师资队伍 | 胡泽平, PhD
胡泽平
研究员、博士生导师
分别于山东医科大学（现山东大学齐鲁医沙巴体育）、中国食品药品检定研究院和新加坡国立大学（National University of Singapore）获医学学士、药理学硕士和Ph.D.学位。后于美国西北太平洋国家实验室（Pacific Northwest National Laboratory）Richard D. Smith组从事生物质谱和代谢组学的博士后研究。2012年受聘于美国德克萨斯大学西南医学中心（University of Texas Southwestern Medical Center）任研究助理教授、儿童研究所代谢组学平台技术主任。2016年12月起任沙巴体育投注官网准聘系列PI。 回国近5年来以通讯（含共同）作者在Nature Metabolism (2021a; 2021b), Cell Metabolism (2018), Science Translational Medicine (2018), Nature Communications (2021a; 2021b), Analytical Chemistry (2021), FASEB Journal (2019), Pharmacology & Therapeutics (2021), Clinical Pharmacology & Therapeutics (2019) 等期刊发表论文，共计已发表论文50余篇。获邀担任Cell Research, Nature Communications, Trends in Analytical Chemistry, EMBO Molecular Medicine等20余个期刊审稿人。现（曾）主持国家基金委重大研究计划重点项目、国家基金委面上项目、科技部国家科技重大专项、科技部重点研发专项等科研项目。
研究方向
药物新靶标的鉴定（发现与确证）是原创药物研发的关键，也是严重制约当前新药研发的关键瓶颈，是亟需实现突破性发展的重大需求。近年来越来越多的研究证明，除糖尿病、心血管疾病等典型代谢性疾病外，绝大多数重大疾病，如癌症、病毒性传染病、免疫性疾病、神经退行性疾病等都与代谢异常密切相关。因此，针对疾病代谢异常的功能与分子机制进行深入研究，不仅可以回答重要的基础代谢生物学问题，还可以更精准、更高效地发现具有治疗靶标潜力的关键通路或分子，为转化医学和药物研发提供重要的潜在药物靶标。代谢组学、代谢流分析和多组学整合分析技术可以对代谢异常进行无偏差的全景式分析，并对其异常通路及分子机制进行深入研究，已经发展成为代谢研究的关键技术手段。
本课题组的主要研究方向如下：
1. 研发新型前沿代谢组学和代谢流分析技术，及人工智能（AI）辅助的多组学大数据整合分析策略：以先进的色谱-质谱（LC-MS和GC-MS）为平台，研发超灵敏、宽覆盖、高精准、单细胞的新一代前沿代谢组学技术，突破灵敏度和精准度技术瓶颈，用于揭示痕量样本、单细胞或大队列临床样本中的代谢重塑规律；研发基于稳定同位素示踪法的新型代谢流分析技术，用于阐释代谢重塑的动态变化规律及分子调控机制；研发AI辅助的多组学（基因组学、转录组学、蛋白质组学、修饰化组学、代谢组学、脂质组学等）大数据整合分析策略，用于多分子层面的疾病机制研究。
2. 疾病或生理状态的代谢重塑及其生物学功能与分子调控机制研究：以所发展的前沿代谢组分析技术和多组学大数据整合分析策略，结合生物信息学和AI等计算技术，揭示与疾病（特别是癌症、病毒性传染病、心血管疾病）、抗癌药物耐药性、和生理状态（干细胞、发育、衰老）等相关的代谢重塑；并以分子和细胞生物学等手段深入阐明其相应的生物学功能与分子调控机制。
3. 药物新靶标鉴定、诊疗生物标志物发现与精准医学：基于代谢重塑的功能与调控机制研究，挖掘与疾病进展或耐药性相关的代谢依赖性（或脆弱性），鉴定并验证新型药物靶标，或设计新型联合治疗方案；同时，以药物代谢组学（pharmaco-metabolomics）技术解析代谢表型与疾病状态或药物应答（药效和毒性）的相关性，发掘相应的预测性或伴随诊断生物标志物，用于疾病早期筛查诊断、病程进展监控、或药物疗效 / 毒性预测，指导临床患者分层与精准治疗。
研究成果与贡献
