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第一届全国代谢组学及蛋白质组学双星峰会 | 大咖观点精彩回顾

百趣医学Biotree

2020.8.28

2020年8月21-22日，由南京江北新区生物医药公共服务平台和上海百趣生物医学科技有限公司共同组织的“第一届全国代谢组学及蛋白质组学双星峰会”线上线下双平台盛大召开。

峰会伊始，江北新区党工委委员、管委会副主任陈潺嵋和南京医科大学党委常委、副校长李建清为开幕式致辞。

会上，江北新区生物医药公共服务平台与南京医科大学第四附属医院合作共建的精准医学中心项目，与南京医科大学合作共建的质谱转化平台项目，与南京百趣生物科技有限公司合作共建的代谢组学平台项目先后签约。

代谢组学平台项目签约

随后国家健康医疗大数据（东部）中心“宁康计划”顺势启动，该“计划”是江北新区依托“基因之城”建设成果打造的个人基因检测服务项目，通过行业领先的基因测序中心和大数据存储与超算中心的专业技术能力，利用高通量测序技术为居民提供高发病种、遗传病、慢性病等筛查服务。

紧接着国内众多质谱研究领域的专家学者从不同角度分享代谢组学、蛋白质组学等领域的新发展、新技术及其在生命科学领域的新应用，内容新颖、丰富，为全国高校、医院、研究所等组学研究领域的科研人员提供了一个高水平的学术交流平台。

下面整理了各报告嘉宾演讲的主要内容，以飨读者。

夏彦恺：代谢组学分析在毒理学研究中的应用

夏彦恺教授作报告

夏彦恺教授从代谢组学和毒理学的关系以及代谢组学分析在毒理学研究中的应用和技术与大家进行分享和交流。最后，他强调了以下五点内容：

高覆盖的定量分析（多平台组合）：获得比较全、比较准确的信息。

多组学数据信息整合：代谢组学要和蛋白质组学、基因组学或者是菌群的宏基因组进行相关的调查分析或者数据整合，可以产生很多新的思路，同时也是对结果一个侧面的验证。

数据库的建立：数据库除了用开源数据库、公司数据库、仪器商数据库之外，可以针对自己研究的目标和方向建立特色数据库，将会有助于你的分析，也可以运用最新的研究成果，这样效率会高一些。

代谢组学发现向应用转化：代谢组学未来的价值一定不是仅仅用于基础研究，它未来的价值一定是运用到临床当中去，在不久的将来代谢组学会大批量运用到临床诊断中。

发展中的精准毒理学：目前，很多化合物、代谢物信息的建立都是零零散散的，用更规范、更完整的整合数据和数据库进行精准毒理学研究，对于环境化合物的危险性数据及环境毒理的危险因素进行精准的分析、一览无余的筛查和防治策略的制定等，是一个非常重要的方案。

尹慧勇：Metabolomics and metabolic flux analysis in cancer research

尹慧勇研究员作报告

尹慧勇研究员认为多组学的整合已经是研究复杂疾病的非常重要的手段。他还用生动的例子为现场的参会人员讲解代谢组学和代谢流。

代谢流和代谢组学不一样。代谢流主要反映生物体内代谢的变化，有一个时间维度在里面，就像车的流量的变化。有的时候路上的车比较多，就像我们的代谢物比较多，但它的变化不太大。代谢流的变化是什么，就是它流量的变化，车子少，但它的速度变化很大。代谢组和代谢流反映的生物体系整个代谢的变化是不一样的。

最后，他强调质谱组学、代谢组学和代谢流分析技术在肿瘤的代谢中是非常重要的，特别是做科研的老师，现在做肿瘤的代谢，做代谢流分析是必须的。

朱正江：Ion Mobility Collision Cross-Section Atlas for Known and Unknown Metabolite Annotation in Untargeted Metabolomics

朱正江研究员答疑

朱正江研究员和大家分享了代谢组学的前沿技术：离子淌度质谱技术。他认为未来5年离子淌度质谱技术肯定会成为代谢组学和脂质组学研究的一个重要主流，会替代现在的LC-MS升级为LC-IM-MS，逐渐走入到每一个实验室，因为它确实可以提供四维代谢组学和脂质组学分析。

