該研究通過(guò)PacBio?HiFi、ONT超長(zhǎng)讀長(zhǎng)和Hi-C測(cè)序技術(shù)，首次完成了紅色胡蘿卜高代自交系TXH4的端粒到端粒（T2T）無(wú)間隙基因組組裝，并系統(tǒng)闡明了關(guān)鍵基因調(diào)控番茄紅素特異性富集的分子機(jī)制，為胡蘿卜品質(zhì)育種提供了重要理論依據(jù)與技術(shù)支撐。百邁客生物為該研究提供了三代測(cè)序及相關(guān)分析服務(wù)。

研究背景

胡蘿卜（傘形科Daucus?carota）作為全球重要的根莖類(lèi)蔬菜，富含多種類(lèi)胡蘿卜素。非紫色胡蘿卜根色的差異主要源于類(lèi)胡蘿卜素組成和含量的不同，例如橙色胡蘿卜中富含α-胡蘿卜素和β-胡蘿卜素，黃色胡蘿卜則以葉黃素為主。

紅色胡蘿卜因富集番茄紅素而呈現(xiàn)獨(dú)特的紅色，在18世紀(jì)傳入中國(guó)后長(zhǎng)期占據(jù)東亞市場(chǎng)的重要地位。其中，“透心紅”TXH4是我國(guó)西北地區(qū)廣泛栽培的地方品種，因其優(yōu)異的耐貯性、抗逆性及高番茄紅素含量等特質(zhì)，在生產(chǎn)中備受青睞。番茄紅素作為一種高價(jià)值天然抗氧化劑，其在TXH4中的特異性高效積累機(jī)制，長(zhǎng)期以來(lái)未被系統(tǒng)解析。

隨著基因組學(xué)技術(shù)的發(fā)展，構(gòu)建高質(zhì)量參考基因組成為解析這一問(wèn)題的關(guān)鍵。然而，此前僅有兩個(gè)橙胡蘿卜品種（黑田型（Kurodagosun）、南特型（Nantes））完成T2T基因組組裝，紅胡蘿卜的基因組資源仍屬空白。

材料及方法

為解析上述科學(xué)問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)選取紅色胡蘿卜高代自交系TXH4為材料，采用了前沿的多平臺(tái)測(cè)序技術(shù)進(jìn)行無(wú)間隙的端粒到端粒（T2T）基因組組裝。

具體技術(shù)路徑包括：利用PacBio?HiFi測(cè)序保證序列準(zhǔn)確性，結(jié)合Hi-C技術(shù)進(jìn)行染色體水平輔助組裝，并借助ONT的超長(zhǎng)讀長(zhǎng)數(shù)據(jù)攻克復(fù)雜基因組區(qū)域的組裝難題。這種整合策略最終獲得了高質(zhì)量的TXH4完整參考基因組。在此基礎(chǔ)上，研究通過(guò)比較基因組學(xué)（與已發(fā)表的橙色胡蘿卜T2T基因組對(duì)比）、KEGG?通路分析、代謝組學(xué)與轉(zhuǎn)錄組學(xué)聯(lián)合分析，并結(jié)合轉(zhuǎn)基因功能驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)探究了番茄紅素積累的遺傳基礎(chǔ)。

研究結(jié)果

TXH4高質(zhì)量基因組特征及變異解析

該研究成功組裝了TXH4的T2T無(wú)間隙基因組。與兩個(gè)橙色胡蘿卜參考基因組（黑田型、南特型）比較，分別鑒定出2,466,422和2,037,986個(gè)SNP，以及500,579和474,704個(gè)InDel。更重要的是，KEGG通路分析發(fā)現(xiàn)，類(lèi)胡蘿卜素生物合成通路中的基因富集了大量TXH4的特異性變異，初步揭示了紅色類(lèi)胡蘿卜素的積累模式與南特、黑田五寸等橙色胡蘿卜存在顯著差異。

圖1-9個(gè)物種之間的比較基因組和進(jìn)化分析

圖2-胡蘿卜基因組的比較基因組學(xué)分析和變異評(píng)估

代謝組與轉(zhuǎn)錄組的協(xié)特征

代謝組分析證實(shí)，TXH4肉質(zhì)根中番茄紅素的含量極高，是葉片含量的1965倍，而下游產(chǎn)物α-胡蘿卜素和β-胡蘿卜素的含量極低（僅為葉片的2.7%和3.5%）。這一“上游淤積、下游匱乏”的代謝模式，在轉(zhuǎn)錄組層面找到了直接原因：催化番茄紅素向下游轉(zhuǎn)化的兩個(gè)關(guān)鍵酶基因——DcLCYB1（番茄紅素β-環(huán)化酶基因）與DcLCYE（番茄紅素ε-環(huán)化酶基因），在TXH4肉質(zhì)根中的表達(dá)量較葉片顯著下調(diào)，其表達(dá)抑制與番茄紅素的高積累形成直接關(guān)聯(lián)。

圖3-類(lèi)胡蘿卜素生物合成及DcLCYB1和DcLCYE在TXH4中的過(guò)表達(dá)影響

關(guān)鍵基因的功能驗(yàn)析

功能實(shí)驗(yàn)為上述關(guān)聯(lián)提供了因果證據(jù)。在TXH4中過(guò)表達(dá)DcLCYB1和DcLCYE，導(dǎo)致根中番茄紅素含量下降；相反，在橙色胡蘿卜（黑田型）中敲除這兩個(gè)基因，則成功誘導(dǎo)了番茄紅素的大量積累。這直接證明，DcLCYB1和DcLCYE的低表達(dá)是TXH4番茄紅素特異性高水平積累的核心機(jī)制。它們的表達(dá)抑制，阻斷了番茄紅素向α/β-胡蘿卜素的轉(zhuǎn)化通路，從而使其在根中大量富集。

圖4-橙色胡蘿卜‘Kurodagosun’中DcLCYB1和DcLCYE的敲除

研究總結(jié)

該研究通過(guò)完成紅色胡蘿卜地方品種TXH4的高質(zhì)量T2T基因組組裝，為胡蘿卜功能基因組學(xué)研究提供了寶貴的資源。研究不僅從基因組變異、代謝組和轉(zhuǎn)錄組多個(gè)層面系統(tǒng)解析了紅色胡蘿卜的特征，更重要的是，通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓δ軐?shí)驗(yàn)，明確了DcLCYB1和DcLCYE這兩個(gè)關(guān)鍵基因的低表達(dá)是驅(qū)動(dòng)番茄紅素積累的根本原因。該研究不僅為揭示紅色胡蘿卜中番茄紅素積累的遺傳機(jī)制提供了重要見(jiàn)解，同時(shí)也拓展了胡蘿卜育種的基因組資源，為作物品質(zhì)改良奠定了遺傳基礎(chǔ)。

圖5-TXH4 T2T基因組特征

中國(guó)工程院

2025年11月21日

2025年當(dāng)選中國(guó)工程院院士名單

（共71人，分學(xué)部按姓氏拼音排序）

?

