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编号:10261030
国外海军医学前沿学科研究进展
http://www.100md.com 《海军医学杂志》 2000年第1期
     作者:朱世华 龚国川

    单位:朱世华(海军医学研究所,上海市 200433);龚国川(海军医学研究所,上海市 200433)

    关键词:海军医学;前沿医学;国外海军▲

    海军医学杂志000144 为了解国内外医学前沿学科与国外海军医学研究项目,适应未来军事医学的发展,现将 我们密切关注的医学科学和外国海军的当前动态作一报导。

    1 医学分子生物学

    1.1 研究前沿和重点研究课题

    医学分子生物学研究的前沿:染色体与基因的结构和功能;蛋白质与多肽的结构和功能;生 物膜的结构和功能;真核基因的表达与调控等。

    医学分子生物学的重点研究课题:人类基因组结构;真核基因表达的调控;重要蛋白质、多 肽、糖的结构和功能;生物膜的结构和功能;病毒基因组结构和功能;活性与非活性染色体 转化;中国人染色体基因图谱;基因治疗与预防;细胞程序化死亡的分子机理和遗传控制。
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    1.2 外国海军研究项目

    外国海军在这方面研究的项目主要包括:(1)电离辐射分子损伤机理。(2)DNA的辐射损伤与 修复。(3)受照射后细胞周期的分子调控。(4)细胞受照射后的信号传导。(5)电离辐射诱导 的基因活化、适应性基因的合成以及蛋白质转录/合成活化等。(6)人体对运动病、空间定向 障碍等易感性的个体差异。(7)减压病发病机理。了解减压病症状和体征的分子生物学基础 ;寻找减压应激反应的生物学指标;研究减压性损伤的炎症反应;研究白细胞、内皮细胞表 面粘附分子、细胞因子产物的作用。(8)应用神经行为分子评价指标体系研究舰艇有害化学 物质,如神经毒物TMPP的作用机理,用酶测定技术测定大鼠脑不同部位乙酰胆碱脂酶的含量 ,以确定毒物对酶的影响,进而确定毒物对神经递质的影响。(9)开展金属硫因基因表达调 节的研究以确定润滑油气雾的毒性。(10)毒物对神经元膜性质的改变。(11)创伤细胞生物学 ,主要研究缺氧后基因表达的改变、细胞膜的损伤、线粒体功能障碍及其恢复机理。(12)创 伤后脓毒性休克的治疗,主要研究脓毒性休克的机理,并从分子水平上了解和控制休克的途 径。(13)鉴别多种传染病致病因子,如对地方性腹泻、脑炎、不明因发热、丁型和戊型肝炎 的感染源进行鉴别。(14)采用重组蛋白作为血清学诊断的标志物对多种传染病作早期诊断。 (15)采用DNA探针鉴别特异性致病因子的DNA序列。(16)采用单克隆/单向特异性抗体(血吸虫 病和片吸虫病诊断性标志物)对循环抗原进行鉴别。(17)采用分子克隆等技术研究弯曲菌属 腹泻的致病机理和防护疫苗。(18)对立克次氏体菌属的几种主要表达抗原进行鉴别、克隆和 过度表达,并采用重组DNA或蛋白质化学技术对立克次氏体蛋白的毒力因子和调节成分进行 鉴别等。(19)寄生性疟原虫转染与靶蛋白功能。(20)宿主炎症反应的调节机理。(21)体内细 胞因子和生长因子对减轻炎症反应的作用等。
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    2 生物医学工程学

    2.1 研究前沿和重点研究课题

    生物医学工程发展趋势:建立生物体各层次上的力学模型;研究生物各层次的建模与控制; 加强对材料的生物相溶性研究;发展微型、多参数生物医学传感器及细胞、分子水平的检测 技术;心肺等器官的辅助与替代;发展功能性成像等新的医学成像方法;各种物理因子治疗 机理和生物效应研究。

    生物医学工程重点研究课题:基因置换和修饰;基因工程新型载体;转基因动物模型;抗生 素基因工程;药用植物基因工程;蛋白质工程;增强重组疫苗抗原性的途径;多价疫苗;医 学影像技术及图像处理与分析技术;捕捉、提取和记录人体内信息的新技术;人工脏器和器 官;采用基因工程开发中药材新资源;运用化学新技术在中药中寻找新药。