离子淌度质谱技术最重要的核心是碰撞截面积（CCS），基于此朱正江老师团队研发了一个强大的平台——AllCCS（http://allccs.zhulab.cn），该平台支持离子淌度质谱技术的各种应用，可以帮助大家去做多维的匹配，既可以做已知代谢物的鉴定，也可以做未知代谢物的鉴定，并且免费提供给大家使用。

薛艳锋：重度限饲诱发妊娠后期湖羊母子肝脏脂质代谢紊乱的机制

薛艳锋博士作报告

薛艳锋博士给参会人员详细地讲解了该课题的研究背景、思路、过程和结论。该研究创新点为：明确了湖羊妊娠后期重度限饲对母体和胎儿肝脏代谢稳态尤其是脂质代谢的影响及其分子机制；发现了重度限饲降低妊娠后期湖羊母体和胎儿肝脏抗氧化能力，引起氧化应激；证实了PPARA/RXRA信号通路可被NEFAs所激活，也可被BHBA所抑制，激活PPARA/RXRA信号通路可减轻肝脏细胞的脂质代谢紊乱，缓解氧化应激。

吴洪强：大队列非靶代谢组学研究方案

吴洪强（BIOTREE CTO）作报告

吴洪强（BIOTREE CTO）老师着重介绍了大队列非靶代谢组学研究过程中的质量控制。那么持续时间长，样本量庞大，收集样本过程复杂的大队列研究如何做到数据准确可靠？他认为可以从以下三点着手：检测方法准确可靠；定性方面要有强大的数据库；定量时检测过程要有过程控制，数据部分要有数据质控。每一步都去把控数据质量，这样输出的结果才是一个可靠的结果，结论才是一个可靠的结论，这样研究才有意义，否则基础打不牢，上层建筑也是不牢固的。

姚卫峰：代谢组学助力中药经典名方二至丸药效物质及作用机制研究

姚卫峰教授作报告

姚卫峰教授报告的内容主要分为两个部分：基于整合代谢组学的二至丸作用机制研究和基于细胞代谢组学的二至丸药效物质研究。

整合代谢组学在获得不同分析平台、不同来源生物样品的代谢组学数据后，综合分析显著性代谢物及其代谢通路，拓宽了显著性代谢物的搜寻范围，可以为中医药多途径、多靶点的整体调控作用理论研究提供依据。

体外药理研究具有快捷迅速、敏感特异、条件易控等优点，在药物的活性筛选、毒性评价与深入的细胞分子药理等研究中起重要作用。中医药作用机制研究和药效物质筛选可借鉴之，如细胞代谢组学。

细胞代谢组学：利用高通量的检测技术对细胞内外的小分子代谢物进行定性和定量分析研究，观察细胞内外代谢物的浓度变化，从整体的角度系统全面地观察细胞水平上代谢变化及其机制的一种代谢组学。

胡泽平：代谢组学：从分析技术到疾病代谢研究与治疗靶点发现

胡泽平研究员作报告

胡泽平研究员在报告中指出代谢异常在疾病发病机制中起关键作用；疾病代谢机制研究将提供药物新靶标；代谢组学是疾病代谢机制研究的重要技术。

胡老师建议：如果你一定要去看非常独特的一些生物标志物，或者非常少见的代谢物可以选择非靶向代谢组学，可能你必须选择非靶向代谢组学，但是你在做一些常规的生物标志物或者你想做功能和机制的研究，靶向代谢组学和非靶向代谢组学都可以满足你的要求。

最后，胡老师强调代谢组学确实是非常重要的工具，通过发展新型技术，帮助我们研究疾病的代谢，发现疾病的代谢机制，进而发现新型的治疗靶标。

刘志鹏：代谢物溯源在肠道微生态中的研究应用

对于人体来说最主要的研究路线就是三大条：case control 相关研究去找里面的差异；根据人群时间队列研究；人群干预实验研究。通过不同的方向去找到对应的显著性的差异，看哪些是共同的影响因素，将这些因素通过动物实验再去验证，进而转化到临床、人体真实的使用上。

段大跃：精准医学之表型组学新释

段大跃教授作报告

现代西医基于某个生理系统或器官的病理变化的一个或多个临床表型（clinical phenotype）来定义“疾病”和进行疾病的分类（taxonomy）及诊断和治疗系统，与现代基因组学、蛋白质组学、代谢组学等对疾病的认识严重不匹配，需要从根本上改变为以临床表型组（clinical phenome）精确定义“疾病”和分类诊治系统，即所谓“精准医学"。

