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近年來(lái)， NAD⁺的前體NMN作為抗衰老保健品成為京東Z ui暢銷的商品之一，這是因?yàn)镹AD⁺可能和每個(gè)人的健康壽命都有關(guān)系。這激勵(lì)著更多科學(xué)家們開展研究，探索NAD⁺多靶標(biāo)抗衰老的功效和機(jī)理?；贠rbitrap質(zhì)譜的蛋白質(zhì)組學(xué)研究方法在NAD⁺的研究中發(fā)揮重要的作用。賽默飛深度合作伙伴清華大學(xué)蛋白質(zhì)化學(xué)與組學(xué)平臺(tái)主管鄧海騰教授，研究NAD⁺ 20余年，并正在用蛋白質(zhì)組學(xué)和質(zhì)譜技術(shù)，揭示生命更多的奧秘。

賽默飛色譜與質(zhì)譜

賦能創(chuàng)新

組學(xué)金標(biāo)準(zhǔn)

完整workflow

清華大學(xué)蛋白質(zhì)化學(xué)與組學(xué)平臺(tái)隸屬于清華大學(xué)蛋白質(zhì)研究技術(shù)中心，致力于發(fā)展和應(yīng)用蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)以及化學(xué)生物學(xué)的技術(shù)方法，向全校各實(shí)驗(yàn)室和研究中心提供質(zhì)譜、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)的分析服務(wù)，包括常規(guī)的蛋白質(zhì)鑒定、蛋白N/C端分析、蛋白質(zhì)質(zhì)量精準(zhǔn)測(cè)定、蛋白-配體相互作用分析、定量蛋白質(zhì)組學(xué)分析、抗體全序列測(cè)定、組蛋白翻譯后修飾譜分析，以及高階發(fā)展功能蛋白質(zhì)組學(xué)等。

鄧海騰教授任洛克菲勒大學(xué)研究副教授和蛋白質(zhì)組學(xué)分析中心主任時(shí)，與賽默飛建立了緊密合作關(guān)系，2011年回國(guó)主持平臺(tái)日常工作，使用的質(zhì)譜技術(shù)，主要為Orbitrap技術(shù)平臺(tái)。從早期LCQ和LTQ開始，到現(xiàn)在的二合一質(zhì)譜，以及“性能比肩 通用萬(wàn)間"的三合一質(zhì)譜，用其不斷地挑戰(zhàn)蛋白組學(xué)領(lǐng)域難題。

△Thermo Scientific™ Orbitrap Ascend

三合一質(zhì)譜系統(tǒng)

在基礎(chǔ)科研方面，鄧教授關(guān)注于氧化還原生物學(xué)，研究其在生物過(guò)程中的功能和作用機(jī)制；在轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的應(yīng)用層面，致力于發(fā)展衰老及其相關(guān)疾病的生物標(biāo)志物，開發(fā)提高健康壽命的小分子植物提取物、納米抗體和疫苗類新型分子。通過(guò)多年的探索，鄧教授課題組已發(fā)展出一套從基礎(chǔ)到轉(zhuǎn)化的工作流程，從功能蛋白質(zhì)組學(xué)出發(fā)發(fā)現(xiàn)靶標(biāo)，篩選針對(duì)靶標(biāo)的抗體和抑制劑，進(jìn)而對(duì)抗體進(jìn)行表達(dá)、純化和功能化修飾，并研究這些分子在細(xì)胞和動(dòng)物疾病模型中的功能和作用機(jī)制，取得了zhuo越的科研成果。

智領(lǐng)前沿

20年NAD⁺研究

探索抗衰機(jī)理

NAD⁺(Nicotinamide adenine dinucleotide)，全稱煙酰胺腺嘌呤二核苷酸，是維持人體生理功能的關(guān)鍵分子，從亞瑟·哈登1904年發(fā)現(xiàn)輔酶NAD⁺并獲得Nobel獎(jiǎng)以來(lái)，NAD⁺一直是生物醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)。它作為輔酶參與各類氧化還原反應(yīng)，同時(shí)也參與了細(xì)胞能量代謝、信號(hào)傳導(dǎo)和基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控等過(guò)程。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和臨床研究表明，隨著年齡的增長(zhǎng)NAD⁺的水平大幅下降，而提高機(jī)體NAD⁺水平，能夠改善甚至逆轉(zhuǎn)多種衰老相關(guān)疾病的發(fā)生發(fā)展，提高健康壽命。近年來(lái)被追捧的煙酰胺單核苷酸(NMN)是NAD⁺的一種前體和高效補(bǔ)充劑。

△NAD⁺的分子式

NAD⁺研究的難點(diǎn)是其既可以作為輔酶，同時(shí)也是DNA修復(fù)酶PARP、去乙酰化酶Sirtuins的底物。藥物分子大都作用于一個(gè)靶標(biāo)，而NMN補(bǔ)充則會(huì)影響細(xì)胞中多個(gè)生物過(guò)程。鄧教授基于組學(xué)金標(biāo)準(zhǔn)Orbitrap技術(shù)平臺(tái)，通過(guò)定量蛋白質(zhì)組學(xué)，發(fā)現(xiàn)小鼠腎臟內(nèi)過(guò)氧化物酶體的數(shù)量隨著衰老而顯著減少；小鼠服用NMN 1-2個(gè)月后，腎臟組織中的過(guò)氧化物酶體的數(shù)量大幅提高，增強(qiáng)腎臟的代謝水平，改善腎臟對(duì)損傷的反應(yīng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，在衰老的小鼠肝臟中，大部分高表達(dá)的酶都是抗氧化酶和解毒酶，調(diào)控這些酶表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子Nrf-2也高度分布在細(xì)胞核中，而衰老小鼠服用NMN以后，細(xì)胞核中的Nrf-2降低，提高了細(xì)胞的抗應(yīng)激能力，保護(hù)了肝臟的生理功能，這可能是NMN最重要的生理功能。