中國(guó)科學(xué)院

2025年11月21日

研究背景

胎生是脊椎動(dòng)物中廣泛存在的一種生殖策略，其特征為受精卵在母體內(nèi)發(fā)育，直至胚胎發(fā)育成熟后才被產(chǎn)出。與這一普遍模式形成鮮明對(duì)比的是，海馬科物種演化出了極為特殊的“雄性懷孕”現(xiàn)象，該獨(dú)特的生命史策略為研究動(dòng)物生殖系統(tǒng)的演化提供了重要窗口：功能性相似的生殖方式究竟源于趨同的分子機(jī)制，抑或是通過(guò)同源通路或全新的細(xì)胞調(diào)控路徑實(shí)現(xiàn)？盡管已有比較基因組學(xué)研究初步揭示了該生殖方式轉(zhuǎn)變的遺傳背景，然而相關(guān)基因在特定細(xì)胞類(lèi)型中的表達(dá)模式及其演化軌跡仍不清楚。

在結(jié)構(gòu)上，海馬育兒袋與有袋類(lèi)動(dòng)物的育兒袋具有一定相似性，并在功能上融合了羊膜動(dòng)物子宮與胎盤(pán)的特點(diǎn)。在雄性懷孕過(guò)程中，其育兒袋內(nèi)層組織發(fā)生顯著肥大與血管化，形成一種被稱(chēng)為“偽胎盤(pán)”的結(jié)構(gòu)，可執(zhí)行氣體交換與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)傳遞等典型的胎盤(pán)功能。此外，海馬在進(jìn)化過(guò)程中丟失了?foxp3?基因——該基因在哺乳動(dòng)物中對(duì)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）的發(fā)育與功能維持具有核心作用，這一遺傳缺失也引發(fā)了對(duì)其在懷孕過(guò)程中免疫耐受機(jī)制的特殊適應(yīng)性的探討。

研究?jī)?nèi)容和結(jié)果

對(duì)海馬育兒袋7個(gè)發(fā)育階段進(jìn)行單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，鑒定出14個(gè)細(xì)胞簇，分為四大主要細(xì)胞類(lèi)型：上皮細(xì)胞（EPCs，9個(gè)簇）、成纖維細(xì)胞（FBs，2個(gè)簇）、免疫細(xì)胞（ICs，2個(gè)簇）和內(nèi)皮細(xì)胞（ENCs，1個(gè)簇）。細(xì)胞的空間分布對(duì)細(xì)胞間相互作用及其功能維持至關(guān)重要。

對(duì)妊娠早期胎盤(pán)囊進(jìn)行空間轉(zhuǎn)錄組測(cè)序（測(cè)序平臺(tái)BMKMANU?S1000）發(fā)現(xiàn)，EPCs在胎盤(pán)囊的三層結(jié)構(gòu)中均呈現(xiàn)高豐度。其中，EPCs-II（高表達(dá)C型凝集素）在外層富集，可能暗示其在早期聚集外部吸附物或抑制表皮細(xì)菌方面發(fā)揮作用。相比之下，EPCs-III（tfa+）和EPCs-IV（gata1+）在內(nèi)層富集，與“鐵穩(wěn)態(tài)”、“細(xì)胞遷移”及“血管發(fā)育”相關(guān)，其在雄性妊娠胎盤(pán)形成過(guò)程中可能參與侵襲和血管化過(guò)程。作為細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的主要來(lái)源，F(xiàn)Bs存在于中間層，富集“膠原蛋白生成”，可能促進(jìn)胎盤(pán)囊結(jié)構(gòu)形成和組織重塑。ICs則分散于三層結(jié)構(gòu)中，調(diào)控免疫穩(wěn)態(tài)。

基于scRNA-seq，scATAC-seq，空間轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)聯(lián)合分析，作者發(fā)現(xiàn)了具有干細(xì)胞潛能的”育兒袋上皮祖細(xì)胞（BEPCs）”。研究顯示，該類(lèi)細(xì)胞在發(fā)育過(guò)程中與膠原蛋白基因呈現(xiàn)協(xié)同表達(dá)，并受到雄激素信號(hào)的強(qiáng)烈驅(qū)動(dòng)。研究進(jìn)一步證實(shí)，外源性雄激素處理可誘導(dǎo)雌性海馬形成育兒袋結(jié)構(gòu)。由此，雄激素受體及其調(diào)控的育兒袋上皮祖細(xì)胞作為觸發(fā)育兒袋器官生成的關(guān)鍵起始因子。

圖1?細(xì)胞圖譜構(gòu)建

在雄性妊娠期間，海馬卵囊內(nèi)層會(huì)發(fā)生顯著的形態(tài)學(xué)改變并呈現(xiàn)肥大，形成類(lèi)似胎盤(pán)的組織結(jié)構(gòu)，在細(xì)胞譜系轉(zhuǎn)變過(guò)程中，多個(gè)海馬特異性基因（如pastn1、sp-chia）在偽胎盤(pán)形成中起關(guān)鍵作用。作者發(fā)現(xiàn)EPC-I（muc15）、EPC-I（cxcl14）和EPC-IV在人類(lèi)中與絨毛外滋養(yǎng)層細(xì)胞（EVTs）及絨毛滋養(yǎng)層細(xì)胞（VCTs）具有高度相似的基因表達(dá)譜，海馬雄性妊娠和哺乳動(dòng)物常規(guī)雌性妊娠的胎盤(pán)形成過(guò)程，可能具有趨同的細(xì)胞機(jī)制和調(diào)控基礎(chǔ)。海馬缺乏foxp3基因（哺乳動(dòng)物中調(diào)控Treg細(xì)胞的關(guān)鍵基因），但可能通過(guò)其它免疫細(xì)胞（如cd4+il2rb+?Tregs?和巨噬細(xì)胞）維持對(duì)胚胎的免疫耐受。

圖2?海馬假胎盤(pán)形成與子宮重塑的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析圖譜

通過(guò)跨物種比較基因組學(xué)與單細(xì)胞多組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，盡管存在物種特異性差異，海馬假胎盤(pán)中的多數(shù)細(xì)胞類(lèi)型在轉(zhuǎn)錄組特征上高度近似于人類(lèi)的滋養(yǎng)層細(xì)胞——后者在調(diào)控胎兒生長(zhǎng)及母體妊娠適應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。其中，EPCs-II型細(xì)胞兼具表皮分化特征與凝集素介導(dǎo)的黏附功能，其可能是卵囊演化起源的重要線索。

進(jìn)一步研究表明，海馬育兒袋與哺乳動(dòng)物子宮在細(xì)胞和遺傳層面具有顯著同源性。海馬與哺乳動(dòng)物生殖系統(tǒng)所呈現(xiàn)的趨同進(jìn)化現(xiàn)象，可能源于特定細(xì)胞類(lèi)型通過(guò)趨同演化形成相似的轉(zhuǎn)錄特征，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)類(lèi)似功能，最終推動(dòng)胎生機(jī)制的形成。

圖3?細(xì)胞類(lèi)型進(jìn)化分析

研究總結(jié)

該研究通過(guò)細(xì)胞分子與發(fā)育生物學(xué)的多維度分析，深入解析其卵囊發(fā)育與妊娠過(guò)程中的細(xì)胞遺傳動(dòng)態(tài)。研究發(fā)現(xiàn)，卵囊形成的關(guān)鍵在于一種具有干細(xì)胞潛能的“育兒袋上皮祖細(xì)胞”群體。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，雄激素在卵囊形成中起主導(dǎo)作用。通過(guò)對(duì)其它動(dòng)物的對(duì)比研究，作者揭示了海馬雄性親代撫育的早期進(jìn)化機(jī)制，以及其細(xì)胞特征，存在與哺乳動(dòng)物胎生動(dòng)物相似的生命功能的趨同演化。