1、创建了一系列基于色谱-质谱平台的代谢组学和代谢流分析技术。其中包括一种超灵敏的靶向代谢组学方法，突破了灵敏度的技术瓶颈，率先实现了在极少量（～5,000）细胞中进行代谢组学分析，并以该方法与合作者揭示了造血干细胞的代谢特征及其生物学意义（Nature 2017a, 合作）。此外，在此基础上进一步优化技术灵敏度，对极少数（100个）早期小鼠胚胎进行了代谢组学分析，由此揭示了早期胚胎发育过程中代谢的动态变化，比较了二细胞胚胎与囊胚的代谢特征差异，并研究了重要差异代谢物在早期胚胎发育过程中影响胚胎发育的分子机制（Nature Metabolism 2021a）。最近，发展了基于新型衍生化试剂的超灵敏、宽覆盖的代谢组学和代谢流分析技术，实现了更高灵敏度和更宽覆盖度，为推动进一步发展单细胞代谢组学技术奠定了基础（Analytical Chemistry 2021）。
2、以所创建的代谢组学和代谢流分析技术为基础，结合人工智能（AI）辅助的多组学大数据整合分析技术和策略，对多种疾病特别是肿瘤和病毒性传染病进行了多项代谢重塑机制与药物靶标发现研究。特别是揭示了小细胞肺癌亚组的代谢重编程及其分子机制，发现了新型治疗靶标并提供了潜在靶向药物，突破了该病数十年缺乏靶向治疗策略的瓶颈（Cell Metabolism 2018）。最近，在关于肺腺癌（LUAD）的代谢进化研究中，通过对大队列临床样本的分析，揭示了LUAD癌变早期诊断的预测生物标志物，并定义了浸润性腺癌具有不同临床特征的三种代谢亚型。此外，确定了胆汁酸代谢失调在 LUAD 转移中的功能。该研究有助于LUAD早期检测并提供了新的潜在治疗靶标（Nature Communications 2021）。另外，运用所研发的代谢组分析技术开展了广泛的国内、国际合作，分别阐释了恶性黑色素瘤、肺癌、造血干细胞、心脏再生的代谢重塑及其分子机制，揭示了相应的潜在治疗新靶标和新策略（Nature, 2015; Nature 2017a; Nature 2017b; Nature 2017c; Nature Genetics 2015; Nature Cell Biology 2017; Cell Metabolism 2014） 。
3、以上述组学技术和多组学整合分析策略，率先从代谢角度揭示了寨卡病毒所致胎儿小头症（Nature Metabolism 2021b）、发热伴血小板减少综合征病毒（SFTSV）致病（Science Translational Medicine 2018）、新冠病毒所致细胞因子风暴（Nature Communications 2021b）的致病分子机制，并分别为其临床治疗鉴定了潜在治疗靶标，证明了小分子抑制剂（包括FDA批准的“老药”）在相关治疗中的疗效，这些为临床治疗提供了新思路和新策略。
4、与葛兰素史克（GSK）公司合作，率先对阿尔茨海默病的TASTPM转基因小鼠模型进行代谢组学分析研究，发现了可用于新药candidates疗效评估的生物标志物，用以加速新药研发进程（Journal of Proteome Research, 2012）。
2、以所创建的代谢组学和代谢流分析技术为基础，结合人工智能（AI）辅助的多组学大数据整合分析技术和策略，对多种疾病特别是肿瘤和病毒性传染病进行了多项代谢重塑机制与药物靶标发现研究。特别是揭示了小细胞肺癌亚组的代谢重编程及其分子机制，发现了新型治疗靶标并提供了潜在靶向药物，突破了该病数十年缺乏靶向治疗策略的瓶颈（Cell Metabolism 2018）。最近，在关于肺腺癌（LUAD）的代谢进化研究中，通过对大队列临床样本的分析，揭示了LUAD癌变早期诊断的预测生物标志物，并定义了浸润性腺癌具有不同临床特征的三种代谢亚型。此外，确定了胆汁酸代谢失调在 LUAD 转移中的功能。该研究有助于LUAD早期检测并提供了新的潜在治疗靶标（Nature Communications 2021）。另外，运用所研发的代谢组分析技术开展了广泛的国内、国际合作，分别阐释了恶性黑色素瘤、肺癌、造血干细胞、心脏再生的代谢重塑及其分子机制，揭示了相应的潜在治疗新靶标和新策略（Nature, 2015; Nature 2017a; Nature 2017b; Nature 2017c; Nature Genetics 2015; Nature Cell Biology 2017; Cell Metabolism 2014） 。
3、以上述组学技术和多组学整合分析策略，率先从代谢角度揭示了寨卡病毒所致胎儿小头症（Nature Metabolism 2021b）、发热伴血小板减少综合征病毒（SFTSV）致病（Science Translational Medicine 2018）、新冠病毒所致细胞因子风暴（Nature Communications 2021b）的致病分子机制，并分别为其临床治疗鉴定了潜在治疗靶标，证明了小分子抑制剂（包括FDA批准的“老药”）在相关治疗中的疗效，这些为临床治疗提供了新思路和新策略。
