伍一军研究小组连发3篇文章

　　

生物通综合，现任中国科学院动物学研究所研究员的伍一军博士主要研究兴趣在于环境有害化学物质的神经毒性机制；神经病靶标酯酶引发迟发性神经毒性的分子机理；低剂量环境化学物质的致癌机理；溶血卵磷脂及泛蛋白调节在神经毒性发生过程中的作用等。其领导的研究小组近期获得了一些成果。

 

在发表在Chemical Resarch in Toxicology 杂志上的文章中，科研人员以目前我国农业生产上常用的化学农药毒死蜱和甲萘威为研究对象（它们分别是有机磷农药和氨基甲酸酯农药的代表），通过基于核磁共振（NMR）的代谢组学方法，结合模式识别技术，获得了连续90天单独及混合染毒这两种农药后大鼠血清的1H NMR代谢产物谱。NMR谱的模式识别分析表明，毒死蜱、甲萘威单独染毒及等毒性复合染毒均可引起大鼠肝脏线粒体能量和脂肪酸代谢紊乱。与单独染毒相比，长时间（90 d）的亚慢性低剂量（1/125 LD50）复合染毒并没有对大鼠产生更高的毒性效应。说明有关“农药复合毒性可能大于其单独的毒性”的猜测值得商榷。这项研究不仅为毒理学家了解人和动物长时间低剂量接触环境中的多种残留农药可能引起的复合毒性效应提供了重要的基础，也为预防医学工作者在制定农药复合污染毒性的防治策略方面提供了有价值的参考。

 

在发表于Applied Microbiology and Biotechnology杂志上的文章中，研究人员利用双质粒表达系统成功构建了具有荧光特性和农药降解活性及可诱导性自杀能力的GEM。在该双质粒表达系统中有两个功能质粒：一个是用于ABC体系的自杀基因双拷贝质粒，另一个是与自杀质粒相容的带有荧光蛋白基因与农药降解酶基因的功能质粒。前者含有来源于Serratia marcescens 的去除前导肽的核酸酶自杀基因，该基因被构建到T7启动子下游，其表达受阿拉伯糖诱导；后者则是带有有机磷水解酶（organophosphorus hydrolase，OPH）基因与绿色荧光蛋白（enhanced green fluorescent protein，EGFP）基因的质粒pL-EGFP-OPH，将其与自杀质粒共转于E. coli BL21AITM 中得到GEB。通过荧光检测和酶活性检测以及可诱导性自杀能力的检测，证明该GEB不仅具有可供方便检测的荧光特性，而且还具有可诱导自杀能力，同时还具有较强的农药降解活性。具有自杀控制功能的安全型GEB的研究成功极大地提高了GEM在环境中实际应用的安全性。

 

通过重组DNA技术构建的具有特定功能（如：降解农药）的基因工程微生物，即遗传工程微生物 （genetically engineered microorganism, GEM）具有广阔的应用前景，然而，GEM的应用本身又有可能引发新的生态问题，这种潜在的危险性反过来限制了它的应用。为了研究如何最小化GEM应用的潜在风险，有必要建立用于环境中GEM的安全监测体系和在需要时能减少或消除其存在的主动生物防御（active biologic containment，ABC）体系。

 

另外一篇发表于Life Sciences 杂志上的文章中，研究人员利用NTE丰度较高的SH-SY5Y细胞以及表达外源NTE-GFP的COS7细胞，使用特异性自噬抑制剂以及促进细胞自噬的发生、特异性荧光探针标记、激光共聚焦显微镜观察等手段，研究细胞内NTE蛋白水平的变化及NTE与溶酶体的共定位情况，以及NTE分子结构与其自噬降解的关系。

 

神经病靶酯酶（neuropathy target esterase，NTE）是在研究有机磷引起的迟发性神经病（organophosphate-induced delayed neuropathy，OPIDN）的机理的过程中被发现的。NTE被认为是诱导OPIDN发生的起始靶标。研究证明，NTE是一种内质网上的跨膜蛋白，属于一种新的磷脂酶B。然而至今为止， NTE作为一种蛋白质，它在体内的代谢过程，包括如何被降解的过程以及其在细胞中的平衡调节与路径等至今仍不知晓。

 

在这篇文章中，研究人员利用NTE丰度较高的SH-SY5Y细胞以及表达外源NTE-GFP的COS7细胞，使用特异性自噬抑制剂以及促进细胞自噬的发生、特异性荧光探针标记、激光共聚焦显微镜观察等手段，研究细胞内NTE蛋白水平的变化及NTE与溶酶体的共定位情况，以及NTE分子结构与其自噬降解的关系。结果发现，细胞内NTE可经自噬-溶酶体途径降解，并受NTE分子结构中的跨膜区和调节区的功能调控。这项研究首次向人们展示NTE在细胞内的降解途径，该途径是维持细胞内NTE含量稳定的主要途径之一。这一发现对进一步深入理解NTE的生理功能具有重要意义。

 

附：

伍一军，博士 研究员，博士生导师

学科：动物学

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伍一军，男，安徽桐城人。佐治亚医学院分子医学与遗传学系基因调控专业博士后，现任中国科学院动物学研究所研究员，中科院研究生院教授，博士研究生导师。主持分子毒理学实验室，专业方向为分子毒理学，主要研究领域为神经毒理学、环境毒理学以及药物引起的神经疾病。主要研究兴趣在于环境有害化学物质的神经毒性机制；神经病靶标酯酶引发迟发性神经毒性的分子机理；低剂量环境化学物质的致癌机理；溶血卵磷脂及泛蛋白调节在神经毒性发生过程中的作用等。先后主持中国科学院重点项目、国家自然科学基金项目、中科院生物特别支持项目、院创新项目和国际合作项目，并承担中科院创新重大项目和国家863专题项目。在国际国内核心学术期刊上发表研究论文40篇。