島津中國行丨武漢大學袁必鋒教授專訪：探索表觀遺傳學與代謝組學的奧秘

——訪武漢大學袁必鋒教授

2023年9月，走遍中華，尋訪“匠”人“匠”室——“島津中國行”活動來到人杰地靈的千湖之城——湖北武漢。西面是萬里長江，毗鄰最大的內陸湖東湖，坐落其間的就是中國著名的綜合性大學之一，武漢大學。武漢大學成立于1893年，迄今已有百余年的辦學歷史，擁有悠久的歷史和卓越的學術傳統。為此，島津攜手分析測試百科網采訪了武漢大學公共衛生學院副院長袁必鋒教授，請他分享了自己工作成果和經驗。

武漢大學公共衛生學院副院長 袁必鋒教授

袁必鋒教授介紹到自己曾在武漢大學取得學士學位和博士學位，隨后在新加坡國立大學和美國加州大學合并分校開展了博士后研究。2011 年，袁必鋒教授回國后于武漢大學化學與分子科學學院任教，2021年任武漢大學公共衛生學院副院長。

袁必鋒教授致力于研究表觀遺傳學和代謝組學，這兩個領域都與人類基因組計劃有著密切的關系。在表觀遺傳學方面，隨著人類基因組計劃的完成，解析基因組的功能成為生命科學領域的研究重點。然而，隨著研究的深入，科學家們發現基因組上的DNA和RNA存在大量的修飾，這些修飾對于基因的調控具有至關重要的作用。袁必鋒教授認為，當前人類對于基因組的認識還不夠深入，要揭示基因調控背后的機制，就需要更深入地研究這些修飾的表觀特征以及標準應用方向。

屢克難關，破解分析技術開發難題

袁必鋒教授在接受采訪時說道，他的研究主要集中在核酸表觀遺傳修飾領域。最新的研究成果包括發現一種新型RNA修飾，即N1,N6-二甲基腺苷（m1,6A），它廣泛存在于哺乳動物的tRNA中的第58位。研究人員發現m1,6A的形成是由甲基轉移酶TRMT6/61A介導的，而去除則由酶ALKBH3催化。這提供了有關m1,6A修飾如何在tRNA中形成和去除的重要信息。而m1,6A在乳腺癌組織中的含量顯著上升，這提示了它可能與疾病發展有關，為癌癥等疾病的研究提供了新的線索。除m1,6A外，袁必鋒教授及其團隊還研究了其他核酸修飾類型，如m3Cm等，為核酸修飾的多樣性提供了更多見解。

他們的方法包括通過化學衍生來提高靈敏度，設計衍生試劑來特異性地與修飾反應，并使用功能集團進行后續分離和提高質譜分析靈敏度。他們成功地發現了新的核酸修飾，如無甲基尿嘧啶，并使用這些方法來鑒定和定位這些修飾。此外，他們還進行了酵母和哺乳動物中修飾的分析，豐富了核酸修飾的類型。

潛心科研，攜團隊取得突破性碩果

2022年，袁必鋒教授及其團隊在《核酸研究》雜志上發表了題目為“Formation and removal of 1,N6-dimethyladenosine in mammalian transfer RNA”（《哺乳動物tRNA中m1,6A的形成和去除》）的研究論文。

RNA分子具有多種修飾，在各種生物過程中發揮著重要的調節作用。在RNA分子中已經鑒定出超過150種修飾。N6-甲基腺苷（m6A）和1-甲基腺苷（m1A）是哺乳動物各種RNA物種中普遍存在的修飾。除了腺苷的單一甲基化（m6A和m1A）外，在腺苷的核堿基中發生的雙重甲基化修飾，如N6，N6-二甲基腺苷（m6,6A），也被發現存在于哺乳動物的RNA中。腺苷的核堿基中是否存在除m6,6A以外的其他形式的雙重甲基化修飾仍不清楚。在這里，袁必鋒教授團隊提出了一種新的腺苷雙甲基化修飾，即1，N6-二甲基腺苷（m1,6A），在生物體的tRNA中存在。實驗結果證實，m1,6A位于tRNA的58位，在哺乳動物細胞和組織中普遍存在。tRNA中m1，6的測量水平在0.0049%到0.047%之間。此外，袁必鋒教授團隊證明TRMT6/61A可以催化tRNA中m1,6A的形成，m1,6A可以被ALKBH3去甲基化。總之，m1,6A的發現擴大了RNA修飾的多樣性，并可能引發一種新的tRNA修飾介導的基因調控途徑。

袁必鋒教授介紹到，此項研究工作進一步的拓展了人們對核酸修飾的豐富度的認識，進一步提高了人們對基因表達調控的新層次的認識。島津的三重四極桿在本項研究當中助益頗大。憑借高靈敏度的優勢，在不同組織、不同細胞的m1,6A的定性、定量檢測方面取得了很好的檢測效果。

技術賦能，島津儀器助力研究進展

袁必鋒教授在采訪中深感島津儀器對于科研工作的強大助力。他特別提到，島津的三重四極桿液質聯用儀在分析過程中起到了非常重要的作用。該儀器靈敏度比較高，為分析過程提供了很大便利。

在袁必鋒教授的研究中，高分辨質譜儀和三重四極桿液質聯用儀的結合使用，幫助團隊克服了許多研究過程中的難題。高分辨質譜儀在初步探索中發揮了關鍵作用，特別是在對化合物結構的定性分析方面。在對結構進行初步確定后，團隊再通過三重四極桿液質聯用儀進行定量的深入研究。

LCMS-8050

LC-20

這些先進的儀器不僅保證了實驗結果的準確性，也大大節省了實驗過程中的耗材使用，使得科研工作更加高效、經濟。

袁必鋒教授對島津公司提供的這些儀器設備給予了高度評價，他表示這些設備在科研工作中起到了舉足輕重的作用，為他的團隊在科學探索中提供了強有力的支持。

展望未來，為科學儀器發展指明方向

武漢大學公共衛生學院-島津合作實驗室成功簽約

2023年3月25日，武漢大學公共衛生學院和島津企業管理（中國）有限公司共同舉行了簽約儀式，標志著兩方合作實驗室正式成立。合作將包括代謝組學和環境衛生領域的研究應用和島津儀器功能方法開發。這一合作旨在加強學術交流和科研合作，共同推動公共衛生學科的發展。

袁必鋒教授表示2011年在武漢大學任教時與島津結緣，多年來一直保持著密切的合作。島津公司提供的液相色譜質譜聯用儀和氣相色譜質譜聯用儀在袁教授的科研工作中發揮了重要的作用，其優良的性能和穩定性幫助他解決了許多分析化學和生物學方面的難題。

在采訪中，袁必鋒教授對未來科學儀器的發展方向做出了三方面的展望。一是要追求更高的靈敏度。，二是要追求更高的通量。，三是要更加小型化。科學儀器實現這些方面的提升，將為科研工作者提供更加便捷、高效的工具，進一步推動科學研究的進步。