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药用植物药理学学科组

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本学科以中国科学院武汉植物园药用植物资源为研究对象，以高血压患者的临床样品和临床问题为研究的出发点，联合人源类器官和肠道微生物等新兴的技术，研究和开发新型的降血压的药物先导化合物以及其药理学机制，为高血压的临床研究和防治提供科学和理论的基础。

研究组长

  姓   名 李晶 学   历 博士
职   称 研究员 职   务 博士生导师,PI
通讯地址 武汉市东湖新技术开发区九峰一路201号
邮政编码 430074 电子邮箱 lijing@wbgcas.cn
姓 名： 李晶
学 历： 博士
职 称： 研究员
职 务： 博士生导师,PI
通讯地址： 武汉市东湖新技术开发区九峰一路201号
邮政编码： 430074
电子邮箱： lijing@wbgcas.cn
简要履历
中国科学院武汉植物园特色农业资源植物研究中心药用植物药理学课题组组长，研究员。2014年中国科学院武汉植物园植物学专业获博士学位。2017-2021年在美国奥尔巴尼医学院和佛罗里达学进行博士后研究。近年来在植物天然产物生物合成及活性分子与疾病关系领域开展了系统性研究，在PNAS、Hypertension（2篇）、Circulation Research和Journal of Proteome Research等期刊发表SCI论文二十余篇。

