中华预防医学杂志    2017年12期 2003—2016年国家自然科学基金预防医学学科卫生毒理领域资助情况分析    PDF     文章点击量:469    
中华预防医学杂志2017年12期
中华医学会主办。
0

文章信息

顾爱华 张作文
GuAihua,ZhangZuowen
2003—2016年国家自然科学基金预防医学学科卫生毒理领域资助情况分析
Analysis of basic research of hygienic toxicology in preventive medicine supported by the National Natural Science Foundation of China during 2003-2016
中华预防医学杂志, 2017,51(12)
http://dx.doi.org/10.3760/cma.j.issn.0253-9624.2017.12.019

文章历史

投稿日期: 2017-02-13
上一篇:2017年度预防医学国家自然科学基金项目申请与资助简介
下一篇:1990—2013年中国240种死因别死亡率:中国不同省份疾病负担研究
2003—2016年国家自然科学基金预防医学学科卫生毒理领域资助情况分析
顾爱华 张作文     
顾爱华 211166 南京医科大学公共卫生学院"现代毒理学"教育部重点实验室
张作文 国家自然科学基金委员会医学科学部
摘要:
关键词 :毒理学;预防医学;国家自然科学基金
Analysis of basic research of hygienic toxicology in preventive medicine supported by the National Natural Science Foundation of China during 2003-2016
GuAihua,ZhangZuowen     
Key Laboratory of Modern Toxicology of Ministry of Education, School of Public Health, Nanjing Medical University, Nanjing 211166, China
Corresponding author: Zhang Zuowen, Email:zhangzw@nsfc.gov.cn
Abstract:
Key words :Toxicology;Preventive medicine;National Natural Science Foundation of China
全文

卫生毒理学是研究外源性理化及生物等有害因素对生物体和环境生态系统的损害效应及作用机制的综合性学科,为制订卫生标准及防治措施提供理论依据[1]。近年来随着工农业迅速发展,大量的外源化学物进入日常生活,目前登记在册的化学物已逾2 600万种,且以每年约2 000种的速度持续递增,如何发展和完善毒理学研究,使之担负起外源性化学物安全性评价的使命,是现代毒理学必须解决的当务之急,也是公共卫生领域的核心研究之一[2,3]
        随着国家对毒理学领域科研投入的增加,我国毒理学领域的科技实力快速增强,科技创新能力得到大幅提升。国家自然科学基金委员会(National Natural Science Foundation of China, NSFC)以支持各领域的基础或应用基础研究为主,着眼科学发展的核心和关键问题予以资助,从而促进和带动相关学科的发展。本研究对2003—2016年卫生毒理学(申请代码H2607)在国家自然科学基金委员会医学科学部的申请和资助数据进行分析,探讨了"十一五"和"十二五"期间,卫生毒理学研究的热点领域及学科发展的历程和趋势,以期为我国的毒理学研究人员提供一定参考。

一、项目资助情况  2003—2016年期间,H2607代码下获资助的面上项目、青年科学基金项目和地区科学基金项目总数为480项,资助经费总额为1 863万。国家自然科学基金对卫生毒理学基础研究的资助逐年增加,3类项目每年的资助情况如图1,从2010年后开始显著增长,其中2012和2016年更为突出,较2010年分别增长215.45%和147.82%。同时,在预防医学学科中,毒理学领域(H2607)的资助比例逐步提升:2010—2016年7年的资助比例分别为21.68%、26.79%、27.27%、26.16%、28.66%、25.26%、29.67%,国家自然科学基金对毒理学科研人员的资助力度逐年稳定增加。

图12003—2016年卫生毒理领域地区科学基金、面上项目、青年科学基金资助项目数量
除了面上项目、青年基金和地区基金项目以外,H2607代码下的其他类项目获资助的情况,2003—2016年国际(地区)合作与交流项目共15项,重点项目共7项,重大研究计划共5项,优秀青年科学基金项目共2项,国家杰出青年科学基金1项,其他资助项目共13项。资助经费总额为2 980.3万元,其中从2003年29.9万元增加到2016年的875万元。国家自然科学基金对毒理学领域一些重大研究计划投入增加。2003—2016年国家自然科学基金卫生毒理领域资助情况见图2
图22003—2016年国家自然科学基金卫生毒理领域资助项目总数及经费总额

