上海交通大学上海交大系统院吕海涛课题组多维度刻画具有潜在临床对应性的实验性急慢性肝炎的功能代谢特征谱

肝脏作为人体最主要的代谢和解毒器官,极易受到病毒、酒精、有毒物质、免疫缺陷及代谢过载(Metabolic overload)等因素的影响而导致急性肝炎的发生,而持续性的代谢紊乱则会推动病程进展为慢性肝炎、肝纤维化甚至不可逆的肝硬化或肝癌。目前,全球肝炎发病率正逐年递增,由于致病因素的复杂性,且缺乏对急慢性肝炎特征功能分子的精准认知,临床上对急慢性肝炎诊疗仍处于相对模糊状态,不做严格区分,常常不能实现最理想的防治。针对这一挑战,本研究采用功能代谢组学研究策略(Functional metabolomics),其深度融合多组学方法和前沿生命分析方法,重点发现和表征能够用于急慢性肝炎精准区分的功能代谢物和相关代谢通路,以实现两种肝炎的精准功能表型区分与分子认知。

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本研究通过生命组学和前沿技术深度融合的功能代谢组学策略,获得如下创新发现,(1) 基于精准靶向质谱组学(靶向代谢组学和靶向脂质组学)构建实验性急慢性肝炎的专属特异性功能代谢特征谱,其具有革新肝炎分子诊断分型和未来治疗发现的潜力。(2) 研究发现,急性肝炎主要引起嘌呤循环和氨基酸代谢紊乱;慢性肝炎主要扰动胆汁酸代谢和特征脂代谢。(3)通过特征性脂代谢解析慢性肝炎的新功能机制,即多不饱和脂肪酸向单不饱和脂肪酸转化能力的增强可促进慢性肝炎的发展。(4)肝炎的发生会引起肠道菌群的组成和结构的改变,其中慢性肝炎的发生与肠道菌群代谢更为密切关联,即特异性P菌属和M菌属调控三酸酸循环功能代谢物的生物合成,促进慢性肝炎的发生。(5)功能基因关联分析与功能挖掘确证上述肝炎的功能代谢发现,且具有一定临床对应性(可及性临床样本与动物样本血清代谢组趋同类比分析),证明可以进一步基于本动物模型开展肝炎更深层次的功能代谢组学研究,其发现用于支持肝炎临床的创新诊疗与新药研发。

基于上述发现的研究论文“Functional metabolomics revealed functional metabolic-characteristics of chronic hepatitis that is significantly differentiated from acute hepatitis in mice”已经在著名药理学杂志Pharmacological Research在线发表。

上海交大2019级硕士研究生王天宇同学为论文第一作者;2018级博士研究生胡龙龙同学、2020级博士研究生刘京净同学、2021级硕士生夏慧玉同学、东方肝胆医院陆炯炯博士和SCIEX中国肖梦晴工程师参与合作发表;上海交大吕海涛研究员为论文通讯作者。本研究得到国家重点研发计划课题、国家自然基金面上项目、上海市自然基金、和国家转化医学中心(上海)重点项目等基金支持。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.phrs.2022.106248

通讯作者简介:吕海涛博士,上海交通大学系统生物医学研究院研究员/博士生导师, 英国皇家化学会会士(FRSC), 英国皇家生物学会会士(FRSB),TALENT-100和绿色通道引进高层次人才,Faculty Opinions (F1000 Prime)Faculty 专家, QUT校长特聘教授席,澳门科技大学兼职教授/博导,功能代谢组科学实验室主任, 上海院士专家工作站(专家级) 首席专家。主要研究方向:生命健康交叉应用驱动的下一代功能代谢组学研究(STORM和STORM+)。先后主持国家重点研发计划课题和国家自然科学基金等10多项课题;相关领域权威杂志发表SCI检索论文56篇,ESI高被引2篇,它引2000余次;共同主编Wiley英文著作章节1篇和中药专著作1部;国外著名大学和高水平学术会议邀请报告40多次。兼任中国生物物理学会代谢组学分会副秘书长,中国中西医结合学会分子生药学专委会常务委员,世中联中医药免疫学专委会常务理事;中国药理学会中药与天然药物专业委员会(青委会)常务理事;任Pharmacological Research (Q1 TOP) (Section)主编,曾任Phytomedicine (Q1 TOP)副主编,Proteomics编委,Acta Pharmaceutica Sinica B (Q1 TOP)青年编委;国家自然科学基金委、 澳大利亚NHMRC基金会和香港HMRF基金会评审专家, 澳门大学等Faculty Promotion评审专家;安捷伦科技全球竞争性ACT-UR奖获得者。

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