严重创伤救治与损伤组织修复的基础研究 (2).doc

项目名称： 严重创伤救治与损伤组织修复的基础研究 首席科学家： 蒋建新 中国人民解放军第三军医大学 起止年限： 2005.12至2010.11 依托部门： 总后勤部卫生部 一、研究内容 （一）拟解决的关键科学问题 制约严重创伤救治水平进一步提高的关键：一是伤后并发症的预防和早期治疗，二是重要组织损伤后的修复障碍，尤其是功能性修复障碍。严重创伤救治的关键在于预防和早期治疗并发症以及促进损伤组织的功能性修复。业已研究表明，严重创伤后机体内不仅发生严重损伤性反应，而且机体抗损伤性反应明显减弱，两者的严重失衡是导致创伤后感染和器官功能障碍等并发症的重要前提，其中缺血缺氧和免疫功能紊乱是其中两个最为关键的病理生理变化。过去研究主要强调机体损伤性反应，从“治”的角度，寻找解决伤后并发症的措施。对机体抗损伤性反应并未引起足够重视，正因为这样，目前缺乏阻断或减轻创伤后并发症的有效措施。 造成伤残的常见原因分别为中枢和外周神经损伤、骨愈合障碍、体表大面积创面的疤痕过度增生（尤其是重要功能部位）。近年来，人们对这些重要组织受损后进行再生修复的细胞、分子机制和局部微环境的影响因素有了许多新的认识。尤其是干细胞研究、组织工程技术等高新技术的快速发展与应用，使许多过去难以达到的组织修复和再生目标将成为可能。 本项目将在前五年已取得的重要进展和一批具有创新性研究成果的基础上，进一步围绕如何提高严重创伤救治水平和损伤组织修复质量两个核心问题，拟解决以下两个关键科学问题：⑴创伤早期机体自身抗损伤机制及其防治器官功能障碍、感染的关键调控环节；⑵创伤后几种重要组织修复的细胞与分子机制和促进其功能性修复的新措施，减轻重度脑创伤后脑组织进一步损伤的关键技术与理论。总体思路如下： 伤残 损伤性反应­ 严重创伤 全身反应 局部反应 抗损伤性反应¯ 组织修复 “结构”修复 功能修复 修复障碍 感 染 器官功能障碍 缺血、缺氧 免疫功能紊乱 死亡 创伤后并发症及伤残发生的基本过程 （二）主要研究内容 围绕上述两个关键科学问题，重点进行四方面研究： 1、严重创伤早期内源性抗损伤反应的启动机制和调控作用 主要研究严重创伤早期抗损伤保护反应的启动机制、变化规律；揭示抗损伤性保护反应在预防或减轻创伤早期缺血缺氧损害和免疫功能紊乱中的作用；探寻通过增强内源性保护机制防治严重创伤早期损害的新措施； 2、严重创伤后天然免疫功能紊乱的分子机制与感染易患性研究 主要研究严重创伤后天然免疫功能紊乱发生的机理及其预防感染的调控途径；揭示严重创伤后感染易患性与遗传背景差异性的内在联系，筛选出影响脓毒症发生的“易感基因型”；结合机体自身保护机制的调控作用，探讨综合防治创伤感染的新措施。 3、重要组织修复障碍的机制与重度脑创伤救治研究 主要研究皮肤创面修复细胞表型改变与修复结局的关系（重点是疤痕增生的机制与诱导汗腺再生研究）；结合骨骼发育，筛选参与骨折修复的分子靶标，寻找促进难愈性骨折愈合、防止骨不连的新措施；研究周围神经损伤后神经元、雪旺氏细胞与神经生长因子促进神经生长的调控措施；明确重度脑创伤后早期防止脑组织继发性损伤和促进其功能康复的关键技术与分子机制。 4、成体干细胞对创伤修复的应用基础研究 主要探讨创伤微环境因素（壁龛细胞对话及体液因子等）对成体干细胞参与组织修复的影响及调控机制；建立干细胞安全扩增新技术，并进行功能修饰，使干细胞既促进创伤愈合，又具有抗感染和降低免疫原性功能，以增强其促修复能力；明确成体干细胞再生皮肤汗腺的关键技术与机制。 