刘兴国

刘兴国，男，中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员。^[1]

2021年11月20日，荣获第八届“树兰医学青年奖”。^[2]

2002年-2006年：清华大学生物科学与技术系，博士

1998年-2002年：山东大学生命科学学院，学士

2007年-2010年: Thomas Jefferson University, 博士后

2010年-至今：中国科学院广州生物医药与健康研究院，PI，研究员，博导^[3]

干细胞命运调控与人类疾病的干细胞治疗

以iPSC为标志的细胞命运决定即编程、重编程、转分化等的研究，为干细胞和再生医学应用到疾病治疗提供了理论基础。我们以独特的亚细胞水平角度去研究细胞命运决定中的细胞器/代谢重塑机制（生理），和人类疾病的干细胞建模与治疗（病理）。

生理方面，我们发现iPSC重编程中“线粒体炫”的发生规律，并且通过线粒体炫（Mitoflash）实现了对重编程早期多能性基因Nanog的激活（Ying Z……Liu X *, Cell Metabolism 2016，IF=17）；发现了iPSC重编程中，代谢因子Srebp-1和c-Myc相互作用促进重编程的机理（Wu Y…Liu X *, Stem Cells 2016，IF=6）。

病理方面，我们首次利用iPSC技术建立遗传特异的毒理学模型，阐明了丙戊酸诱发遗传疾病Alpers-Huttenlocher综合征肝毒性的机理，并建立相应的候选药物筛选策略，是这类临床问题的成功范例（Li S…Liu X *, Hepatology 2015，IF=11）。通过hiPSCs诱导分化神经元建立神经退化模型，发现了神经退化早期发生线粒体电势依赖的内质网片段化，并和线粒体形成复合体，进一步通过合成生物学技术人工控制内质网和线粒体之间的纳米级距离证明该复合体在神经退化中的必需性与机制。（Bao F…Liu X *, CNS Neuroscience & Therapeutics 2016，IF=4）。揭示了线粒体疾病中的线粒体功能互补之谜，首次发现一种新的线粒体功能互补模式：“初始代谢补偿”效应及其调控机制（Yang L…Liu X *, Cell Mol Life Sci 2015，IF=6）。^[3]

以第一或通讯作者身份在Cell Metabolism、Hepatology、EMBO J、Cell Death & Diff、Mol Cell等国际杂志上发表22篇论文，申请专利9项（其中1项PCT）。承担973项目、国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项等10项国家和地方的基金支持，9次在国际学术会议上做大会特邀报告，任第9届亚洲线粒体研究与医学国际研讨会组委会成员。^[4]

1.      Ying, Z., Xiang G., Zheng, L., …& Liu, X*. (2018). Short-term mitochondrial permeability transition pore opening modulates histone lysine methylation at the early phase of somatic cell reprogramming. Cell Metabolism, 28(6):935-945.

2.      Ying, Z., Chen K., Zheng L., …& Liu, X*. (2016). Transient activation of mitoflashes modulates Nanog at the early phase of somatic cell reprogramming. Cell Metabolism, 23(1): 220-226.

3.      Li, L., Chen, K., Wang, T., ……Liu, X*. (2020). Glis1 facilitates induction of pluripotency via an epigenome-metabolome-epigenome signaling cascade. Nature Metabolism 2(9):882-892. 

4.      Guo, J., Duan, L., He, X.,……Liu, X*. (2021). A combined model of human iPSC-derived liver organoids and hepatocytes reveals ferroptosis in DGUOK mutant mtDNA depletion syndrome. Advanced Science Mar 08 online, DOI: 10.1002/advs.202004680.

5.      Li, S., Guo, J., Ying, Z., ... & Liu, X*. (2015). Valproic acid‐induced hepatotoxicity in alpers syndrome is associated with mitochondrial permeability transition pore opening‐dependent apoptotic sensitivity in an induced pluripotent stem cell model. Hepatology, 61(5):1730-1739.

6.      Wu, Y., Chen, K., Xing, G., …& Liu, X*. (2019). Phospholipid remodeling is critical for stem cell pluripotency via facilitating mesenchymal-to-epithelial transition. Science Advances, 5(11): eaax7525。

7.      Chen, K., Long, Q., Xing, G., …Pei, D*& Liu, X*. (2020). Heterochromatin loosening by the Oct4 linker region facilitates Klf4 binding and iPSC reprogramming. EMBO Journal, 39(1): e99165 (F1000 recommendation)

8.      Xiang, G., Yang, L., Long, Q., …& Liu, X*. (2017). BNIP3L-dependent mitophagy accounts for mitochondrial clearance during 3 factors-induced somatic cell reprogramming. Autophagy, 13(9): 1543-1555.

