功能代谢组学新方法及其在前列腺癌研究中的应用
批准号:
21934006
项目类别:
重点项目
资助金额:
300.0 万元
负责人:
许国旺
依托单位:
学科分类:
分离分析
结题年份:
2024
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
许国旺
中文摘要
代谢组学是研究内源性代谢物变化的科学,已被用于疾病分型和标志物发现等。如何解读和利用代谢组学获得的大数据,并与重要生物功能相关联是该领域研究的重点和难点,也是世界各国竞争的焦点。本项目围绕“与重要生物学事件相关的关键生物分子及其途径挖掘”这一科学目标,拟从非靶向代谢组质谱信号的高效获取与规模化定性、关键生物分子及相关途径锁定和生物功能确证三方面发展功能代谢组学研究的新策略。发展UHPLC-HRMS弱质谱信号识别算法和分子结构关联网络的规模化定性方法,以实现代谢组信息的深度注释。构建多层次分子互作网络,锁定关键生物分子及途径。以前列腺癌(PCa)为例,对关键生物分子及途径进行挖掘,通过生物学验证阐释PCa发生发展的分子机制。本项目的实施可为生物功能研究和确证提供重要指导,为疾病治疗提供靶点,并进一步拓展代谢组学的深度和广度。
英文摘要
Metabolomics is the science of investigating metabolic phenotypes based on the slight variations in endogenous metabolites. It has been a powerful tool for the purpose of disease classification and metabolic biomarker discovery. Recently, how to interpret and utilize big data obtained by metabolomics and define the active metabolites related with important biological functions, has been the focus and puzzle of the research in the field of metabolomics. It has also been the competitive focus all around the world. To this end, the present project aims to develop novel functional metabolomics strategies via focusing on the scientific goal of “mining the key biological molecules and related pathways associated with important biological events”. Our goal will be achieved from three aspects including: i) high-efficiency acquisition and large-scale identification of non-targeted metabolic mass spectrum signal; ii) locking of key biological molecules and related pathways; and iii) confirmation of biological function of key biomolecules. It is anticipated to realize the effective annotation of metabolome information through developing the recognition algorithm of weak mass spectrum signal and the large-scale qualitative method based on Molecular Structure Association Network. Based on this, a multi-level molecular interaction network will be constructed to lock the key biomolecules and related pathways. In the end, prostate cancer (PCa) will be used as an application example. The relevant key biological molecules and related pathways of PCa will be excavated and the molecular mechanism related to the development of PCa will be explained via the biological verification. The implementation of this project can provide important guidance for biological function research and verification, provide a target for disease treatment, and further expand the depth and breadth of metabolomics.
本项目围绕非靶向代谢组学技术创新及其在重大生物学事件中的应用,重点突破了质谱数据高效采集、代谢组规模化定性、人工智能驱动的代谢数据解析及生物功能验证等关键技术,构建了一套高效的代谢组数据采集、深度注释与功能解析体系,大幅提升了非靶向代谢组信息的挖掘深度和效率,实现了与重要生物学事件相关的关键代谢分子及其作用途径的精准锁定。在此基础上,项目以重大疾病临床医学需求为导向,系统识别了肿瘤、肝衰竭、糖尿病视网膜病变等疾病相关的关键代谢分子及其作用机制,并成功应用于疾病早期诊断、生物标志物发现及精准治疗策略开发,显著提升了代谢组学在临床医学中的应用价值。.本项目研究成果已在国内49家科研及医疗机构推广应用,实现组学技术服务收益1200余万元。与12个国家29个顶尖代谢组学团队合作,共同编制了《基于质谱的代谢组学技术指南》,推动了代谢组学领域的国际标准化进程。在Nat. Methods、Nat. Commun.、TrAC、Anal. Chem.、Cell Metab.、Nat. Metab.和Adv. Sci.等国际权威期刊发表论文66篇,申请发明专利18项(授权5项),登记软件著作权1项。在国际会议做大会特邀报告3次、分会邀请报告8次;项目负责人担任执行主席组织全国色谱报告会2次,担任主席组织国际HPLC学术会议1次。此外,本项目在代谢组学高覆盖分析方面的创新性突破,荣获2020年度中国分析测试协会科学技术奖特等奖。项目实施期间,共培养博士研究生22人,博士后4名。研究成果推动了我国代谢组学前沿技术的发展与国际竞争力提升,同时也为重大疾病的代谢机制研究和临床医学的转化应用提供了重要支撑。
发展新型质谱和多组学的分析策略用于发现和研究肌代谢因子对糖尿病预防的正面效果
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批准号:--
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项目类别:国际(地区)合作与交流项目
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资助金额:--
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批准年份:2021
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负责人:许国旺
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依托单位:
全暴露组关联研究(EWAS)新方法及其在肝癌风险因子发现中的应用
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批准号:21876169
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项目类别:面上项目
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资助金额:66.0万元
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批准年份:2018
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负责人:许国旺
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依托单位:
复杂生物体系中关键功能代谢物筛选的新方法、新技术研究
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批准号:21435006
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项目类别:重点项目
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资助金额:350.0万元
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批准年份:2014
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负责人:许国旺
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依托单位:
胶质瘤IDH突变对乙酰辅酶A相关代谢的影响
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批准号:81472374
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项目类别:面上项目
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资助金额:72.0万元
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批准年份:2014
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负责人:许国旺
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依托单位:
低丰度重要代谢物的LC-MS分析
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批准号:21175132
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2011
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负责人:许国旺
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依托单位:
基于代谢组学的食品安全检测新方法和新技术研究
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批准号:20835006
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项目类别:重点项目
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资助金额:200.0万元
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批准年份:2008
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负责人:许国旺
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依托单位:
类脂分析的方法学研究
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批准号:20675082
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项目类别:面上项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2006
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负责人:许国旺
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依托单位:
GCxGC用于中医方剂的物质基础和作用机理研究
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批准号:90209048
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:22.0万元
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批准年份:2002
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负责人:许国旺
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依托单位:
复杂体系分析的全二维气相色谱-飞行时间质谱方法学研究
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批准号:20175028
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项目类别:面上项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2001
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负责人:许国旺
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依托单位:
砷形态分析用的固相萃取—毛细管电泳偶合系统研究
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批准号:29975029
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项目类别:面上项目
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资助金额:13.0万元
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批准年份:1999
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负责人:许国旺
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依托单位:
毛细管电泳和神经元网络用于癌症病人体液中核苷的研究
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批准号:29775024
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项目类别:面上项目
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资助金额:15.0万元
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批准年份:1997
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负责人:许国旺
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依托单位:
国内基金
海外基金