4、与葛兰素史克（GSK）公司合作，率先对阿尔茨海默病的TASTPM转基因小鼠模型进行代谢组学分析研究，发现了可用于新药candidates疗效评估的生物标志物，用以加速新药研发进程（Journal of Proteome Research, 2012）。
荣誉和奖项
· 山东大学齐鲁医沙巴体育 联邦医学奖学金（金奖）（1998）
· 新加坡国立大学 Ph.D. Fellowship（2003-2008）
· Bayer Investigator Award（2017）
· 第十四届全国医药卫生青年科技论坛二等奖（2019）
· 中国抗癌协会肿瘤代谢专委会年度优秀委员（2019）
· 沙巴体育投注官网优秀教学奖（2019）
· Bayer Investigator Award（2020）
参编教材
《高等药物分析学》副主编（主编：毕开顺教授，沈阳药科大学），人民卫生出版社，2021年，全国高校药学类研究生规划教材
代表性论文（按时间倒序，*通讯作者；#第一作者）
1. Pang H#, Jiang Y#, Li J#, Wang Y#, Nie M#, Xiao N, Wang S, Song Z, Ji F, Chang Y, Zheng Y, Yao K, Yao L, Li S, Song L*, Lan X*, Xu Z*, Hu ZP*. Aberrant NAD+ metabolism underlies ZIKA virus-induced microcephaly. Nature Metabolism. 2021;3(8):1109-1124.
2. Zhao J#, Yao K#, Yu H#, Zhang L#, Xu Y#, Chen L, Sun Z, Zhu Y, Zhang C, Qian Y, Ji S, Pang H, Zhang M, Chen J, Correia C, Weiskittel T, Lin DW, Zhao Y, Chandrasekaran S, Fu X, Zhang D, Fan HY, Xie W, Li H, Hu ZP*, Zhang J*. Metabolic remodeling during early murine embryo development. Nature Metabolism. 2021;3(10):1372-1384
3. Nie M#, Yao K#, Zhu X#, Chen N, Xiao N, Wang Y, Peng B, Yao LA, Li P, Zhang P*, Hu ZP*. Evolutionary metabolic landscape from preneoplasia to invasive lung adenocarcinoma with therapeutic implications. Nature Communications. 2021;12(1):6479.
4. Xiao N#, Nie M#, Pang H#, Wang B#, Hu J#, Meng X, Li K, Ran X, Long Q, Deng H, Li S, Chen N, Li S, Tang N*, Huang A*, Hu ZP*. Integrated cytokine and metabolite analysis reveals immunometabolic reprogramming in COVID-19 patients with therapeutic implications. Nature Communications. 2021;12:1618.
5. Meng X#, Pang H#, Sun F, Jin X, Wang B, Yao K, Yao L, Wang L, Hu ZP*. Simultaneous 3-nitrophenylhydrazine derivatization strategy of carbonyl, carboxyl and phosphoryl submetabolome for LC-MS/MS-based targeted metabolomics with improved sensitivity and coverage. Analytical Chemistry. 2021;93(29):10075-10083.
