岛津中国行丨武汉大学袁必锋教授专访：探索表观遗传学与代谢组学的奥秘

——访武汉大学袁必锋教授

2023年9月，走遍中华，寻访“匠”人“匠”室——“岛津中国行”活动来到人杰地灵的千湖之城——湖北武汉。西面是万里长江，毗邻最大的内陆湖东湖，坐落其间的就是中国著名的综合性大学之一，武汉大学。武汉大学成立于1893年，迄今已有百余年的办学历史，拥有悠久的历史和卓越的学术传统。为此，岛津携手分析测试百科网采访了武汉大学公共卫生学院副院长袁必锋教授，请他分享了自己工作成果和经验。

武汉大学公共卫生学院副院长 袁必锋教授

袁必锋教授介绍到自己曾在武汉大学取得学士学位和博士学位，随后在新加坡国立大学和美国加州大学合并分校开展了博士后研究。2011 年，袁必锋教授回国后于武汉大学化学与分子科学学院任教，2021年任武汉大学公共卫生学院副院长。

袁必锋教授致力于研究表观遗传学和代谢组学，这两个领域都与人类基因组计划有着密切的关系。在表观遗传学方面，随着人类基因组计划的完成，解析基因组的功能成为生命科学领域的研究重点。然而，随着研究的深入，科学家们发现基因组上的DNA和RNA存在大量的修饰，这些修饰对于基因的调控具有至关重要的作用。袁必锋教授认为，当前人类对于基因组的认识还不够深入，要揭示基因调控背后的机制，就需要更深入地研究这些修饰的表观特征以及标准应用方向。

屡克难关，破解分析技术开发难题

袁必锋教授在接受采访时说道，他的研究主要集中在核酸表观遗传修饰领域。最新的研究成果包括发现一种新型RNA修饰，即N1,N6-二甲基腺苷（m1,6A），它广泛存在于哺乳动物的tRNA中的第58位。研究人员发现m1,6A的形成是由甲基转移酶TRMT6/61A介导的，而去除则由酶ALKBH3催化。这提供了有关m1,6A修饰如何在tRNA中形成和去除的重要信息。而m1,6A在乳腺癌组织中的含量显著上升，这提示了它可能与疾病发展有关，为癌症等疾病的研究提供了新的线索。除m1,6A外，袁必锋教授及其团队还研究了其他核酸修饰类型，如m3Cm等，为核酸修饰的多样性提供了更多见解。

他们的方法包括通过化学衍生来提高灵敏度，设计衍生试剂来特异性地与修饰反应，并使用功能集团进行后续分离和提高质谱分析灵敏度。他们成功地发现了新的核酸修饰，如无甲基尿嘧啶，并使用这些方法来鉴定和定位这些修饰。此外，他们还进行了酵母和哺乳动物中修饰的分析，丰富了核酸修饰的类型。

潜心科研，携团队取得突破性硕果

2022年，袁必锋教授及其团队在《核酸研究》杂志上发表了题目为“Formation and removal of 1,N6-dimethyladenosine in mammalian transfer RNA”（《哺乳动物tRNA中m1,6A的形成和去除》）的研究论文。

RNA分子具有多种修饰，在各种生物过程中发挥着重要的调节作用。在RNA分子中已经鉴定出超过150种修饰。N6-甲基腺苷（m6A）和1-甲基腺苷（m1A）是哺乳动物各种RNA物种中普遍存在的修饰。除了腺苷的单一甲基化（m6A和m1A）外，在腺苷的核碱基中发生的双重甲基化修饰，如N6，N6-二甲基腺苷（m6,6A），也被发现存在于哺乳动物的RNA中。腺苷的核碱基中是否存在除m6,6A以外的其他形式的双重甲基化修饰仍不清楚。在这里，袁必锋教授团队提出了一种新的腺苷双甲基化修饰，即1，N6-二甲基腺苷（m1,6A），在生物体的tRNA中存在。实验结果证实，m1,6A位于tRNA的58位，在哺乳动物细胞和组织中普遍存在。tRNA中m1，6的测量水平在0.0049%到0.047%之间。此外，袁必锋教授团队证明TRMT6/61A可以催化tRNA中m1,6A的形成，m1,6A可以被ALKBH3去甲基化。总之，m1,6A的发现扩大了RNA修饰的多样性，并可能引发一种新的tRNA修饰介导的基因调控途径。

袁必锋教授介绍到，此项研究工作进一步的拓展了人们对核酸修饰的丰富度的认识，进一步提高了人们对基因表达调控的新层次的认识。岛津的三重四极杆在本项研究当中助益颇大。凭借高灵敏度的优势，在不同组织、不同细胞的m1,6A的定性、定量检测方面取得了很好的检测效果。

技术赋能，岛津仪器助力研究进展

袁必锋教授在采访中深感岛津仪器对于科研工作的强大助力。他特别提到，岛津的三重四极杆液质联用仪在分析过程中起到了非常重要的作用。该仪器灵敏度比较高，为分析过程提供了很大便利。

在袁必锋教授的研究中，高分辨质谱仪和三重四极杆液质联用仪的结合使用，帮助团队克服了许多研究过程中的难题。高分辨质谱仪在初步探索中发挥了关键作用，特别是在对化合物结构的定性分析方面。在对结构进行初步确定后，团队再通过三重四极杆液质联用仪进行定量的深入研究。

LCMS-8050

LC-20

这些先进的仪器不仅保证了实验结果的准确性，也大大节省了实验过程中的耗材使用，使得科研工作更加高效、经济。

袁必锋教授对岛津公司提供的这些仪器设备给予了高度评价，他表示这些设备在科研工作中起到了举足轻重的作用，为他的团队在科学探索中提供了强有力的支持。

展望未来，为科学仪器发展指明方向

武汉大学公共卫生学院-岛津合作实验室成功签约

2023年3月25日，武汉大学公共卫生学院和岛津企业管理（中国）有限公司共同举行了签约仪式，标志着两方合作实验室正式成立。合作将包括代谢组学和环境卫生领域的研究应用和岛津仪器功能方法开发。这一合作旨在加强学术交流和科研合作，共同推动公共卫生学科的发展。

袁必锋教授表示2011年在武汉大学任教时与岛津结缘，多年来一直保持着密切的合作。岛津公司提供的液相色谱质谱联用仪和气相色谱质谱联用仪在袁教授的科研工作中发挥了重要的作用，其优良的性能和稳定性帮助他解决了许多分析化学和生物学方面的难题。

在采访中，袁必锋教授对未来科学仪器的发展方向做出了三方面的展望。一是要追求更高的灵敏度。，二是要追求更高的通量。，三是要更加小型化。科学仪器实现这些方面的提升，将为科研工作者提供更加便捷、高效的工具，进一步推动科学研究的进步。