曹佳宝

曹佳宝

博士

副教授

硕士生导师

科室：

医药学院

办公电话：

18810152538

电子邮箱：

caojiabao@ouc.edu.cn

联系地址：

山东省青岛市鱼山路5号中国海洋大学医药学院地质馆

研究方向：

1.人体微生物组与疾病靶点发现

2.基于生物信息与人工智能的方法开发

3.组学驱动的天然产物挖掘与功能研究

个人简介

曹佳宝，博士，副教授，硕士生导师。主要从事微生物组学与生物信息学研究，聚焦人体与海洋微生物资源，整合多组学数据及生信分析方法，系统挖掘与人体健康及疾病相关的功能活性分子，并探索其潜在作用机制，为疾病诊疗与药物开发提供新靶点和新策略。近年来，以第一作者（含共一）身份在STTT, Nat. Commun., NSR, Adv. Sci, Sci. bull., Gut microbes.等国内外主流学术期刊上发表多篇研究论文，主持中国博士后科学基金面上项目，作为课题骨干参与国家重点研发计划。

教育背景

2019.09~2022.06

中国科学院微生物研究所

病原生物学

博士

2016.09~2019.06

中国科学院北京基因组研究所

生物工程

硕士

2012.09~2016.06

烟台大学生命科学学院

生物科学

学士

工作经历

2026.03.12~至今

中国海洋大学医药学院

副教授

2022.06~2026.02

中国科学院微生物研究所

博士后

学术兼职

iMeta杂志青年编委

研究进展

1.     人体微生物组与疾病靶点发

聚焦人体微生物组在重要疾病发生发展中的调控作用，系统挖掘疾病诊断与干预靶点：（1）揭示COVID-19患者肠道病毒组结构异常及其与疾病严重程度的关联，并在hACE2小鼠模型中复现（Gut Microbes, 2021）；（2）发现系统性红斑狼疮患者肠道噬菌体丰度升高，可诱导免疫细胞产生关键致病因子IFNα，提示病毒组是潜在干预靶点（Science Bulletin, 2023）；（3）通过对新冠Omicron危重症患者肺泡灌洗液宏转录组分析，发现特定机会性病原体定植及毒力因子表达增强与患者28天死亡率显著相关，为差异化抗感染或宿主反应调节策略提供了依据（Signal Transduction and Targeted Therapy, 2023）。

2.     基于生物信息与人工智能的方法开发与应用

开发面向微生物组深度解析的生物信息学与深度学习新方法：（1）利用纳米孔测序数据及深度学习算法，高精度鉴定肠道微生物组6mA甲基化修饰，绘制健康人肠道微生物分类群特异的6mA甲基化图谱，揭示其时序稳定性与高度个体化特征（National Science Review, 2025）；（2）创新性结合Nanopore长读长与Illumina短读长数据进行混合组装，显著提升组装质量，系统识别微生物组中的插入、缺失和易位等结构变异（SV），揭示其门类分布差异及功能影响（Nature Communications, 2022）；（3）建立基于纳米孔直接RNA测序的mtTGS技术，降低宿主干扰、缩短检测周期，在60余例临床样本中实现快速病原诊断（Advanced Science, 2021）；开发肠道病毒样颗粒高效富集方法，获取完整病毒基因组信息。

3.     组学驱动的天然产物挖掘与功能研究

基于以上微生物组与生物信息学研究积累，未来将重点拓展天然产物挖掘方向：人体及海洋微生物资源中蕴含着大量未被发掘的活性分子，如抗菌肽、次级代谢产物等。通过整合宏基因组、宏转录组与代谢组学数据，结合生物信息学、深度学习预测与合成生物学手段，系统挖掘源自人体与海洋微生物组的新型天然产物；阐明其在微生态调控、宿主免疫调节及代谢性疾病中的功能机制，为药物先导分子发现与精准干预策略提供新来源

代表性论文

[1] Cao J#, Zhang Y#, Zhang W, Zhang F, Wang J*. Deep-learning of Nanopore sequences reveals the 6mA distribution and dynamics in human gut microbiome. National Science Review 12 (2025).

