一、个人简介
沈阳药科大学学士，理学博士（日本大冢制药研究所联合培养）。2003–2006年在日本国立医药品食品卫生研究所（NIHS）从事博士后研究，2006–2013年在中国科学院上海药物研究所工作，2012年赴美国FDA国家毒理研究中心（NCTR）访问学者，2013年起就职于上海交通大学医学院公共卫生学院，组建独立研究团队。
担任中国毒理学会遗传毒理专委会副主任、中国环境诱变剂学会常务理事、上海市毒理学会常务理事；作为国际遗传毒性测试专家工作组（IWG）、纠错测序技术（ecNGS）及OECD遗传毒性测试指南工作组成员，参与相关国际工作与指南制定；担任《Mutation Research–Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis》区域编辑，《Mutagenesis》《Genes and Environment》和《癌变・畸变・突变》编委。受邀在环境诱变剂领域最具权威性、每四年一届的国际环境诱变剂学术大会（2026 ICEM）上作大会主旨报告，介绍课题组在纠错测序与遗传毒性评价方面的研究工作。
二、研究方向
我们研究小组致力于探究外源化学物质对机体遗传物质的损伤、致突变和致癌作用。这些研究不仅揭示了环境与基因之间有趣的交互作用，更重要的是，为人类健康风险的预测与疾病的诊断与治疗提供了有用的信息。
工欲善其事，必先利其器。我们努力开发这个领域的新技术。体细胞突变是肿瘤、衰老和其他多种疾病发生发展的重要原因，但是，早期突变由于基因组上发生频率极低和细胞散在发生，难以被测序错误率很高的普通二代测序技术检测到。我们自主创新建立了纠错测序技术PECC-Seq，用双端互补一致性策略把测序错误降低到5×10⁻⁸量级，做到全基因组范围超低频突变的直接定量，同时保留96种三核苷酸突变谱信息。我们的研究起步较早，与国际该领域的领先团队位于同一梯队和水平。国际上目前已达成共识，将该类技术替代经典体内致突变实验，率先用于新药研发领域。现在我们在牵头做PECC-Seq的多中心联合验证，推着这个由中国自主提出的方法走进国际监管框架。这条技术路径得到长三角国家技术创新中心的支持，并已形成可落地的产品化平台。在此基础上，我们不仅开发了“一键化”的数据分析软件包，还正致力于引入AI赋能，构建该领域专有的智能解读Agent。通过融合权威数据库与领域知识库，让超低频突变不仅“测得出”，更能“读得懂、读得准”，持续引领该领域的技术变革。
有了这把尺子，我们正在多个方向展开探索。人类癌症基因组中大量突变标签的来源尚不清楚，我们在小鼠、培养细胞和线虫等多模型体系上利用PECC-Seq和其他分子生物学手段进行研究，结合COSMIC、TCGA等人类数据库分析，尝试建立特定环境暴露与癌症基因组突变的关联；同时，我们将技术用于真实高危个体，分析其体细胞突变负荷、突变特征、突变热点与克隆增生状态，探索暴露致癌物后的个体化风险监测；我们还开发了以突变频率为终点的人群监测方法——外周血PIG-A突变检测技术，仅需少量外周血即可评估人群突变负荷，虽不能揭示突变机制与特征，但可与PECC-Seq等技术结合使用，用于高危人群的大规模筛查与风险预警；此外，PECC-Seq技术还可用于生命科学基础研究，解析与癌症发生发展相关基因的功能等；团队前期还建立了基于微流控的线虫高通量毒性筛选平台，积累了化合物早期毒性研究经验。
应用上述工具，我们针对包括马兜铃酸在内的环境化合物开展了毒性研究和风险评估。马兜铃酸是一种药用植物来源的天然化合物，作为多种中药的有效成分，已被发现具有很强的致癌作用和肾毒性。我们的目的不是给它贴上“有毒”标签，而是弄清其毒性机制，鉴别高危人群，明确哪些人不宜使用这些中药；同时阐明其毒性与药效活性的化学结构，让祖先的智慧在现代医学中焕发新生。我们还借助自然界只食用这类有毒植物的蝴蝶，研究其耐受马兜铃酸的机制，并找到了有望对抗马兜铃酸肾毒性的靶点。此外，我们目前正重点关注环境诱变剂与DNA二级结构（如G-四链体）的相互作用机制。
三、迄今承担的国家自然科学基金项目：
课题组的研究积累涵盖致突变测试新方法、新动物模型、遗传毒性分子标志物、环境污染物生殖遗传毒性及天然产物致癌机制等方向：环境诱变剂喹啉与DNA二级结构G-四联体相互作用介导其诱发G:C>C:G特征突变机制研究（22476128）；马兜铃酸物质基础与致癌毒性研究（81873081）；一种基于全基因组测序的化学物致突变测试评价方法的研究（82304267）；多溴联苯醚（PBDEs）的生殖遗传毒性研究（21477078）；建立新的动物模型研究肝脏P450酶对致癌物遗传毒性的影响（21077112）；新的遗传毒性分子生物标志物的探索与研究（20807045）。
四、近五年发表论文（2021-2026）
1. Luan Y*, Zhang Y, Li J, Zhu J, Lei Y, Hu Y, Xin Z, Xie T, Zheng J, Lin Y, Shen J, Cao Y, You X, Xi J, Wu J, Liu W, Zhang X, Zheng Y, Lohman DJ, Shi L, Zhang W. Mechanisms of Aristolochic Acid Resistance in Specialist Butterflies and Evolutionary Insights for Potential Protective Pathways. Adv Sci (Weinh). 2026 Jan 4:e18072. doi: 10.1002/advs.202518072.
