|
搜索
搜 索
高等教育领域数字化综合服务平台
代谢组学研究技术的建立及临床应用
成果简介： 项目团队建立了基于GC-MS、LC-MS的靶向/非靶向代谢组学、细胞代谢组学研究技术。重点开展重大疾病的早期诊断、生物标记物筛选、病理机制探索及药物新靶点的发现。
南京工业大学
2021-01-12
基于AI 机器学习的影像组学模型研究
2019年12月以来，由SARS-CoV-2病毒感染导致的新型冠状病毒疾病（COVID-19）在全球开始蔓延。报道显示，SARS-CoV-2感染患者的中位住院时间为10天，而武汉患者在发病10天后症状有可能加重。因此，住院时间是COVID-19临床预后的重要指标之一。 目前，CT影像学已成为COVID-19肺炎的诊断和监测工具，主要表现为磨玻璃影、实变及混合密度影。然而，现阶段的影像学研究主要集中于对病灶的定性和半定量描述，缺乏对病灶的全定量分析。因此，基于前期提出的CT定量监测COVID-19肺炎病程，团队假设在CT病灶背后的高通量影像特征“隐藏”了患者预后转归的“秘密”。 本研究纳入了兰州、安康、丽水、镇江、临夏5家新冠肺炎定点医院，自2020年1月23日到2月8日期间住院患者的临床资料和首次CT资料，所有患者经RT-PCR证实SARS-CoV-2病毒感染。至2月20日，研究共纳入31例治愈出院的患者（排除14例未出院患者和7例首次CT检查无肺炎表现患者），并将10天作为住院时长的二分类阈值。基于有限的样本量，团队将4个中心作为训练队列，另外一个中心作为验证队列。通过自动分割肺叶和半自动分割病灶，31名患者中累计分割出72个病灶。在对病灶图像预处理后，提取影像组学特征并筛选。为了研究影像组学特征的稳定性，团队使用了Logistics回归模型和随机森林模型对筛选的特征分别进行建模和验证。结果发现，6个筛选出的二阶特征在两种不同分类器中均表现出良好的预测价值。在外部测试队列中，Logistics回归模型的AUC为0·97(95%CI 0·83-1·0), 敏感性 1·0, 特异性0·89；随机森林模型的AUC为0·92 (95%CI 0·67-1·0),敏感性 0·75, 特异性1·0。随后，研究又纳入了2月20日-28日新出院的6名患者，利用已建立的影像组学模型可以正确预测所有6名患者的住院时间。
东南大学
2021-04-10
化学蛋白质组学技术在胆酸结合蛋白方面的研究
主要是利用传统的细胞分子生物学技术以及基因修饰的小鼠疾病模型，对有限的几个胆酸相关蛋白进行研究，进展缓慢。迄今为止还从未有在蛋白质组水平上全面发掘可以和胆酸分子相互作用的靶标蛋白的研究，而化学蛋白质组学方法的发展与应用为解决这一问题提供了理想的技术平台。首次以天然胆酸分子结构为基础，设计了一系列可以模拟其生物学功能的光交联胆酸分子探针，然后结合定量蛋白质组学技术，在活细胞水平上全面探寻了哺乳动物体内可以和胆酸分子特异性结合的潜在蛋白靶点，并从生化水平上进行了验证。
北京大学
2021-04-11
曙古菌门（Aigarchaeota）微生物基因组代谢特征和起源进化研究