[2] Cao J#, Wang C#, Zhang Y#, Lei G#, Xu K, Zhao N, Lu J, Meng F, Yu L, Yan J, Bai C, Zhang S, Zhang N, Gong Y, Bi Y, Shi Y, Chen Z, Dai L, Wang J*, Yang P*. Integrated gut virome and bacteriome dynamics in COVID-19 patients. Gut microbes 13, 1-21 (2021).

[3]Chen, S#, Xu J#, Cao J#, Bahadur A, Wu M, Wang Z, Chen J, Wang J*, Shi Y*. Depth-related microbial communities and functional genes in alpine permafrost. The Innovation Life 2, 100081 (2024).

[4] Wang L#, Cao J#, Xia B#, Li Y#, Zhang X, Mo G, Wang R, Guo S, Zhang Y, Xiao K, Zhu G, Liu P, Song L, Ma X, Xiang P, Wang J, Liu Y, Xie F, Zhang X, Li X,Sun W, Cao Y, Wang K, Zhang W,Zhao W, Yan P, Chen J, Yang Y, Yu Z, Tang J, Xiao L, Zhou J, Xie L*, Wang J*. Metatranscriptome of human lung microbial communities in a cohort of mechanically ventilated COVID-19 Omicron patients. Signal Transduction and Targeted Therapy 8, 432 (2023).

[5] Chen B#, Cao J#, Liu W#, Zhang Y#, Liu Y, Wang M, Xiao F, Ma J, Wang J*, Zhang X*. Disturbed gut virome with potent interferonogenic property in systemic lupus erythematosus. Science Bulletin 68, 295-304 (2023).

[6]Li Y#, Cao J, Wang J*. MetaSVs: A Pipeline Combining Long and Short Reads for Analysis and Visualization of Structural Variants in Metagenomes. iMeta2, e139 (2023).

[7] ChenL#, Zhao N#, Cao J#, Liu X#, Xu J#, Ma Y, Yu Y, Zhang X, Zhang W, Guan X, Yu X, Liu Z, Fan Y, Wang Y, Liang F, Wang D, Zhao L, Song M*, Wang J*. Short- and long-read metagenomics expand individualized structural variations in gut microbiomes. Nature Communications 13, 3175 (2022).

[8]Zhao N#, Cao J#, Xu J#, Liu B#, Liu B#, Chen D#, Xia B, Chen L, Zhang W, Zhang Y, Zhang X, Duan Z, Wang K, Xie F, Xiao K, Yan W,Xie L*, Zhou H*, Wang J*. Targeting RNA with Next- and Third-Generation Sequencing Improves Pathogen Identification in Clinical Samples. Advanced science 8, e2102593 (2021).

[9] LamM#, Zhang C#, Wang Z#, Ni Z#, Zhang S#, Yang S#, Huang X, Mo L, Li J, Lee B,Mei M, Huang L, Shi M, Xu Z, Meng F, Cao W, Zhou M, Shi L, Chua G, Li B, Cao J, Wang J, Bao S, Wang Y, Song J*, Zhang F*, Wang F*, Shui G*. A multi-omics investigation of the composition and function of extracellular vesicles along the temporal trajectory of COVID-19. Nature Metabolism 3, 909–922 (2021).

[10] Ma L#, Cao J#, Liu L#, Du Q, Li Z, Zou D, Bajic V, Zhang Z*. LncBook: a curated knowledgebase of human long non-coding RNAs. Nucleic Acids Research 47, D128-d134 (2019).

项目课题

1. 中国海洋大学“青年英才工程”基金项目，在研，主持；

2. 中国博士后科学基金-面上项目（2023M733706），结题，主持；

3. 国家重点研发计划（2022YFA1304100），在研，参与，子任务负责人；