    2.2 外国海军研究项目
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    主要包括:(1)医用人工材料、制品及仪器装备。现已可供实用的人工脏器有10余种,如 人工心脏、人工瓣膜、人工起搏器、人工耳、人工肺、人工肾、人工血管、人工神经等。(2 )寻找更敏感的生物学标志物。(3)DNA探针,如检测病原体特定DNA序列。(4)PCR技术,用于 快速检测致病微生物。(5)生物传感器(包括酶传感器、受体传感器、抗体传感器和光纤生物 传感器),用于疾病的防、诊、治。

    3 神经科学

    3.1 研究前沿和重点研究课题

    当前神经科学研究的前沿是:神经递质;神经肽和受体;疼痛与镇痛的神经机制;神经培养 与神经移植;神经免疫调节。

    神经科学重点研究课题有:神经突触、网络及脑的信息加工;神经递质、肽和受体;痛和镇 痛的神经机制;神经培养和神经移植;神经-内分泌-免疫调控;神经系统模式识别机制; 神经活动基本过程中离子通道、突触通讯、受体及信号传导的变化及其相关基因表达的变化 ;神经细胞生长、发育、分化、相互识别、衰老退化;脑移植;学习和记忆的神经机制;情 绪和行为的神经基础等。
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    3.2 外国海军研究项目

    主要包括:(1)神经毒物(如TMPP)与中枢神经系统受体(GABAA、GABAB)结合的研究, 以确定TMPP 的亲和力。(2)用微透析/脑电图/行为分析技术分析透析液中神经递质(儿茶酚胺、去甲肾上 腺素和多巴胺)的变化。(3)用刺激/记录方法测定毒物暴露对大鼠中脑边缘多巴胺系统的致 敏作用。(4)应用体内刺激和记录电生理技术和体外细胞内电生理技术评价毒物(TMPP)的毒 性作用机理。(5)研究减压病和氧中毒时神经生理学和神经化学方面的改变,如潜水和高压 氧暴露后出现急慢性减压应激(DCS)时神经生理学方面的变化,以阐明脊髓型减压病损伤和 氧中毒的机理。(6)出血和创伤时细胞内信号的传导,出血和创伤时,蛋白激酶、转录因子 和诱发炎症反应的蛋白是如何通过细胞内通道,把与出血和创伤有关的信号传递给特定部位 ,引起血管内炎症反应。(7)休克和局部缺血/重灌流损伤时受体、信号传导机理。(8)研究 有关受体、信号传导通道、细胞因子释放、粘连分子表达以及有关细胞激活方面的特点。(9 )通过疼痛和镇痛的机理研究,研制一种既能镇痛,又不妨碍中枢神经系统正常功能的新颖 镇痛药。(10)研究人感觉器官及中枢的信息处理过程,弄清精细心理运动功能的控制,解决 人-机界面的整合问题。
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    4 免疫学

    4.1 研究前沿和重点研究课题

    当前免疫学研究的前沿是:免疫诊断研究;免疫制剂的研究;细胞因子制剂在临床上的应用 ;变态反应与自身免疫性疾病的诊治;应用免疫调节剂治疗免疫失调性疾病以及免疫学检查 的质量管理。

    免疫学重点研究课题有:细胞因子、补体系统的结构和功能;人体肿瘤特异性抗原及相关抗 原;造血干细胞的标记、更新、繁殖和分化调节;淋巴细胞分化;免疫耐受机理;免疫应答 调节及遗传控制;Ig基因系统与MHC的结构与功能;MHC与疾病易感性;补体基因;免疫病理 ;免疫药理;移植免疫;生殖免疫;老年免疫等。

