教育背景
1995-1999 北京大学,生命科学学院,学士。
1999-2005 哈佛大学,医学院,博士。
工作经历
2005-2006 美国Link Medicine公司,研究员
2006-2011 美国国立卫生院,博士后
2012-2019 中国科学院生物物理研究所,“青年千人计划”研究员
2020-2024 清华大学医学院 副教授
2024-至今 清华大学基础医学院 副教授
研究领域
刘志华副教授主要研究共生微生物与宿主互作,在相关领域取得了创新的研究成果。刘志华副教授的研究发现了共生微生物与机体互作的新范式,即肠道溶菌酶释放细菌衍生物被机体中多种细胞内的天然免疫识别受体结合,通过一条独特的遗传通路调控细胞的分泌活动。该通路在肠道潘氏细胞中发挥促进肠道稳态的作用,并发现该通路存在于胰岛beta细胞中发挥着促进血糖稳态的作用。这些工作的开展加深了共生菌与机体互作的理解,为研究肠道菌与健康的关系提供了重要的研究思路。
科学贡献
在肠道菌与神经退行性疾病方面,发现肠道菌与神经退行性疾病相关的新机制
肠道作为营养消化吸收器官,在生命活动中发挥着重要作用,它能够吸收人体不能自主合成的必需氨基酸、必需脂肪酸和维生素等,缺乏必需脂肪酸和维生素会影响神经系统发育,导致神经系统疾病。我们研究肠道在Scarb2缺陷的神经退行性疾病中的作用,揭示了伴随Scarb2小鼠神经退行性症状,肠道出现脂质吸收障碍、肠道菌群紊乱,导致胆汁酸代谢紊乱,加速了神经退行性疾病的发展。靶向肠道的策略能够缓解神经退行性疾病的发展,该研究成果为治疗神经退行性疾病提供了新的思路。
在肠道黏膜免疫方面,发现共生菌与肠道上皮互作的新机制
天然免疫受体作为免疫系统识别病原在免疫学中被广泛研究,然而来自肠道菌的衍生物是否活化天然免疫受体并发挥特定生理功能所知不多。刘志华聚焦于宿主的天然免疫受体响应肠道微生物的生物学现象,开展肠道微生物与宿主互作机制的研究。她的研究工作揭示肠道共生菌调控肠道潘氏细胞的分泌活动促进肠道稳态。潘氏细胞(Paneth cell)是分泌型肠道上皮细,向肠腔中分泌大量的抗菌肽等物质,在肠道稳态维持中发挥重要作用。刘志华的研究发现肠道共生菌通过天然免疫受体调控着潘氏细胞分泌溶菌酶的早期过程--DCV货物分拣(cargo sorting )。
在肠道菌与机体生理方面,发现共生菌与胰岛互作的新机制
肠道菌与机体代谢关系密切,肠道菌是否调节机体内分泌参与到机体的代谢调控中尚未见报道。胰岛素由胰岛beta细胞产生分泌,是体内唯一可以降低血糖的激素。刘志华的研究发现了胰岛beta细胞可直接感知肠道菌信号并调控胰岛素的胞内转运。来源于肠道菌的组分能有效增加beta细胞加工产生成熟的胰岛素,并响应葡萄糖的刺激更有效的分泌胰岛素,有效加速餐后血糖的平衡。这一研究揭示了肠道菌能通过其进入血液的小分子实现与机体肠外组织的互作,促进共生的生物学现象,同时这一分子机制进一步证实了肠道菌的小分子可以直接到达机体的肠外组织,通过直接调控内分泌对机体生理产生影响。这一研究成果建立了肠道共生菌与机体互作的一种新模式,即共生菌通过靶向宿主天然免疫受体调控宿主细胞的分泌。
荣誉奖励
2019年 中华医学会医学科学技术一等奖
2018年 华人生物学家协会青年奖
2015年 国家“优秀青年基金”
2012年 中组部“青年千人”计划
2012年 中科院-诺华诺德“长城教授”
代表性论文
1. Yinghui Li, Xingchen Liu, Xue Sun, Hui Li, Shige Wang, Wotu Tian, Chen Xiang, Xuyuan Zhang, Jiajia Zheng, Haifang Wang, Liguo Zhang, Li Cao*, Catherine CL Wong* and Zhihua Liu*(2024). Gut dysbiosis impairs intestinal renewal and lipid absorption in Scarb2 deficiency-associated neurodegeneration. Protein & Cell accepted.
2. Chengye Zhang, Chen Xiang, Kaichen Zhou, Xingchen Liu, Guofeng Qiao, Yabo Zhao, Kemeng Dong, Ke Sun, and Zhihua Liu*(2024).
Intestinal Lysozyme1 Deficiency Alters Microbiota Composition and Impacts Host Metabolism Through the Emergence of NAD+-Secreting ASTB Qing110 Bacteria. mSystems 2024 Mar 19;9(3).