9.      Zhou, Y., Long, Q., Wu, H., …& Liu, X*. (2020). Topology-dependent, bifurcated mitochondrial quality control under starvation. Autophagy, 16(3):562-574. (Cover Story)

10.   Chen, K., Long, Q., Wang, T., … Liu, X* & Pei, D*. (2016) Gadd45a is a heterochromatin relaxer that enhances iPS cell generation. EMBO Reports,17(11): 1641-1656. (co-corresponding author)

11.   Yang, L., Lin, X., Tang, H.,....Liu, X*. (2020).  Mitochondrial DNA mutation exacerbates female reproductive aging via impairment of the NADH/NAD redox. Aging Cell 19(9):e13206.

12.   Yang, L., Long, Q., Liu, J., ... & Liu, X*. (2015). Mitochondrial fusion provides an ‘initial metabolic complementation’ controlled by mtDNA. Cellular and Molecular Life Sciences, 72(13):2585-2598.

13.   Bao, F., Shi, H., Gao, M.,…& Liu, X*. (2018). Polybrene induces neural degeneration by bidirectional Ca influx dependent mitochondrial and ER-mitochondrial dynamics. Cell Death & Disease, 9(10): 966.

14.   Li, L., Chen, K., Wu, Y., …& Liu, X*. (2017). Gadd45a opens up the promoter regions of miR-295 facilitating pluripotency induction. Cell Death Disease, 8(10): e3107.

15.   Lin, Y., Xiao, M., Chen, H., Meng, Y., Zhao, N., Yang, L., Tang, H., Wang, J., Liu, X*, Zhu, Y.*, Zhuang, S.*. (2019). A novel mitochondrial micropeptide MPM enhances mitochondrial respiratory activity and promotes myogenic differentiation. Cell Death & Disease, 10(7):528. (co-corresponding author)

16.   Wu, Y., Chen, K., Liu, X., ... & Liu, X*. (2015). Srebp-1 Interacts with c-Myc to Enhance Somatic Cell Reprogramming. Stem Cells, 34(1): 83-92.

17.   Yang, L., Tang, H., Lin, X....& Liu, X*. (2020) OPA1-Exon4b binds to mtDNA D-loop for transcriptional and metabolic modulation, independent of mitochondrial fusion. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 8: 180.

18.   Long, Q., Zhao, D., Fan, W., ... Wang X* & Liu, X*. (2015). Modeling of Mitochondrial Donut Formation. Biophysical Journal, 109(5), 892-899. (co-corresponding author)

19.   Bao, F., Shi, H., Long, Q., …& Liu, X*. (2016). Mitochondrial Membrane Potential-dependent Endoplasmic Reticulum Fragmentation is an Important Step in Neuritic Degeneration. CNS Neuroscience & Therapeutics, 22(8), 648-660. (Cover Story)

20.   Liu, W., Long, Q., Chen, K., ... & Liu, X*. (2013). Mitochondrial metabolism transition cooperates with nuclear reprogramming during induced pluripotent stem cell generation. Biochemical and Biophysical Research Communications, 431(4), 767-771.

21.   Liu, X., Weaver, D., Shirihai, O., & Hajnóczky, G. (2009). Mitochondrial ‘kiss‐and‐run’: interplay between mitochondrial motility and fusion–fission dynamics. The EMBO Journal, 28(20), 3074-3089. (F1000 recommendation)

22.   Liu, X., & Hajnoczky, G. (2011). Altered fusion dynamics underlie unique morphological changes in mitochondria during hypoxia–reoxygenation stress. Cell Death & Differentiation, 18(10), 1561-1572. (F1000 recommendation)

23.   Weaver, D., Eisner, V., Liu, X., … & Hajnóczky, G. (2014). Distribution and apoptotic function of outer membrane proteins depend on mitochondrial fusion. Molecular Cell, 54(5), 870-878. (co-first author)^[5]

1. Zhongfu Ying, Keshi Chen, Lingjun Zheng, Yi Wu, Linpeng Li, Rui Wang, Qi Long, Liang Yang,  Jingyi Guo, Deyang Yao, Yong Li, Feixiang Bao, Ge Xiang, Jinglei Liu, Qiaoying Huang, Zhiming Wu, Andrew Paul Hutchins, Duanqing Pei and Xingguo Liu*. Transient Activation of Mitoflashes Modulates Nanog at the Early Phase of Somatic Cell Reprogramming. Cell Metabolism. 2016, 23(1): 220-226.

