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按照预期研究内容，该项目成功构建了ATE1 K133A/D135A/C138A突变体，优化纯化流程并获得高纯度蛋白，通过ITC验证其与底物小肽的高亲和力结合，并获得了ATE1的晶体结构，揭示了N末端精氨酸化介导底物降解的分子机制；在此基础上，进一步阐明了ZYG11B识别N-末端小侧链残基的结构基础，证实ZYG11B可识别小侧链残基，通过解析复合物结构并发现阐明了分子相互作用的氢键网络；通过NAA10敲低实验，证明NatA介导的乙酰化可保护小侧链残基免受ZYG11B降解的分子机制(Nat Commun，2022)。 除此之外，进一步研究此通路中其他E3连接酶介导底物降解的模式，例如揭示了Pirh2识别丙氨酸化介导底物降解的分子机制(Nat Commun，2023)；SAP05通过非泛素化介导底物降解的分子机制(Nat Commun，2024a)；ASB7通过识别底物二级结构介导底物降解的分子机制(Nat Commun，2024b)。

从小鼠骨髓中提取EPCs，利用Dil-ac-LDL和FITC-UEA-Ⅰ双荧光染色法、流式细胞术以及体外成血管实验进行鉴定。EPCs-Exo呈典型的杯状双侧膜结构，粒径约40-160nm，标志蛋白CD9、CD63和Alix高表达，PKH67标记的EPCs-Exo可被HT-22细胞摄取。与OGD/R组相比，EPCs-Exo处理后HT-22细胞活力明显提高，细胞凋亡显著降低，细胞上清液中LDH和促炎因子（TNF-α、IL-6、IL-1β）水平显著降低、抗炎因子IL-10水平升高。EPCs发挥生物学效应主要是由其分泌的外泌体介导的，EPCs-Exo可以通过抑制炎症反应和细胞凋亡缓解神经元缺氧损伤。

该课题严格按照既定研究计划开展，已全面完成全部研究内容，取得预期的研究成果。 具体情况如下：成功构建了脓毒症心肌细胞损伤模型，通过CCK-8法、流式细胞术确定脐血间充质干细胞外泌体对脓毒症心肌损伤模型的保护作用；利用透射电镜观察线粒体形态，荧光探针检测发现外泌体处理可显著缓解LPS诱导的线粒体膜电位下降，表明线粒体功能得到恢复，Western Blot分析表明脐血间充质干细胞外泌体能够有效逆转脓毒症导致的线粒体动力学失衡；使用siRNA敲低Nrf2后，脐血间充质干细胞外泌体对线粒体动力学蛋白的调控作用被显著削弱，提升细胞活力、抑制细胞凋亡、稳定线粒体膜电位的保护效应几乎被逆转。

该研究在国内外首次系统阐明了外源性催产素(OT)通过多重机制恢复颅内淋巴系统功能以缓解AD病理的作用。传统研究多聚焦于OT的神经保护及抗炎特性，但其对颅内淋巴引流的调控作用尚未得到充分探索。该研究发现OT通过促进MLVs生成(上调VEGF-C/LYVE-1/Prox1表达)、增强dCLNs引流效率，并协同改善类淋巴系统功能(抑制AQP4去极化、提升脑血流动力学)，显著加速Aβ的清除。通过RNA-seq测序进一步揭示OT可重塑脑膜免疫微环境，激活适应性免疫反应及抗炎通路。 这一发现突破了传统AD治疗仅靶向神经元或胶质细胞的局限，为OT的临床应用提供了全新的作用靶点；该研究首次整合9.4T micro PET/MRI多序列成像与双光子活体显微技术，构建了颅内淋巴系统结构与功能的全方位动态评估体系，实现了对OT干预效应的多维度精准解析。