    4.2 外国海军研究项目

    主要包括:(1)辐射致免疫系统损伤的机制。(2)低剂量辐射刺激作用的分子机制。(3)低剂 量辐射后淋巴细胞信息传递系统的变化。(4)低剂量辐射免疫学生物效应。(5)应用免疫调节 剂治疗辐射损伤。(6)创伤免疫生理学和免疫细胞生物学,通过增强伤员免疫力来提高创伤 治疗效果。前者着重研究:创伤后神经系统诱导细胞因子的作用;创伤诱导的细胞因子对内 分泌功能的影响;细胞因子的神经靶细胞进入大脑的机理。后者专门研究CD28对免疫反应的 作用。通过对免疫作用机理的探讨,增进所需的免疫反应能力,以提高免疫力;或者抑制免 疫反应,以防移植组织的异体排斥和治疗自体免疫性疾病。(7)研究并确立疟疾自然获得性 免疫和疫苗诱发免疫反应的机理。(8)研究人免疫防御系统中有助于诊断和诱导产生对疾病 有保护性免疫作用的因子。(9)抗疟疾蛋白单克隆抗体研究。(10)寄生蛋白的免疫遗传性和 保护性免疫的研究。(11)细胞免疫的识别和调节机理。(12)免疫系统的细胞识别。(13)B淋 巴细胞的细胞免疫。(14)无免疫反应性治疗技术。(15)免疫制剂研究,疫苗是预防传染性疾 病的重要手段,美军已研制或正在研制25种病毒疫苗、12种毒素疫苗和4种细菌疫苗。其中 利用基因技术正在研制的DNA疫苗有:艾滋病疫苗、乙肝和丙肝疫苗、结核病疫苗、狂犬病 疫苗、甲型流感疫苗及多种癌症疫苗等。美海军与地方公司合作研制了DNA疟疾疫苗、旅行 者腹泻疫苗、血吸虫病疫苗、霍乱-大肠杆菌口服疫苗。1996年起美海军着手研究利用烟 草生产疟疾疫苗、流感疫苗、艾滋病疫苗,用豇豆生产口蹄疫疫苗和人类鼻病毒疫苗等。
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    5 医学遗传学

    5.1 研究前沿和重点研究课题

    医学遗传学研究的前沿是:(1)人类基因组计划;(2)基因定位;(3)遗传病病因及发病机制 ;(4)肿瘤遗传学;(5)基因诊断;(6)基因治疗。

    医学遗传学重点研究课题:染色体(包括异常染色体)的结构和功能;异常染色体细胞库的建 立;染色体失活及活性转化;细胞分化和去分化的遗传机理;单基因遗传病、多基因遗传病 及易感性;行为遗传学与智力低下的分子基础;染色体遗传病的分子基础;癌基因和抑癌基 因的克隆、结构及表达;遗传多态性与遗传突变和选择;不同地区和民族遗传病发生率比较 ;人基因文库的建立等。

    5.2 外国海军研究项目

    重点研究基因表达的细胞和分子生物学,以确定运动病易感性是否具有遗传特性。初步研究 表明,肾上腺素α-2受体的遗传多形质(polymorphism)与运动病发生有关,为运动病研究开 创了一条新路。
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    6 军事毒理学

    6.1 研究前沿和重点研究课题

    军事毒理学的研究前沿:A.化学战剂毒理学研究。神经性毒剂研究侧重:(1)对呼吸、神经 、循环系统的毒理作用及其在急性致死原因中的地位;(2)对乙酰胆碱脂酶的影响;(3)对胆 碱受体(chR)的直接作用;(4)N和MchR在中毒中的地位;(5)对其它神经递质系统的影响;(6 )防治药物及其机理研究。皮肤糜烂性毒剂研究侧重:(1)芥子气的生物转运;(2)致突、致 畸和致癌;(3)对生命活动大分子及细胞膜的毒作用;(4)中毒治疗药物和措施的研究。B.军 事工业和军事活动中可能遇到的有毒化学物的毒理学研究以及卫生标准的制订。

    6.2 外国海军研究项目

    主要包括:(1)海军舰艇环境毒理学,着重开展了单一或混合燃烧气体暴露的研究。(2)神经 行为毒理学,特别是神经性毒物对接触人群的行为效应,以便及早采取保护措施,防止从功 能性改变发展成不可逆的损害。(3)从分子细胞水平深入探讨舰艇环境有毒化学物质的毒性 效应和作用机理。研究有毒化学物质对机体更深、更细微的影响和低剂量下的毒性反应。(4 )毒理学研究向生殖和发育毒理学深入发展。
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    7 军事人体工效学