研究组科研项目

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研究组代表成果

成果简介：
  1. 植物纤维素来源的丁酸降血压的分子机制
          高血压动物模型和病人临床的研究已经证实了高血压和肠道菌群失调有关，并且来自供体高血压患者的粪便微生物转移会增加血压正常的受体动物的血压。进一步研究表明高血压患者和动物的肠道发生明显的病理变化。我们收集了健康受试者和高血压患者的肠道活组织和粪便样品并利用微生物组，转录组和人肠道三维类器官培养等技术首次探索了肠道和肠道微生物在高血压患者中病理机制。转录组数据证实了高血压患者肠道基因表达通路显著地下调，包括免疫反应、肠道上皮细胞功能、肠道微生物群调节，以及与心血管和肠道疾病相关的基因。药物基因国际数据库的分析鉴定了肠道上皮细胞中潜在的降血压药用靶标。此外，特定差异表达基因的表达与未分类韦荣氏菌的丰度和血压相关，暗示了肠道微生物组上皮相互作用的可能机制。最后，肠道微生物群产生的丁酸盐可以修复这些功能基因在高血压人类结肠类器官中的病理表达。这些病理机制研究将为高血压管理和治疗提供新的治疗干预措施。
  2. 维生素B12生物合成以及其调控
          目前，商业化的维生素B12主要是由微生物发酵合成，最重要的发酵菌种是丙酸菌。国内工厂通过微生物发酵提供全球90%维生素B12的供应，生产规模和经济效益可观。但是，也面临一些挑战：高产量的基因工程菌开发和绿色提取工艺升级。维生素B12生物合成调控机制的揭示成为丙酸菌遗传工程改造的关键。基于对这一科学问题的研究，我们取得以下成果：证实了尿卟啉原Ⅲ甲基转移酶是丙酸菌VB12生物合成的关键酶；并首次揭示了核糖体开关是该菌VB12生物合成的限制因素和调控元件，为丙酸菌代谢工程改造提供了分子生物学基础。
      代表性论文：
      1. Li J, Richards EM, Handberg, EM, Pepine CJ and Raizada MK. 2021. Butyrate Regulates COVID-19-Relevant Genes in Gut Epithelial Organoids from Normotensive Rats. Hypertension,77(2): e13-e16.
      2. Li J, Stevens BR, Richards EM, Raizada MK. 2022. SARS-CoV-2 Receptor ACE2 (Angiotensin-Converting Enzyme 2) Is Upregulated in Colonic Organoids From Hypertensive Rats. Hypertension, 76(3): e26-e28.
      3. Li J, Ge Y, Zadeh M, Curtiss III R, Mohamadzadeh M. 2020. Regulating vitamin B12 biosynthesis via the cbiMCbl riboswitch in Propionibacterium strain UF1. Proceedings of the National Academy of Sciences, 117(1): 602-609.
      4. Li J, Richards EM, Tummala R, Pepine CJ, Raizada MK and Yang T. 2023. Host‐Microbiota Communication in Spontaneously Hypertensive Rats Generates Unique IgA‐Coated Gut Microbes. Journal of the American Heart Association, e027918.
      5. Li J, Richards EM, Handberg EM, Pepine CJ, Alakrad E, Forsmark CE and Raizada, MK. 2023. Influence of Butyrate on Impaired Gene Expression in Colon from Patients with High Blood Pressure. International Journal of Molecular Sciences, 24(3): 2650.
      6. Huang C*, Deng W*, Xu HZ, Zhou C, Zhang F, Chen J, Bao Q, Zhou X, Liu M, Li J* and Liu C*. 2023. Short-chain fatty acids reprogram metabolic profiles with the induction of reactive oxygen species production in human colorectal adenocarcinoma cells. Computational and Structural Biotechnology Journal, published online.
      7. Huang C, Xu H, Zhou X, Liu M, Li J*, Liu C*. 2022. Systematic Investigations on the Metabolic and Transcriptomic Regulation of Lactate in the Human Colon Epithelial Cells. International Journal of Molecular Sciences, 23(11): 6262.
      8. Li J, Richards EM, Handberg EM, Pepine CJ, Raizada MK. 2021. Distinct Gene Expression Profiles in Colonic Organoids from Normotensive and the Spontaneously Hypertensive Rats. Cells, 10(6): 1523.
      9. Li J, Raizada MK, Richards EM. 2021. Gut–brain–bone marrow axis in hypertension. Current Opinion in Nephrology and Hypertension, 30(2): 159-165.
      10. Li J, Huang C, Zheng D, Wang Y and Yuan Z. 2012. CcpA-mediated enhancement of sugar and amino acid metabolism in Lysinibacillussphaericus by NMR-based metabolomics. Journal of Proteome Research, 11.9: 4654–4661.
      11. Li J, Zhang Y. 2014. Increase of betulinic acid production in Saccharomyces cerevisiae by balancing fatty acids and betulinic acid forming pathways. Applied Microbiology and Biotechnology, 98: 3081-3089.
      12. Li J, Zhang Y. 2015. Modulating betulinic acid production in Saccharomyces cerevisiae by managing the intracellular supplies of the co-factor NADPH and oxygen. Journal of bioscience and bioengineering, 119.1: 77-81.
      13. Li J, Su Q, Karas MM, Richards EM, Raizada MK. 2020. Colonic Crypt‐Derived 3D Gut Organoid from Hypertensive Rat Maintain In vivo Characteristics. The FASEB Journal, 34(S1): 1-1.
      14. Zhou C*, Li J*, Li C, Zhang Y. 2016. Improvement of betulinic acid biosynthesis in yeast using multiple strategies. BMC Biotechnology, 16:59.
        姓   名 邓文俊 学  历 博士
      职   称 助理研究员 职   务  
      通讯地址 武汉市东湖新技术开发区九峰一路201号
      邮政编码 430074 电子邮箱 dengwenjun@wbgcas.cn
      姓　名： 邓文俊
      学 历： 博士
      职 称： 助理研究员
      职 务：  
      通讯地址： 武汉市东湖新技术开发区九峰一路201号
      邮政编码： 430074
      电子邮箱： dengwenjun@wbgcas.cn
      简要履历

      2022年毕业于华中农业大学，获果树学专业博士学位，同年7月进入中国科学院武汉植物园特色农业资源植物研究中心，药用植物药理学学科组工作。研究方向为：药用植物降血压活性成分的药理学机制；一是以p-GA受体和OCT3为靶点，建立新的降血压活性成分的筛选及评价体系；二是结合体内外实验，解析药用植物降血压活性成分的药理学机制。在Frontiers in Pharmacology, Food science & Nutrition, Journal of Agricultural and Food Chemistry期刊上以第一/第二作者身份共发表论文3篇。