该技术针对天然地表水资源量呈显著衰减趋势引发的水文系列的不一致性，研发了流域尺度基于物理过程的长系列天然径流过程还原方法，提出了“河流廊道恢复目标-生态系统功能识别-生态水文需求响应”的生态流量计算方法，构建了基于生态功能定位的多水源多目标多情景水资源配置模型，提高了水资源利用效率和生态效益，实现了流域上游地区发挥水源涵养功能和下游生态环境支撑功能的水资源优化配置。 主要性能指标： 1.实现了基于物理机制的流域尺度长系列天然径流过程的还原模拟； 2.提出了满足河流廊道恢复目标的生态流量计算方法； 3.构建了基于区域用水公平、河流生态效益、水流补偿收益为目标的水资源配置模型，实现了上下游区域间效益的最大化。 适用范围：适用于河流生态需水核算及区域水资源优化配置。

项目团队长期致力于重大慢性疾病的炎症生物学机制解析与临床转化研究，尤其聚焦于类风湿关节炎(rheumatoid arthritis，RA)等自身免疫疾病。该项目主要关注RA的发病机制，属于医学基础研究，一级学科为生物学。RA是一种以滑膜炎症为主的慢性自身免疫性疾病，主要累及周围小关节，中国成年人的患病率约为0.3%-0.5%，全球发病率0.5%-1%。其病情迁延，致残率高，严重影响患者的健康及生活质量，加重社会医疗负担。由于RA的病因及发病机制仍未完全明晰，难以开展有效的一级预防和早期诊断，也缺乏特异有效的治疗手段，因此针对RA病因及发病机制的基础研究就显得尤为重要。在RA研究中患者样本的利用为揭示其发病机制提供了大量信息，同时关节炎动物模型的使用可以有效排除遗传背景和环境因素的影响，是学者们开展研究的重要平台。项目团队以RA的动物模型，即实验性关节炎模型作为主要研究对象，同时结合患者样本和细胞模型，针对疾病的病因、发病机制及疾病干预策略等开展研究。主要研究工作和重要发现如下： (1)RA易感基因筛选与鉴定研究。 慢性炎症疾病并非由单一因素引发，而是遗传和环境因素以复杂的方式相互作用、共同累积的结果。深入探究其病因，能够清晰地勾勒出疾病发生的初始轮廓，明确哪些个体具有更高的患病风险，从而为疾病的早期筛查、针对性预防提供科学依据，实现从被动治疗向主动防控的战略转变，这对于降低疾病发生率、提高全民健康水平具有重要意义。项目团队聚焦于RA这一典型的慢性复杂性疾病，通过定位克隆和表型克隆等方法展开了系统而深入的病因探索。①利用具有不同关节炎易感性的小鼠品系构建关节炎动物模型，运用基因定位克隆等遗传学方法，筛选鉴定了疾病的易感基因Chil3(编码Ym1蛋白)。在基因定位克隆过程中获得具有不同Chil3天然多态性的近交系小鼠，解决了该基因敲除小鼠难以获得的问题，为Ym1功能的深入研究提供了有力工具。利用具有不同Chil3天然多态性的近交系小鼠构建胶原抗体诱导的关节炎模型、甘露聚糖诱导的银屑病模型及抗原诱导的肺部炎症模型等多种慢性炎症疾病动物模型，确定了Ym1低表达对炎症疾病具有显著的保护作用，为Ym1参与炎症性疾病提供了最直接的证据。②利用关节炎易感大鼠构建关节炎动物模型，针对免疫器官与滑膜组织进行差异表达基因分析，筛选鉴定了RA的重要炎症调控基因-模式识别受体Tlr3(编码TLR3蛋白)。进一步的研究结果显示TLR3在关节炎巨噬细胞和滑膜成纤维细胞中都显著上调，且在疾病的不同进展阶段发挥作用，确定了其对RA发生发展的重要性。③针对Chil3基因和Tlr3基因进行在体干预可显著抑制疾病的发生发展过程，进一步明确了其疾病相关性，为RA等慢性炎症疾病的防治与新药研发提供了潜在靶点。 (2)RA发病机制研究。 发病机制研究在疾病认知、预防、诊断、治疗及预后评估等多个层面都有着不可替代且至关重要的作用。项目组围绕Ym1、TLR3等介导的固有免疫调控，miRNA为代表的表观遗传修饰，以及代谢免疫调控三方面，对RA的发病机制进行了深入解析。