研究背景

慢性肉芽腫病（Chronic?Granulomatous?Disease,?CGD）是一種由NADPH氧化酶2（NOX2）復(fù)合體功能缺失突變引起的原發(fā)性免疫缺陷病。這種缺陷會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生ROS的多種先天免疫細(xì)胞受到損害，機(jī)體抵御微生物的能力下降，導(dǎo)致CGD患者易發(fā)生反復(fù)感染和過(guò)度炎癥反應(yīng)。本研究通過(guò)構(gòu)建自然CGD小鼠模型，結(jié)合單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組（scRNA-seq）和空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)（包括BMKMANU?S1000平臺(tái)），深入解析了CGD肺部肉芽腫形成的細(xì)胞與分子機(jī)制，從CGD肺肉芽腫組織中鑒定出具有NOS2高表達(dá)特征的中性粒細(xì)胞和MMP12+巨噬細(xì)胞，并提出MIF和Morbidity為CGD治療的潛在靶點(diǎn)。

研究?jī)?nèi)容及結(jié)果

1、通過(guò)接觸清潔環(huán)境（CL）建立CGD肉芽腫模型

通過(guò)不同環(huán)境暴露（SPF或CL）實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)研究了環(huán)境病原體對(duì)CGD遺傳背景小鼠表型的影響。表現(xiàn)為HE染色全肺葉顯微圖像可見(jiàn)CL環(huán)境下的Ncf2?/?小鼠肺部出現(xiàn)明顯的肉芽腫結(jié)構(gòu)，伴隨炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)和組織壞死，其他組小鼠肺部正常。免疫熒光顯示肉芽腫中的巨噬細(xì)胞（CD68+）表達(dá)上皮標(biāo)志物E-cadherin，提示巨噬細(xì)胞發(fā)生上皮樣轉(zhuǎn)化。通過(guò)ELISA法檢測(cè)CL?Ncf2?/?小鼠血清中的IL-1β和IFN-γ炎癥相關(guān)蛋白水平較CL?WT組增加。16S?rRNA/ITS?測(cè)序顯示CL?Ncf2?/?小鼠肺部細(xì)菌（如克雷伯菌和葡萄球菌）和真菌（如Talaromyces）負(fù)荷顯著增加。

2、單細(xì)胞分辨率下小鼠肺部免疫景觀的分析

通過(guò)單細(xì)胞RNA測(cè)序和流式細(xì)胞術(shù)分析發(fā)現(xiàn)CGD小鼠肺部炎癥微環(huán)境以髓系細(xì)胞浸潤(rùn)為主，提示其參與肉芽腫形成。其中單細(xì)胞測(cè)序，最終保留了25296個(gè)高質(zhì)量細(xì)胞樣本，每個(gè)細(xì)胞平均包含6466條比對(duì)讀數(shù)和1972個(gè)基因，并識(shí)別出9種免疫細(xì)胞類(lèi)型及九種基質(zhì)細(xì)胞類(lèi)型。還發(fā)現(xiàn)一個(gè)以細(xì)胞周期相關(guān)基因（Mki67和Top2a）高表達(dá)為特征的細(xì)胞簇。通過(guò)流式細(xì)胞術(shù)分析發(fā)現(xiàn)，CL?Ncf2?/?小鼠中CD11b高表達(dá)的F4/80+MDMs在比例和絕對(duì)數(shù)量上均顯著增加，這些結(jié)果揭示了慢性肉芽腫性葡萄膜炎（CGD）小鼠在肺部感染過(guò)程中免疫細(xì)胞組成的顯著變化，尤其是中性粒細(xì)胞和MDMs的明顯聚集現(xiàn)象。

3、CGD小鼠中性粒細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄改變

研究顯示，中性粒細(xì)胞分為6個(gè)亞群，其中Neu6亞群在CL?Ncf2?/?小鼠中顯著擴(kuò)增且Neu6高表達(dá)促炎基因（如Nos2、Mif、Tnf、Il1b）。NO是一種在病原體清除過(guò)程中起關(guān)鍵作用由NOS2合成的可擴(kuò)散小分子，CL?Ncf2?/?小鼠肺部的總NO生成量顯著升高。流式驗(yàn)證顯示CL?Ncf2?/?小鼠肺中NOS2high中性粒細(xì)胞比例顯著增加。這些結(jié)果均提示NOS2high中性粒細(xì)胞通過(guò)產(chǎn)生一氧化氮（NO）和促炎因子，驅(qū)動(dòng)肉芽腫核心區(qū)的炎癥反應(yīng)。

4、CGD小鼠單核細(xì)胞-巨噬細(xì)胞區(qū)室的轉(zhuǎn)錄改變

通過(guò)對(duì)巨噬細(xì)胞亞群進(jìn)行聚類(lèi)分析和功能富集，發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞分為5個(gè)亞群，Mac1亞群在CL?Ncf2?/?小鼠中顯著增加。Mac1同時(shí)表達(dá)M1（Nos2）和M2（Arg1）標(biāo)志物，以及促纖維化基因（如Mmp12、Spp1）。免疫熒光顯示MMP12+巨噬細(xì)胞特異性分布于肉芽腫外圍。以上結(jié)果提示MMP12+巨噬細(xì)胞具有混合表型，可能通過(guò)細(xì)胞外基質(zhì)重塑促進(jìn)肉芽腫的纖維化包裹。

5、空間轉(zhuǎn)錄組揭示肉芽腫結(jié)構(gòu)

使用SeekSpace和BMKMANU?S1000平臺(tái)分析肺組織切片的空間轉(zhuǎn)錄組。研究表明肉芽腫核心區(qū)富集中性粒細(xì)胞（Neu6亞群），外圍富集巨噬細(xì)胞（Mac1亞群）和成纖維細(xì)胞。Mac1高表達(dá)促炎（Nos2）和促纖維化（Mmp12、Fn1）基因。成纖維細(xì)胞高表達(dá)膠原基因（Col1a1、Col4a1），提示其參與纖維化。

以上結(jié)果提示通過(guò)BMKMANU?S1000平臺(tái)進(jìn)行的空間轉(zhuǎn)錄組發(fā)現(xiàn)Neu6占據(jù)肉芽腫中心區(qū)域，而Mac1和成纖維細(xì)胞在外圍區(qū)域參與細(xì)胞外基質(zhì)重塑和纖維化包被過(guò)程。明確了肉芽腫中不同細(xì)胞的分布和功能分工，揭示了炎癥與纖維化的協(xié)同作用。

6、干預(yù)策略的效果驗(yàn)證

通過(guò)對(duì)巨噬細(xì)胞亞群進(jìn)行聚類(lèi)分析和功能富集，發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞分為5個(gè)亞群，Mac1亞群在CL?Ncf2?/?小鼠中顯著增加。Mac1同時(shí)表達(dá)M1（Nos2）和M2（Arg1）標(biāo)志物，以及促纖維化基因（如Mmp12、Spp1）。免疫熒光顯示MMP12+巨噬細(xì)胞特異性分布于肉芽腫外圍。以上結(jié)果提示MMP12+巨噬細(xì)胞具有混合表型，可能通過(guò)細(xì)胞外基質(zhì)重塑促進(jìn)肉芽腫的纖維化包裹。

研究總結(jié)