6. Liang L, Sun F, Wang H, Hu ZP*. Metabolomics, metabolic flux analysis and cancer pharmacology. Pharmacology & Therapeutics. 2021;224:107827 (Invited Review)
7. Pang H, Jia W*, Hu ZP*. Emerging applications of metabolomics in clinical pharmacology. Clinical Pharmacology and Therapeutics. 2019;106(3):544-556. (Invited Review)
8. Shi Z, Xu S, Xing S, Yao K, Zhang L, Xue L, Zhou P, Wang M, Yan G, Yang P, Liu J, Hu ZP*, Lan F*. Mettl17, a regulator of mitochondrial ribosomal RNA modifications, is required for the translation of mitochondrial coding genes. The FASEB Journal. 2019;33(11):13040-13050.
9. Huang F, Ni M, Chalishazar MD, Huffman KE, Kim J, Cai L, Shi X, Cai F, Zacharias LG, Ireland AS, Li K, Gu W, Kaushik AK, Liu X, Gazdar AF, Oliver TG, Minna JD, Hu ZP*, DeBerardinis RJ*. Inosine monophosphate dehydrogenase dependence in a subset of small cell lung cancers. Cell Metabolism. 2018;28(3):369-382.e5.
10. Li XK, Lu QB, Chen WW, Xu W, Liu R, Zhang SF, Du J, Li H, Yao K, Zhai D, Zhang PH, Xing B, Cui N, Yang ZD, Yuan C, Zhang XA, Xu Z, Cao WC*, Hu ZP*, Liu W*. Arginine deficiency is involved in thrombocytopenia and immunosuppression in Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome. Science Translational Medicine. 2018;10(459). pii: eaat4162.
11. 唐嘉键, 胡泽平*. 代谢组学在精准用药研究中的应用进展. 沈阳药科大学学报. 2021;309(10):1113-1118
12. 李文杰, 胡泽平*. 代谢流分析在肿瘤代谢研究中的应用进展. 中国医学前沿杂志（电子版）2019;11(2):18-22.
13. 姚利昂, 胡泽平*. 肿瘤代谢重编程与药物耐药性. 中国医学前沿杂志（电子版）2019;11(2):23-27.
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15. Kim J, Hu ZP, Cai L, Choi E, Rodriguez-Canales J, Villalobos P, Lin YF, Ni M, Unsal-Kacmaz K, Peña CG, Castrillon DH, Chen BPC, Wistuba I, Minna JD, DeBerardinis RJ. CPS1 maintains pyrimidine pools and DNA synthesis in KRAS/LKB1-mutant lung cancer cells. Nature. 2017;546(7656):168-72.
16. Nakada Y, Canseco DC, Thet S, Abdisalaam S, Asaithamby A, Santos CX, Shah A, Zhang H, Faber JE, Kinter MT, Szweda LI, Xing C, Hu ZP, Deberardinis RJ, Schiattarella G, Hill JA, Oz O, Lu Z, Zhang CC, Kimura W, Sadek HA. Hypoxia induces heart regeneration in adult mice. Nature. 2017;541(7636):222-7.
17. Liu X, Zhang Y, Ni M, Cao H, Signer RAJ, Li D, Li M, Gu Z, Hu ZP, Dickerson KE, Weinberg SE, Chandel NS, DeBerardinis RJ, Zhou F, Shao Z, Xu J. Regulation of mitochondrial biogenesis in erythropoiesis by mTORC1-mediated protein translation. Nature Cell Biology. 2017;19(6):626-38.
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19. DeNicola GM, Chen PH, Mullarky E, Sudderth JA, Hu ZP, Wu D, Tang H, Xie Y, Asara JM, Huffman KE, Wistuba II, Minna JD, DeBerardinis RJ, Cantley LC. NRF2 regulates serine biosynthesis in non-small cell lung cancer. Nature Genetics. 2015;47(12):1475-81.