在固有免疫调控方面，项目组：①阐明了Ym1通过STAT6-PPARγ信号通路负向调控M2巨噬细胞替代活化，首次明确了Ym1对替代活化本身的调控作用，揭示了其作为M2巨噬细胞标志物的功能意义。②确定了“自噬-TLR3”调控轴在关节炎发病起始阶段介导巨噬细胞活化的作用，及“TNFα-TLR3”调控轴在关节炎进展阶段触发局部炎症的作用，并解析了致关节炎T细胞与FLS交互作用，从而系统阐明了关节炎发病中TLR3的多维调控作用。在表观遗传修饰方面，项目团队以miRNA为核心探讨了关节炎发生发展的表观遗传学调控机制：发现了关节炎中miRNA加工成熟关键酶Dicer表达失调及其造成的多种miRNA的异常表达；确定了miR-26a、miR-147、miRNA-10-5p等一系列重要miRNA和它们的调控靶基因；进而在疾病模型中验证了它们的疾病治疗潜在靶点作用。尤其是miR-26a对TLR3的转录后修饰，是对项目发现的自噬转录激活TLR3的重要补充。在代谢免疫调控方面，项目团队从糖代谢、氨基酸代谢等方面系统分析了关节免疫炎症中的免疫调控机制：确定了在RA巨噬细胞中“PKM2-STAT1”信号轴增强促炎因子TNF-α和IL-1β产生的关键作用；发现了在FLS中SLC7A5通过转运Trp激活mTOR-P70S6K信号，促进MMP3和MMP13的蛋白翻译加剧关节破坏的机制。项目的研究成果明确了代谢重编程关键分子SLC7A5或PKM2可作为RA治疗的潜在靶点开发新型治疗策略。 以上成果从新的角度揭示了实验性关节炎和RA的病因，进一步阐明了疾病发生发展的机制，对于RA的基础研究具有重要意义。同时这些研究成果也提供了具有潜在诊断、预防、治疗及药物研发的靶点分子，具有一定的经济价值，有待进一步转化研究。项目工作的开展先后受到了3项国家自然科学基金面上项目和2项陕西省国际合作重点项目的资助，项目均已结题，完成情况良好。在项目执行期内，团队针对RA等自身免疫疾病及实验性关节炎的研究成果已在国内外期刊发表28篇论文，总影响因子126.443，共计引用次数730次。其中重要代表性论文5篇，分别发表在Science Advances、Journal of Immunology、Arthritis Research & Therapy等国际高水平杂志，单篇最高影响因子14.143。五篇论文总引用数195次，他引170次，他引期刊包括Immunity、Cell Metabolism、Nature Review Rheumatology等高水平杂志。成果在TOLL2015、全国及陕西省生物化学与分子生物学会学术会议等国内外会议上通过墙报、口头汇报、大会报告等方式进行交流，受到国内外同行的高度认可，并于2018年获陕西省高等学校科学技术奖一等奖。

天然气作为清洁低碳的化石能源，预计2040年在中国能源结构中占比将达到16%左右，是助力能源碳达峰、碳中和，构建清洁低碳、安全高效能源体系的重要实现途径之一。内蒙古所在的鄂尔多斯盆地作为中国第二大沉积盆地，低品位天然气资源丰富，仅致密气资源量就达13.3万亿方，占全国致密气资源量的58%，但是具有低渗、低压、低丰度的“三低”特征，油气井自然产能低或无自然产能，必须压裂改造，才能获得工业油气流，规模效益开发难度大。为保障国家能源安全，加快天然气高质量发展，2016年中国石油集团公司设立重大专项攻关，长庆油田勇担使命，历经多年攻关，形成致密气水平井桥塞密切割体积压裂技术，大幅度提高了单井产量，支撑天然气产量快速增长。专家鉴定成果整体达到国际先进水平，其中低伤害氨基酸类可回收压裂液处于国际领先水平。 1.发明了以“缝控储量”为理念的致密气水平井密切割体积压裂设计方法。