二、预期目标 （一）总体目标 1、坚持基础研究与临床治疗紧密结合的研究模式，贯彻以预防创伤并发症发生和提高愈合质量为主的指导思想，以解决降低严重创伤伤死和伤残率为研究目标，进一步阐明严重创伤并发症防治的关键基础理论，揭示与伤残相关的几种组织过度修复或修复障碍的分子机制，提出相应的创新理论。提出预防和早期治疗创伤并发症，以及促进损伤组织实现结构和功能重建的新措施或方案，力争使严重创伤的治疗水平取得新突破，从而使我国创伤研究居国际先进水平。 2、进一步提高烧伤等优势领域的研究水平，加快具有坚实基础的交通伤、复合伤为代表的常见创伤的研究步伐，基础研究与临床救治密切结合，达到国际先进，某些方面达国际领先水平。 3、以“创伤、烧伤与复合伤国家重点实验室”为依托，带动我国创伤医学研究的基地建设，培养一批高水平的中青年科学家，特别是基础研究和临床实践相结合的临床科学家（Physician scientist），造就一支具有国际竞争实力的中青年创伤研究队伍。 （二）五年预期目标 1、揭示创伤后内源性保护反应的启动机制，确认一组最早参与内源性保护性反应的转录调节因子和蛋白质，为上调内源性保护反应提供分子靶点。明确内源性保护反应对创伤后细胞缺血缺氧性损害和感染的负调控作用和机制。提出“内源性保护机制的始动学说”。 2、进一步明确严重创伤后神经内分泌、创伤血清因子、T细胞等对组织巨噬细胞功能的影响，揭示创伤后免疫功能紊乱的分子机制，以及创伤后体内是否存在功能特异的“免疫抑制分子”,并了解其结构、功能和细胞来源。明确一组与创伤感染易患性密切相关的基因多态性谱，并阐明其功能意义。 3、从发育学、比较生物学、细胞生物学以及分子生物学方面明确皮肤组织在损伤修复过程中过度纤维化的发生机制、关键调控因素，力争研制出既促进创伤愈合又减少纤维化（瘢痕愈合）的的新措施或药物。 4、利用转基因、基因敲除小鼠和基因组学等技术筛选参与骨折、周围和中枢神经损伤修复的分子靶标，初步阐明FGFRs、NgR、NGF等分子在骨折、周围和中枢神经损伤修复机制中的作用和分子机制。提出1-2项促进骨折（特别是难愈骨折）、外周神经损伤和大脑损伤修复的新措施。 5、阐明创伤条件下成体干细胞生物学特性的变化及相关机制，验证成体干细胞与周围细胞对话决定其分化的理论假说。建立成体干细胞安全扩增的技术体系。建立增强成体干细胞向伤部迁移定植、向功能细胞分化、以及通过修饰成体干细胞以降低其免疫排斥反应和增强抗感染能力的技术体系。建立成体干细胞再生皮肤汗腺的关键技术。 6、在国际本领域主要杂志上发表学术论文75-100篇，其中IF>10的相关期刊发表论文5-8篇，申请10-15项发明和实用专利。 三、研究方案 （一）总体研究思路、技术路线及可行性 业已研究表明，严重创伤从受伤至出现并发症都要经历创伤反应期，这一发展阶段不仅需要一定时间（数小时至数天），还具有一定的可逆性，甚至可预防性。创伤反应固然十分复杂，包括损伤性和抗损伤性两大类，但从主动减轻创伤后继发性损伤，预防并发症发生的角度看，研究抗损伤性反应（内源性保护反应）显得更为重要。细胞缺血缺氧和免疫功能紊乱是引发创伤并发症的两个最基本的病理生理变化。组织损伤或缺失后再生修复障碍是伤残的原因，常见于中枢和外周神经损伤、骨愈合障碍、体表大面积创面的疤痕过度增生（尤其是重要功能部位）。