20. Srivastava N, Kollipara RK, Singh DK, Sudderth J, Hu ZP, Nguyen H, Wang S, Humphries CG, Carstens R, Huffman KE, DeBerardinis RJ, Kittler R. Inhibition of cancer cell proliferation by PPARγ is mediated by a metabolic switch that increases reactive oxygen species levels. Cell Metabolism. 2014;20(4):650-61.
21. Curtis MM, Hu ZP, Klimko C, Narayanan S, Deberardinis R, Sperandio V. The gut commensal Bacteroides thetaiotaomicron exacerbates enteric infection through modification of the metabolic landscape. Cell Host & Microbe. 2014;16(6):759-69.
Hu ZP, Browne ER, Liu T, Angel TE, Ho PC, Chan EC. Metabonomic profiling of TASTPM transgenic Alzheimer's disease mouse model. Journal of Proteome Research. 2012;11(12):5903-13.
2. Zhao J#, Yao K#, Yu H#, Zhang L#, Xu Y#, Chen L, Sun Z, Zhu Y, Zhang C, Qian Y, Ji S, Pang H, Zhang M, Chen J, Correia C, Weiskittel T, Lin DW, Zhao Y, Chandrasekaran S, Fu X, Zhang D, Fan HY, Xie W, Li H, Hu ZP*, Zhang J*. Metabolic remodeling during early murine embryo development. Nature Metabolism. 2021;3(10):1372-1384
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4. Xiao N#, Nie M#, Pang H#, Wang B#, Hu J#, Meng X, Li K, Ran X, Long Q, Deng H, Li S, Chen N, Li S, Tang N*, Huang A*, Hu ZP*. Integrated cytokine and metabolite analysis reveals immunometabolic reprogramming in COVID-19 patients with therapeutic implications. Nature Communications. 2021;12:1618.
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7. Pang H, Jia W*, Hu ZP*. Emerging applications of metabolomics in clinical pharmacology. Clinical Pharmacology and Therapeutics. 2019;106(3):544-556. (Invited Review)
8. Shi Z, Xu S, Xing S, Yao K, Zhang L, Xue L, Zhou P, Wang M, Yan G, Yang P, Liu J, Hu ZP*, Lan F*. Mettl17, a regulator of mitochondrial ribosomal RNA modifications, is required for the translation of mitochondrial coding genes. The FASEB Journal. 2019;33(11):13040-13050.
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15. Kim J, Hu ZP, Cai L, Choi E, Rodriguez-Canales J, Villalobos P, Lin YF, Ni M, Unsal-Kacmaz K, Peña CG, Castrillon DH, Chen BPC, Wistuba I, Minna JD, DeBerardinis RJ. CPS1 maintains pyrimidine pools and DNA synthesis in KRAS/LKB1-mutant lung cancer cells. Nature. 2017;546(7656):168-72.
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18. Piskounova E, Agathocleous M, Murphy MM, Hu ZP, Huddlestun SE, Zhao Z, Leitch AM, Johnson TM, DeBerardinis RJ, Morrison SJ. Oxidative stress inhibits distant metastasis by human melanoma cells. Nature. 2015;527(7577):186-91.
19. DeNicola GM, Chen PH, Mullarky E, Sudderth JA, Hu ZP, Wu D, Tang H, Xie Y, Asara JM, Huffman KE, Wistuba II, Minna JD, DeBerardinis RJ, Cantley LC. NRF2 regulates serine biosynthesis in non-small cell lung cancer. Nature Genetics. 2015;47(12):1475-81.
20. Srivastava N, Kollipara RK, Singh DK, Sudderth J, Hu ZP, Nguyen H, Wang S, Humphries CG, Carstens R, Huffman KE, DeBerardinis RJ, Kittler R. Inhibition of cancer cell proliferation by PPARγ is mediated by a metabolic switch that increases reactive oxygen species levels. Cell Metabolism. 2014;20(4):650-61.
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Hu ZP, Browne ER, Liu T, Angel TE, Ho PC, Chan EC. Metabonomic profiling of TASTPM transgenic Alzheimer's disease mouse model. Journal of Proteome Research. 2012;11(12):5903-13.
