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铁载体（Siderophores）是一类结构多样化的次生代谢产物，可由细菌、真菌和病毒等微生物组织，以及植物组织广泛生物合成。铁载体的生物合成特性明显，即每个铁载体都是由特定初级代谢产物作为底物，由一个基因簇(Gene Cluster)定向编码而成。铁载体结构的多样化，也决定其功能的多样化，其功能谱一直扩展中，已经由最初的帮助微生物等宿主细胞捕获维持生长必须的三价铁离子，到微生物毒力调控，再到调控生物膜形成等。随着跨学科研究的深入，发现铁载体的生物合成与哺乳细胞铁代谢又密切相关，进而或许关联糖尿病, 癌症，心血管疾病，神经系统疾病的病源机制和治疗发现。 本小组是较早采用功能代谢组学策略（精准靶向代谢组学整合遗传学策略）开展铁载体化学生物学研究的小组。具体原创贡献如下几点： 1. 次生代谢产物铁载体生物合成反馈调控微生物细胞的初级代谢。 2. 不同铁载体以不同方式调控微生物致病力决定性初级代谢，且以协同方式进行工作，具有治疗靶点效应。 3. 微生物细胞与宿主尿液直接存在明显的物质交换，而铁载体的生物合成，以协同互作方式调控致病力相关互作代谢组(Interactive Metabolomes)，具有药物靶点和靶点群效应。 4. 利用代谢垂钓策略，发现系列新型铁载体，且致病力调控能力更强，并提出新型铁载体抗生素开发策略。 5. 生物膜(Biofilms)是人类面临的最大微生物危害组织，与环境污染，精密仪器腐蚀，食品污染，微生物感染与抗药等直接相关，其形成与解离机理一直未完全有效阐明，危害破解策略并不理想。我们研究揭示微生物胁迫组织生物膜的形成具有明显的代谢消耗（Metabolic Costs）和代谢重编程(Metabolic Reprogramming), 并原创性发现若干功能代谢物，通过铁离子介导，与不同类型铁载体生物合成互作，以调控生物膜的形成。并且发现不同金属元素以共性方式，靶向特征代谢，调控生物膜形成。本研究，从功能代谢，金属元素利用，铁载体生物合成角度提出全新有效生物膜组织解离策略，有望阻断多领域微生物生物膜形成的危害挑战。 6. 方法学与理论贡献，先后定义和开发系列前沿功能代谢组学方法策略，用于铁载体等微生物/中药源功能代谢物的治疗发现研究，如代谢组学整合遗传学策略（Metabolomics Combined with Genetic Method), 精准修饰代谢组学（Precision-Modification Metabolomics）, 精准靶向代谢组学（Precision-Targetted Metabolomics), STORM策略(Spatial Temporal Operative Real Metabolomics)等；并首次区分定义表型代谢组学（Phenotypic Metabolomics）和功能代谢组学（Functional Metabolomics）等。 详见：JPR 2011a, 2011b, 2014, 2016, 2019, 2020; ACA 2020；Ana 2011, 2015; SR 2016，2019；JAT 2020；MSR 2013, 2018, 2019, 2020；P & T 2021；PR 2020a, 2020b, 2020c等，论文发表后被NCB, CR, NRU, NB, NF, TrAC, MSR, TM 等广泛引用和重点评述，高被引多篇，国家自然基金委官网亮点推荐两篇，美国化学会官网亮点四篇...... 多位著名学者著作引用和佳评......
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