    7.1 研究前沿和重点研究课题

    军事人体工效学研究前沿是:从人体工效学的角度研究武备系统影响人员舒适性的不良因素 以及复合因素及其对参战人员的身体健康和军事作业效率的影响。如环境中多种化合物的复 合作用,噪声、振动、温湿度等物理因素的复合作用,复合因素作用机制、卫生标准、防护 措施以及复合作用的实验模型与方法的研究等。

    重点研究的课题有:如何将多种因素的复合作用采用通用的评价尺度进行评价;如何准确判 断复合环境因素的复合作用(相加、协同、拮抗)等。

    7.2 外国海军研究项目

    外国海军着重研究潜艇和直升机人体工效学问题。主要包括:(1)环境/疲劳应激与人-机系 统的研究。目的是弄清在复杂系统中应激是如何影响人的操作和判定,最后推导出将应激下 的人这一因素考虑在内的界面设计概念。(2)舰艇视频显示器(如战斗系统显示器、声纳显示 器等)视觉问题的研究。研究内容包括略语的使用、信息编码、图像组织结构、动态声纳显 示(三维数据立方体)、声纳显示器目标检测特征,以提高操作人员的作业效率。(3)美海军 潜艇非穿透式潜望镜人体工效学问题的研究。内容包括:①非穿透式潜望镜人体因素的评价 ;②非穿透式潜望镜操纵杆和跟踪球可操作性和精确度评价。(4)运用色差提高导航设备的 性能。确定导航设备的最佳色彩,提高舰艇人员对导航设备的视觉识别能力。
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    8 军事医学心理学

    8.1 研究前沿和重点研究课题

    军事医学心理学研究前沿是:军事活动中的心理因素、社会因素和环境因素对军人心理健康 的影响;军人心理健康与心理疾病、躯体疾病的相互影响以及相互转化过程中的作用规律; 提高军人心理健康水平、防治心理障碍和心理疾病的军事医学心理学方法和措施。

    8.2 外国海军研究项目

    该学科的研究热点主要集中在:精神-心理性疾病的发生、发展规律;特殊人群心理保障措 施;各种应激因子对神经内分泌系统和免疫系统的影响等。包括:(1)作战和作业应激 对疾病发生率的影响。(2)职业、环境、心理和服役时间与发病率、伤残率和死亡率的关系 。(3)海军职业与癌症的关系。(4)多应激因素对作业能力的综合影响。(5)生物精神测量学 研究。(6)海军现役人员健康和作业能力的心理指标。(7)人格与传染病易感性。(8)海军士 兵自杀致因。(9)肥胖症和高血压的心理社会病因学。(10)环境应激、生理、心理与体能关 系。(11)上呼吸道感染的心理社会危险因素。(12)潜水心理学。重点研究饱和潜水时幽闭、 高压、氦语音等特殊环境的应激,长时间高压暴露和气体密度等物理和化学应激、恐惧不安 及人员之间关系等情绪应激对潜水员的影响。
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    9 军事医学信息学

    9.1 研究前沿和重点研究课题

    军事医学信息学的研究前沿是:软件工程,各种医疗后勤保障系统的软件设计;模拟与建模 ,模拟实时、逼真环境进行训练、教育、预测、方案建议等;信号与图像处理,医疗诊断信 号和图像采集、贮存和传输;远程医学等。

    9.2 外国海军研究项目

    主要包括:(1)卫勤自动化组织指挥、卫勤指挥辅助决策系统、卫勤管理信息系统。(2)医疗 信息预测系统、舰船伤员预测系统、战时伤病员发生率的预测系统。(3)多种作战样式的卫 勤保障模拟系统。(4)医疗调度系统。(5)伤员后送工具最佳部署模型。(6)库存控制和资源 管理系统。(7)专家辅助诊断系统。(8)电子病历卡。(9)核事故模拟训练系统和核事故应急 决策支持系统。(10)远程医学在平战时医疗保障中的应用(包括医学图像和数据的传输、远 程会诊、远程医学指导、远程手术等)。

    收稿日期:1999-11-10, 百拇医药