古霉素vanA或vanB基因。14.55%（62/426）的腸球菌對β-內酰胺酶類抗生素耐藥等。揭示了養殖環境耐藥菌的產生與傳播狀況和濫用抗生素導致的危害風險。 （5）確認養殖環境3%-13%氣溶膠粒子屬于PM2.5。在雞豬牛舍分別為3.7%、4.9%、13.4%的粒子Dae50＜1µm，這些粒子能夠到達肺泡，對動物及飼養員的感染危害更大。該結果為養殖環境飼養衛生管理及衛生標準的制定提供參考，豐富了感染理論。 （6）建立了AIV、NDV等病毒氣溶膠的發生、傳播及感染模型，闡明其氣源性傳染的機制與風險。

成果描述：通過對QCM（石英晶體微天平）技術和檢測標的物的化學特性的研究，課題組成功研制出一種基于石英晶體微天平（QCM）的生物醫學農業等多領域快速低成本檢測技術新型自動檢測系統。課題組與中國農業科學院和四川大學生物治療國家重點實驗室建立了良好的長期合作關系。所研制的系統已經在中國農業科學院和四川大學生物治療國家重點實驗室的配合下完成了測試和實驗，拿到了大量實驗數據資料，完成了系統效能評估。經過實驗得到數據說明了課題組研制的測試系統具有實時性好、分辨率高、成本低、體積小、操作方便等優點。該測試系統的檢測精度可以達到納克級別。 以在重金屬檢測領域中的應用為例，國外目前對重金屬離子的定量檢測主要有紫外可分光光度法（UV）、原子吸收法（AAS）、原子熒光法（AFS）、電感耦合等離子體法（ICP）、Ｘ熒光光譜（XRF）和電感耦合等離子質譜法（ICP-MS）等。我國對重金屬污染十分重視，目前國內對重金屬離子的定量檢測主要還是借鑒國外一些常用的檢測方法。但是這些檢測方法價格普遍昂貴、操作相對繁瑣且檢測限僅可達納克（ng）級。國家每年都要花費大量的財力、人力和物力來檢測各種領域里的重金屬。該測試系統的研制成功將會提供一種全新的、低成本的、簡單有效的檢測重金屬的方法。該成果不僅可以應用于農產品中的重金屬離子檢測，其在環保和生化領域同樣擁有極大的應用前景。

糖尿病性血管病變是導致患者致殘和死亡的主要原因，目前糖尿病性外周血管病變 的形態病理學資料尚不完善，且發病機制尚未完全闡明，治療方法也有待提高。 該課題利用動脈造影方法，直接觀察糖尿病外周血管病變的形態學特征，為認識該 病變提供形態學基礎。同時為部分患者實施介入治療，以改善患者外周肢體的血供，從 而盡可能地保留肢體。該研究還采用了簡單而易行的方法（靜脈閉塞試驗了解內皮 t PA 和 NO 儲備釋放功能以及超聲法檢測血管舒張功能）以判斷血管的的內皮功能，有助于 了解血管病變的程度和預后。此外，采用基因芯片和免疫組化技術進行糖尿病性血管病 變的分子生物學研究，為臨床上闡明糖尿病性血管病變的發病機制提供了理論根據。同 時利用此技術觀察了糖尿病鼠外周血管在使用他汀藥物時的基因譜差異性表達，及其相 關蛋白的表達，旨在循環醫學證據的基礎上闡明糖尿病使用他汀治療外周血管病變的分 子學改變，從而說明糖尿病患者使用他汀的合理性和不同類別他汀的有效性，為糖尿病 患者的血管病變預防治療提供依據。 該研究從不同層次探討了糖尿病性外周血管病變的狀況，有助于認識糖尿病外周血 管病變的發病規律，為診斷和治療提供了合理方法和理論依據。經專家討論認為該研究 達到國內先進水平。

本發明公開了一種適用于蠕蟲生物反應器的喂料預備系統和方法，該系統包括自動控制儀、主流水線及若干輔流水線，所述的主流水線包括初始原料收集池、第一流量計、第一物料輸送機、第一有機廢棄物分揀破碎機、原料調節池、第二流量計等設備，所述的輔流水線包括初始輔料收集池、第四流量計、第四物料輸送機等設備，本發明可按照蠕蟲喂料的要求，通過自動化控制系統，將多種有機廢棄物進行大規模、標準化地快速預備處理，大幅提高蠕蟲生物反應器喂料預備流水線的機械化、自動化水平，顯著降低蠕蟲生物反應器預備喂料環節人工需求；同時大幅改善蠕蟲喂料的加工精度，確保蠕蟲喂料養分、水分、粘度及透氣度等各項指標保持在最佳水平。

