动物宿主与多种寄生生物相互作用的代谢组学分析

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

项目摘要

Infectious diseases, such as tuberculosis, AIDS, schistosomiasis and hepatitis, are endemic in China, brought heavy burden to public health and economic growth. They are caused by infecting human or animal hosts with corresponding pathogens, such as Mycobacterim tuberculosis, HIV virus and parasites etc. The underline factors contributing to the current endemic situation are lacking of effective immunization against the infection, early diagnostic methods and effective treatments. The problem becomes worse and more complicated by presence of multiple infective organisms, which is common phenomenon in clinics. Understanding the interaction between hosts and pathogens can provide important information for discovering diagnostic biomarkers and for designing effective new drugs. Metabolomics is a newly emerging analytical technique, which combines multivariate data analysis method with metabolic profiles generated from nuclear magnetic resonance (NMR) or mass spectrometry (MS). Since the birth of the technique, it has been applied to many research fields, such as the study of disease processes, drug toxicity, and interactions between animal hosts and parasites. The key tasks for metabonomic technique are to uncover metabonome information both quantitively and qualitively. Currently the structure elucidation of polar molecules from complex mixtures, such as urine and plasma is still a bottleneck. Therefore, in the current investigation, we will first of all aim to develop a fast, effective tool for structure elucidation of polar molecules from complex mixtures and then employ the developed metabonomic technique to investigate the interactions between animal host and infective organisms. To complete the tasks, we will design and prepare columns enabling separation and enrichment of polar metabolites and followed by incorporating the prepared columns into our existing hyphenated system (HPLC-SPE-CryoNMR-MS) and to finally achieve a fast, effective structure elucidation method. We will subsequently integrate NMR and MS metabolic profiling techniques to enhance sensitivity and structure elucidation power. We then apply the newly developed technique to investigate metabolic interactions between mice and Salmonella, and interactions between mice and multiple organisms, such as, schistosome- Salmonella. The altered metabolic pathways corresponding to single and double infections will subsequently be elucidated. Finally, these altered metabolic pathways will be further investigated using immuno assays. Summarization of the proposed project could generate metabolic mechanisms between hosts, providing important information for designing new sensitive drugs and could also shed some light on diagnosis of early infections in clinical settings.
寄生生物包括寄生虫、细菌和病毒。多种寄生生物的共感染是普遍现象,多寄生生物之间以及与宿主之间必然产生相互作用。研究宿主与多种寄生生物的相互作用是发展感染早期诊断的基础,是需要解决的重大科学问题。目前,寄生生物共染的研究主要集中在免疫学方面,也取得了一定的进展。但是,这些研究对宿主与多寄生生物的相互作用的分子表型和代谢机制尚无全面系统的认识。本项目拟以代谢组学为主要研究手段,在系统层面上揭示宿主与多种病原体相互作用的代谢表型这一关键科学问题。为此,我们将首先整合基于磁共振和质谱的代谢组学检测方法,实现对极性代谢物快速灵敏的结构确定。然后以小鼠为模型研究宿主被血吸虫-沙门氏菌共感染后代谢组的变化,并结合免疫学手段系统地分析多种病原体单独和共感染后不同时程的代谢组变化,以揭示宿主与多病原体相互作用的分子表型和代谢机制,为研究其它多寄生生物与宿主的相互作用提供研究手段。

结项摘要

多种寄生生物的共感染是普遍现象,多寄生生物之间以及与宿主之间必然产生相互作用。研究宿主与多种寄生生物的相互作用是发展感染早期诊断的基础,是需要解决的重大科学问题。为了解决这一问题,本项以代谢组学为主要研究手段,在系统层面上揭示宿主与多种病原体相互作用的代谢表型这一关键科学问题。我们首先发展了代谢组学新技术,实现对极性代谢物快速灵敏的结构确定,如氨基类代谢物。实现了核磁共振和色谱-质谱相结合的代谢组学分析方法,基本实现了代谢组学高覆盖、高灵敏的分析方法。发展了代谢组和宏基因组的整合分析方法。另外还发展了核磁共振代谢流的定量检测方法。我们进一步研究了小鼠单独感染沙门氏菌以及沙门氏菌与血吸虫感染。我们发现沙门氏菌感染导致脾脏组织产生大量的亚甲基丁二酸。鼠伤寒沙门氏菌共感染减少了血吸虫成虫和虫卵的数量,降低了日本血吸虫感染的小鼠的死亡率。此外,鼠伤寒沙门氏菌感染抵消了血吸虫病相关的代谢紊乱。免疫分析结果表明,共感染过程中实验小鼠免疫应答极化的转变是由依次感染的日本血吸虫和鼠伤寒沙门氏菌间接的相互作用造成的。最后,我们研究了HBV感染的代谢应答,发现HBV感染上调6-磷酸果糖氨基转移酶1(GFAT1)的转录水平,从而促进己糖胺的生物合成,还可以通过调控胆碱激酶A(CHKA)的转录水平来促进宿主细胞磷脂酰胆碱的合成,这是在HBV感染研究中首次报道的。抑制己糖胺生物合成和磷脂酰胆碱生物合成可以有效地抑制HBV 的复制和表达。这些研究结果为血吸虫和乙肝的治疗提供了新靶点和新思路。