传统中医学因时、因地、因人制宜地根据整体机能动态变化的病因、性状、部位、范围、环境等要素的综合临床表现定义为“证候”即临床表型组（clinical phenome）进行疾病的分类（taxonomy）及辨证论治，实际上就是临床表型组学（clinical phenomics）的具体应用。

中医证候表型组学，通过建立证候队列和数据库，整合应用基因组学、蛋白质组学、代谢组学、表观基因组学、宏基因组学等最新前沿科学技术对中医的证候、方剂及新药开发以及辨证论治理论和临床实践进行系统研究，对于中医辨证论治理论和临床实践、方剂药理机制及新药研究开发的意义，不仅仅在于它是否能将中医临床循证以全新的整合组学概念来进行科学的总结和定义，而且更重要的是可以为解决精准医学时代西医学所面临的如何对疾病进行重新定义提供指导思想，而使目前西医以人体器官甚至细胞或分子表型为基础的疾病定义和分类，提高到一个新的整体水平，以表型组来对疾病进行定义和分类，创立新的精准医学。

表型组学方法将作为基因组学、蛋白质组学、代谢组学分析的有效对应方法，逐渐成为新世纪生命科学研究的前沿领域而得到飞速发展。随着人们将表型组学系统性地与基因组学、蛋白质组学、代谢组学等研究的有机结合的不断深入，必将出现更令人振奋的成果，这些成果将很快应用于人类健康、疾病预防、临床诊断和治疗各个方面，实现现代医学的革命性转化。

田志新：结构特异定量N-糖蛋白质组学及在新冠病毒重组疫苗及癌症潜在生物标志物分析中的应用

田志新教授作报告

田志新教授主要致力于结构特异定量N-糖蛋白质组学方法的开发，实现位点和结构，尤其是结构特异性的解析，可以去赋予它结构诊断性质，是串联质谱特有的特征。田教授将N-糖蛋白组研究应用于新冠病毒重组疫苗和癌症潜在生物标志物中，取得不错结果。现在这一方法正逐渐在细胞模型、临床的癌组织、癌旁组织、血清对照中进行研究。

程剑辉：METHOD DEVELOPMENT AND PROTEOMIC APPLICATIONS OF NONAQUEOUS CAPILLARY ELECTROPHORESIS MASS SPECTROMETRY

程剑辉博士作报告

随着蛋白质谱技术的发展，发现会存在有些分析物无法溶解于水，有时候蛋白量少无法满足检测需要的情况，因此，针对现有的蛋白质谱技术LC-MSMS，陈大勇老师团队进行了毛细管电泳质谱技术的研究，取得不错的结果：样本需求量更低，不错的肽段鉴定个数，对于短肽和长肽检出率更好。通过毛细管电泳质谱技术，可对不溶性的代谢组和脂质组进行很好的研究，同时可适用于蛋白大分子和O-糖蛋白组的研究。新的毛细管电泳质谱技术为不同研究对象提供更多更广的可能。

张旭敏：蛋白质末端组学的研究

张旭敏研究员作报告

在蛋白质组学研究里面蛋白质修饰往往发挥重要的生物学作用。蛋白质末端存在多种多样的修饰，N端发现的比较多，C端研究的较少，主要原因是鉴定方法一直没有得到很好的突破。通常蛋白质的C-端容易发生甲基化，酰胺化，而N-端容易发生乙酰化，N-端乙酰化与蛋白各种功能都息息相关，比如蛋白组装、稳定性和活性、蛋白质降解、细胞凋亡、亚细胞定位。因此，研究蛋白质末端有很重大的生物学意义。

张旭敏老师对末端蛋白组学进行了深入研究，针对N-末端乙酰化蛋白组研究，主要在富集方法上进行优化，采用ENCHANT富集法，可以实现更高的蛋白质鉴定能力，结果与常规蛋白质组分析具有很好的互补性；同时对C-末端也进行了研究，构建了目前最大的C-末端库。为蛋白质的末端研究提供了很好的技术路线和科学参考，具有重要的科学意义。

黄敏：超高分辨Orbitrap质谱-蛋白质科学研究的利器