因此，本项目在前一个973项目已取得的重要进展和一批创新成果的基础上，一方面重点抓住抗损伤保护反应和天然免疫反应，深入研究减轻或防止创伤后细胞缺血缺氧损害和免疫功能紊乱，以降低并发症的相关理论和方法；另一方面，围绕与伤残密切相关的几种重要组织损伤，系统研究促进其功能性修复的细胞与分子机制，或防止其损伤后继发性损伤、促进其功能康复的关键技术与机制。为最大限度地降低严重创伤后并发症的发生率和死亡率以及伤残率提供创新的理论指导和有力的防治措施。 在技术路线上，本项目坚持机制研究与防治研究相联系、基础研究与应用研究相对应、创伤医学与其它相关学科相结合的思路，首先，利用系统生物学的新理念，结合分子生物学、基因组学、蛋白质组学新技术，从基因、分子、细胞、器官和整体的综合层次上深化研究严重创伤并发症防治的基础理论和组织修复障碍导致伤残的细胞与分子机制；其次，充分利用前一个973项目建立的严重创伤病人标本库和临床研究基地，加强基础研究与临床实际的紧密结合，确保我们的研究问题来源于临床，即从临床走向实验室（From bed to bench）；第三，突出应用基础研究，结合高新生物技术（如干细胞研究、分子设计与重建、蛋白质重组、组织工程技术等），探索早期防治严重创伤并发症和降低伤残的新措施，确保研究成果能更好地解决临床实际问题，即从实验室返回临床（From bench to bed）。 可行性上，近十余年来，项目参加单位一直致力于创伤基础研究，国家曾多次重点投入。通过一批重大项目，曾提出了系列创新理论（如复合伤的“复合效应”理论、火器伤的“血流扰动”学说和“远达效应”理论、冲击伤的 “过牵效应”机制等）以及多种临床救治技术（如早期切痂和大张异体皮开洞嵌入小片自体皮移植治疗严重烧伤、早期肠道喂养、选择性肠道去污染防治创伤感染、膈神经、多组神经及健侧颈7神经根移位治疗臂丛根性撕脱伤等）。 特别是前一个973项目的研究，在严重创伤后并发症发生机制和损伤组织修复均有创新性发现，为本项目奠定了坚实的理论和工作基础。在研究条件上，创伤、烧伤与复合伤实验室为国家重点实验室，国家重点学科3个，省部级重点实验室7个，拥有目前国内一流的创伤模拟和基础研究的技术平台，为本项目提供了丰富的资源保障和强有力的技术支撑。在研究队伍上，我国创伤医学领域已形成了一支老、中、青三结合，基础医学、临床医学、理工科学人才相整合的优秀团队，其中不仅有基础研究的学术带头人，而且还有临床创伤专家，包括多名院士，一批国家杰出青年基金获得者和长江计划学者。曾有多人在国际上获奖，担任重要学术职务。通过十余年来的合作研究和广泛的学术交流，已完全具备多单位、跨学科联合公关的团队精神和创新能力，为本项目提供了强大的人力保障。 综上所述，本项目选题瞄准创伤医学研究前沿，抓住了制约目前创伤医学研究的“瓶颈”问题，几十年来，项目各参加单位不仅已积累了雄厚的科研基础，而且在研究队伍和实验条件上均具有从事前沿课题研究的实力。因此，通过5年的联合攻关，本项目完全有可能达到预期目标，使我国严重创伤的救治水平实现新的突破。 （二）创新性点 1、以机体内源性抗损伤保护机制为切入点，提出并阐明内源性保护机制受损是启动创伤后器官功能障碍、感染的中心环节，即“内源性保护机制始动学说”，建立治疗创伤并发症的“预防医学”新理念。 2、以吞噬细胞为核心，率先提出天然免疫功能紊乱和遗传背景是决定创伤感染发生发展的首要因素，阐明创伤后感染发生的启动机制和关键调控环节，为防治创伤感染提供新思路。 