二、卫生毒理领域不同分类方法资助项目情况  

1.按毒理学范畴分类:  涉及毒理学研究三大范畴的项目共计523项。其中,有77%(403项)的内容涉及机制毒理学范畴,有63%(330项)的内容涉及描述毒理学,有0.9%(5项)的内容涉及管理毒理学,与安全度评价相关的研究占1.3%(7项)。其中,2014年获资助的机制毒理学研究所占比例最高,为93.9%(46/49),2004年最低,为26.3%(5/19)。2003—2016年毒理学机制研究获资助的项目分别为10、5、11、13、16、24、28、29、41、44、40、46、41和55项,资助获批情况总体呈现逐年增加趋势。2003—2016年,资助项目涉及靶器官毒理学的研究272项,其中研究最多的为神经系统(97项),生殖系统(52项),呼吸系统(47项),肝脏(29项)以及造血(14项)和免疫(12项)系统等。

2.按毒理学机制分类:  排名前12位的主要机制分别是:非编码RNA 39项,甲基化研究18项,自噬研究11项,氧化应激9项,MAPK通路7项,线粒体损伤6项,组蛋白修饰、DNA损伤和wnt通路各3项,炎症2项,泛素化和凋亡各1项。其中非编码RNA和自噬的研究在2011年后显著增加,而甲基化的研究在0.0%~13.8%之间波动,2010和2012年所获资助较多。

3.按毒性物质来源分类:  2003—2016年,523项获批项目中,涉及外源化学物的研究有371项(70.9%)。其中,最多的为对纳米材料的研究,共38项;其次为对重金属镉的研究,共22项;排名第3位的是对重金属铅的研究,共21项。资助项目数量排名前10位的其他研究为砷(17项)、香烟(16项)、百草枯(15项)、邻苯二甲酸酯类(15项)、金属锰(14项)、双酚A(13项)、PM2.5(12项)研究。而对纳米材料研究的获资助项目中,涉及纳米二氧化硅的研究最多,为11项(29%),其次是纳米量子点(21.1%)、纳米二氧化钛(7.9%)、多壁碳纳米管(5.3%)、纳米级碳黑(5.3%)、纳米氧化钛(5.3%)等。

4.按毒理学观察终点分类:  有83项(25.7%)获批项目关注神经毒性相关毒理学终点,排名第1。其中,关注海马神经元损伤及学习记忆功能障碍的研究占25%(21项),关注多巴胺神经元损伤的研究占11%(9项),关注迟发型神经损伤的研究占6%(5项),关注中枢及周围神经系统损伤的研究占6%(5项)等。有81项(25.1%)获批项目的毒理学终点涉及致癌效应,排名第二。其中,关于肺癌的研究占34.6%(28项),所占比例最高。对其他致癌效应的研究还涉及乳腺癌(6项)、肝癌(5项)和食管癌(5项)等。此外,13.6%(44项)的获批项目关注生殖毒性毒理学终点,其中对精子生成障碍的研究占36%(16项),睾丸毒性及其他雄性毒性的研究占23%(10项),对雌性生殖毒性的研究占16%(7项)。对其他毒理学观察终点的研究包括发育毒性(10.8%)、DNA损伤(5.3%)、代谢相关疾病(4.0%)、凋亡(3.1%)、线粒体损伤(2.8%)等。

5.按美国TOX21计划分类:  将H2607代码下获资助项目,按美国TOX21计划[4]的12个方向进行分类,详见表1。其中,机制验证性研究,数量最多,为232项(44.4%)。此外,涉及实验室动物研究和人群研究/暴露评估的项目较多,而TOX21中超高通量筛选、组织工程模型和数据库及生物信息学等方向,在获资助项目中涉及较少。