首次通過(guò)環(huán)境暴露構(gòu)建自然CGD模型，結(jié)合多組學(xué)技術(shù)解析肉芽腫的細(xì)胞和分子機(jī)制。本研究揭示了CGD肉芽腫中NOS2high中性粒細(xì)胞和MMP12+巨噬細(xì)胞的協(xié)同作用，并提出MIF和Morrbid作為潛在治療靶點(diǎn)，為CGD的精準(zhǔn)干預(yù)提供了理論基礎(chǔ)。BMKMANU?S1000空間轉(zhuǎn)錄組通過(guò)高分辨率空間定位明確揭示了中性粒細(xì)胞（Neu6亞群）在肉芽腫核心、巨噬細(xì)胞（Mac1亞群）和成纖維細(xì)胞在外圍的分布。在基因表達(dá)驗(yàn)證時(shí)確認(rèn)了NOS2、MIF、IL-1β等基因在肉芽腫不同區(qū)域的差異表達(dá)，這一結(jié)果與scRNA-seq結(jié)果高度一致，展示了BMKMANU?S1000在疾病微環(huán)境研究中的高效性。

中文題目：5-ASA的腸道微生物代謝降低了其在炎癥性腸病中的臨床療效

發(fā)表期刊：nature medicine

發(fā)表時(shí)間：2023

影響因子：82.9

研究背景

炎性腸病 (IBD)是一種慢性、使人虛弱的胃腸疾病，治療失敗率較高。目前尚無(wú)系統(tǒng)的方法預(yù)測(cè)對(duì)IBD療法的反應(yīng)?？寡姿幬锩郎忱?，也被稱(chēng)為5-氨基水楊酸 (5-ASA)，是IBD最常用的處方療法之一，通常在結(jié)腸內(nèi)發(fā)揮作用；然而，隨著時(shí)間的推移，超過(guò)一半的IBD患者對(duì)5-ASA沒(méi)有反應(yīng)或最終失去反應(yīng)。因此，有必要確定并消除此類(lèi)治療失敗的原因。

研究思路

研究重點(diǎn)

1、來(lái)自IBD患者的多組學(xué)研究確定了5-ASA的使用

利用人類(lèi)微生物組項(xiàng)目炎癥性腸病多組學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)（IBDMDB，http://ibdmdb.org），對(duì)79名克羅恩?。–D）或潰瘍性結(jié)腸炎（UC）患者的糞便樣本進(jìn)行多組學(xué)分析，共鑒定了1036個(gè)宏基因組（MGX）、440個(gè)元轉(zhuǎn)錄本（MTX）和508個(gè)非靶向代謝組（MBX），以及283個(gè)MBX-MGX對(duì)和213個(gè)MGX-MTX對(duì)。隨后針對(duì)13名新使用5-ASA的患者來(lái)確定5-ASA在體內(nèi)直接調(diào)節(jié)的特定糞便代謝物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)5-ASA使用前后中的5-ASA和N-乙酰5-ASA水平呈顯著差異，且經(jīng)5-ASA治療后，賴(lài)氨酸合成途徑中的細(xì)菌代謝產(chǎn)物—2-氨基己二酸的含量減少，煙酸代謝也發(fā)生了顯著變化。

進(jìn)一步評(píng)估微生物、宿主和其他因素對(duì)這些差異顯著的代謝物的相對(duì)貢獻(xiàn)，最終發(fā)現(xiàn)5-ASA的藥物水平在確定5-ASA調(diào)節(jié)代謝物水平方面具有最大的預(yù)測(cè)能力（35%），其次是微生物組特征（15%）和其他宿主因素（7%）。隨后，通過(guò)另一個(gè)獨(dú)立的IBD患者隊(duì)列中鑒定并驗(yàn)證了兩種可能的5-ASA衍生物—N-丙?；?-ASA和N-丁?；?-ASA，它們的變化可以部分地由腸道微生物組來(lái)解釋。

圖1?5-ASA可直接影響糞便代謝組，并通過(guò)微生物組進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化

2、5-ASA代謝腸道微生物酶的鑒定

接下來(lái)確定參與5-ASA生物轉(zhuǎn)化的腸道微生物酶。首先對(duì)服用及未服用5-ASA的患者微生物進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組分析，最終鑒定了兩個(gè)顯著過(guò)表達(dá)的具有推定乙酰轉(zhuǎn)移酶功能的UniRef90基因簇：GNAT家族NAT（UniRef90 ID: C7H1G6）和乙酰輔酶a乙酰轉(zhuǎn)移酶（UniRef90 ID: R6TIX3），以及四個(gè)具有乙酰輔酶a乙酰轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域的候選基因（IDs: R6CZ24, R5CY66, T5S060和A0A1C6JPG6）。隨后將糞便樣本分為N-乙酰5-ASA高水平和N-乙酰5-ASA低/陰性水平兩組，計(jì)算與N-乙酰5-ASA相關(guān)的每個(gè)元轉(zhuǎn)錄組基因簇的敏感性和特異性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了另外7個(gè)假定的乙酰轉(zhuǎn)移酶基因簇與使用者的N-乙酰5-ASA水平呈正相關(guān)。最終得到的12個(gè)之前未被表征的候選乙酰轉(zhuǎn)移酶可分為硫解酶和?；o酶A N-酰基轉(zhuǎn)移酶兩組，其中酰基輔酶A NAT家族比硫解酶家族表現(xiàn)出更大的序列異質(zhì)性，且?；o酶A NAT酶幾乎都來(lái)自擬桿菌門(mén)，而硫解酶來(lái)自厚壁菌門(mén)。通過(guò)研究菌株水平的基因組，同樣發(fā)現(xiàn)了一部分普氏鐮孢菌株編碼相關(guān)的乙酰轉(zhuǎn)移酶。

圖2N-乙酰5-ASA微生物酶包括硫代酶和酰基輔酶A N-乙酰轉(zhuǎn)移酶

3、5-ASA失活酶生化特性的推定

為了推測(cè)硫解酶和?；o酶A NAT超家族具有潛在的5-ASA滅活能力，選用來(lái)自厚壁菌門(mén)的候選硫解酶CAG:176（UniRef90 ID: R6CZ24）和來(lái)自福氏假單胞菌的?；o酶A NAT（UniRef90 ID:C7H1G6）用于進(jìn)一步的生化表征。用已知的腸道鏈球菌酶作為陽(yáng)性對(duì)照，對(duì)乙?；?-ASA采用體外質(zhì)譜分析，最終證實(shí)了厚壁菌CAG:176硫解酶和F. prausnitzii?；o酶A NAT具有使用乙酰輔酶A乙?；?-ASA的能力。

隨后測(cè)試了硫解酶對(duì)其他含胺基異生素（包括5-ASA異構(gòu)體4-ASA、異煙肼、普魯卡因胺和肼屈嗪）的乙酰化活性，結(jié)果并未發(fā)現(xiàn)這些化合物的任何乙?；?，這表明了硫解酶的底物選擇性。此外，編碼第二個(gè)預(yù)測(cè)的硫解酶基因（R6TIX3）的Oscillibacter sp菌株KLE 1745的活培養(yǎng)物也能夠?qū)?-ASA乙?；癁镹-乙?；?-ASA。

為了深入了解厚壁菌CAG:176硫解酶（FcTHL）如何乙酰化5-ASA，將FcTHL的乙?；磁潴w晶體結(jié)構(gòu)疊加在乙?；蚪饷妇w結(jié)構(gòu)上，與來(lái)自充分表征的革蘭氏陰性分枝菌（ZrTHL）的乙酰輔酶A復(fù)合。隨后將FcTHL與NAT (PDB ID: 2PFR)的晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行比對(duì)，進(jìn)一步探究厚壁菌CAG:176硫解酶的推定活性位點(diǎn)是否類(lèi)似于腸道鏈球菌NAT的活性位點(diǎn)，最終揭示了活性位點(diǎn)區(qū)域中的半胱氨酸和組氨酸三聯(lián)體。

