师资队伍 | 胡泽平, PhD

胡泽平

研究员,博士生导师

分别于山东大学齐鲁医学院、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月起任清华大学药学院准聘系列PI。 回国近5年来以通讯(含共同)作者在Nature Metabolism (2021, accepted), Cell Metabolism (2018), Science Translational Medicine (2018), Nature Communications (2021a), Analytical Chemistry (2021, accepted), FASEB Journal (2019), Pharmacology & Therapeutics (2021), Clinical Pharmacology & Therapeutics (2019) 等期刊发表学术论文。此外,一系列重要的合作研究发表于Nature (4篇), Nature Genetics, Nature Cell Biology, Cell Metabolism, Cell Host & Microbe, Circulation Research, Journal of Clinical Investigation等期刊。总共发表论文40余篇,论文SCI总他引2,400余次,H-index = 31。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

代谢是生理的基础。近年来越来越多的研究证明,除代谢性疾病外,绝大多数人类重大疾病,如癌症、病毒性传染病、心血管疾病、免疫性疾病等都与代谢异常密切相关。因此,针对疾病代谢重塑的功能与分子机制研究已成为基础生物学、转化医学研究和药物研发的焦点,而代谢组学和代谢流分析是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. 研发新型超灵敏、宽覆盖、高精准、单细胞的前沿代谢组学和代谢流分析技术、及基于AI技术的多组学整合分析策略:以先进的生物质谱(LC-MS和GC-MS)为平台,发展超灵敏、宽覆盖、高精准、单细胞的新一代前沿代谢组学分析技术,用于揭示痕量、单细胞或大队列临床样本中的代谢物变化规律;发展基于稳定同位素示踪法的新型代谢流分析技术,作为重要的互补手段用于分析阐释代谢异常的动态变化规律与机制。此外,研发基于AI技术的(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)多组学整合分析策略。
2. 疾病和生理代谢重塑的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整合分析策略,结合生物信息学和分子/细胞生物学等研究手段,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(干细胞、发育、衰老)相关的代谢重塑,并阐明其相应的生物学功能与分子调控机制。
3. 药物靶标鉴定、生物标志物发现与精准医学:基于代谢重塑的功能与机制研究,挖掘与疾病进展或耐药性相关的代谢依赖性(漏洞或脆弱性),鉴定新型药物治疗靶标,或设计新型联合治疗方案;同时,以药物代谢组学(pharmaco-metabolomics)分析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,用于癌症早期诊断检测或药物疗效、毒性预测,指导临床患者分层与精准治疗。

胡泽平课题组研究方向概览

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,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)。在此基础上,进一步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,推动实现高精准、单细胞代谢组学技术(Analytical Chemistry, 2021)。
2、以所创建的代谢组学和代谢流分析技术为基础,进行了多项肿瘤代谢重塑与机制研究。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)。此外,运用代谢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、造血干细胞、肺癌、心脏再生的代谢重塑及其分子机制,揭示了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、以多组学整合分析技术和策略,率先从代谢角度揭示了寨卡病毒所致胎儿小头症(Nature Metabolism, 2021, accepted)、新冠病毒所致细胞因子风暴(Nature Communications, 2021)、发热伴血小板减少综合征病毒(SFTSV)致病(Science Translational Medicine, 2018)的潜在代谢分子机制,并分别为其临床治疗提供了新思路和新策略。
4、与葛兰素史克公司合作,首次在阿尔茨海默病的TASTPM转基因小鼠模型中进行代谢组学分析研究,发现了可用于新药疗效评估的生物标志物,用以加速其新药研发进程(Journal of Proteome Research, 2012)。

荣誉和奖项

山东大学齐鲁医学院 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)
清华大学药学院优秀教学奖(2019)
Bayer Investigator Award(2020)

论文发表(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 Z*. Aberrant NAD+ metabolism underlies ZIKA virus-induced microcephaly. Nature Metabolism. 2021, accepted.
2. Meng X#, Pang H#, Sun F, Jin X, Wang B, Yao K, Yao L, Wang L, Liao M, Hu Z*. A 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, accepted.
3. Liang L, Sun F, Wang H, Hu Z*. Metabolomics, metabolic flux analysis and cancer pharmacology. Pharmacology & Therapeutics. 2021;224:107827 (Invited Review)
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 Z*. Integrated cytokine and metabolite analysis reveals immunometabolic reprogramming in COVID-19 patients with therapeutic implications. Nature Communications. 2021;12:1618
5. Shi Z, Xu S, Xing S, Yao K, Zhang L, Xue L, Zhou P, Wang M, Yan G, Yang P, Liu J, Hu Z*, 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.
6. Pang H, Jia W*, Hu Z*. Emerging applications of metabolomics in clinical pharmacology. Clinical Pharmacology and Therapeutics. 2019;106(3):544-556. (Invited Review)
7. 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.
8. 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.
9. 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 Z*, Liu W*. Arginine deficiency is involved in thrombocytopenia and immunosuppression in Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome. Science Translational Medicine. 2018;10(459). pii: eaat4162.
10. 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 Z*, DeBerardinis RJ*. Inosine monophosphate dehydrogenase dependence in a subset of small cell lung cancers. Cell Metabolism. 2018;28(3):369-382.e5.
11. Agathocleous M, Meacham C, Burgess RJ, Piskounova E, Bruner E, Cowin B, Crane GM, Murphy MM, Hu Z, DeBerardinis RJ, Morrison SJ. Ascorbate regulates haematopoietic stem cell function and suppresses leukaemogenesis. Nature. 2017;549(7673):476-81.
12. Kim J, Hu Z, 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.
13. 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 Z, 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.
14. Liu X, Zhang Y, Ni M, Cao H, Signer RAJ, Li D, Li M, Gu Z, Hu Z, 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.
15. DeNicola GM, Chen PH, Mullarky E, Sudderth JA, Hu Z, 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.
16. Piskounova E, Agathocleous M, Murphy MM, Hu Z, 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.
17. Srivastava N, Kollipara RK, Singh DK, Sudderth J, Hu Z, 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.
18. Hu Z, 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.