3、揭示创伤后几种重要组织修复障碍的分子机制，阐明“以细胞损害为关键环节愈合诸因素失调”致创伤难愈的新学说，并应用细胞、组织工程等高新技术，实现皮肤、骨骼等组织功能性修复，如建立成体干细胞再生皮肤汗腺的技术。 （三）课题设置 围绕上述四个研究内容，设置五个课题，分别为： 课题一： 内源性保护反应减轻严重创伤早期缺血缺氧损害的基础研究 主要研究内容： 筛选反映细胞内源性保护机制启动的标志转录调节因子基因或蛋白，分析其表达调控方式和相关信号途径, 以及这些蛋白早期表达的生物学意义；研究骨架相关蛋白在细胞内源性保护反应启动中的作用；研究与血管舒缩功能和细胞抗损伤作用有关的细胞内源保护系统和保护分子在严重创伤后的启动和变化规律，血管平滑肌细胞启动内源性保护机制对血管反应性的影响，研究激活血管平滑肌细胞内源保护机制提高严重创伤后血管低反应性的措施；研究内源性保护反应对创伤后血管通透性的调控作用机制，寻找改善缺血缺氧所致血管通透性增高的方法；研究内源性保护反应对缺血缺氧过程中细胞能量代谢、氧化损伤和细胞凋亡的调控作用；探讨天然食物成份、中药成分、特殊营养素对内源性细胞保护机制的调控作用及保护效应，筛选几种有效的外源性抗损伤物质，研究形成增强内源性细胞保护机制防治严重创伤缺血缺氧损害的新措施，提高严重创伤救治水平。 目标： （1）从新的角度深化对严重创伤早期损害机制的认识，揭示机体损伤和抗损伤力量的变化规律，寻找重要的内源性保护分子，提供内源性减轻缺血缺氧损害的新靶点，提出并证明“严重创伤后内源性保护机制受损是缺血缺氧损害的关键”的学术思想。 （2）阐明严重创伤早期细胞内源性保护反应的启动机制及信号途径，明确内源性保护反应对创伤后血管反应性和通透性，缺血缺氧过程中细胞能量代谢、氧化损伤和细胞凋亡的调控作用，提出增加血管反应性、降低通透性、改善缺血缺氧细胞能量代谢、减轻氧化损伤和细胞凋亡的新靶点。 （3）阐明外源性细胞保护物质通过增强内源性细胞保护机制发挥效应的分子机制，提出防治严重创伤缺血缺氧损害的新措施和方案，提高严重创伤救治水平。 （4）国外SCI收录杂志发表论文15篇以上，力争论文累计IF大于50。 承担单位：第三军医大学创伤、烧伤与复合伤国家重点实验室 课题负责人：黄跃生、刘良明 经费比例：19％ 课题二：严重创伤后天然免疫功能紊乱的分子机制与感染易患性研究 主要研究内容： 探讨严重创伤后天然免疫系统功能紊乱的分子机制与调控途径；以感染发生过程中起关键作用的天然免疫细胞表面的模式识别受体、细胞内信号转导分子、促炎细胞因子和抗炎细胞因子等为候选基因，系统探讨基因组多态性与严重创伤后感染易患性的内在联系，在此基础上筛选出影响脓毒症发生的“易感基因型”，进一步利用基因克隆、点突变和基因转染等技术，明确“易感基因型”的功能意义。探讨内源性保护机制对创伤感染的负调控作用；从拮抗病原菌相关模式分子、抑制过度炎症反应以及增强机体自身保护机制等层次，探讨综合防治创伤感染的新措施。 目标： （1）明确严重创伤时神经内分泌、创伤血清因子、T细胞等对组织巨噬细胞功能的影响，揭示创伤后免疫功能紊乱的分子机制，以及创伤后体内是否存在功能特异的“免疫抑制分子”,并了解其结构、功能和细胞来源。 （2）明确内源性保护机制在创伤感染发病过程中的调控作用，在此基础上，建立起1-2项增强严重创伤病人内源性保护机制、防止创伤感染发生的新措施 （3）筛选出一些与创伤感染易患性密切相关的基因多态性谱，并阐明其功能意义，初步研制出用于预测创伤感染易患性的基因多态性芯片。 （4）争取申报国家发明专利2-3项。 （5）发表15篇以上影响因子>2的SCI论文，力争论文累计影响因子大于50 (其中前两年发表SCI论文累计影响因子大于20, 后三年累计影响因子大于30)。 承担单位：第三军医大学创伤、烧伤与复合伤国家重点实验室 解放军总医院304临床部 课题负责人：蒋建新、姚咏明 经费比例：24％ 课题三：皮肤损伤过度纤维化修复和诱导汗腺再生的实验研究 主要研究内容： 从发育学和比较生物学领域研究诱导不同发育阶段组织干细胞向组织修复细胞表型转变的基本规律；进一步确证和深入研究细胞去分化（逆分化）现象的本质和规律以及细胞分化调控紊乱对不同修复结局的影响；阐明在发育和损伤条件下多能干细胞转变为修复细胞表型与功能变化的特征；从基因表达差异、细胞外基质、真皮模板作用、细胞（生长）因子以及免疫因子等探讨环境因素对不同组织修复细胞表型及功能改变影响的分子基础及其对过度纤维化发生的作用；根据细胞表型诱导改变理论和技术，探索诱导成体干细胞（表皮干细胞、脂肪干细胞、骨髓间充质干细胞等）向治疗目的细胞转分化的相关理论和建立促进皮肤由解剖修复到功能性修复（再生汗腺以及皮脂腺等皮肤附件）的实用措施和方法。 目标： (1) 提出有关皮肤组织修复和再生的创新性理论和建立起相关的治疗技术和方法；在实验条件下使创面瘢痕愈合的质量有一定的改善；力争实现离体或在体MSCs或表皮干细胞向汗腺细胞分化并再生出汗腺或汗腺样结构组织。 (2) 提出既能促进组织修复又减少纤维化（瘢痕愈合）的新措施。 (3) 在国际本领域重要杂志发表论文20篇以上，其中总IF值大于55，出版学术专著2部。 承担单位：解放军总医院304临床部 上海第二医科大学瑞金医院 课题负责人：付小兵、陆树良 经费比例：20％ 课题四：骨骼、周围神经损伤修复机制与措施以及重度脑创伤救治研究 主要研究内容： 建立在软骨、骨组织敲除FGFRs的小鼠模型，研究FGFRs在骨发育，特别是骨折愈合中的作用和机制，探索骨发育和骨折愈合间的异同；筛选参与骨折修复的分子靶标，并探索通过生物（包括筛选调节FGFRs活性的分子）、物理、组织工程骨等措施来激活局部骨骼再发育，促进骨折愈合、防治骨不连、骨缺损的新措施；探讨周围神经伤后神经元胞体的再生性反应规律和雪旺氏细胞等的功能活性与轴突再生的关系。从神经营养因子（NTFs）信号变化规律与调控机制等方面研究周围神经再生修复的细胞和分子机制。探索用电磁场、神经营养因子、激活态雪旺氏细胞、人工神经等措施促进神经再生修复的新方法；研究低温脑保护对重度颅脑创伤的救治作用，以及低温治疗减轻脑创伤后脑组织继发性损伤的细胞与分子机制。 目标： (1) 初步明确FGFRs在骨骼发育，特别是在骨折修复机制中的作用、分子机制及其之间的异同，初步建立从模拟及促进骨骼发育角度加快骨折愈合，防治骨愈合延迟和骨缺损的新策略。 (2) 明确NgR在脑损伤修复机制中的作用、机制；筛选参与脑损伤修复的分子靶标。明确骨髓基质干细胞在促进大脑损伤修复中的作用及应用方法。 (3) 进一步明确周围神经损伤后再生修复的细胞分子机制，建立新型人工神经，并探索促进再生修复的新策略与新方法。 (4) 提出包括人工组织工程骨骼等在内的促进骨折、防治骨缺损及外周神经损伤和大脑损伤修复的措施2-3项。 (5) 申请国家专利2-4项，在国外学术杂志发表论文10-15篇（IF≈10的文章2-3篇）。 