圖3?5-ASA在體外的乙?；钚缘淖C實(shí)

4、IBD治療失敗與5-ASA代謝酶的宏基因組攜帶有關(guān)

基于臨床服用5-ASA的個(gè)體差異性，接下來(lái)檢查12種乙酰轉(zhuǎn)移酶的存在是否與5-ASA治療失敗有關(guān)。收集39名在任何時(shí)間點(diǎn)接受5-ASA治療及使用類(lèi)固醇患者的609份糞便樣本，使用多變量邏輯回歸模型，調(diào)整與疾病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)了因素-年齡、性別、吸煙狀況和IBD亞型，納入每個(gè)參與者的NAT2表型來(lái)解釋宿主遺傳，最終發(fā)現(xiàn)糞便樣本中存在4種乙酰轉(zhuǎn)移酶基因與類(lèi)固醇起始風(fēng)險(xiǎn)增加顯著相關(guān)。4種乙酰轉(zhuǎn)移酶基因有三種來(lái)自硫解酶超家族，一種來(lái)自?；o酶A超家族。且較早的發(fā)病年齡和CD與UC狀態(tài)相比，同樣與開(kāi)始使用類(lèi)固醇的更高風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān)。但未發(fā)現(xiàn)類(lèi)固醇使用風(fēng)險(xiǎn)和大腸桿菌NAT的宏基因組存在聯(lián)系。

在敏感性分析中，微生物乙酰轉(zhuǎn)移酶基因數(shù)量的增加與類(lèi)固醇起始風(fēng)險(xiǎn)的增加顯著相關(guān)；從未使用過(guò)5-ASA治療的患者基因家族與類(lèi)固醇的使用沒(méi)有正相關(guān)。隨后使用混合效應(yīng)模型對(duì)參與者進(jìn)行調(diào)整，發(fā)現(xiàn)存在三個(gè)或更多乙酰轉(zhuǎn)移酶基因也與類(lèi)固醇使用風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)，這在隨后在未使用類(lèi)固醇的208名5-ASA使用者隊(duì)列中得到了驗(yàn)證。

圖4腸道微生物5-ASA滅活乙酰轉(zhuǎn)移酶與5-ASA使用者治療失敗的更大風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)

研究總結(jié)

本研究結(jié)果首次提供了特異性腸道代謝酶與IBD 5-ASA治療失敗之間的直接聯(lián)系，從而產(chǎn)生了直接的臨床潛力。5-ASA是UC最常用的處方藥。為了保持有效，它必須以未修飾的形式存在于結(jié)腸腔中，因此，與其他藥物不同，它在小腸中的吸收很差。5-ASA治療失敗的個(gè)體通常進(jìn)展為風(fēng)險(xiǎn)更高的免疫抑制治療，而只有在必要時(shí) (即腸道微生物組中存在修飾5-ASA的硫解酶序列)才有能力這樣做，這將為精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)提供有價(jià)值的生物標(biāo)志物。此外，闡明微生物失活5-ASA的酶學(xué)機(jī)制可能有助于未來(lái)研發(fā)微生物特異性酶抑制劑，以增強(qiáng)5-ASA的療效。在本研究中，我們的數(shù)據(jù)是觀察性的；需要更多的介入研究來(lái)加強(qiáng)我們的發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是通過(guò)在IBD患者中的臨床試驗(yàn)還是通過(guò)單定植小鼠。目前，這些發(fā)現(xiàn)為IBD的個(gè)性化微生物醫(yī)學(xué)打開(kāi)了一扇概念之窗。

研究單位：西安交通大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院院長(zhǎng)張保軍教授團(tuán)隊(duì)

期刊名：cellular & molecular immunology

影響因子：21.8

樣本類(lèi)型：8-12周齡小鼠

文章采用技術(shù)：空間轉(zhuǎn)錄組測(cè)序、單細(xì)胞RNA測(cè)序（scRNA-seq）

引言

在對(duì)抗感染和腫瘤的免疫戰(zhàn)場(chǎng)上，記憶?CD8+?T?細(xì)胞是守護(hù)機(jī)體的「長(zhǎng)效衛(wèi)士」，?它們能快速識(shí)別再次入侵的病原體或癌細(xì)胞，發(fā)動(dòng)強(qiáng)力攻擊。長(zhǎng)久以來(lái)，樹(shù)突狀細(xì)胞（DC）被認(rèn)為是主導(dǎo)記憶?T?細(xì)胞分化的核心「指揮官」。研究人員通過(guò)整合單細(xì)胞RNA測(cè)序（scRNA-seq）和空間轉(zhuǎn)錄（BMKMANU?S1000）技術(shù)，揭示了單核細(xì)胞才是調(diào)控記憶?CD8+?T?細(xì)胞分化的關(guān)鍵「操盤(pán)手」，其奧秘藏在「細(xì)胞接觸」與「分子信號(hào)」的雙重機(jī)制中。其中BMKMANU?S1000空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)平臺(tái)大放異彩，成為揭CCR2+單核細(xì)胞促進(jìn)記憶CD8+?T細(xì)胞分化的關(guān)鍵工具。

研究背景

CD8+?T細(xì)胞在適應(yīng)性免疫中扮演著關(guān)鍵角色，能夠保護(hù)機(jī)體免受病原體感染和消除惡性細(xì)胞。當(dāng)CD8+?T細(xì)胞識(shí)別到抗原后，會(huì)迅速增殖并分化為效應(yīng)CD8+?T細(xì)胞和記憶CD8+?T細(xì)胞。效應(yīng)CD8+?T細(xì)胞負(fù)責(zé)即時(shí)清除感染，而記憶CD8+?T細(xì)胞則提供長(zhǎng)期保護(hù)，能夠在再次遇到相同抗原時(shí)迅速啟動(dòng)免疫反應(yīng)。然而，單核細(xì)胞（monocytes）作為重要的髓系免疫細(xì)胞，雖在炎癥遷移中作用明確，但其是否直接參與T細(xì)胞分化尚無(wú)定論。

研究策略

動(dòng)物模型與樣本制備

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：優(yōu)先選擇8-12周齡的CD45.1+/CD45.2+及OT-I轉(zhuǎn)基因小鼠

樣本制備：脾臟單細(xì)胞懸液通過(guò)機(jī)械分離和紅細(xì)胞裂解（ACK緩沖液）制備

技術(shù)手段

• 流式細(xì)胞術(shù)分析

細(xì)胞分選：從感染LM-WT的小鼠脾臟中分選出cDCs、moDCs和單核細(xì)胞等抗原呈遞細(xì)胞（APCs）

細(xì)胞刺激與培養(yǎng)：將分選出的APCs與OVA肽段體外共孵育后，過(guò)繼轉(zhuǎn)移到已接受初始OT-I+?CD8+?T細(xì)胞的WT受體小鼠體內(nèi)，或與體外刺激的初始CD8+?T細(xì)胞共培養(yǎng)

表型檢測(cè)：通過(guò)流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)CD8+?T細(xì)胞的分化表型，包括記憶相關(guān)標(biāo)記物（如cKit、Sca1、Bcl6、TCF1和Eomes）的表達(dá)

• 空間分辨轉(zhuǎn)錄組學(xué)

樣本處理：對(duì)感染第0天和第5天的小鼠脾臟組織進(jìn)行切片，并進(jìn)行H&E染色以確定組織形態(tài)學(xué)特征

空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析：利用BMKMANU?S1000空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)對(duì)脾臟切片進(jìn)行分析，揭示不同免疫細(xì)胞亞群在脾臟中的空間分布

