劉興國

2002年-2006年：清華大學生物科學與技術系，博士

1998年-2002年：山東大學生命科學學院，學士

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

2010年-至今：中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院，PI，研究員，博導

幹細胞命運調控與人類疾病的幹細胞治療

以iPSC為標誌的細胞命運決定即編程、重編程、轉分化等的研究，為幹細胞和再生醫學應用到疾病治療提供了理論基礎。我們以獨特的亞細胞水平角度去研究細胞命運決定中的細胞器/代謝重塑機制（生理），和人類疾病的幹細胞建模與治療（病理）。

生理方面，我們發現iPSC重編程中“線粒體炫”的發生規律，並且通過線粒體炫（Mitoflash）實現了對重編程早期多能性基因Nanog的激活（Ying Z……Liu X *, Cell Metabolism 2016，IF=17）；發現了iPSC重編程中，代謝因子Srebp-1和c-Myc相互作用促進重編程的機理（Wu Y…Liu X *, Stem Cells 2016，IF=6）。

病理方面，我們首次利用iPSC技術建立遺傳特異的毒理學模型，闡明了丙戊酸誘發遺傳疾病Alpers-Huttenlocher綜合征肝毒性的機理，並建立相應的候選藥物篩選策略，是這類臨床問題的成功範例（Li S…Liu X *, Hepatology 2015，IF=11）。通過hiPSCs誘導分化神經元建立神經退化模型，發現了神經退化早期發生線粒體電勢依賴的內質網片段化，並和線粒體形成複合體，進一步通過合成生物學技術人工控制內質網和線粒體之間的納米級距離證明該複合體在神經退化中的必需性與機制。（Bao F…Liu X *, CNS Neuroscience & Therapeutics 2016，IF=4）。揭示了線粒體疾病中的線粒體功能互補之謎，首次發現一種新的線粒體功能互補模式：“初始代謝補償”效應及其調控機制（Yang L…Liu X *, Cell Mol Life Sci 2015，IF=6）。

以第一或通訊作者身份在Cell Metabolism、Hepatology、EMBO J、Cell Death & Diff、Mol Cell等國際雜誌上發表22篇論文，申請專利9項（其中1項PCT）。承擔973項目、國家自然科學基金、中國科學院戰略性先導科技專項等10項國家和地方的基金支持，9次在國際學術會議上做大會特邀報告，任第9屆亞洲線粒體研究與醫學國際研討會組委會成員。

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)

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."

申請專利9項，其中1項為PCT國際專利。

973計劃1項 （課題負責人）

973計劃1項 （參與）

國家自然科學基金3項 （主持）

中國科學院戰略性先導項目 1項（主持）

中國科學院“百人計劃”擇優支持1項（主持）

廣東省自然科學“傑出青年”基金1項（主持）

廣東省特支計劃－科技創新“領軍人才” 基金1項（主持）

廣東省特支計劃－科技創新“青年拔尖人才”基金1項（主持）

廣東省對外合作項目1項（主持，合作者為蘇國輝院士）

廣州市科技計劃1項（主持）

廣州市開發區配套項目1項（主持）

廣州市健康醫療協同創新重大專項1項（參與）

國家自然科學“傑出青年“基金

國家重點研發計劃首席科學家

國家自然科學優秀青年基金

長江學者獎勵計劃青年學者

中國科學院廣州教育基地優秀研究生導師

中國科學院廣州分院優秀青年科學家

臻溪生命科學優秀教育工作者獎教金

2011 年，入選中國科學院“百人計劃”，

2012年獲擇優支持

2011 年，“因本領域的貢獻與未來領導潛能”，獲國際生物物理學會“Young Bioenergeticist Award”（每年只有一人獲此獎項）

2012年，獲得首屆廣東省自然科學傑出青年基金

2015年，獲得首屆廣東省特支計劃－科技創新“青年拔尖人才”

2016年，獲得廣東省特支計劃－科技創新“領軍人才”

2016年幹細胞青年研究員獎

2020年8月11日，入選2020年度國家傑出青年科學基金建議資助項目申請人名單。

2021年11月20日，榮獲第八屆“樹蘭醫學青年獎”。

8個國際雜誌編委

國家重點研發計劃“幹細胞及轉化研究”第一批項目一審/二審專家

8個國際雜誌編委

亞洲線粒體研究與醫學學會常務理事

10次受邀在國際學術大會上進行大會特邀報告。