通过比较基因组和进化基因组学分析发现：Aigarchaeota和Thaumarchaeota由共同祖先分化形成，其祖先早期共同生存于高温环境中，至今生存于高温热泉中的Thaumarchaeota与Aigarchaeota仍呈现较高的功能相似性。它们的共同祖先共享1154个基因家族，其数目甚至超过现存Aigarchaeota基因家族数目，表明二者祖先的高度相似性。广为人知的Thaumarchaeota早期并无氨氧化能力，而是后期于高温生境中进化所得，随后Thaumarchaeota扩散至海洋生境中，由于海洋生境中氮源的匮乏，因此Thaumarchaeota展现出独特的竞争优势，而被保留于海洋生境中，从而实现高温氨氧化古菌向中温环境的转变。 本研究通过重构未培养古菌类群Aigarchaeota基因组信息，揭示其潜在的代谢潜能及其遗传多样性获得机制，并结合数据库中已有Thaumarchaeota和Aigarchaeota基因组进行比较基因组学和进化基因组学分析，勾勒出这两个近缘支系的演化历史场景，指出古菌类群 Thaumarchaeota和Aigarchaeota的共同祖先起源于高温生境，频繁的水平基因转移极大地提升了两者对各自生境的适应性，该研究极大地促进了我们对古老且神秘的古菌支系的认知。
中山大学
2021-04-13
白血病铁代谢异常研究
本项目属于医学应用基础研究领域。以儿童最常见的肿瘤性疾病—白血病为研究对象，全面深入地探讨了白血病与铁代谢之间的关系。铁是细胞生长所必需的元素之一，在能量代谢、DNA合成以及细胞调控中发挥重要作用。本学科在国内率先致力于铁代谢的基础和临床研究，30余年来在小儿缺铁性贫血及母胎（婴）铁代谢研究领域取得了突出的成就，居国内领先地位和国际先进水平。 近10年来，本学科将铁代谢的研究拓展和深入到白血病肿瘤学领域，在国内首次以白血病细胞株和小儿急性白血病患者为研究对象,从多个角度和不同层面深入研究了白血病细胞铁代谢异常的特点和规律，首先在分子水平探讨了铁调节蛋白、线粒体铁蛋白、转铁蛋白受体在白血病发病中的作用和机制；进而研究了铁剥夺对白血病细胞原癌基因、多药耐药基因、转录因子、细胞凋亡相关基因及凋亡酶等方面的一系列影响；研究了铁代谢相关指标在白血病诊断和预后判断中的意义。在白血病细胞铁代谢研究领域取得了新的突破和进展。 本项目已在国内外学术刊物发表论文30篇，其中国家级权威期刊和核心期刊发表21篇，国际杂志发表1篇，其论文已被国内外数据库收录多篇和引用。研究结果多次参与国际及全国性学术会议交流，产生了积极的学术影响。本项目的研究促进了学科的建设和人才培养，已培养博士、硕士研究生共20余名。目前，全国范围内已有我们培养的研究生继续深入该领域的研究，发表了高水平的学术论文。本项目已指导部分医院开展白血病相关铁代谢指标的检测及指导临床诊断和治疗，从而产生显著的社会和经济效益。
四川大学
2016-04-29
中国科学技术大学在巢湖淡水噬藻体组学研究中取得新进展
中国科学技术大学生命科学与医学部周丛照教授课题组，从巢湖成功分离五株侵染伪鱼腥藻Chao1806的噬藻体Pam1~Pam5。
中国科学技术大学
2022-09-02
代谢转移酶介导的细胞老化研究
通过代谢组学手段发现线粒体能量代谢和脂肪酸氧化的一个关键酶：肉毒碱棕榈酰基转移酶1C（CPT1C）在老化肿瘤细胞中有极显著下降；进而在细胞老化模型及动物模型上通过多种分子生物学手段，证明CPT1C在肿瘤细胞增殖性老化过程中发挥重要的调控作用，阐明CPT1C是调控肿瘤细胞老化的新调控因子。并进一步阐明CPT1C沉默后通过影响线粒体功能与相关代谢重编程过程，导致线粒体功能异常、细胞增殖能力显著下降，最终导致肿瘤细胞老化、致瘤能力显著下降。该研究系统证明CPT1C是肿瘤细胞老化关键的新调控因子，为基于线粒体能量代谢和细胞老化的抗肿瘤研究提供新靶点和新视角。
