导读:吕海涛课题组长期聚焦的功能代谢组学方法学创新与转化应用研究本文提出适合不同生物基质功能代谢深度刻画的、时空动态可视化、精准靶向操纵的新功能代谢组学策略,期待未来应用于中药源/微生物源功能天然产物的研究
仪器信息网讯 近日,上海交大吕海涛课题组受邀在爱思维尔旗下著名药理学顶级期刊Pharmacology & Therapeutics (IF 10.557),发表功能代谢组学创新中药功能组分治疗发现研究的年度Critical Review “Functional Metabolomics Innovates Therapeutic Discovery of Traditional Chinese Medicine Derived Functional Compounds"。上海交大系统生物医学研究院吕海涛研究员为论文通讯作者、上海交大吕海涛课题组2019级硕士生王天宇同学、2020级博士生(硕转博)刘京净同学、2017博士生罗夏琳同学、和2018级博士生胡龙龙同学为论文共同第一作者。论文部分主题内容得到国家重点研发计划课题、国家自然科学基金和上海交大高层次人才启动基金的支持。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.pharmthera.2021.107824
课题组长期聚焦的功能代谢组学方法学创新与转化应用研究,本文提出适合不同生物基质功能代谢深度刻画的、时空动态可视化、精准靶向操纵的新功能代谢组学策略(V2.0),即Spatial Temporal Operative Real Metabolomics (STORM)方法, 期待未来应用于中药源/微生物源功能天然产物的发现研究,和功能代谢相关等挑战性科学问题的解决。
中药现代研究与开发核心目标是创新药物发现与开发(Drug Discovery and Development, DDD),以更好的用于不同疾病的临床预防与治疗,切实良好改善群体健康(Population Health)。鉴于中药化学物质组成和药物作用方式的复杂特性,传统方法策略尚有局限,因此中药功能组分成药性研究仍然进展缓慢(Developing Druggability)。以系统生物学理念驱动的功能代谢组学(Functional Metabolomics)策略具有很好的实践前景,或许会带来中药现代研究可预期的重大突破(Bright Future)。
本文以全新视角,从分子代谢、调控与互作角度梳理疾病发生发展与转归的分子机理与分子特征,进而从中药功能分子与疾病特征代谢分子之间的互作维度,提出功能代谢组学,用于中药功能组分治疗发现研究的优势和前景。
鉴于中药多组分的客观属性,基于现有蛋白靶点发现、验证和实践的系统总结,针对中药治疗疾病过程的分子特征与分子属性,提出适合中药功能组分研究的全新概念, 疾病功能生物标记物(Disease-Functional Metabolite Biomarker, DFMT)和系统代谢靶点(Systems Metabolic Target, SMT), 强化总结和展望Functional Metabolomics (V1.0)用于中药功能组分成药性研究的理论基础和实践潜力。此外,本文针对从系统代谢复杂属性的认知与测量出发,提出Functional Metabolomics (V 2.0)-STORM-Spatial Temporal Operative Real Metabolomics策略, 赋予功能代谢组学以更精准、动态和可操控的功能分析属性,即在实践应用中加入组织与细胞质谱成像靶向刻画 (Tissue-Cell Wide Spatial-MS Imaging),融合目标功能分子定性与定量时间代谢流动态测量 (Qualitative and Quantitative Temporal Metabolic Fluxomics),整合化学蛋白组学策略精准捕获功能调控表型(Chemical Proteomics Locking Metabolic-Functional Phenotype)以及引入体外合成化学和体内合成生物学精准合成策略(Precision-Synthesis Strategy Steering Metabolic Modifications and Modulations ),全面系统实现对具有特征疾病机理的分子进行靶点效应精准确证(SMT for Therapeutic Screening),以及中药确定功能组分的结构精准优化与改造(SMT driven Structural Optimization and Modifications),实现功能组分从治疗机理研究向良好成药性研究的跨越 (Functional Compounds based DDD) 。同时,随着STORM策略的开发,完善与升级,具有巨大潜力,可以应用于生命科学/生物医药不同领域关键科学问题的基础探索与转化应用实践。
来源于:仪器信息网
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