質譜技術實踐與應用研討會｜一文看懂什么是代謝組學！

2022.9.01

　　代謝組學是系統生物學的重要組成之一，與基因組、轉錄組、蛋白組共同解釋了生命體從微觀 DNA 分子到分泌小分子代謝物的整個變化過程。代謝組學側重體現機體正在發生的事情，與表型關系更加緊密。

　　代謝組學通過檢測生物體被擾動后小分子代謝物的變化，發現其種類、數量及其變化規律，其研究對象大多是分子量在 1500 Da 以下的小分子物質，如糖、有機酸、脂質、氨基酸、芳香烴等。

　　代謝組學的萌芽與發展

　　在中國古代，代謝組學就已經萌芽。中醫用螞蟻鑒別糖尿病癥，就是一個典型的案例。

　　不過直到 20 世紀初，Nicholson 等人利用核磁共振技術分析了大鼠的尿液，代謝組學這個概念才被正式提出。

　　隨著人類基因組計劃的完成，精準醫療概念的推廣，AI 大數據的發展應用，代謝組學進入了發展的黃金時期，被廣泛應用于生命科學的各個領域。

　　現代代謝組學

　　現代代謝組學借力于高通量技術檢測平臺的發展，其研究過程包括樣本的前處理，高分辨質譜儀上機檢測，海量數據庫注釋和挖掘。根據研究目的的不同，代謝組學目前主流的方法有非靶向代謝組學及靶向代謝組學。

　　非靶向代謝組學是一種無偏向的分析技術，多用于發現型研究，也常被稱為“發現組學”；靶向代謝組學則是針對某一類特定代謝物進行分析，往往適用于目標明確的研究。

　　Saleh Alseekh et al., 2021

　　代謝組學面臨的問題

　　雖然代謝組學的應用非常廣泛，但其自身的發展也存在一些需要解決的問題。由于代謝物種類多樣且濃度差異大，代謝物的分析仍然存在多方面的挑戰。傳統的研究從小樣本擴展到更大的樣本量，需要更高通量的檢測；樣本量有限，就需要分析方法靈敏度更高；從器官到組織到細胞，逐級消除異質性，需要研究更加精細化。面對高通量、高靈敏度、高精細化的種種需求，代謝組學也在不斷地創新和縱向延伸。

　　而空間代謝組學的提出，有效解決了異質性問題，不僅能實現定性定量，同時增加了定位能力，還原位置信息。隨著單細胞測序的成熟，單細胞蛋白的發展，代謝組學也在朝著單細胞技術尋求突破，一代又一代學者孜孜不倦的求索，代謝組學技術將會在各個領域發揮更大的價值。

　　質譜技術實踐與應用研討會

　　Eppendorf 公司聯合蘇州帕諾米克生物醫藥科技有限公司（簡稱“諾米代謝”）舉辦本次研討會，邀請到質譜組學研究領域的專家學者，分享質譜組學的技術和實踐、質譜研究成果及其在生命科學領域的最新應用，共同探討組學技術前沿，共同努力推進生命健康事業的蓬勃發展！

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　　嘉賓介紹

尹慧勇，研究員

中國科學院上海營養與健康研究所

　　研究員（二級），博士生導師；中科院營養代謝與食品安全重點實驗室，脂代謝與營養相關疾病課題組組長；上海科技大學生命與技術學院特聘教授；營養與代謝質譜分析中心首席科學家。本科畢業于同濟大學化學系, 先后在中科院上海有機化學研究所與美國范德堡大學化學系獲得獲碩士、博士學位。2002 起在范德堡大學醫學院臨床藥理部任教職，分別于 2005 年和 2009 年晉升為研究助理教授和副教授。2007 年至 2009 年兼任范德堡大學新藥開發項目藥代動力學（DMPK）中心主任。2011 年 9 月作為“海外杰出人才”引進到中科院上海生科院營養所，任研究員和脂肪酸代謝與營養相關疾病研究組組長，并負責創建營養與代謝質譜分析中心。2011 年 11 月入選首批”上海 QR 計劃”, 獲“上海特聘專家”稱號；2012 年 4 月，入選中科院“BR 計劃”，獲擇優支持； 2021 年 12 月入選基金委外國資深研究學者；入選 2021 年斯坦福全球 2%頂尖科學家名單。從 2008年成立獨立實驗室以來，作為 PI 和 Co-Investigator 主持和參與了多個美國 NIH研究項目（包括 RO1 和 PO1 項目）；自 2011 年回國以來，主持中國自然科學基金委重點項目、面上項目、重大研發計劃培育項目、科技部重點研究項目, 以及與國際國內知名企業的橫向項目、中科院重大專項等。擔任科技部重點研究項目(973)會評專家、基金委重大研究計劃重點、培育項目函評專家、重大項目中期會評專家、國際合作項目評審專家、上海市科委外國高層次人才（QR）項目會評專家等。發表 SCI 論文 156 篇, 近年來以通訊或第一作者發表在 Nature Cancer, JCI,Hepatology, Arthritis & Rheumatology, Plos Biology, JCEM, JACS, Chem. Rev., Redox Biol., FRBM, JBC 等，H-Index 56，論文引用 10500 余次，多篇合作論文發表于Nature, Science, Cell Metab., NCB 等。現擔任國際期刊自由基生物與醫學編輯(FRBM, IF 8.1), 以及 Redox Biology (IF 11.80)等 6 個國際期刊編委。

呂海濤，研究員

上海交通大學

　　呂海濤博士，上海交通大學系統生物醫學研究院研究員/博士生導師, 英國皇家化學會會士（FRSC）, 英國皇家生物學會會士（FRSB），TALENT-100 和綠色通道引進高層次人才，Faculty Opinions (F1000 Prime)Faculty 專家， QUT 校長特聘教授席，澳門科技大學兼職教授/博導，功能代謝組科學實驗室主任, 上海院士專家工作站(專家級) 首席專家。

　　主要研究方向：生命健康交叉應用驅動的下一代功能代謝組學研究(STORM 和 STORM+)。先后主持國家重點研發計劃課題和國家自然科學基金等 10 多項課題；相關領域權威雜志發表 SCI 檢索論文 57 篇，ESI 高被引 2 篇，封面論文 3 篇；共同主編 Wiley 英文著作 1 部和中藥專著 1 部；國外著名大學和高水平學術會議邀請報告 40 多次。兼任中國生物物理學會代謝組學分會副秘書長，中國中西醫結合學會分子生藥學專委會常務委員，世中聯中醫藥免疫學專委會常務理事；中國藥理學會中藥與天然藥物專業委員會(青委會)常務理事；任Pharmacological Research (Q1 TOP) （Section）主編，Royal Society Open Science (Q1) 副主編，曾任Phytomedicine (Q1 TOP)副主編， Proteomics 編委，Acta Pharmaceutica Sinica B (Q1 TOP)青年編委；國家自然科學基金委、澳大利亞 NHMRC 基金會和香港 HMRF 基金會評審專家；澳門大學等 Faculty Promotion 評審專家；安捷倫科技 ACT-UR 獎獲得者。