国家海洋局第三海洋研究所导师：陈新华

　　工作单位：国家海洋局第三海洋研究所

　　事迹概要：

他，一位朴实无华的海洋科技工作者，十几年来一直扎根在海洋科研工作第一线。针对我国重要海水经济鱼种大黄鱼养殖过程中的病害问题，他及其团队采用功能基因组与蛋白质组学手段开展了大黄鱼免疫的分子基础及机制研究，阐明了细菌感染早期大黄鱼免疫应答的分子过程，首次证实了鱼类半胱氨酸蛋白酶抑制剂在免疫反应中的功能，发现了鱼类抗菌肽hepcidin基因与功能的多样性，揭示了一种鱼类抗细菌感染的新机制。研究结果发表论文70余篇，其中SCI收录论文40余篇，获国家海洋创新成果一等奖2项（第一完成人、第五完成人）、二等奖1项（第一完成人）、2005年福建省科技进步三等奖1项（第一完成人）。申请发明专利8项。其研究成果为我国海水鱼类养殖业的持续健康发展作出了贡献。他是2011年国家杰出青年基金获得者。

　　事迹介绍：

陈新华，男，1968年10月生，国家海洋局第三海洋研究所研究员，福建农林大学兼职教授，厦门大学兼职博士生导师、局海洋生物遗传资源重点实验室支部书记/副主任。2011年国家杰出青年基金获得者。他及其团队长期从事海洋经济动物功能基因、海洋生物资源利用等方面应用基础研究。率先从转录组与蛋白质组水平系统地阐释了我国重要海水经济鱼种大黄鱼抗细菌免疫的分子基础及免疫反应规律，建立了迄今最为完整的大黄鱼基因数据库；发现了鱼类存在补体末端激活调节途径，首次证实了鱼类半胱氨酸蛋白酶抑制剂在免疫反应中的作用，发现了鱼类抗菌肽hepcidin基因与功能的多样性，揭示了一种鱼类抗细菌感染的新机制。这些创新性研究成果不仅深化了对鱼类为代表低等脊椎动物分子免疫学的认识，也为我国海水鱼类养殖业的持续健康发展作出了贡献。陈新华在海水鱼类免疫学、海洋生物资源利用等方面所取得的优异成绩获得了国内外同行的认可。2011年获得国家杰出青年基金资助。主要研究成果有：

1．率先从转录组与蛋白质组水平系统地阐释了大黄鱼抗细菌免疫的分子基础及免疫反应规律

大黄鱼是我国特有海水经济鱼种，也是目前我国海水网箱养殖单产数量最大、产量最高的鱼种，被农业部列为我国八大最具优势的出口水产品之一。近年来，大黄鱼病害频发严重制约了其产业的持续健康发展，使得对其免疫防治的研究迫在眉睫。由于大黄鱼对应激、温度、缺氧等环境因素极为敏感，实验室养殖非常困难，大黄鱼采样及现场实验必须到远离厦门的连江、宁德等地养殖场。经常需要乘坐5-6小时车，沿着海边小道来到养殖场。在养殖场实验条件简陋，生活条件较艰苦，有时一呆就是一个星期。尽管如此，他及团队成员还是克服了这些困难，完成了预期的实验任务；率先从转录组及蛋白质组水平对大黄鱼免疫的分子基础进行了系统深入的研究。鉴定了2万余个大黄鱼基因，建立了迄今最为完整的大黄鱼基因数据库，丰富了硬骨鱼类基因数据资源；发现3010个基因在病原菌感染后发生了转录变化，这些基因涉及病原识别、信号转导及免疫效应等免疫反应过程，包括TLRs信号级联、炎性反应、抗氧化蛋白、T细胞受体信号途径，JAK/STAT 及MAPK途径等免疫信号传导途径相关基因，从而较好地阐明了细菌感染早期大黄鱼免疫反应的分子过程，对于揭示大黄鱼免疫系统特征及其免疫反应规律具有重要的意义；该结果部分发表于BMC Genomics，2010, 该文发表30天后进入Highly accessed高访问率论文的Top10行列。

2．揭示了一种鱼类抗细菌感染的新机制

非特异性免疫在海水鱼类抗病原菌感染中发挥重要的作用。然而，相关的免疫学机制仍有待阐明，是一类新型抗氧化酶，哺乳类Prx 除具有抗氧化功能外，还参与细胞信号传导及调节免疫反应。他及其团队首先通过蛋白质组学技术发现三个抗氧化酶Peroxiredoxin(Prx)家族成员PrxI、PrxII 和PrxIV 在疫苗诱导后同时上调，说明了该家族可能在细菌疫苗诱导的免疫反应中发挥重要的作用。进而对其中PrxIV 的分子特征及功能进行了系统研究。结果发现大黄鱼PrxIV 可通过抑制NF-κB的活性来调节前炎性反应，并保护大黄鱼免受病原菌的攻击，从而揭示了一种鱼类抗细菌感染的新机制，该研究结果拓展了对鱼类抗细菌免疫机制的认识，为鱼类细菌病的防治提供了新的思路。该结果发表在蛋白质组学著名刊物Journal of Proteome Research(Yu et al，2010)，很快被国际权威期刊“Annual Review of Marine Science”发表的综述文章进行引用和评述。

