PNAS和iMeta｜倪艳/傅君芬/俞刚研究团队采用多组学和生信技术探索儿童生长发育代谢特征，助力疾病机制探究和新标志物发现
全球儿童性发育起始年龄发生显著提前，中枢性性早熟(central precocious puberty, CPP)患病率明显增加。CPP不仅会导致患儿终身高受损，还使其成年期罹患多囊卵巢综合征、代谢综合征及心血管疾病的风险显著升高，严重影响儿童身心健康。然而，青春期启动的分子机制仍未完全揭示。
2025年9月8日，浙江大学医学院附属儿童医院、国家儿童健康与疾病临床医学研究中心的倪艳研究员团队联合傅君芬教授团队，在Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America(PNAS)杂志发表题为Muricholic acid mediates puberty initiation via hypothalamic TGR5 Signaling pathway的研究论文。研究首次发现并系统阐明了鼠胆酸(Muricholic Acid, MCA)通过激活下丘脑胆汁酸受体TGR5，启动青春期发育的分子机制，为CPP的预防和治疗提供了全新靶点。
网页链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2511404122
本项研究采用靶向代谢组学方法，系统分析CPP女孩的血清胆汁酸BA谱，发现CPP女孩血清中鼠胆酸（muricholic acid，MCA）显著升高，并与HPGA激活的临床指标呈现显著正相关。利用性早熟雌性小鼠模型，进一步证实降低MCA能有效缓解其性早熟表型，而升高MCA会诱导雌鼠性发育提前。此外，体外实验使用两种GnRH神经元细胞系，证实MCA通过激活TGR5-PI3K/Akt-mTOR信号通路上调GnRH表达，并利用TGR5激动剂干预及TGR5敲除两种小鼠模型再次进行验证。本研究结果拓宽了新型胆汁酸的生物学功能，揭示了MCA-TGR5信号通路与性发育启动之间的紧密联系，为CPP预防及治疗提供了潜在治疗靶点。
这项原创性工作首次提出MCA类胆汁酸在儿童生长发育中的重要作用。MCA是一类新型的代谢物质，研究团队将进一步挖掘MCA类物质在人体内的生物学功能、来源以及代谢途径。
针对代谢物溯源和功能分析，研究团队已积累很好的工作基础。倪艳研究员团队长期从事代谢组学及临床应用研究，抓住代谢物溯源分析的重要性和技术难点，联合浙大儿院俞刚教授生物信息学科研究团队，共同搭建高性能运算服务平台，并研发多组学整合分析算法和生物信息学工具，用于推进儿童生长发育相关疾病的复杂机制探索和新标志物研发。代表性的工作有发表在iMeta(中科院1区，IF 33.4)杂志的文章 “MetOrigin: Discriminating the origins of microbial metabolites for integrative analysis of the gut microbiome and metabolome”。该工作详细介绍了研究团队自主研发的代谢物溯源分析平台MetOrigin(http://metorigin.met-bioinformatics.cn)。MetOrigin是一款强大的代谢物溯源分析软件，提供代谢物的来源鉴定以及多组学整合分析，每月平均处理约4,000个任务，全球用户群体已超过2000个。倪艳研究员评价：最新发表的MetOrigin 2.0版本后台拥有超21万代谢物的来源数据库，通过多组学整合进一步推动领域发展，简化宿主、微生物、环境等不同来源代谢产物的识别，并显著提高代谢生物标志物发现的效率和准确性。
最后总结，临床和基础研究相结合能更快速、准确地筛选新型标志物。浙大儿院研究团队将致力于探索儿童生长发育中关键生物标志物，进一步利用MetOrigin等多学科交叉技术，共同推进新型标志物的生物学功能研究，为复杂疾病的诊断和治疗带来新的契机。
参考文献：
Muricholic acid mediates puberty initiation via hypothalamic TGR5 Signaling pathway. PNAS 2025
Yu, G., Xu, C., Wang, X., Ju, F., Fu, J., & Ni, Y. (2024). MetOrigin 2.0: Advancing the discovery of microbial metabolites and their origins. iMeta, 3(6), e246.
Yu G, Xu C, Zhang D, Ju F, Ni Y. MetOrigin: Discriminating the origins of microbial metabolites for integrative analysis of the gut microbiome and metabolome. Imeta. 2022 Mar 21;1(1):e10. doi: 10.1002/imt2.10.
研究团队
倪艳 研究员
▪浙江大学医学院附属儿童医院，国家儿童健康与疾病临床研究中心，生物信息学专业博士，研究员，博士生导师。
▪研究方向为代谢性疾病的肠道微生物和代谢物相互作用机制研究、开发肠道微生物组和代谢组学数据整合分析方法。
傅君芬 教授
▪浙江大学医学院附属儿童医院，国家儿童健康与疾病临床研究中心，教授，博士生导师。
▪研究方向为儿童内分泌代谢性疾病临床研究。
俞刚 教授
▪浙江大学医学院附属儿童医院信息科，计算机科学专业博士，正高级工程师，博士生导师。
▪研究方向为医学信息学、医学人工智能相关研究。