承担单位：第三军医大学创伤、烧伤与复合伤国家重点实验室 上海复旦大学华山医院 课题负责人：陈林、劳杰 经费比例：18％ 课题五：成体干细胞参与创伤修复的基础与应用基础研究 主要研究内容： 研究创伤微环境多种因素对ASC参与组织修复过程的启动信号、趋化定植、增殖调控、功能分化作用及相关机制，设计多种模型验证ASC定向分化取决于创伤微环境因素（如与周围细胞“对话”）的假说；检测几种ASC在不同的体外培养条件下的扩增效率、干细胞性状的保持情况、端粒酶长度、增殖活力、多向分化潜能，分析是否老化或自发分化或成瘤转化，并据以进一步深入研究相关机制；以上述基础研究结果为指导，创建几种应用ASC促进创伤组织修复的实用新技术，优化体外安全扩增技术体系、增强ASC向伤部趋化定植、同时赋予抗感染能力、延缓或降低免疫排斥反应等技术体系。 目标： (1) 阐明创伤微环境因素（壁龛细胞对话与体液因子等）调变ASC启动修复、迁移定植和定向分化等生物学特性及其机制，特别是验证ASC与周围细胞对话决定其分化的理论假说。 (2) 建立并优化干细胞的体外扩增条件，获得干细胞安全扩增和功能评判相关分子和技术方法，为安全正确使用干细胞提供依据。 (3) 通过功能修饰等途径，建立提高修复效率、增强抗感染能力、降低免疫排斥反应等新技术2－3项 (4) 发表15篇以上IF>2的论文，力争论文累计IF大于40。 (5) 通过上述研究，为我国将ASC用于创伤修复提供创新理论和实效安全的技术。 承担单位：第三军医大学创伤、烧伤与复合伤研究国家重点实验室 课题负责人：粟永萍 经费比例：19％ （四）课题间的相互关系以及与总体目标、五年目标的关系 上述五个课题在研究内容上既相对独立，又在不同层次和高度上有机整合的课题。课题一“内源性保护反应减轻严重创伤早期缺血缺氧损害的相关基础研究”和课题二“严重创伤后天然免疫功能紊乱的分子机制与感染易患性研究”，是针对严重创伤后发生在全身的、并与引发并发症最密切相关的两个病理变化-缺血缺氧和免疫功能紊乱，深入研究创伤并发症的发生机制，旨在通过调理严重创伤早期机体抗损伤保护反应和免疫功能，达到预防或减轻严重创伤早期缺血缺氧损害和防止创伤感染的目的，从而使严重创伤病人通过预防性早期治疗，就能迅速好转治愈，同时为促进局部损伤组织修复创造有利的全身条件。通过上述两个课题的研究，提出并阐明机体抗损伤保护机制受损是启动创伤后器官功能障碍、感染的中心环节，即“内源性保护机制始动学说”，揭示创伤后感染发生的启动机制和关键调控环节，在此基础上，建立治疗创伤并发症的“预防医学”新理念。 课题三“皮肤损伤过度纤维化修复和诱导汗腺再生的实验研究”、课题四“骨骼、周围神经损伤修复机制、与措施和重度脑创伤救治研究”和课题五“成体干细胞对创伤修复的应用基础研究”，是针对引发伤残的几种重要组织修复问题进行深入研究，目的是为尽可能降低伤残提供技术支撑和有效措施，同时为防止创伤后并发症消除局部的诱发因素。通过课题三与课题四的系统研究，可进一步揭示创伤后几种重要组织修复障碍的分子机制，阐明“以细胞损害为关键环节愈合诸因素失调”致创伤难愈的新学说。尤其在促进烧伤大面积创面、骨折等功能性修复的新措施上（如研制出减少疤痕形成的药物，构建出皮肤汗腺）实现突破。 课题五是为成体干细胞用于创伤修复提供创新理论和实效安全的技术，以解决常规促愈措施或自身难于修复的受损组织的修复问题。