我们致力于深入研究宿主与病原体之间的相互作用。研究的方法包括开发自主的计算生物学工具和运用最新的生物信息学分析软件，对DNA、RNA、单细胞RNA测序数据、表观基因组、蛋白质组以及代谢组进行深入分析。

传染病造成全球约20%的死亡人数，其中HIV感染、结核病、疟疾和各类呼吸道感染是主要的致命因素。低收入国家深受感染带来的死亡和残疾的重压。然而，新兴传染病也对高收入国家构成严重威胁，有可能影响公共卫生安全和经济稳定。当前正在全球蔓延的SARS-CoV-2病毒就是一个明显的例子，它引发了空前的全球社会经济和卫生危机。我们还需要关注其它重要领域，包括由沙门氏菌或肠出血性大肠杆菌（EHEC）引起的反复发生的食源性疫情，由新型病毒变种引发且有潜在全球传播风险的流感疫情，以及在非洲时有发生的埃博拉病毒疫情。

经过数百万年的共同演化，病原体已经发展出多种策略来操控宿主细胞，以优化其感染过程。1996年，“细胞微生物学”这一术语首次被提出，它描述了一个新兴学科，该学科将分子微生物学（聚焦于病原体）和细胞生物学（聚焦于宿主）结合起来，旨在从分子层面深入理解细菌效应器如何利用宿主细胞的过程来维持感染。自那时起，对宿主细胞感染过程的分子层面研究揭示了细胞生物学的基本原理，如细胞骨架调节、囊泡运输、细胞死亡和病原学等方面。这种研究方法还揭示了微生物感染策略的基本原则，并推动了高效新药物的开发。

为了侵入宿主细胞，细菌、病毒和寄生虫利用了一系列共通的细胞摄取机制，主要是内吞作用和吞噬作用，但也包括胞饮作用和微胞饮作用等非受体依赖型方式。细胞内的病原体可以穿越或溶解其周围的膜，并沿细胞骨架在细胞质内移动。在这一阶段，宿主细胞能够通过模式识别受体识别出病原体相关的分子模式，从而启动免疫反应。许多病原体能够通过其独特的毒力因子抑制这些免疫感应机制。另一些病原体则生活在细胞内的膜囊泡中，并根据其生活方式对这些囊泡进行重组。毫无疑问，细胞内囊泡的所有生理学方面，包括膜组成、膜运输、膜生长与融合、膜损伤识别及核运输等，都可能受到细菌、病毒或寄生虫的影响。细菌和寄生虫通过重编程宿主细胞内的运输路线和分子复合体，促进其营养摄取、生长发育、免疫逃避，并最终帮助病原体排出体外。病毒侵入细胞后，通过劫持细胞内膜和分子的运输过程，实现在细胞质膜结构内高效复制或进入细胞核，利用宿主的遗传机制进行病毒复制。在离开宿主细胞之前，许多病毒利用细胞质囊泡和相关途径进行排出。原生动物寄生虫在与宿主细胞的互作中表现出特殊性，通过利用与宿主相似的膜运输机制。例如疟原虫（Plasmodium falciparum），它是疟疾的病原体，能够通过内吞作用吸收宿主细胞物质或通过分泌机制产生后代。因此，研究寄生虫的细胞生物学有助于理解真核调节原理的可塑性，并有望为开发针对流行且常被忽视的疾病的新疗法提供帮助。

我们的研究根基于这样一个深刻的认识：彻底理解宿主与病原体在分子层面上的互动，并把这些宝贵的知识教授给新一代的科学家们，这将为发掘对抗细菌、病毒和寄生虫引发的传染病的创新治疗策略提供坚实的基础。例如，我们对丙型肝炎病毒感染的成功治疗，以及寻找针对其他黄热病毒感染的新型治疗方法，都是基于我们对这些病毒如何操控并利用细胞信号通路的深入了解。同时，我们揭示了肠道病原体如何破坏肠上皮细胞层的基本机制，从而成功地运用了抗毒素B抗体来预防复发性艰难梭菌感染。托比亚斯·斯皮尔曼团队最近关于疟原虫血红蛋白内吞作用的研究也生动地展示了这种研究方法的巨大潜力，并有助于揭示了对一线抗疟药青蒿素产生抗药性的机制。

在我们的研究项目中，我们将专注于探究相关人类病原体是如何重新编排宿主细胞内的膜结构和分子复合体，以此来推进它们在免疫逃避、进入细胞核、获取营养、生存、复制、包被，和排出等方面的能力和效率。这不仅有助于我们深刻理解这些病原体的生存策略，也为我们提供了击败它们、保护人类健康的新思路和方法。