小分子代謝物和蛋白的相互作用在各種生物學過程中都發揮著至關重要的作用，發展 化學蛋白質組學技術 系統分析蛋白-代謝物相互作用網絡可以促進對其生物學意義的理解。衣康酸是近年來在巨噬細胞中發現的一類具有顯著抗炎活性的代謝小分子 ,   但其抗炎機制尚不明確 。由于衣康酸具有一個α,β不飽和羧酸的結構，理論上它可以通過邁克爾加成反應共價修飾到蛋白質的半胱氨酸殘基上。 此前，兩個課題組 合作發現，用于非天然糖代謝標記的全乙酰 化疊氮糖 探針，在細胞中可以通過 無酶催化形式標記蛋白質組中大量的半胱氨酸位點 (Qin W., et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2018.) 。 基于該反應，兩個課題組在本工作中合作 開發了 新一代 特異性 半胱氨酸標記 糖 探針1-OH-Az ，并結合定量化學蛋白質組學技 術， 成功 地在 巨噬細胞蛋白質組中 鑒定到 260個衣康酸修飾的半胱氨酸位點 。作者進一步分析 發現糖酵解中的三個關鍵酶ALODA，GAPDH和LDHA 都 可以被衣康 酸修飾，其中 最 上游的ALDOA 蛋白中兩個半胱氨酸（ Cys73和Cys339 ） 上 在被脂多糖刺激的巨噬細胞中發生了 內源的衣康酸修飾。 生化 和細胞 實驗表明 衣康酸可以 通過修飾這兩個半胱氨酸殘基 顯著地抑制ALDOA的催化活性， 進而 抑制巨噬細胞 內 的糖酵解通路， 從而 發揮抗炎活性。

研發階段/n本成果針對獸用抗菌藥物殘留和動物源產品安全等問題，建立了三種能同時快速檢測動物可食性組織或尿中五類抗菌藥物(青霉素類、大環內酯類、四環素類、氨基苷類、氟喹諾酮類〉殘留的微生物學方法一抗菌藥物殘留快速拭子檢測法(FAST)、現場拭子檢測法(STOP)和活體拭子檢測法(LAST)，各項技術指標符合國家有關規定。以上述方法為基礎研制出相應的三種試劑性能指標與國際上同類試劑盒相當，與儀器分析法(HPLC)具有良好的相關性。經多家單位的復核和應用證明，三種試劑盒的準確度、精密度和靈敏度能滿足獸藥殘

開發了一種分子熒光探針IR-E1，它在水溶液中量子產率可以達到0.7%并且在體內可以通過腎臟排泄。雖然該量子產率在相關材料中已經是比較高的，但要達到快速成像并實現更深的穿透深度仍需要更亮的探針材料。  研究了一類新型的高效熒光分子探針的理性設計。熒光分子由電子屏蔽基團（shielding unit）、給體基團（donor）、受體基團（acceptor）組合，形成S-D-A-D-S型分子(圖1a)。目標分子IR-FE以3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)為電子給體（D），以烷基鏈取代芴為電子屏蔽基團（S）。通過理論計算模擬，發現EDOT為電子給體時分子骨架具有更大的扭轉角和更加調諧的表面靜電電位分布，可有效保護受體基團苯并雙噻二唑（BBTD），阻止其與溶劑分子或其它分子發生相互作用（圖1b）。同時，烷基鏈取代芴和分子骨架扭轉的共同作用可減弱分子間相互作用而降低聚集熒光淬滅。IR-FE的發射波長在900-1400 nm范圍，在甲苯中的量子產率高達31%（圖2a），在以聚乙二醇進行水溶性修飾后量子產率可保持在2%（圖2b），這是迄今為止報道的在水相中量子產率值最高的水溶性近紅外二區有機熒光分子探針。研究發現EDOT是熒光分子在水溶液中保持量子效率的關鍵因素。

本發明涉及一種海帶內生真菌及其在制備生物活性提取物方面的應用，所述海帶內生真菌的菌種保藏信息為：保藏單位名稱：中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心；保藏單位地址：北京市朝陽區北辰西路1號院3號，中國科學院微生物研究所；保藏日期：2018年1月2日；保藏編號：CGMCC No.15181；分類命名：鏈格孢Alternaria sp.W-1。

開展城市污泥生物質流化床燃燒氮氧化物生成機理和再燃控制技術研究， 探究了市政污泥生物質熱解過程中 NH3、HCN 等 NOx 前驅物的釋放特性，揭示了 污泥熱解過程中氮元素的遷移規律;研究了 CaO、Fe2O3 等添加劑對污泥資源化 利用過程中 NOx 前驅物釋放的控制機理。同時，在流化床爐上進行了污泥的燃燒 試驗，探究了燃燒溫度、污泥含水率、過量空氣系數等因素對污泥燃燒特性以及 主要氮氧化物釋放特性的影響，揭示了城市污泥流化床燃燒氮氧化物形成機理， 達到減量化、資源化、無害化處理污泥的目的。為進一