将人工裂缝的长度、间距、缝高与储层的物性、应力、储量相结合，形成了致密气水平井不同类型储层密切割体积压裂改造理念，试气产量较前期提高30%以上。 2.创新了以“极限射孔限流+动态多级暂堵转向”为核心的分段多簇裂缝精细控制技术。研发了新型高效暂堵材料、优化了射孔方式，提升了多簇起裂机率和空间发育程度，实现裂缝系统有效程度最大化，裂缝密度提升50%。 3.研发了低成本变粘滑溜水压裂液体系及低成本可溶压裂工具，实现了关键技术材料国有化，达到国际领先水平，大幅降低了压裂施工成本。通过建立水平井分阶段、分类型回收利用标准化流程，研发返排液快速处理装置设备，返排液回收利用率达到90%，实现了压裂返排液处理回用经济、环保。累计节约用水170余万方，有效提高了水资源节约集约利用水平，保护了内蒙古黄河流域生态环境，为“美丽中国”建设贡献长庆力量。 4.创新形成“标准化井场布局+井间拉链式压裂”的大平台多井型高效工厂化作业模式，大幅提高了压裂施工效率，单井组减少占地面积达103亩，有效保护了内蒙脆弱的沙地环境。 该成果获授权国家发明专利6件，发表学术论文10篇。新增天然气产量21.06亿方，相当于替代原煤418.3万吨，减少二氧化碳排放292.8万吨，减少二氧化硫排放4.4万吨，为内蒙古自治区生态环境保持、“绿水青山”效益效果明显。水平井桥塞密切割体积压裂技术已成为致密气主体改造技术，为长庆油田6000万吨上产稳产提供了坚强的技术保障，对保障国家能源安全，实现能源自给自足和国内同类资源规模效益开发具有示范引领作用，应用前景广阔。

黑热病(内脏利什曼病)和多房包虫病多流行于“一带一路”沿线国家，均为中国西部重点防治的寄生虫病。黑热病和多房包虫病均缺少准确、简便的病原学分类和诊断技术，因此开展四川重要寄生虫病(黑热病和包虫病)病原特征、免疫特性及应用研究。 1.首次提出中国三种疫区杜氏利什曼原虫基因异源性。对近年来经kDNA、基因组DNA和COII、HSP70、cyt b、SSUrRNA、ITS1等基因序列分析等方面的研究结果，结果中国三种疫区(平原、山丘和荒漠)杜氏利什曼原虫基因存在异源性。证实杜氏利什曼原虫从野生动物传给犬类，继之传给人类，逐渐形成不同类型的黑热病病原体，杜氏利什曼原虫犬株和人株同源。从基因水平上揭示了中国不同疫区杜氏利什曼原虫的差异，提示在犬源性黑热病流行区应采用消灭和治疗病犬为主防治策略，为黑热病分子流行病学分析提供重要资料。 2.首次建立杜氏利什曼原虫无鞭毛体和前鞭毛体相互转化体系。通过调节培养温度、pH和胎牛血清比例在实验室建立杜氏利什曼原虫无鞭毛体和前鞭毛体相互转化体系，获得纯净的无鞭毛体和前鞭毛体，开展利什曼原虫无鞭毛体和前鞭毛体比较蛋白组学研究，证明这两个阶段虫体的蛋白表达谱存在差异，并发现多个与胞内寄生相关的毒力蛋白。 3.首次构建利什曼原虫多表位DNA疫苗和多表位蛋白疫苗。通过生物信息学分析预测和基因克隆技术构建了4种杜氏利什曼原虫多表位DNA疫苗和多表位蛋白疫苗抗原(CaNA2-kmp11、amastin-gp63，CaNA2-HLA和KMP-11/CaNA2-HLA)，并通过动物实验验证“核酸初免，蛋白加强”免疫策略，结果表明多表位DNA疫苗和多表位蛋白疫苗4种显示出较好的免疫原性、免疫保护性和安全性，小鼠脾脏的最高减虫率可达91.01%，可能成为内脏利什曼病的候选疫苗。为今后开展黑热病流行区犬预防接种提供实验数据。 4.首次开展多房包虫病的单克隆抗体制备和放射免疫显像研究。收集保种了中国不同多房包虫病流行区的多房包虫虫种，建立了多房包虫石磲虫株实验动物模型。制备32株抗泡球蚴单克隆抗体，并对其抗泡球蚴组织的特异性和已知泡球蚴抗原的反应特性进行分析。