共话数据密集型环境下组学研究的新发展——2021年代谢组学与暴露组学高端论坛成功召开

仪器信息网讯 2021年6月11日，由中国科学院大连化学物理研究所主办的“代谢组学与暴露组学高端论坛”在美丽的滨城大连成功举办。会议主题为代谢组学和暴露组学新技术及其在健康研究中的应用，会议为期2.5天，共吸引参会嘉宾超过300位。仪器信息网作为本届会议的支持媒体全程报道本次盛会。

会议现场

会议开幕式上，中国科学院大连化学物理研究所李先锋研究员和大会主席中国科学院大连化学物理研究所许国旺研究员分别致辞。

中国科学院大连化学物理研究所副所长 李先锋研究员致辞

中国科学院大连化学物理研究所许国旺研究员致辞

在致辞中，许国旺研究员对各位专家学者的到来表示欢迎，向大家介绍了本次会议的举办背景。他介绍到，代谢组学是生命体中内源性代谢物的总称，而暴露组是指一个人从出生至生命结束全过程各种暴露的总和。人类的健康或疾病状态是由环境和遗传因素共同作用决定的，环境中的有毒有害物质的接触暴露直接影响人类的身心健康和生活质量。可以说代谢组学主要研究内源性代谢物，而内源性代谢物同时也受遗传、环境的影响，因此暴露组学可以促进以组学为手段的暴露/疾病标志物的研究。

基于此，本次会议围绕代谢组学与暴露组学研究过程中的关键科学问题，邀请到分析化学、生物、医学以及生物信息学等多领域的专家学者分享最新的研究进展，共同探讨代谢组学与暴露组学研究的新技术、新应用的发展。

报告题目：数字健康

报告人：中国科学院大连化学物理研究所 杨胜利院士

2017年美国FDA明确提出数字健康概念，2018年《自然杂志》专门在创刊号里阐述数字化医学和数字健康。数字化医学即用数字工具提升医疗实践，以高度精准和集成的个性化为目标。数字健康指利用人体传感器和数字模型追踪复杂的生命系统，并以此为基础，将大数据、云计算和人工智能整合到数字医学范围里。

杨院士在报告中还提到，生物医学大数据主要由生命组学、医学大数据、移动传感器三部分组成。此外，生物医学信息还包括环境信息和交通运输信息，高度异质性的大数据库。

报告题目：基于离子液体的蛋白质组学分析进展

报告人：中国科学院大连化学物理研究所 张玉奎院士

蛋白质组学的深入研究有助于加深对蛋白质功能的认识，但是蛋白质在非水相中的溶解性及稳定性是蛋白质化学研究的难题之一。离子液体以其独特的可修饰、调变的阴阳离子结构以及优良的物理化学性质被应用于蛋白质的溶解及稳定研究中。

报告中，张玉奎还表示，随着完成蛋白质组调查的进度放缓，蛋白质组学领域已从蛋白质的鉴定和分类转移到探索其生物学功能和疾病相关性的研究。随后，张玉奎详细介绍了其团队基于离子液体的单一蛋白质分析、蛋白质组分析以及离子液体在透析病研究中的应用进展。

报告题目：肠道菌群与代谢调节

报告人：上海交通大学附属瑞金医院 王卫庆教授

肠道菌群参与营养感知、吸收，调节宿主代谢免疫等，维持宿主能力代谢稳态。目前的研究表明，肠道菌群通过其产生的代谢物调节宿主摄食行为、能量吸收、消耗等各个过程。

报告介绍到目前的一些干预手段，包括二甲双胍、阿卡波糖等药物以及代谢手术均可改变肠道菌群结构和相关代谢物组分，起到代谢改善作用。随着对微生物功能和生理作用越来越深入的认识，靶向肠道菌群的干预手段将为肥胖、代谢性疾病治疗提供新的思路。

报告题目：成组毒理学与暴露组学

报告人：中国科学院生态环境研究中心 江桂斌院士

成组毒理学是以生物效应为导向，自上而下筛选和鉴别真实环境中具有环境和健康风险的化学物质。其整合了毒理学、分子生物学、分析化学和机器学习等领域的研究思路和方法。而暴露组学的目标是找到相关健康结局的生物标志物，并得到其与暴露因素之间的相关性，进而确定暴露源。

报告介绍了成组毒理学与暴露组学相结合的研究最新进展，发现成组毒理学对潜在健康风险的发掘可能为暴露组学病例组中其他健康结局的早期标志物提供方向。

报告题目：多靶标解析助力精准诊疗：从“硅基运算”到“分子运算”

报告人：中国科学院肿瘤与基础医学研究所、湖南大学、上海交通大学分子医学研究院 谭蔚泓院士

生命科学由点及面，有海量的数据，同时人类的疾病复杂性、多样性，要实现高效疾病诊疗，必须基于海量数据和多参数的表征。谭蔚泓院士提出，要利用高通量测量技术，结合多个识别疾病标志物的分子探针，对病人样本进行疾病标志物分子特征的甄别和定量测定。此外还需利用人工智能和大数据科学进行解析，从而为疾病诊断提供精准图谱，判断各种亚型特征。