2. Liu WY, Gao QW, Bai FJ, Yan XY, Cao YY, Xi J, You XY, Wu JY, Hu YS, Yang YT, Wang HY, Zhao Y, Pan XQ, Zhang XY, Fei J, Luan Y*. PLA2G2A inhibition by Aristolochic acid IVa suppresses colonic inflammation in experimental colitis. Int Immunopharmacol. 2026 Oct 15;190:117535. doi: 10.1016/j.intimp.2026.117535.
3. You X, Sun C, Cao Y, Xi J, Liu W, Wu J, Zheng J, Luan Y*. Quantitative genotoxicity assessment of N-nitrosodimethylamine in mice by error-corrected next-generation sequencing and DNA methylation quantification for toxicity threshold determination. Arch Toxicol. 2025 Nov;99(11):4665-4676. doi: 10.1007/s00204-025-04166-1.
4. Gao Q, Liu W, Jawad M, Ci L, Cao Y, Xi J, Wu J, Lei Y, Hu Y, You X, Zhang X, Fei J*, Luan Y*. Aristolochic acid IVa ameliorates arthritis in SKG Mice by regulating macrophage polarization and Th17/Treg balance. Phytomedicine. 2025 Apr;139:156557. doi: 10.1016/j.phymed.2025.156557.
5. Lei Y, Hu Y, Cao Y, Xi J, Ma Y, Zhang X, Gao Q, Fu J, Zhang X, Su L*, Luan Y*. Mitochondrial DNA leakage and micronucleus formation activate the cGAS-STING pathway in aristolochic acid I-induced nephritis. Food Chem Toxicol. 2025 Jul 16;204:115648. doi: 10.1016/j.fct.2025.115648.
6. Wu J, You X, Cao Y, Xi J, Chen X, Zhang X, Luan Y*. High-throughput neurotoxicity study of neonicotinoids in C. elegans: Oxidative stress and serotonergic neuronal damage as key mechanisms. Environ Pollut. 2025 Jul 10;383:126814. doi: 10.1016/j.envpol.2025.126814.
7. Hu Y, Lei Y, Gao Z, Cao Y, Xi J, Ma Y, Gao Q, Fu J, Zhang X, Luan Y*. Genotoxic effects of aristolochic acid I on functional human-induced hepatocyte-like cells. Mutagenesis. 2025 May 26:geaf012. doi: 10.1093/mutage/geaf012.
8. Gao J, Zhao M, Su J, Gao Y, Zhang X, Ding Y, Liu X, Luan Y*, Hu C*. Synthesis and Cytotoxicity Evaluation of Denitroaristolochic Acids: Structural Insights and Mechanistic Implications in Nephrotoxicity. Biomolecules. 2025 Jul 14;15(7):1014. doi: 10.3390/biom15071014.
9. Zhang X, Zhao T, Liu W, Xi J, Yao D, Cao Y, You X, Wu J, Gao Z, Lei Y, Zhou C, Zhang X, Zheng J*, Luan Y*. Quinoline is more genotoxic than 4-methylquinoline in hiHeps cells and rodent liver. Mutat Res Genet Toxicol Environ Mutagen. 2023 Feb-Mar;886:503582. doi: 10.1016/j.mrgentox.2022.503582.
10. Xi J, Cao Y, Wang Y, You X, Liu W, Wang T, Yin J, Ma J, Wang Z, Wu N, Zhang X, Duan H*, Luan Y*. PIG-A gene mutation as a mutagenicity biomarker among coke oven workers. Food Chem Toxicol. 2023 Aug;178:113872. doi: 10.1016/j.fct.2023.113872.
11. You X, Cao Y, Suzuki T, Shao J, Zhu B, Masumura K, Xi J, Liu W, Zhang X, Luan Y*. Genome-wide direct quantification of in vivo mutagenesis using high-accuracy paired-end and complementary consensus sequencing. Nucleic Acids Res. 2023 Nov 27;51(21):e109. doi: 10.1093/nar/gkad909.
12. Liu W, Yasui M, Sassa A, You X, Wan J, Cao Y, Xi J, Zhang X, Honma M, Luan Y*. FTO regulates the DNA damage response via effects on cell-cycle progression. Mutat Res Genet Toxicol Environ Mutagen. 2023 Apr;887:503608. doi: 10.1016/j.mrgentox.2023.503608.
13. Cao Y, Wang T, Xi J, Tian W, Liu W, Sun Y, Liu W, You X, Li A, Zhang G, Zhang X, Xia ZL, Luan Y*. Benchmark dose estimation for benzene-exposed workers in China: Based on quantitative and multi-endpoint genotoxicity assessments. Environ Pollut. 2023 Aug 1;330:121765. doi: 10.1016/j.envpol.2023.121765.
14 Liu W, Shao F, You X, Cao Y, Xi J, Wu J, Wan J, Zhang X, Fei J, Luan Y*. Non-carcinogenic/non-nephrotoxic aristolochic acid IVa exhibited anti-inflammatory activities in mice. J Nat Med. 2023 Mar;77(2):251-261. doi: 10.1007/s11418-022-01665-8.
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