數(shù)據(jù)整合：將scRNA-seq數(shù)據(jù)與空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，通過(guò)Seurat等工具的FindTransferAnchors和TransferData函數(shù)，將scRNA-seq中識(shí)別的細(xì)胞類(lèi)型映射到空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)中，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞類(lèi)型的空間定位

• 免疫熒光染色

樣本處理：對(duì)感染第0天和第5天的小鼠脾臟組織進(jìn)行切片，并進(jìn)行免疫熒光染色

抗體選擇：使用特異性抗體標(biāo)記CD8+?T細(xì)胞、單核細(xì)胞（CCR2+）、樹(shù)突狀細(xì)胞（CD11c+）等關(guān)鍵細(xì)胞類(lèi)型

結(jié)果分析：通過(guò)顯微鏡觀察并拍攝染色切片，分析不同細(xì)胞類(lèi)型在脾臟中的共定位關(guān)系

• 生物信息學(xué)分析

差異基因分析：利用Wilcoxon秩和檢驗(yàn)等統(tǒng)計(jì)方法，識(shí)別不同細(xì)胞亞群間的差異表達(dá)基因

通路富集分析：通過(guò)ClusterProfiler等工具對(duì)差異表達(dá)基因進(jìn)行通路富集分析，揭示潛在的生物學(xué)過(guò)程

偽時(shí)間分析：利用Monocle3等工具構(gòu)建細(xì)胞分化軌跡的偽時(shí)間軸，分析CD8+?T細(xì)胞亞群在分化過(guò)程中的基因表達(dá)變化

研究結(jié)果

研究結(jié)果一：通過(guò)空間分辨轉(zhuǎn)錄組學(xué)繪制急性感染后脾組織的圖譜

為了研究免疫反應(yīng)過(guò)程中不同免疫細(xì)胞的空間分布和CD8+?T細(xì)胞分化的調(diào)節(jié)機(jī)制，研究人員通過(guò)整合單細(xì)胞RNA測(cè)序（scRNA-seq）和BMKMANU?S1000空間轉(zhuǎn)錄組（ST）技術(shù)，分析了急性感染模型中脾臟免疫細(xì)胞的空間分布與CD8??T細(xì)胞分化機(jī)制。實(shí)驗(yàn)采用OT-I轉(zhuǎn)基因小鼠模型，通過(guò)李斯特菌（LM-OVA）感染誘導(dǎo)免疫反應(yīng)，關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)包括：1）脾臟形成7個(gè)功能集群（B細(xì)胞、T細(xì)胞、單核/巨噬細(xì)胞等）；2）感染后T/B細(xì)胞區(qū)擴(kuò)大，APCs（B細(xì)胞、DC、巨噬細(xì)胞）在T細(xì)胞區(qū)外圍聚集；3）空間重組與T細(xì)胞分化（MP/TE亞群）顯著相關(guān)。多組學(xué)整合揭示了免疫微環(huán)境的動(dòng)態(tài)調(diào)控機(jī)制，為理解感染中細(xì)胞互作提供了多組學(xué)視角。

研究結(jié)果二：急性感染期間效應(yīng)和memoryCD8?T細(xì)胞分化軌跡不同

為了探索CD8+?T細(xì)胞分化的空間決定因素，特別是與近端細(xì)胞的相互作用，對(duì)于急性感染模型研究人員進(jìn)行了亞群分析、分化路徑分析和功能驗(yàn)證，結(jié)果表明在急性感染中，IFN反應(yīng)型CD8+?T細(xì)胞和CD8+MP?細(xì)胞之間分化軌跡的不同意味著，效應(yīng)和記憶CD8+?T細(xì)胞的命運(yùn)決定于免疫反應(yīng)的初始階段，而IFN應(yīng)答和MP?CD8+?T細(xì)胞分別是效應(yīng)和記憶CD8+?T細(xì)胞分化途徑的初始階段。

研究結(jié)果三：跨組織區(qū)域細(xì)胞亞群的鑒定和空間圖譜

為了研究脾臟免疫細(xì)胞在感染前后的動(dòng)態(tài)變化，研究人員通過(guò)整合單細(xì)胞RNA測(cè)序（scRNA-seq）和BMKMANU?S1000空間轉(zhuǎn)錄組（ST）技術(shù)，進(jìn)一步鑒定了供體和受體脾臟中的免疫細(xì)胞群。結(jié)果顯示：①細(xì)胞組成：從1.6萬(wàn)細(xì)胞中鑒定出19類(lèi)，包括CD8??T細(xì)胞亞群（如記憶前體和IFN反應(yīng)性細(xì)胞）及髓系細(xì)胞。②動(dòng)態(tài)變化：感染后第5天，T細(xì)胞區(qū)從以初始CD8+?T細(xì)胞為主轉(zhuǎn)為記憶前體和效應(yīng)細(xì)胞主導(dǎo)，且單核細(xì)胞取代DC成為主要浸潤(rùn)的髓系細(xì)胞。③功能提示：不同的APC和CD8+?T細(xì)胞之間的相互作用在免疫反應(yīng)和CD8+?T細(xì)胞的分化中起著重要作用。

研究結(jié)果四：?jiǎn)魏思?xì)胞和CD8+?MP細(xì)胞的抗原依賴(lài)性共定位

為了探索不同細(xì)胞類(lèi)型之間潛在的細(xì)胞相互作用，研究人員通過(guò)評(píng)估特異性免疫細(xì)胞標(biāo)記物的表達(dá)、免疫熒光染色及空間轉(zhuǎn)錄組分析，檢查了第0天和第5天脾臟中CD8+?T細(xì)胞和單核細(xì)胞的空間分布。結(jié)果顯示單核細(xì)胞和CD8+?MP細(xì)胞以抗原刺激依賴(lài)性的方式在空間上共定位，表明單核細(xì)胞可能對(duì)CD8+?MP細(xì)胞的分化有關(guān)鍵影響。

研究總結(jié)

CD8+T?細(xì)胞是適應(yīng)性免疫的重要執(zhí)行者；特別是記憶CD8+?T細(xì)胞對(duì)強(qiáng)效和長(zhǎng)期保護(hù)至關(guān)重要。CD8+?T細(xì)胞分化在轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控機(jī)制已被廣泛研究。然而，人們對(duì)感染過(guò)程中效應(yīng)和記憶CD8+?T細(xì)胞分化的空間要求仍然知之甚少。研究人員通過(guò)整合BMKMANU?S1000空間轉(zhuǎn)錄組（ST）技術(shù)和scRNA-seq技術(shù)，發(fā)現(xiàn)了記憶CD8+?T細(xì)胞分化的新機(jī)制，該機(jī)制涉及單核細(xì)胞和CD8+?MP細(xì)胞之間的解剖學(xué)鄰近性和TGF-β信號(hào)傳導(dǎo)。該研究結(jié)果闡述了記憶CD8+?T細(xì)胞命運(yùn)決定的新機(jī)制，并強(qiáng)調(diào)單核細(xì)胞作為關(guān)鍵的APC群體，通過(guò)細(xì)胞間接觸依賴(lài)的方式在感染過(guò)程中促進(jìn)記憶CD8+?T細(xì)胞的分化。

先睹為快：新一代植物廣靶定量代謝技術(shù)