项目成果

期刊论文数量(21)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Modulation of Gut Microbiota in Pathological States
病理状态下肠道微生物群的调节
  • DOI:
    10.1016/j.eng.2017.01.013
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    ENGINEERING
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Wang Yulan;Wang Baohong;Wu Junfang;Jiang Xiangyang;Tang Huiru;Nielsen Ole H.
  • 通讯作者:
    Nielsen Ole H.
Systemic Metabolic Responses of Broiler Chickens and Piglets to Acute T-2 Toxin Intravenous Exposure.
肉鸡和仔猪对急性 T-2 毒素静脉内暴露的全身代谢反应。
  • DOI:
    10.1021/acs.jafc.5b05076
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    J Agric Food Chem
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Wan Qianfen;He Qinghua;Deng Xianbai;Hao Fuhua;Tang Huiru;Wang Yulan
  • 通讯作者:
    Wang Yulan
Integrative metabonomics as potential method for diagnosis of thyroid malignancy
综合代谢组学作为诊断甲状腺恶性肿瘤的潜在方法
  • DOI:
    10.1038/srep14869
  • 发表时间:
    2015-10-21
  • 期刊:
    Scientific Reports
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Tian Y;Nie X;Xu S;Li Y;Huang T;Tang H;Wang Y
  • 通讯作者:
    Wang Y
Reprogramming of Seed Metabolism Facilitates Pre-harvest Sprouting Resistance of Wheat.
种子代谢的重编程有利于小麦收获前的发芽抗性。
  • DOI:
    10.1038/srep20593
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Sci Rep
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Liu Caixiang;Ding Feng;Hao Fuhua;Yu Men;Lei Hehua;Wu Xiangyu;Zhao Zhengxi;Guo Hongxiang;Yin Jun;Wang Yulan;Tang Huiru
  • 通讯作者:
    Tang Huiru
Simultaneous Quantification of Amino Metabolites in Multiple Metabolic Pathways Using Ultra-High Performance Liquid Chromatography with Tandemmass Spectrometry
使用超高效液相色谱和串联质谱同时定量多个代谢途径中的氨基代谢物
  • DOI:
    10.1038/s41598-017-01435-7
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    SCIENTIFIC REPORTS
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Wang Jin;Zhou Lihong;Lei Hehua;Hao Fuhua;Liu Xin;Wang Yulan;Tang Huiru
  • 通讯作者:
    Tang Huiru

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

求解1+1维Burgers方程的重心插值配点法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    内蒙古工业大学自然科学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈占华;王玉兰;康建梅
  • 通讯作者:
    康建梅
大黄蛰虫丸对肝癌大鼠糖脂代谢及免疫功能的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    中华中医药杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杨芙蓉;杜莎莉;付传奎;王玉兰;黄艳;陈志鹏;李伟东;吴丽
  • 通讯作者:
    吴丽
Preparation method and application of biosensor built based on flower-like nanometer zinc oxide microspheres and gold palladium nanometer composite materials
基于花状纳米氧化锌微球和金钯纳米复合材料的生物传感器的制备方法及应用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014-12-17
  • 期刊:
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王玉兰;闫涛;刘振;马洪敏;张勇;庞雪辉;杜斌;吴丹;魏琴
  • 通讯作者:
    魏琴
莫诺苷对局灶性脑缺血再灌注大鼠Wnt7a和APC表达的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    中国比较医学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    薛金龙;孙芳玲;刘婷婷;侯虹丽;魏仁平;向本旭;艾厚喜;王玉兰;张丽;石淑先;王文
  • 通讯作者:
    王文
改进的重心插值配点法求解一类奇异摄动延迟微分方程
  • DOI:
    10.13482/j.issn1001-7011.2016.10.249
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    黑龙江大学自然科学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    田丹;王玉兰;李志远
  • 通讯作者:
    李志远

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

王玉兰的其他基金

阿魏酸抑制大肠肿瘤生物活性的代谢组学研究
  • 批准号:
    20775087
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    28.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码