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揭秘胡蜂毒理机制 保障公众健康安全——上海大学吉永华教授

2015-10-21

  自2005年伊始,胡蜂伤人事件在我国的报道数量逐年攀升,在一些省份已有数千人因此住院,数十人死亡。2010年,由于湖北省内胡蜂伤人危害公共健康的严重态势,华中科技大学附属同济医院王伟副院长与上海大学生命科学学院副院长吉永华教授联系,探讨胡蜂的伤人原因。

  吉永华教授带领课题组应用先进的基因组学技术研究胡蜂蜂毒的伤人原理及应对机制。吉教授带领课题组前往位于湖北省中部的建始县山区。在当地医院和消防部队的通力协助下,从民宅屋檐下或前后的树梢上摘取了6个硕大的胡蜂巢,返回上海大学开展研究。随后他们又多次前往该地采集蜂巢用于研究。几经挫折终于在实验室成功地构建了被种群分类鉴定为墨胸胡蜂品种(俗名“虎头蜂”)的毒腺组织cDNA文库。

  借助先进的Roche454以及Illminia HiSeq 2000平台,吉永华教授的研究团队对墨胸胡蜂毒腺组织进行了转录组学的测序,再经生物信息学的精细分析发现:(1)墨胸胡蜂毒液中潜在的毒素分子竟高达293个,其中溶血和凝血活性组分在转录水平上含量最高;(2)血循毒素和神经毒素成分是墨胸胡蜂毒液中含量最高的两大家族,远高于过敏因子(如PLA2等);(3)有10个基因与毒素的合成或功能执行有关;(4)透明质酸酶以及抗原5两大过敏原家族未能在转录组水平上得到显著验证。该项研究结果于2015年4月发表在了Nature出版集团旗下的Scientific Report期刊上。

  经查证,该项研究成果在世界范围内应属第一手全面分析胡蜂毒素成分的奠基性系统资料。之前,除可查到个别或部分活性成分的研究报道,无论横向或纵向均无可参比的完整数据。该项研究成果开拓性地揭秘了我国胡蜂杀人的“秘密武器库”与“杀人谋略”的真实面目,有助于为临床针对性治疗胡蜂伤人提供指导性依据。例如,研究结果清晰地揭示了导致受害者死亡的主要原因应归结于包括血循毒素、神经毒素和过敏因子三大有毒成分引起的多器官综合衰竭,拓展了以往临床上对过敏反应的重视界面。此外,10个与毒素的合成或功能执行有关的重要基因验证,有助于厘清胡蜂“武器库特异兵器”组装与实用的来龙去脉,丰富生物有毒物种的特异性毒素合成机制、伤人机理的相关知识以及临床的应对策略。

 

  专家简介

  吉永华,1978年毕业于中国科技大学,历任中科院上海生理所实习研究员、助理研究员、副研究员、研究员、研究组负责人、博士生导师,所学术委员会副主任,兼管所研究生处和科研计划处工作;2002年4月,任中科院上海生命科学院神经生物学重点实验室主任;2004年6月,任上海大学生命科学学院教授、副院长。兼任中国神经科学学会副理事长、中国生物物理学会常务理事、《生理学报》副主编。先后担任国家973计划项目“脑功能与脑重大疾病的基础研究”(19992004年)和“脑功能的动态平衡调控”(20052010年)的子课题组长,曾主持多项国家自然科学基金项目,主要从事生物膜离子通道及其相关调制剂/配体的药理与毒理学研究,尤其针对国产资源特异性天然钠通道肽类毒素调制剂的生化和生理活性鉴定、钠通道药理功能与毒理学整合调控进行了系统性的研究。已发表学术研究论文150余篇(其中被SCI收录论文百余篇,被引用1500余次)。1995 年获上海市首届自然科学牡丹奖,并被授予“牡丹优秀科学家”荣誉称号;1996年,获国家杰出青年基金资助;1997年在日本静冈县立大学药学部任日本学术振兴会(JSPS)特别研究员;1998年,获首届明治乳业生命科学奖;获2008年度上海市自然科学二等奖和2009年度上海市科技精英提名奖。