本次發(fā)布的植物廣靶定量代謝組學(xué)產(chǎn)品并非簡(jiǎn)單技術(shù)迭代，百譜生物研發(fā)經(jīng)理李天運(yùn)在發(fā)布會(huì)中詳細(xì)介紹了該產(chǎn)品是針對(duì)植物研究領(lǐng)域長(zhǎng)期存在的檢測(cè)靈敏度不足、數(shù)據(jù)庫(kù)不全、缺少內(nèi)標(biāo)定量三大痛點(diǎn)，形成多維度解決方案，獲與會(huì)專(zhuān)家高度認(rèn)可。

高靈敏檢測(cè)：突破微量代謝物局限

針對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)難以捕捉植物抗逆、品質(zhì)形成過(guò)程中微量代謝物的痛點(diǎn)，該產(chǎn)品采用 AB SCIEX QTRAP7500 高靈敏度檢測(cè)平臺(tái)，將檢測(cè)限降低一個(gè)數(shù)量級(jí)，可精準(zhǔn)定量低豐度植物代謝物、特殊滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)等低含量成分。即使是植物應(yīng)對(duì)脅迫時(shí)微量積累的關(guān)鍵代謝物，也能被清晰捕捉。

數(shù)據(jù)庫(kù)完整性：高達(dá)7萬(wàn)種代謝物

代謝組研究的核心在于數(shù)據(jù)庫(kù)完整性，該產(chǎn)品將代謝物數(shù)據(jù)庫(kù)從傳統(tǒng) “數(shù)千種” 擴(kuò)容至 “數(shù)萬(wàn)種”，高達(dá)7萬(wàn)種，并補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)品多維注釋信息，使代謝物鑒定準(zhǔn)確率大幅提升，可有效避免 “漏檢關(guān)鍵成分”“誤判物質(zhì)種類(lèi)” 等問(wèn)題。

業(yè)內(nèi)首發(fā)：同位素內(nèi)標(biāo)定量

業(yè)內(nèi)首次在植物廣靶技術(shù)上加入同位素內(nèi)標(biāo)進(jìn)行定量分析平臺(tái)，擁有多種內(nèi)標(biāo)選擇，能根據(jù)不同的檢測(cè)需求和化合物特性，靈活挑選合適的內(nèi)標(biāo)，通過(guò)基質(zhì)內(nèi)標(biāo)線性和自研算法校正，可以得到更為準(zhǔn)確的定量結(jié)果。

SCIEX中國(guó)市場(chǎng)開(kāi)發(fā)經(jīng)理方晶晶深度解讀了QTRAP7500設(shè)備技術(shù)的革新和優(yōu)勢(shì)，他認(rèn)為：“代謝物的高通量、高靈敏和大隊(duì)列穩(wěn)定性是未來(lái)代謝組發(fā)展的重要方向”。

企業(yè)戰(zhàn)略布局：推動(dòng)代謝組技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向田間

發(fā)布會(huì)上，百邁客生物創(chuàng)始人兼CEO鄭洪坤指出行業(yè)核心痛點(diǎn)：“測(cè)序能找植物的基因，但代謝組才懂它的‘品質(zhì)’！”他表示，現(xiàn)在代謝組在農(nóng)業(yè)里的用處還沒(méi)完全打開(kāi)，未來(lái)要靠 “測(cè)序 + 代謝組” 組合拳，比如在育種環(huán)節(jié)通過(guò)基因篩選鎖定潛力品種，再以代謝組驗(yàn)證維生素含量等品質(zhì)指標(biāo)，提升育種效率與準(zhǔn)確性。

百譜生物總經(jīng)理曹以襯公布近期發(fā)展規(guī)劃：這款植物廣靶定量代謝組學(xué)產(chǎn)品，是我們團(tuán)隊(duì)潛心研發(fā)的核心成果——它打破了傳統(tǒng)技術(shù)在檢測(cè)靈敏度、數(shù)據(jù)庫(kù)覆蓋度上的局限，將成為植物研究領(lǐng)域的高效工具！未來(lái)我們將聯(lián)合頂尖設(shè)備廠商升級(jí)檢測(cè)平臺(tái)，進(jìn)一步提升超微量代謝物檢測(cè)能力，為農(nóng)業(yè)科研創(chuàng)新、品種改良與產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供關(guān)鍵支撐。

專(zhuān)家實(shí)踐驗(yàn)證：技術(shù)落地解決產(chǎn)業(yè)實(shí)際難題

北京大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院王旭教授（左二）、中國(guó)科學(xué)院海洋研究所段德麟研究員（右二）、中國(guó)科學(xué)院海洋研究所張立濤副研究員（右一）

新聞相關(guān)報(bào)道

?9?月?17?日，百邁客生物推出的植物廣靶定量代謝技術(shù)，標(biāo)志著植物代謝組學(xué)正式進(jìn)入廣靶、精準(zhǔn)、實(shí)用的新階段，未來(lái)將在功能食品開(kāi)發(fā)、作物育種優(yōu)化、農(nóng)業(yè)抗逆管理等多個(gè)方面發(fā)揮深遠(yuǎn)影響。>>詳情

2025?年?9?月?17?日，由百邁客生物與百譜生物聯(lián)合主辦的?“植物廣靶定量代謝組學(xué)發(fā)布會(huì)”?在青島成功舉辦。會(huì)上推出的植物廣靶定量代謝組學(xué)技術(shù)，為植物基礎(chǔ)研究與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)注入新動(dòng)能，引發(fā)行業(yè)廣泛關(guān)注。中國(guó)科學(xué)院海洋研究所段德麟研究員、北京大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院王旭教授等專(zhuān)家出席。>>詳情

2025 年 9 月 17 日，在青島舉辦的“植物廣靶定量代謝組學(xué)發(fā)布會(huì)”上。百邁客生物與百譜生物聯(lián)合推出植物廣靶定量代謝組學(xué)技術(shù)，為植物基礎(chǔ)研究與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)注入新動(dòng)能，引發(fā)行業(yè)廣泛關(guān)注。中國(guó)科學(xué)院海洋研究所段德麟研究員、北京大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院王旭教授等專(zhuān)家與企業(yè)代表應(yīng)邀出席。>>詳情

9月17日，新一代植物廣靶定量代謝組學(xué)技術(shù)在青島自貿(mào)片區(qū)發(fā)布，該技術(shù)使得植物在抗逆、品質(zhì)形成過(guò)程中微量積累的關(guān)鍵代謝物得以清晰捕捉，為深入研究植物生理機(jī)制注入新的科研動(dòng)力。中國(guó)科學(xué)院海洋研究所段德麟研究員等行業(yè)專(zhuān)家受邀出席。>>詳情

9月17日，百邁客生物在青島自貿(mào)片區(qū)發(fā)布新一代植物廣靶定量代謝組學(xué)技術(shù)，該技術(shù)直面植物研究領(lǐng)域長(zhǎng)期存在的三大核心難題：檢測(cè)靈敏度低、代謝物覆蓋范圍有限、缺乏精準(zhǔn)定量的內(nèi)標(biāo)方法，通過(guò)多維創(chuàng)新提升植物代謝組學(xué)研究的效率與準(zhǔn)確性。>>詳情

2025年9月17日，百邁客生物與百譜生物聯(lián)合發(fā)布“植物廣靶定量代謝組學(xué)技術(shù)” 。該技術(shù)采用?AB SCIEX QTRAP7500?高靈敏度檢測(cè)平臺(tái)，將檢測(cè)限降低一個(gè)數(shù)量級(jí)，相較于傳統(tǒng)?SCIEX Triple Quad? 6500 +?平臺(tái)，對(duì)低豐度植物代謝物、特殊滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)等低含量成分的檢測(cè)能力顯著提升。為深入研究植物生理機(jī)制提供更多可能。>>詳情