中山大学
2021-04-13
基于组学技术的黄酒酿造关键技术与装备的创新及应用
深入解析黄酒酿造机理并且创新生产技术与装备，是黄酒产业可持续发展 的必由之路。项目围绕如何科学评价黄酒麦曲质量及产品感官体验、如何高效生产优质麦曲、如何提高产品感官体验等关键技术难题等，本项目完成了基于 组学技术的黄酒酿造关键技术与装备的创新及应用。 创新要点 建立了黄酒麦曲及酒醪发酵机理解析方法，阐明酿造过程的微生物驱动力。解析了液化力、酸性蛋白酶活力、酒化力等活力形成的关键微生物，高级醇及生物胺形成代谢途径及关键微生物；通过风味组学技术解析黄酒风味物质形成及变化过程；通过培养组学技术证明微生物是麦曲活力、黄酒风味的主要来源；发现氧气浓度、温度、湿度是麦曲微生物群落结构形成的核心驱动力。全面系统地解析麦曲的各项指标，针对传统麦曲制作中环境依赖、生产效率低、品质不稳定等问题，在已有机械化制曲（国家技术发明奖成果）的基础上首次开发了智能化精准制曲技术与装备。构建了黄酒产品风味轮，阐明了关键风味物质的最适浓度范围。证明β-苯乙醇、异戊醇、异丁醇、组胺、苯乙胺以及酪胺等高级醇和生物胺是影响黄酒醉酒和醒酒的关键化合物，建立了适用于不同黄酒酵母亚株及酿造工艺的高级醇调控方法
江南大学
2021-04-13
构建组学数据库助力肿瘤信号通路
建设消化系统肿瘤的大数据平台，通过整合肿瘤临床信息、影像数据、生物样本库数据、高通量生物多组学的数据，系统地构建消化系统肿瘤大数据，并结合人工智能平台进行大数据的挖掘与分析。该团队基于肿瘤大数据平台开展肿瘤临床诊疗的真实世界研究，探索肿瘤的精准诊断、预后预测和耐药分子机制 徐瑞华教授团队开始着手构建磷酸化定量数据库qPhos。通过收集已发表的定量磷酸化组数据，共整合了199071个磷酸化位点上的3537533个定量磷酸化信息，其中86%的数据来自肿瘤组织样本及相关细胞系。有关定量实验的详细信息，包括实验条件、实验所用的细胞系或样本等数据也纳入了数据库中。对每个磷酸化位点，都注释了实验验证的或潜在的上游激酶，以便理解其分子调控机制。同时，通过整合UniProt，ExPASy和DrugBank等数据库中的信息，对磷酸化位点所在蛋白质的生化特征、上游激酶的靶向药物情况进行了详细的注释，方便查询和使用。 此外，数据库中还开发了qKinAct分析模块，研究人员可以基于自己的定量磷酸化组数据分析得到相应的激酶活性相关磷酸化位点信息，进而分析异常的磷酸化信号通路。因此，qPhos是首个全面涵盖肿瘤和疾病相关重要磷酸化修饰动态水平的数据库，为研究蛋白磷酸化修饰及其动态调控提供了一站式服务。
中山大学
2021-04-13
反刍动物几种重要群发性营养代谢病防控技术的研究与应用
该成果 2013 年获农业部中华农业科技奖二等奖。主要针对严重影响我国畜牧业生产的反刍动物微量元素缺乏病、骨营养不良性疾病和奶牛围产期代谢应激等进行深入研究，在系统分析这些疾病的流行病学规律和发病机理的基础上，建立了防控的关键技术并在生产中应用。思路新颖，技术难度大，创新性强，社会经济效益显著。成果整体达到同类研究的国际先进水平，在动物骨营养不良性疾病发病机理和硫辛酸调控高产奶牛围产期代谢应激的关键技术等方面达到国际领先水平。
扬州大学
2021-04-14