利用一株鼠源性杂交瘤细胞株，其分泌的单克隆抗体可与泡球蚴囊壁组织(角皮层、生发层)特异性结合，利用该抗体对病理组织进行免疫组化特异性染色。该单抗效价达到1：100000，并具有很强的敏感性和特异性。此抗体可用于对泡球蚴病进行免疫病理诊断，建立了多房包虫病的免疫组化诊断方法。 研究成果多次在国际、国内学术会议交流并得到同行的好评。该项目发表国内外论文44篇，其中SCI收录论文28篇，共被引505次，他引387次。参编国外专著1本。获批授权专利1项，主编、共同主编和副主编教材和专著7本。培养博士20名和硕士23名。在华西医院、四川省疾控中心和成都医学院附属第一医院应用，取得了较好的经济效益和社会效益。

供水系统面临着多种生物风险威胁，其中致病真菌污染是近年来备受关注的全球性新兴环境污染问题。迄今全球已有超过30个国家报道过供水系统致病真菌暴发事件。该类污染一旦发生，可经由饮水、淋浴等途径导致人群暴露，对老人、儿童等免疫脆弱人群造成尤为严重的威胁，不仅可能引发急慢性呼吸道感染，还可能造成哮喘、过敏等多种疾病，严重威胁公众健康。 然而，国际上在供水系统致病真菌迁移转化规律与暴发机制、致病真菌的耐氯特征与机理、致病真菌消毒控制理论方面均存在科学空白，缺乏系统性的理论认知。 该项目在国家自然科学基金、陕西省自然科学基础研究计划等课题的支持下，团队历经10余年基础理论攻关，系统阐明致病真菌在供水系统中迁移转化规律、快速暴发机制与消毒控制原理，取得了以下主要创新成果： (一)系统阐明了供水系统中致病真菌从源头到龙头的迁移转化规律，厘清供水系统致病真菌污染来源，首次揭示了供水系统致病真菌生长暴发特征与机制，率先构建了供水管网生物风险的“四相微生态结构”理论，揭示了管网中生物风险的多相赋存形态和潜在风险。显著提升了对全流程供水系统致病真菌环境行为的科学认知。 (二)发现了致病真菌细胞的高耐氯性现象，系统揭示了其在供水系统中基于个体特性与群体作用所介导的耐氯机制，并首次阐明致病真菌可通过络合饮用水中金属离子以增强其耐氯性的新原理。显著拓展了供水系统生物风险耐氯知识体系，丰富了病原菌耐氯机制的学术内涵。 (三)系统构建了饮用水致病真菌消毒理论体系，首次发现其在紫外消毒中的光复活现象并建立了一阶饱和动力学模型，创新提出了采用高渗透性氯胺或UV/Cl2组合消毒策略以实现对耐氯真菌的高效控制的理论方法。该研究填补了饮用水致病真菌消毒理论长期缺失的空白，为其高效防控提供了坚实的理论依据。 该项目共计发表高水平论文70余篇，包括SCI论文52篇，水处理领域Nature Index期刊WaterResearch(16篇)和Environmental Science&Technology(4篇)论文共计20篇，出版专著1部，培养了20余名博士和硕士专业人才(陕西省优博1名，中国冶金教育学会优硕1名)，研究成员先后获国家高层次人才、国家高层次青年人才、陕西省杰出青年基金、陕西省百名优秀青年科技新星等荣誉。 项目组在饮用水中致病真菌检测和控制方面发表论文数量居全球第1位。相关研究成果获中国科学院院士/国际科学理事会副主席朱永官研究员、美国国家工程院院士/ES&T副主编PaulWesterhoff教授等30多个国家和地区的知名学者高度评价。 研究成果“供水系统中丝状真菌快速检测方法建立与控制技术原理”获2022年陕西高等学校科学技术一等奖；研究成果“水源生物风险快速监测、暴发特征与供水水质安全保障”获中国环境保护科学技术二等奖。 该项目研究成果成功应用于陕西、甘肃等地3个自来水厂(总处理水量17.5万m³/d，服务人口超80万人)，有效控制生物风险，取得了一定的经济效益和显著的社会效益。

