NSFC | 你所关心的国自然中标项目分析:代谢组学与肠道菌群

国家自然科学基金榜单公布了，这是让整个中国科研圈都沸腾的事情。我们先来看下整体情况，今年合计41250项项目立项赞助。按项目类型来看，面上项目、青年科学基金项目、部分联合基金项目、重大项目项目数增加较多（如表）。生命科学部21个学科立项6332个项目，共获约31.30亿元，较去年增加0.28亿元。医学科学部共有31个学科共获约42.6亿元，与去年持平，但立项数目（9833个）较去年略有减少。医学科学部项目中获批数量最多前五个学科分别是肿瘤学（1875个）、神经系统和精神疾病（755个）、中医学（655个）、循环系统（594个）、中药学（508个）。肿瘤学科历年来都是热门学科，从资助项目数量来看，一直保持稳中有升的趋势。此外，自2016年以来，国家发布各项中医药相关政策，大力推动中医药产业发展，从中医学和中药学资助项目数和金额来看均比去年都略有提升，表明国家大力发展中医药的决心以及对传统医学的重视程度。

最近几年代谢组学相关项目数一直保持增长的趋势（2018年代谢组立项数目突破400），说明代谢组学研究热度仍在持续升温。其中医学科学部中立项最多五个学科分别为肿瘤学、中药学、内分泌系统/代谢和营养支持、中医学、食品科学。与2017年国自然医学科学部项目相比，2018年肿瘤学学科代谢组学立项数目依然保持第一位，同时立项数目保持增长，主要集中于肿瘤代谢、肿瘤营养、代谢重编程、预防医学等等。究其原因，肿瘤仍是全人类同关切齐攻克的难题，通过以往的研究对象、研究角度未能大范围地挽救肿瘤病人的生命，研发出高效的诊断、治疗、预后手段，这就驱使科学家们从代谢组学这些新兴的领域，换个切入点揭开更多肿瘤未知的一面。随着代谢组学的不断发展与完善，其将在功能基因组学中发挥更大的作用，同时也提供了一种了解肿瘤相关基因表型的独特途径。对于当前使用的单个肿瘤标志物来说，必将会被全面反映健康和疾病复杂生物学状态的综合性代谢谱所取代。代谢组学通过与其他组学联合应用，通过探索分子缺陷与代谢产物改变之间的相关性，建立从基因水平、功能性蛋白到终端产物的系统模型，从而建立起对疾病的全面认识，有利于筛选出对疾病有意义的代谢产物。

代谢组学在中医药研究中立项数目一直较多，覆盖了中医症候研究、中药药效物质基础研究、中药质量研究、中药毒理学研究等；代谢组学整体而系统的体系，为解决传统中医药从粗放迈进药理学的精细化提供新视角，逐步建立既能体现中医药自身特点和优势，同时又能被国际医学界接受的疗效评价和机制研究方法。

今年代谢组学在内分泌系统/代谢和营养支持方面的立项数有所增长，此外，代谢组学在循环系统、中西医结合学科中立项数有所突破。代谢组学研究大大推进了人们对疾病的认识，如糖尿病（DM）、肥胖症、代谢综合症、阿尔采默病等。迄今已经研究的比较多的代谢途径包括三羧酸循环（TCA）、糖酵解、花生四烯酸 （AA）/炎症途径、胆汁酸代谢等。代谢组学的研究也极大促进了人们思维方式的转变——从过去对疾病的“局部思维”、“分割理解”逐步引向“整体观念”和“系统思维”。

近年大热的外泌体不出意料地资助力度较大，近几年中标数量和金额呈指数增长。2018年度共立项418个，资助金额达1.65亿元。但关注外泌体代谢的较少，今年只中标5项，该细分领域的机会依然值得我们关注。越来越多的研究者将外泌体与转化医学联系起来，相信假以时日，外泌体将会在临床诊断和治疗方面大放异彩。

从统计数据可看出，在医学科学部领域肠道菌群相关项目逐年增加（见下图），其中面上项目和青年科学基金项目最多，分别为100项左右和70项左右。对学科进行统计分析发现，今年菌群相关学科立项数目最多的为中医学学科，其次为中药学、预防医学、中西医结合、神经系统和精神疾病。在中医药学科中，主要涉及基于中医理论中药药效基础研究（复方、单味药、提取物等），还有就是从肠道菌群及其相关代谢物（胆汁酸、短链脂肪酸、三甲胺-N-氧化物（TMAO）、色氨酸等）角度研究疾病机制及药物干预机制，包括非酒精性脂肪肝、糖尿病、缺血再灌注损伤、抑郁症、原发性胆汁性胆管炎、糖尿病肾病等。此外，在生命科学部中食品科学、微生物学、生态学三个学科立项数量最多。

生物学研究的深入和生物信息的大量积累，使系统水平上研究生命体系成为可能。系统生物学中的代谢组学是一种相对全面、连续动态的研究方法，以此方法研究人体微生物的状态，能够客观反映宿主与细菌的代谢活动概貌。综合利用元基因组学、代谢组学和微生态学方法，并充分利用多维统计的分析方法，能够更深入地研究微生物与宿主之间的交互作用，成为揭示人体微生物与健康和疾病关系的突破口。

组学技术说到底也只是一门技术，无法解决所有的问题。这也使得代谢组学的研究者们也逐渐意识到，好的科研工作不仅要依靠高精尖的分析技术平台得到准确可靠的数据结果，更要联合多学科的知识基础和传统的研究手段，聚焦在差异结果的挖掘和具有生物意义的标志物筛选上，针对组学技术平台高通量筛选出的有价值的结果提出科学问题，然后设法去解决和验证问题。

代谢组学课题如何设计？如何突出其新颖性？物以稀为贵，科研亦是如此，采用代谢组学研究手段将有利于提高我们对于复杂疾病的理解，产生出了更多新的发现和假设，那进而又如何验证些假设并发现一个完整的机制关系？如何利用这些发现构建出新的潜在的治疗干预方案？

明年继续努力的小伙伴们，麦特绘谱将携带着我们已有的工作基础（已发表的近300篇基于代谢组学方法的疾病机制及诊疗研究、中医药研究等）和经验，辅助老师们申请相关项目，让我们再次扬帆为2019国家自然基金项目申报工作而奋战，预祝大家明年一切顺利！