长期从事放射生物学研究,现为国际放射防护委员会委员。揭示了低剂量辐射诱导DNA修复、产生基因突变适应性反应的现象规律;识别和验证了低剂量辐射诱导基因表达谱,确定了新基因CHD6等在低剂量辐射效应中的作用;首次发现HIV-1编码的tat蛋白影响细胞辐射敏感性及机制,开辟了放射生物学研究新的领域;揭示了DNA-PKcs调控c-Myc蛋白稳定性的新功能机制;揭示了alpha粒子辐射致癌相关的基因组不稳定机制。近5年发表论文50余篇、国际SCI论文18篇,SCI引用上100次。作为IAEA现场核查司专家组成员,参与制定了辐射安全与防护国际标准。拟开展的研究项目内容包括空间环境几种代表性放射类型的单独和复合作用、辐射与微重力复合作用对人基因组与细胞遗传损伤反应的效应规律、相关基因表达信息与调控机制,及针对性防护剂措施。为保障我国航天员健康安全提供技术支撑,推动我国空间辐射生物学发展。
space radiation;DNA damage;DNA-PKcs;mitosis;heavy ion
项目按照计划任务书执行,全面完成了计划研究内容。 通过本研究获得了一批包括重离子、质子、中子在内的空间相关辐射的生物效应的原创性基础数据,包括不同能量或不同传能线密度(LET)辐射的细胞遗传效应、基因组DNA损伤(簇集损伤)、致突变效应的比较,研究建立了不同能量辐射细胞遗传效应评估的数学模型,确定了以染色体畸变为终点的相对生物效能值,为空间辐射危害评价提供了重要实验理论依据,并在航天员实际检测中得到应用。通过本研究还提示,在空间辐射危害评价和防护中要特别重视高LET重离子的低剂量水平照射的健康危害性。 研究揭示了DNA-PKcs对细胞DNA损伤早期感应分子H2AX的磷酸化的关键调节作用和机制,对阐述DNA损伤的信号感应和早期响应机制具有重要的科学价值。发现DNA-PKcs偶联DNA损伤修复与细胞有丝分裂进程及维持纺锤体结构稳定性的新功能,阐述了其通过Ku70/Ku80复合物介导与另一DNA损伤反应蛋白Chk2相互作用,磷酸化Chk2/T68的分子机制。研究结果分别在Cancer Research (2010)、FASEB J (2010)、BMC Biochemistry(2011)、Cell Cycle (2012)等刊物发表了一系列论文。其中分别发表在BMC Molecular Biology (2010)和BMC Biochemistry(2011)的论文, 均位列浏览量Top 10的第一位,已被SCI引用50余次。此发现的科学价值在于揭示了细胞DNA损伤信号反应中,DNA修复与细胞有丝分裂调节的相互偶联作用的物质基础,更深入地阐述了基因组稳定性维持机制。项目还以基础研究为指导,研发出了能防护高能辐射损伤的新药VND3207,是至今发现报道的首个能有效降低包括高LET辐射α粒子、重离子诱发的DNA损伤、提高细胞DNA损伤修复能力、预防辐射肿瘤发生的高能辐射防护药物,获得了国家发明专利授权。将为人类空间探索活动提供辐射防护医学保障,符合国家科技发展战略的重大需求。 已在Cancer Research、FASEB J、Cell Cycle、BMC Mol Biology、Int J Radiat Biol等刊物发表SCI论文18篇。获得国家发明专利4项、国际(美国)专利1项。培养毕业博士研究生7名、毕业硕士研究生7名,博士5名。