来源: 发布时间:2019-01-22
——病毒学国家重点实验室
病毒学国家重点实验室于2004年11月经国家科技部批准立项,2005年3月由国家科技部批准建设。实验室主管部门为国家教育部,依托单位为武汉大学和中国科学院武汉病毒研究所。实验室的总体定位为:病毒学基础研究及应用基础研究,旨在瞄准病毒学前沿,夯实病毒学基础,开展原创性研究;面向病毒学领域前沿,解决重大科学问题,取得标志性成果;围绕国家需求和人类健康,为防治病毒病提供技术支撑。实验室的发展目标为:建成国际知名的、具有持续创新能力的病毒学研究中心,病毒学高层次人才培养基地,国家科技创新体系的重要组成部分。
自强弘毅
病毒学国家重点实验室围绕国家战略目标、紧扣国际科技前沿、满足人民健康需求,以引起重大和突发传染病的病毒(肝炎病毒、流感病毒、疱疹病毒、艾滋病毒、手足口病病毒等)为主要研究对象,利用病毒学及现代生物技术,从分子、病毒、宿主细胞、机体和人群等不同层面上,研究病毒感染的分子过程及其伴随的生命现象,阐明病毒感染、免疫与致病的分子机理,揭示病毒病的流行规律,完善我国病毒资源与信息库,发展病毒病诊断与防治新技术。目前,实验室在病毒学研究领域已经形成了理论与应用相结合的特色和优势。
实验室2011年—2016年共承担各类相关科研项目295项,包括:主持原“973计划”项目8项,国家科技重大专项课题或子课题22项,原“863计划”青年专题1项,国家杰出青年科学基金项目6项,国家自然科学基金委“创新群体”项目3项,国家自然科学基金委重点项目9项等。共发表SCI收录论文1096篇,包括:Cell、Science、Lancet、PLoS Med、PLoS Pathog、Mol Cell、PNAS、Emerg Infect Dis、FASBE J、J Virol和J Immunol等,主编和参编学术著作26部,获省部级科研成果奖10项,获授权国家发明专利129项。
多年来,实验室一直重视队伍建设、人才引进和培养。实验室现有固定人员58名,包括:中国科学院院士2名,国家特聘专家4名,国家杰出青年科学基金获得者7名,教育部长江学者特聘教授2名、讲座教授2名,原“973”计划首席科学家8名,中国科学院“百人计划”入选者11名,国家百千万人才工程入选者4名,教育部跨世纪人才支持计划入选者2名、教育部新世纪优秀人才支持计划入选者5名,湖北省优秀外国专家2名,武汉大学珞珈学者特聘教授3名,湖北省杰出青年科学基金获得者5人,武汉东湖高新区3551人才计划入选者3名,武汉大学985工程特聘教授9名。实验室具有国家创新群体2个、教育部创新团队2个、湖北省创新群体5个。近年来实验室共培养研究生和博士后千余人。实验室科研队伍结构合理、年富力强、具有创新能力和较大的发展潜力。
项目的顺利开展离不开实验室平台的建设,目前实验室具有中国典型培养物保藏中心(世界知识产权组织认定的国际保藏机构之一)、中国病毒资源与信息中心(亚洲最大的病毒保藏库);建有完善的生物安全实验室(包括:二级生物安全实验室BSL-2,三级生物安全实验室BSL-3,三级生物安全动物实验室ABSL-3,正在建四级生物安全实验室BSL-4),蛋白质组学研究技术平台,病毒资源和信息技术平台,传染病病原体监测技术平台,高通量药物筛选技术平台等。实验室举办国内外大型学术会议29次;与美、法、英、荷、日等十余个国家和地区的科研机构建立了良好的国际合作伙伴关系。
经过发展,病毒学国家重点实验室已经成为我国开展病毒学基础理论与应用基础研究、培养病毒学高层次人才、促进病毒学及其相关领域国际国内科研合作与学术交流的重要基地之一,是国内少有的病毒学领域高水平的综合研究基地。
求是拓新
病毒学国家重点实验室自建设以来,在病毒的分子生物学与流行病学、病毒的入侵与复制机制、病毒的致病与免疫机理、病毒学研究的创新技术与病毒病的防治技术等方面取得了一系列重要成果。2018年是实验室丰收的一年,实验室的众多研究工作都取得了新进展。