9月17日，百邁客生物與百譜生物聯(lián)合發(fā)布“植物廣靶定量代謝組學(xué)技術(shù)” 。這一技術(shù)使得植物在抗逆、品質(zhì)形成過(guò)程中微量積累的關(guān)鍵代謝物得以清晰捕捉，為深入研究植物生理機(jī)制提供了技術(shù)可能。中國(guó)科學(xué)院海洋研究所段德麟研究員、北京大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院王旭教授等行業(yè)專(zhuān)家及企業(yè)代表受邀出席。>>詳情

植物研究領(lǐng)域受限于檢測(cè)靈敏度不足、代謝物數(shù)據(jù)庫(kù)不全、缺乏精準(zhǔn)內(nèi)標(biāo)定量等問(wèn)題，尤其是在非模式植物研究中，微量代謝物難以捕捉、關(guān)鍵成分易漏檢誤判、定量結(jié)果準(zhǔn)確性不足等痛點(diǎn)，嚴(yán)重制約了研究效率與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用進(jìn)程。此次發(fā)布的植物廣靶定量代謝組學(xué)技術(shù)，針對(duì)性提出多維度解決方案。>>詳情

]]> http://greeneandson.com/archives/34748 Thu, 11 Sep 2025 09:47:23 +0000 http://greeneandson.com/?p=34748  

植物代謝組研究伴隨著分析技術(shù)的發(fā)展和對(duì)植物代謝認(rèn)識(shí)的深入而逐步開(kāi)展。19世紀(jì)末，科學(xué)家開(kāi)始研究植物的化學(xué)成分及其藥理作用，這成為植物代謝組研究的雛形。

1998年，Steven Oliver 在一篇關(guān)于酵母功能基因組學(xué)的綜述文章中創(chuàng)造了 “metabolomics” 一詞。此后，世紀(jì)之交發(fā)表的多篇論文闡述了代謝物譜分析在植物代謝調(diào)控等研究中的應(yīng)用潛力，這些研究主要采用非靶向分析方法，推動(dòng)了多元統(tǒng)計(jì)方法在植物和細(xì)胞功能研究中的廣泛應(yīng)用。

2010年前后，植物代謝組學(xué)研究日趨成熟，高分辨質(zhì)譜技術(shù)、代謝組學(xué)成像技術(shù)和代謝組學(xué)定量分析技術(shù)等得到廣泛應(yīng)用。

2023年，中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心李軒團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了涵蓋苔蘚植物、石松植物、蕨類(lèi)植物、裸子植物和被子植物五大類(lèi)群的150多個(gè)植物物種的參考代謝組及其數(shù)據(jù)庫(kù)RefMetaPlant，為植物代謝及植物生理相關(guān)研究提供了關(guān)鍵支持，促進(jìn)了代謝組學(xué)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)交流共享與合作。

量溯植物代謝·解碼植物生命

從種子萌發(fā)到果實(shí)成熟，植物每一步代謝活動(dòng)都暗藏“量化密碼”。植物代謝組是植物生長(zhǎng)發(fā)育、逆境響應(yīng)及品質(zhì)形成的?“動(dòng)態(tài)檔案”，而定量分析則是解讀這份檔案的關(guān)鍵鑰匙。為此，由青島百譜生物科技有限公司、北京百邁客生物科技有限公司聯(lián)合主辦的“植物廣靶定量代謝組學(xué)發(fā)布會(huì)”，將于9月17日在山東青島隆重召開(kāi)。

發(fā)布會(huì)以“量溯代謝” 為核心，將系統(tǒng)揭示植物定量代謝組學(xué)在科學(xué)研究與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中的雙重驅(qū)動(dòng)力。發(fā)布會(huì)將分享基于液相色譜-高分辨質(zhì)譜（LC-HRMS）等技術(shù)的植物代謝物定量方法創(chuàng)新，詳解如何實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)千種初生代謝物（如糖、氨基酸）和次生代謝物（如黃酮、生物堿）的精準(zhǔn)定量與動(dòng)態(tài)追蹤。

此外，本次發(fā)布會(huì)將匯聚來(lái)自全國(guó)的諸多杰出學(xué)者與專(zhuān)家，他們將以論壇交流的形式在此深入研討與溝通，共同促進(jìn)代謝組學(xué)在農(nóng)業(yè)中的研究，為我國(guó)在該領(lǐng)域的科技進(jìn)步貢獻(xiàn)卓越的智慧和力量。

出席嘉賓

鄭洪坤：百邁客生物創(chuàng)始人兼CEO

曹以襯：青島百譜生物科技有限公司總經(jīng)理

段德麟：中國(guó)科學(xué)院海洋研究所研究員

王 ?旭：北京大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院研究員

張立濤：中國(guó)科學(xué)院海洋研究所副研究員

方晶晶：SCIEX中國(guó)，生命科學(xué)研究市場(chǎng)開(kāi)發(fā)經(jīng)理

李天運(yùn)：青島百譜生物科技有限公司質(zhì)譜研發(fā)經(jīng)理

?會(huì)議流程

時(shí)間? ? ? ? ? ? ? ? 會(huì)議環(huán)節(jié)

14:00～14:30 ?實(shí)驗(yàn)室參觀

14:30～14:35 ?歡迎詞

14:35～15:05 ?從“廣篩”到“精量”:植物廣靶定量代謝組技術(shù)–解鎖植物代謝研究全新維度

15:05～15:35 ?SCIEX定量質(zhì)譜驅(qū)動(dòng)高覆蓋靶向代謝組學(xué)研究

15:35～15:45 ?產(chǎn)品發(fā)布儀式

15:45～16:30 ?主題討論會(huì)

16:30～17:00 ?新品煥新&互動(dòng)贏好禮

新品煥新·互動(dòng)贏好禮

為方便更多同仁參與，屆時(shí)將開(kāi)啟線上同步直播。本次發(fā)布會(huì)特別為線上同仁打造 “專(zhuān)屬福利環(huán)節(jié)”，讓您在云端參會(huì)也能收獲滿滿、驚喜不斷！

• 將帶來(lái)植物代謝組學(xué)核心產(chǎn)品深度拆解—— 不僅詳細(xì)講解產(chǎn)品功能與技術(shù)優(yōu)勢(shì)，更會(huì)結(jié)合科研場(chǎng)景、產(chǎn)業(yè)需求，精準(zhǔn)匹配您的實(shí)操難點(diǎn)與痛點(diǎn)，幫您快速判斷產(chǎn)品如何助力研究與生產(chǎn)；

• “互動(dòng)贏好禮” 重磅福利同步上線！只需在直播間實(shí)時(shí)參與交流：無(wú)論是針對(duì)技術(shù)/產(chǎn)品提出疑問(wèn)、圍繞話題分享觀點(diǎn)留言，還是搶答專(zhuān)家拋出的關(guān)鍵問(wèn)題，只要積極融入答疑討論，就能獲得抽獎(jiǎng)資格，贏取多重豐厚精美大獎(jiǎng)。讓您在吸收行業(yè)前沿干貨的同時(shí)，輕松抱走驚喜好禮，線上參會(huì)也能 “滿載而歸”！

歡迎各界人士關(guān)注“百邁客生物”視頻號(hào)，積極報(bào)名預(yù)約共赴這場(chǎng)植物代謝組學(xué)的學(xué)術(shù)盛宴！