近20年我們一直開展NAD⁺的研究，比較大的貢獻(xiàn)是發(fā)現(xiàn)了一些作用機(jī)理。早期shou次鑒定CD38和Sir2的反應(yīng)中間體，目前關(guān)注于NAD⁺的各種前體，包括NMN的研究，揭示了NMN通過(guò)抑制炎癥因子分泌，提高機(jī)體抵抗炎癥的能力。

鄧教授課題組相繼在《細(xì)胞化學(xué)生物學(xué)》、《衰老》、《自由基生物學(xué)與醫(yī)學(xué)》、《蛋白質(zhì)組學(xué)研究》、《分子生物學(xué)前沿》和《細(xì)胞凋亡和疾病》等雜志上發(fā)表了一系列關(guān)于NAD⁺的研究論文，揭示了NMN及其衍生物的重要生物學(xué)功能和作用機(jī)制，并shou次合成了還原型的NMN（NMNH），它在細(xì)胞水平和動(dòng)物水平都具有更強(qiáng)地提高NAD⁺含量的功能，是一種高效的NAD⁺促進(jìn)劑。通過(guò)多組學(xué)的大數(shù)據(jù)分析闡明了NMN新的生物學(xué)功能及作用機(jī)制，為衰老科學(xué)的發(fā)展提供了線索與研究思路。

攜手同行

當(dāng)組學(xué)研究者遇見

金標(biāo)準(zhǔn)Orbitrap技術(shù)

若沒有質(zhì)譜，當(dāng)今大部分生物醫(yī)學(xué)的研究，尤其是蛋白質(zhì)相關(guān)的研究會(huì)受到很多限制。賽默飛質(zhì)譜一直是我們實(shí)驗(yàn)室的主力儀器，我們近10年發(fā)表或參與發(fā)表的論文約230篇，每一篇都離不開賽默飛的質(zhì)譜。沒有賽默飛的質(zhì)譜，我們課題組的項(xiàng)目沒有一個(gè)能夠順利進(jìn)行下去。

△鄧教授課題組的賽默飛質(zhì)譜們

組學(xué)平臺(tái)對(duì)儀器的要求是穩(wěn)定、易用，能為研究機(jī)構(gòu)中許多不同的科研項(xiàng)目提供支持。從早期使用Orbitrap技術(shù)開始，對(duì)賽默飛質(zhì)譜的印象就是：非常穩(wěn)定、非常容易使用、數(shù)據(jù)非常準(zhǔn)確，并能夠提供大量的信息。多年來(lái)，賽默飛質(zhì)譜不斷創(chuàng)新，解決了眾多生物研究過(guò)程中的問題。選擇Orbitrap，是因?yàn)楸姸嗟难芯宽?xiàng)目需要它。我經(jīng)常帶學(xué)生回顧Orbitrap發(fā)展的歷史，這是儀器發(fā)展史shang閃光的一頁(yè)：從理論的一篇文章發(fā)展成商用質(zhì)譜儀，2-3年發(fā)展出原型機(jī)，隨后迅速迭代出多種不同的、具有革命性創(chuàng)新的質(zhì)譜儀。高達(dá)100萬(wàn)的分辨率，為研究者提供了非常精確的蛋白質(zhì)測(cè)量工具。近期推出的Orbitrap Ascend Tribrid，能夠令研究者更深入地認(rèn)識(shí)蛋白質(zhì)變體、認(rèn)識(shí)翻譯后修飾，對(duì)蛋白質(zhì)完整結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)達(dá)到更深入的層面。賽默飛的維修工程師很敬業(yè)，具有獻(xiàn)身精神，深夜維修儀器的身影令我難忘。

共創(chuàng)未來(lái)

攜手探索無(wú)限可能

作為平臺(tái)，鄧教授非常關(guān)注蛋白研究領(lǐng)域的變化和發(fā)展，比如當(dāng)前熱門的mRNA疫苗，考慮將來(lái)能否直接用mRNA轉(zhuǎn)化為蛋白來(lái)改善人的健康狀況。鄧教授正在研究抗衰老疫苗，期望在3~5年后能推出一款商業(yè)化的產(chǎn)品，使得我們能夠健康工作更長(zhǎng)的時(shí)間。未來(lái)，希望與賽默飛一同合作，發(fā)展更多的技術(shù)和方法。賽默飛在質(zhì)譜領(lǐng)域始終秉承不斷創(chuàng)新的宗旨，持續(xù)與鄧教授及國(guó)內(nèi)外組學(xué)專家學(xué)者深入合作，攜手共進(jìn)，為組學(xué)的發(fā)展貢獻(xiàn)更大的力量！

人物簡(jiǎn)介 ｜PROFILE

鄧海騰

平臺(tái)主管 教授 博士生導(dǎo)師

1996年在賓州州立大學(xué)獲得博士學(xué)位，之后在加拿大阿拉伯塔大學(xué)和美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室從事博士后研究，先后在愛因斯坦醫(yī)學(xué)院和內(nèi)布拉斯加大學(xué)擔(dān)任助理教授，回國(guó)前任洛克菲勒大學(xué)研究副教授和蛋白質(zhì)組學(xué)分析中心的主任?，F(xiàn)擔(dān)任清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授和蛋白質(zhì)化學(xué)及組學(xué)平臺(tái)主管。主要研究領(lǐng)域?yàn)榘l(fā)展和應(yīng)用蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)和化學(xué)生物學(xué)的技術(shù)和方法；研究氧化還原生物學(xué)在衰老和疾病中的功能和作用機(jī)制。

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