2018年2月,实验室在广谱抗流感病毒纳米疫苗方面取得新进展,研究人员基于自组装蛋白纳米颗粒展示流感病毒保守抗原表位M2e,构建表面展示M2e串联多肽的3M2e-rHF纳米疫苗。该纳米疫苗经滴鼻途径免疫小鼠,可以诱导产生强烈的体液免疫、细胞免疫、黏膜免疫应答。经该纳米疫苗免疫的小鼠,不仅可以完全抵抗与其3M2e同源的H1N1病毒的致死性感染,也可以抵抗禽流感病毒H9N2的致死性感染。该黏膜疫苗经鼻腔免疫,避免注射途径引起的肌肉损伤,且免疫时不需添加任何佐剂,使用过程更加安全方便。该纳米疫苗提供了疫苗研制新策略,且易于规模化生产,未来有望开发为实用广谱抗流感疫苗。
2018年6月,实验室在四级病原胡宁病毒的治疗性单抗方面取得进展,该研究获得了针对四级病原胡宁病毒(Junin virus, JUNV)的一系列中和单抗,其中命名为J99的单抗可在体外以0.78μg/ml的作用浓度抑制50%病毒的感染(IC50=0.78μg/ml),有望在体内发挥治疗作用。除此之外,该项工作获得的针对胡宁病毒的治疗性单抗作为药物储备,将为阿根廷出血热的防治提供候选药物;建立的获取针对沙粒病毒单抗的方法作为技术储备,将为获取更多类似病毒的单抗提供理论支撑。
2018年11月,实验室在单病毒示踪方面取得新进展,研究人员首先基于HIV-1基质蛋白MA的基因改造和量子点的定点标记,获得了基质层内包装量子点的荧光报告病毒。利用活细胞内单颗粒示踪技术,实时动态示踪单个艾滋病毒侵染人原代巨噬细胞的动态行为机制。研究可视化解析了艾滋病毒基质层与病毒核衣壳动态解离的时空变化过程,揭示MA蛋白在病毒侵染早期阶段具有3种不同的动态运动机制。进而,该研究实时动态示踪了单颗粒病毒粒子与巨噬细胞线粒体的相互作用,发现单颗粒艾滋病毒可诱导细胞线粒体发生分裂,并解析了单个病毒诱导线粒体分裂的实时动态过程。相关机制可能在线粒体损伤和清除中发挥重要作用。该研究发展了病毒标记新方法,为病毒示踪提供了新的荧光病毒和新技术,揭示了艾滋病毒侵染巨噬细胞早期重要分子事件及动态机制。
2018年12月,实验室在抗病毒天然免疫方面取得新进展,该研究利用双荧光素酶报告基因实验系统对人源cDNA文库进行了功能性筛选,获得了能明显协同cGAS-MITA激活ISRE启动子的分子TMED2。研究人员发现敲低或敲除TMED2明显抑制HSV-1感染诱导的MITA二聚化以及转录因子IRF3和NF-kB的活化,降低Ⅰ型干扰素和炎症因子的相关基因转录;在TMED2敲除的细胞中HSV-1复制也明显增加,表明TMED2促进抗DNA病毒天然免疫信号通路。进一步的研究发现HSV-1感染诱导内源性TMED2与MITA在ER腔内发生相互作用。TMED2通过增强MITA与转位复合体关键成分TRAPb的相互作用,促进MITA翻译后从核糖体向ER转位;TMED2也通过强化MITA与COPII复合物成分Sec24C的相互作用,促进MITA经COPII复合物组装,由ER向高尔基体转运。该研究成果发现了MITA信号通路的新调控分子TMED2,并解析了其作用机制,为构建天然免疫信号转导调控网络提供重要支持,也为筛选抗病毒药物的分子靶点提供线索。
2018年12月8日,病毒学国家重点实验室与中国科学院高致病病原生物学生物安全重点实验室联合举办的2018年学术年会成功召开,来自两个实验室的50余位学术带头人(PI)参加了本次年会。本次会议邀请到武汉大学舒红兵院士、同济大学戈宝学教授、中国科学院上海生化细胞所王红艳研究员以及中国科学院武汉病毒所石正丽研究员作特邀报告;实验室PI围绕病毒遗传变异与流行病学、病毒的免疫与致病机理、病毒与细胞相互作机理以及病毒病防治的应用基础研究等方面报告了各自最新的研究进展,展开了热烈的讨论。
“自强弘毅,求是拓新”是武汉大学的校训,也是病毒学国家重点实验室的发展宗旨。它显示了武汉大学的历史沉淀,也体现了病毒学国家重点实验室的科研精神。