3. 发现了大黄鱼抗菌肽Hepcidin基因与功能的多样性

Hepcidin是一种阳离子小分子抗菌肽，具有抗菌和抗病毒等天然免疫功能。哺乳动物均只有一个hepcidin基因拷贝（除鼠2个拷贝外）。陈新华研究员及其团队通过cDNA文库EST分析结合基因组同源克隆证明了大黄鱼hepcidin存在6个基因拷贝，即大黄鱼hepcidin存在基因多样性。进而对目前已知鱼类hepcidin基因的进化分析发现，鱼类存在着两种进化类型hepcidin基因，一种是物种特异基因，即在大黄鱼与其它鱼类分化之后产生的，受到了达尔文的自然选择作用；另一种是物种共有基因，普遍存在于所有鱼种中。进一步对6类大黄鱼hepcidin基因的表达模式、5’端启动子活性、基础转录活性位点、转录调控、及抑菌活性进行了系统研究，发现了它们存在明显差异，从而揭示了大黄鱼hepcidin基因及功能的多样性，这种基因与功能的多样性可能与其应对水体环境中多种病原微生物及生理需求相关，该结果对于阐明鱼类hepcidin 的功能进化具有重要意义。

4．证实了鱼类半胱氨酸蛋白酶抑制剂（Cystatin）在免疫反应中的功能

半胱氨酸蛋白酶抑制剂Cystatin在哺乳类的免疫反应中具有重要作用，然而鱼类Cystatin 在免疫反应中的功能尚不清楚。我们从大黄鱼中鉴定了2 个新的Cystatin，分别命名为大黄鱼stefin和大黄鱼Cystatin，发现两者具有相似的组织分布、表达调控模式及木瓜蛋白酶抑制活性，但它们的亚细胞定位明显不同，大黄鱼Cystatin 主要定位于粗面内质网，而大黄鱼stefin广泛分布于细胞质及细胞核内。功能研究表明，大黄鱼Cystatin 具有免疫调节功能,而stefin可能是作为胞内蛋白酶抑制剂发挥作用。 相关结果在国际刊物Molecular Immunology，Developmental & Comparative Immunology 发表论文2 篇，并获得同行专家的好评，认为“在对低等脊椎动物cystatin性质及功能了解较少的情况下，该研究工作是对该研究领域的一个新贡献”。

5．发现了鱼类存在补体末端激活调节途径

补体系统是哺乳动物乃至鱼类免疫系统的重要组成部分，它在抵抗外部病原和炎症反应中起着重要的作用。CD59是一种补体末端抑制因子，鱼类CD59 的功能尚未证实，鱼类是否存在补体末端调节机制尚不清楚。我们首先获得了大黄鱼CD59基因同源物，发现其与细菌感染有关。功能研究证明了大黄鱼CD59可选择性地抑制鱼类补体末端激活途径，从而揭示了鱼类存在与哺乳类相似的补体末端激活调节机制，对于深入了解鱼类补体系统激活的调节机制具有重要意义。该研究结果发表于在国际刊物Molecular Immunology，并获得同行专家较高的评价，该文也获得第九届福建省自然科学优秀论文一等奖。

6．研制开发出6种重要海水鱼类病毒分子检测试剂盒

针对海水鱼类病毒日益严重的态势，陈新华及其团队在广泛调查的基础上研制出细胞肿大虹彩病毒、流行性造血器官坏死病毒、蛙虹彩病毒、神经坏死病毒、传染性造血组织坏死病毒、及病毒性出血败血症病毒等6种重要海水鱼类病毒分子检测试剂盒，为鱼类病毒病的预警及快速诊断提供了简便实用的技术方法。目前海水鱼类细胞肿大虹彩病毒和神经坏死病毒正在推广应用，已取得明显社会经济效益。

此外，在海洋微生物资源开发利用方面，2011年陈新华研究员组织国内9家优势单位，牵头申报了2012年海洋公益性行业专项重点项目“新型海洋微生物制品开发的关键技术研究与示范应用”，该项目的实施力争形成一批具有明显产业化前景的中试成果，部分成果完成应用示范并达到产品化阶段，将为实现我国海洋生物资源高效和可持续利用作出贡献。

研究结果在Journal of Proteome Research、BMC genomics、Journal of Bacteriology、Virology 等刊物发表SCI论文40余篇，获2010年国家海洋创新成果一等奖1项（第一完成人）、2008年国家海洋创新成果一等奖1项（第五完成人）、2006年国家海洋局创新成果二等奖1项（第一完成人）、2005年福建省科技进步三等奖1项（第一完成人）。申请发明专利8项（第一发明人）。受邀为World Journal of Immunology，The Scientific World Journal等杂志编委，10余种国际刊物审稿人。