2. Shengbiao Li, Jingyi Guo, Zhongfu Ying , Shen Chen, Liang Yang, Keshi Chen, Qi Long, Dajiang Qin, Duanqing Pei, Xingguo Liu*. Valproic Acid-Induced Hepatotoxicity in Alpers Syndrome Is Associated With Mitochondrial Permeability Transition Pore Opening-Dependent Apoptotic Sensitivity in an Induced Pluripotent Stem Cell Model. Hepatology. 2015, 61(5): 1730-1739.

3. Ge Xiang, Liang Yang, Qi Long, Keshi Chen, Haite Tang, Yi Wu, Zihuang Liu, Yanshuang Zhou, Juntao Qi, Lingjun Zheng, Wenbo Liu, Zhongfu Ying, Weimin Fan, Hongyan Shi, Hongmei Li, Xiaobing Lin, Mi Gao, Jinglei Liu, Feixiang Bao, Linpeng Li, Lifan Duan, Min Li & Xingguo Liu*. BNIP3L-dependent Mitophagy Accounts for Mitochondrial Clearance during SKO-induced Somatic Cell Reprogramming. Autophagy. 2017, 13(9): 1543-1555.

4. Keshi Chen, Qi Long, Tao Wang, Danyun Zhao, Yanshuang Zhou, Juntao Qi, Yi Wu, Shengbiao Li, Chunlan Chen, Xiaoming Zeng, Jianguo Yang, Zisong Zhou, Weiwen Qin, Xiyin Liu, Yuxing Li, Yingying Li, Xiaofen Huang, Dajiang Qin, Jiekai Chen, Guangjin Pan, Hans R Schöler, Guoliang Xu, Xingguo Liu*, Duanqing Pei*. FRAP screening identifies Gadd45a as a heterochromatin relaxer that enhances iPSC generation. EMBO Reports. 2016, 17(11): 1641-1656. 

5. Xingguo Liu, David Weaver, Orian Shirihai and György Hajnóczky. Mitochondrial ""kiss-and-run"": interplay between mitochondrial motility and fusion fission dynamics. EMBO J. 2009, 28 (20): 3074-3089."^[4]

申请专利9项，其中1项为PCT国际专利。

973计划1项  （课题负责人）

973计划1项 （参与）

国家自然科学基金3项 （主持）

中国科学院战略性先导项目 1项（主持）

中国科学院“百人计划”择优支持1项（主持）

广东省自然科学“杰出青年”基金1项（主持）

广东省特支计划－科技创新“领军人才” 基金1项（主持）

广东省特支计划－科技创新“青年拔尖人才”基金1项（主持）

广东省对外合作项目1项（主持，合作者为苏国辉院士）

广州市科技计划1项（主持）

广州市开发区配套项目1项（主持）

广州市健康医疗协同创新重大专项1项（参与）^[3]

国家自然科学“杰出青年“基金

国家重点研发计划首席科学家

国家自然科学优秀青年基金

长江学者奖励计划青年学者

中国科学院广州教育基地优秀研究生导师

中国科学院广州分院优秀青年科学家

臻溪生命科学优秀教育工作者奖教金

2011 年，入选中国科学院“百人计划”，

2012年获择优支持

2011 年，“因本领域的贡献与未来领导潜能”，获国际生物物理学会“Young Bioenergeticist Award”（每年只有一人获此奖项）

2012年，获得首届广东省自然科学杰出青年基金

2015年，获得首届广东省特支计划－科技创新“青年拔尖人才”

2016年，获得广东省特支计划－科技创新“领军人才”^[3]

2016年干细胞青年研究员奖

2020年8月11日，入选2020年度国家杰出青年科学基金建议资助项目申请人名单。^[1]

2021年11月20日，荣获第八届“树兰医学青年奖”。^[2]

8个国际杂志编委

国家重点研发计划“干细胞及转化研究”第一批项目一审/二审专家

8个国际杂志编委

亚洲线粒体研究与医学学会常务理事

10次受邀在国际学术大会上进行大会特邀报告。