总之，五个课题间相互有机联系，都立足于一个共同的目标，即为最大限度地降低严重创伤的伤死率和伤残率提供创新理论指导和有效的防治措施。五个课题间相互关系见下图： 并发症 伤 残 提高严重创伤治疗水平 课题一 课题二 课题三 课题四 课题五 四、年度计划 研究内容 预期目标 第 一 年 初步明确参与创伤后细胞内源性保护机制启动的标志基因或分子，研究单核细胞向炎性巨噬细胞以及向树突状细胞分化失衡的分子机理，诱导不同发育阶段组织干细胞（主要是成体干细胞）向组织修复细胞（包括成纤维细胞、表皮细胞以及血管内皮细胞等）表型转变的基本规律以及与修复结局的关系。观察一些重要生长因子促进骨折和周围神经损伤后再生的作用。研究创伤微环境因素对ASC生物学性状和功能的影响 筛选出参与严重创伤后抗损伤保护反应的重要分子，阐明创伤导致单核细胞分化失衡的主要发生环节，阐明不同发育阶段成体干细胞向组织修复细胞分化调控机制及其影响因素。明确参与骨折修复和周围神经再生修复的一些重要分子。揭示创伤局部体液因素作用于DMSC后的差异表达基因谱。 第 二 年 研究严重创伤后内源性保护反应启动的信号转导机制、“免疫抑制分子”对创伤后天然免疫的抑制作用、创伤感染易患性的遗传背景，研究主要修复细胞在组织发育和修复与再生过程中的相互作用及其这种作用对细胞之间功能的影响，深入研究FGFR1、2，NGF、CNTF等分子在促进骨折愈合、神经再生修复的作用及分子机制。研究低温脑保护对重度脑创伤的治疗作用。观察基因修饰对成体干细胞功能的影响。 初步明确严重创伤后内源性保护反应启动的信号转导机制，以及HMGB1等分子对免疫功能的抑制作用，筛选出一些与创伤感染易感性有明显关系的“易感基因型”。初步明确利用干细胞诱导分化使修复过程由纤维化修复到完全再生过程的细胞和分子机制。明确FGFRs等分子促进骨愈合和神经再生修复的作用以及低温脑保护对重度脑创伤的救治作用。初步明确基因修饰增强成体干细胞修复功能的可行性。 第 三 年 研究细胞骨架相关蛋白在细胞内源性保护反应启动中的作用机制及其对作用。研究“胆碱能抗炎途径”对创伤后天然免疫的影响。从基因表达差异和蛋白质作用差异的变化深入了解组织损伤后完全再生与过度纤维化修复（瘢痕发生）之间的本质和规律。探讨治疗骨不连的措施。构建具有抗感染活性的干细胞。 明确细胞骨架相关蛋白在细胞内源性保护反应启动中的作用机制及其调控作用。揭示神经内分泌对天然免疫功能的调控作用。建立和完善表皮干细胞和骨髓间充质干细胞（MSCs）向汗腺和皮脂腺细胞分化的条件、技术和治疗体系。筛选构建人工骨骼的细胞和活性人工支架材料，初步明确低温脑保护的分子机制。 第 四 年 研究内源性保护反应在减轻缺血缺氧损害和防止免疫功能紊乱中的作用，进一步筛选与创伤感染易感性有关的基因型。探索和建立促进皮肤由解剖修复到功能性修复（再生汗腺等皮肤附件）的实用措施和方法。完成生物、人工神经修复神经损伤效果的观察，阐明颅脑损伤和低温脑保护技术的分子机理。 初步提出严重措施早期全身损害的“内源性保护机制始动学说”，初步研制出用于预测创伤感染易患性的基因多态性芯片。初步建立干细胞诱导汗腺再生的新技术和新方法。构建功能性人工神经和较为完善的低温脑保护治疗技术。 第 五 年 寻找增强内源性保护反应的调理措施，以及综合防治创伤后缺血缺氧和感染的新措施，探索实现修复创面再生汗腺以及恢复感觉等措施，研究防治骨缺损和新型的组织工程人工神经。 提出多种防治严重创伤并发症和促进皮肤、骨骼、周围神经损伤后功能性修复的新措施