该项目聚焦秦岭这个中央水塔和至关重要的生态屏障的关键科学问题，针对以往的研究主要聚焦单一生态要素的变化过程，缺乏系统性、综合性研究，在水资源时空动态转化、水源涵养精细化分区优化与应用示范、地质灾害形成机制与精准预警等复合型问题的综合研究仍显不足，亟待深入开展多学科交叉的集成性研究的现状，着力解决怎样保持、提升秦岭地区水源涵养功能、优化配置水资源、有效防止地质灾害的发生，保障南北调中心工程安全稳定运行，依托国家地质调查项目、陕西省科技计划等项目支持，通过野外调查、综合研究的基础上，在秦岭典型生态区如何保持、提升水源涵养功能、水资源优化配置、地质灾害防治等方面取得创新性认识和系统性成果，创新点如下： 1.首次以流域为单元系统查明汉江流域三水转换关系，揭示了盆地区地表水-地下水转化机理，提出基于生态需水量的汉中市水资源优化配置方案。 首次系统计算了汉中盆地现状年、多年平均、地表水-地下水转化量，较为全面的反映了盆地地表水-地下水的转化关系，并在此基础上从地质与水文地质条件、地形地貌、人为活动等多种因素分析，揭示了地表示-地下水转化机理，构建了盆地区地表水-地下水转化关系模式。 基于现状条件下用水存在缺口，考虑生活用水、农业用水、工业用水、林牧渔用水、城市公共用水、生态环境用水六个用水方向，以社会效益、经济效益、生态环境效益为目标建立目标方程，构建了一个包含效率、公平和可持续发展的水资源配置模型，配置后与供需平衡中按比例分配的供水量显著增加，能有效提升居民生活质量。 2.构建汉江流域陕西段水源涵养区水源涵养功能评价指标体系，设计提出汉江流域陕西段水源涵养区植被配置方案。以最大限度地发挥水源涵养功能为目标，对坡度＞25°的耕地、森林、草地、未利用地、灌木林经林地进行适宜性评价，将灌木林、草地、未利用地和坡度大于25°的耕地中适宜和最适宜林地区域配置为森林，经配置后对水源涵养能力进行计算，水源涵养总量得到大幅度提升29.64％； 3.构建模拟实验+数值模型矿渣型泥石流预测预警体系，为秦岭地区地质灾害防治提供科学理论依据，保障区域人居环境和生态安全。 以秦岭山区典型沟谷为原型，制作直斜式水槽模型试验装置，通过改变水槽坡度、供水流量和颗粒级配，利用自动化传感器监测设备开展模拟试验，研究矿渣型泥石流启动特征，结合数值模拟揭示了影响和控制矿渣型泥石流启动的矿渣颗粒级配、沟道底床坡度、临界水量等主要因子之间的定量关系，还原泥石流的启动形成过程，总结提出顶面侵蚀、流态化、顶面侵蚀+流态化复合的矿渣型泥石流启动模式，结合野外沟谷形态、物源堆积特征以及区域降雨特征，实现对该类泥石流进行早期预测和预警，为灾害防治工作提供参考。 获批发明专利1项、实用新型专利7项，SCI论文1篇中文核心8篇，科技核心1篇，培养博士研究生2人，获批陕西省中青年科技创新领军人才1人，西安市“地区优秀人才”5人。 应用情况： 该创新成果认识以及据此形成专题研究报告、编制图集、改水工程、各类优化配置方案等成果，在秦岭典型生态区的生态环境保护修复，生态环境质量进一步改善提升，水源涵养功能和水资源的优化配置，水资源的管理和提升保障程度等方面的应用具有重要意义，被洋县水利局、汉中市测绘院、汉中市生态环境研究所、安康市汉滨区城市生活垃圾处置中心、安康市南水北调环境应急处置中心等单位，广泛应用于水资源科学管理、自然资源分析评价、生态环境研究、优化秦巴山区水源涵养和生物多样性保护、保护利用以及经济社会发展规划布局和宏观决策，推动山水林田湖草沙一体化系统化治理等领域。基于水资源优化配置的改水工程，惠及上千人民群众，有效助力和支撑了当地脱贫攻坚工作，受到多家基层政府部门的欢迎和感谢，也为秦岭地区的自然资源科学管理提供了重要的科学依据。