表1获批项目与美国TOX21计划主要方向比较

三、分析与展望  国家自然科学基金坚持"支持基础研究、坚持自由探索、发挥导向作用"的战略定位,在推动各学科均衡发展中起到关键作用,毒理学相关研究在其支持下得到了均衡有效的发展。近14年,国家自然科学基金对毒理学相关领域资助的项目数和经费总额均快速增长,尤其是对机制毒理学范畴的资助力度加强,使毒理学研究在深度和广度上得到极大提升。
        近年来随着各种环境污染的加剧,对环境与人体健康关系的研究也越来越多,毒理学领域获批项目的70.9%涉及外源性化学物。如此高强度资助力度,符合解决生活中环境与健康科学问题的导向。同时,研究纳米材料的项目增长明显,排名第一,而对纳米二氧化硅的研究在纳米材料研究中所占比例最大。对镉和铅等重金属污染物的研究也没有停止,表明生活中的污染物谱系不仅有传统的毒物,也有新型的化学物。
        获资助的项目研究较多的靶器官为神经系统、生殖系统和呼吸系统。在毒理学观察终点中神经毒性也排在首位,这反映了神经系统是人类和环境污染物接触的重要效应靶标。化学物致癌研究排名第二,以肺癌研究较多,可能与近些年来空气污染有关。生殖毒性研究排名第三,其中以雄性生殖毒性为主,发育毒性研究排名第四。
        毒理学研究是一个从毒性效应、毒性机制到防治技术和风险评估等转化应用的全链条模式研究[5]。本研究结合近年来毒理学领域的研究项目资助情况,提出以下3点思考:主体研究基于"组学"的毒理学项目已达25项之多,但涉及数据库和生物信息的项目只有9项。由此可见,"组学"研究仍停留在对结果数据的简单描述,未能实现对毒理学机制的诠释,也未能完成"组学"数据的确认及与毒理学数据库的对接,因而,没有充分体现出"组学"技术的应用价值。在涉及外源性化学物的371项获资助项目中,占比最多的为对纳米材料的研究,提示近年来毒理学工作者高度关注人类可能接触到的新型化学品的潜在危害,比如纳米材料和雾霾空气颗粒物等。当纳米新材料兴起并开始应用于工业产品和人们日常生活品中时,尽管尚未出现无法解释的重大毒理学问题,但人们对其潜在健康风险尤其是长期毒性和远期效应依然存在担忧,而毒理学工作者以高度的责任感超前开展了相关的毒理和风险评价研究[5]。有毒有害物质种类繁多,需要鼓励开展大规模的比对研究,或通过高通量技术,揭示其中的共性机制问题,并将物质的理化特性融入到机制之中。
        近10年,我国毒理学各领域的发展与国际前沿紧密联系,呈现蓬勃发展的景象,但仍需进一步加强。例如,提高环境危险因素暴露对健康潜在影响的评估能力;关注高通量高灵敏度的新方法和新技术的研发,改进毒理学试验方法,减少动物的使用;加强与国际上毒理学领域前沿数据的对接,关注大数据在毒理学领域的应用等。
        总之,国家自然科学基金对毒理学领域的研究给予的大力支持,不但为毒理学研究从量变到质变的跃升以及学科可持续发展提供了动力,也为培养更多优秀的科研人才提供了支持,极大的促进了毒理学研究各领域的重要发展。

参考文献
[1]James,RC,BrittJK,HalmesNc, et al. Evidence-based causation in toxicology: A 10-year retrospective[J]. Hum Exp Toxicol, 2015, 34(12):1245-1252.DOI:10.1177/0960327115601767.
[2]EscherBI,HackermüllerJ,PolteT, et al. From the exposome to mechanistic understanding of chemical-induced adverse effects[J]. Environ Int, 2017,99:97-106. DOI: 10.1016/j.envint.2016.11.029.
[3]WrońskaD,Pierzcha?aK,NiezgodaJ, et al. Effect of administration of sex hormones on immunoglobulin level in immature Japanese quail hens[J]. Endokrynol Pol, 1986,37(1):35-39.
[4]RaymondRT,ChristopherPA,RobertJK, et al. Improving the human hazard characterization of chemicals: a Tox21 update[J]. Environ Health Perspect, 2013, 121(7):756-765. DOI:10.1289/ehp.1205784.
[5]周平坤.中国毒理学发展概述与研究思考[J].中国药理学与毒理学杂志,2016,30(12):1250-1253. DOI: 10.3867/j.issn.1000-3002.2016.12.003.