报告以核酸适体为例，其被称为“科学家的抗体”，由15-60个碱基组成，能识别靶标的单链DNA/RNA、具有高亲和力，高特异性、靶标范围广等特点，是精准药物治疗和临床诊断的新工具。基于此，谭院士团队开展了主要使用以活细胞为筛选靶标的核酸适体细胞筛选新方法（Cell-SELEX），这种方法可在标志物未知条件下为靶细胞的分子识别提供全新的化学途径。

报告题目：从小分子看健康：代谢组学和暴露组学为人民健康保驾护航

报告人：中国科学院大连化学物理研究所许国旺研究员

代谢组学是测量所有分子量小于1500的内源性代谢物，通过数据采集和数据分析进行生物解释。而2005年暴露组学的概念被首次提出，其关注个体一生中所有暴露的测量及这些暴露如何与疾病建立联系。当前研究多采用高分辨质谱技术与分析组织或体液中有害物质（暴露组）的含量及代谢组的改变，揭示这些物质与疾病发生发展的关系。

许国旺介绍到，代谢组学和暴露组学中涉及的内源性和外源性化合物至少50万种，其化学性质各异，浓度差别也巨大。在体外，外源性化合物比内源性代谢物的浓度要低1-2个数量级，因此，暴露组学研究的关键是在更大的浓度范围内实现“全”覆盖检测。不仅如此，未知化学物质结构鉴定、分析仪器和方法的灵敏度、重复性等都对研究提出了挑战。

基于此，报告进一步介绍了许国旺团队开发了从单细胞、动物到大规模人群样品中小分子研究的一系列新方法。其团队先后建立了基于多维色谱-质谱联用的新方法，实现代谢组和暴露组的高覆盖检出等。报告还介绍了其团队将建立的方法用于肝癌、糖尿病、高尿酸血症等重大慢病研究，试图揭示与疾病相关的风险因子、预警标志物几代谢水平上的分子机制的相关研究进展。

现场情况

墙报展示

报告题目：基于微纳探针的单细胞测量与分析策略

报告人：南京大学 徐静娟教授

报告题目：质谱成像技术在环境毒理学研究领域的应用进展

报告人：香港浸会大学 蔡宗苇教授

报告题目：A Pharmaco-genomic Landscape in Human Liver Cancers-From cell lines to patients

报告人：中国科学院上海生命科学研究院生物信息中心 李亦学研究员

报告题目：代谢组学研究中痕量代谢物发现及精细结构鉴定新技术

报告人：SCIEX中国 郭立海博士

报告题目：Lipidome in non-alcoholic fatty liver disease:impacts of environmental exposures,pathways,and biomarkers

报告人：图尔库大学 Matej Oresic教授

报告题目：农药污染与生物分析

报告人：江南大学 吴晓玲教授

报告题目：血中化学残留物与慢病的关联研究

报告人：中国科学院大连化学物理研究所 刘心昱副研究员

报告题目：人体内暴露组学中的分析方法新挑战

报告人：中国科学院生态环境研究中心 刘倩研究员

大会第二天，13位来自分析化学以及生物和医学领域的专家带来代谢组学与暴露组学相关研究的精彩报告分享。

报告题目：单细胞代谢物的高通量质谱分析

报告人：清华大学 张新荣教授

报告题目：纳米材料辅助亚细胞代谢组学研究

报告人：中国科学院大连化学物理研究所 石先哲副研究员

报告题目：Analysis of chromatography-mass spectrometry data based on achine learning 

报告人：中南大学 卢红梅教授

报告题目：基于代谢网络分析的标志物确定算法及应用

报告人：大连理工大学 林晓惠教授

报告题目：从30天到30分钟：代谢组学数据的实时、融合、智能分析研究与应用

报告人：大连大学 曾仲大教授

报告题目：多维度有机质谱流式细胞分析——单细胞中蛋白质和代谢物的同时分析

报告人：北京大学 白玉副教授

报告题目：质谱成像空间代谢组学方法及其应用研究进展

报告人：中国医学科学院北京协和医学院药物研究所 贺玖明研究员

报告题目：基于离子淌度质谱的多维代谢组学技术

报告人：中国科学院生物与化学交叉研究中心 朱正江研究员

报告题目：基于高分辨质谱的代谢组规模化定性新技术研究

报告人：中国科学院大连化学物理研究所 路鑫研究员

报告题目：情绪、代谢，与肿瘤——当情绪遇到了身体

报告人：大连医科大学 刘强教授

报告题目：从肝炎到肝癌的暴露组学研究与对肿瘤精准治疗的思考

报告人：重庆医科大学 廖勇教授

报告题目：食品污染物暴露组解析和总膳食研究 

报告人：国家食品安全风险评估中心 吴永宁研究员

报告题目：环境小分子调控表观遗传与毒理效应

报告人：中国科学院生态环境研究中心 汪海林研究员

优秀墙报获得者合影

本次会议还得到了上海爱博才思分析仪器贸易有限公司（SCIEX公司）、艾杰尔飞诺美、赛默飞世尔科技(中国)有限公司、大连达硕信息技术有限公司、上海析维医疗科技有限公司、沈阳汇佰生物科技有限公司、大连绿竹科技有限公司等企业的倾情支持。

与会代表合影

会务组合影