3. Haiyuan Shen,Liangliang Zhou,Hao Zhang,Yuanru Yang,Ling Jiang,Dongqing Wu,Hang Shu,Hejiao Zhang,Linxi Xie,Kaichen Zhou,Chen Cheng,Lei Yang,Jiali Jiang,Siya Wang,Yiran Han,Jiayi Zhu,Long Xu,Zhihua Liu* ,Hua Wang* ,and Shi Yin*(2024). Dietary fiber alleviates alcoholic liver injury via Bacteroides acidifaciens and subsequent ammonia detoxification. Cell Host&Microbe 32, 1-16.
4. Dongju Wang, Haifang Wang, Wei Wan, Zihui Zhu, Takami Sho, Yi Zheng,Xing Zhang, Longyu Dou, Qiang Ding, Li Yu* & Zhihua Liu*(2024). Engineered Migrasomes: A Robust, Thermally Stable Vaccination Platform. eLife accepted.
5. Lingjuan Jiang,Mengmeng Shang,Shengnan Yu,Yudong Liu,Hui Zhang,Yangzhong Zhou,Min Wang,Tingting Wang,Hui Li,Zhihua Liu*and Xuan Zhang*(2023). A high-fiber diet synergizes with Prevotella copri and exacerbates rheumatoid arthritis. Cell Mol Immunol 19, pages1414–1424 (2022).
6. Dong Wu,Kaichen Zhou,Meng Xiao,Zhihua Liu*,Shuyang Zhang*(2022). Differences in intestinal microbiome are associated with the mortality of COVID-19 patients in intensive care units. Science China Life sciences Jan 26.
7. Chen Xiang,Peihua Chen, Qin Zhang, Yinghui Li,Ying Pan, Wenchun Xie,Jianyuan Sun,Zhihua Liu*(2021). Intestinal microbiota modulates adrenomedullary response through Nod1 sensing in chromaffin cells. iScience 2021 Aug 20.
8. Haifang Wang, Xueying Shen, Xiaojiao Zheng, Ying Pan, Qin Zhang, Zhihua Liu*(2021). Intestinal lysozyme releases Nod2 ligand(s) to promote the intestinal mucosal adjuvant activity of cholera toxin. Science China Life sciences 2021 Jan 29.
9. Jiaying Yu, Xin He, Aihua Wei, Teng Liu, Qin Zhang, Ying Pan, Zhenhua Hao, Lin Yang, Yefeng Yuan, Zhao Zhang, Chang Zhang, Chanjuan Hao, Zhihua Liu*, Wei Li*(2020). HPS1 Regulates the Maturation of Large Dense Core Vesicles and Lysozyme Secretion in Paneth Cells. Frontiers in immunology 2020 Nov 5;11:560110.
10. Qin Zhang, Ying Pan, Benhua Zeng, Xiaojiao Zheng, Haifang Wang, Xueying Shen, Hui Li, Qian Jiang, Jiaxu Zhao, Zhuo-Xian Meng, Pingping Li, Zhengjun Chen, Hong Wei* and Zhihua Liu*(2019). Intestinal lysozyme liberates Nod1 ligands from microbes to direct insulin trafficking in pancreatic beta cells, Cell research 2019 July;29(7):516-532.
11. Haifang Wang, Xinwen Zhang, Zhanguang Zuo, Qin Zhang, Ying Pan, Benhua Zeng, Wenxia Li, Hong Wei*, and Zhihua Liu*(2017). Rip2 Is Required for Nod2-Mediated Lysozyme Sorting in Paneth Cells, The Journal of Immunology 2017 May 1;198(9):3729-3736.
12. Ruiqing Yan, Zhihua Liu*(2017). LRRK2 enhances Nod1/2-mediated inflammatory cytokine production by promoting Rip2 phosphorylation, Protein & Cell 2017 January; 8(1):55-66.
13. Qin Zhang, Ying Pan1, Ruiqing Yan, Benhua Zeng, Haifang Wang, Xinwen Zhang, Wenxia Li,Hong Wei* and Zhihua Liu*(2015). Commensal bacteria direct selective cargo sorting to promote symbiosis. Nat Immunol 2015 Sep; 16(9):918-26.
14 Hyun Jin Cho, Jia Yu, Chengsong Xie, Parvathi Rudrabhatla, Xi Chen, Junbing Wu, Loukia Parisiadou, Guoxiang Liu, Lixin Sun, Bo Ma, Jinhui Ding, Zhihua Liu* and Huaibin Cai*(2014). Leucine-rich repeat kinase 2 regulates Sec16A at ER exit sites to allow ER-Golgi export.EMBO J. 2014 Oct 16;33(20):2314-31.