过去几周,蛋白组学领域有哪些新发现?|Proteomics Snapshot 057

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文献目录

 01  (NATURE) 古代代谢组学揭示早期人类遗址的生物和生态特征

 02  (CIRCULATION) IMPROVE-DiCE:Ninerafaxstat在心脏代谢综合征中的2a期试验

 03  (CIRCULATION RESEARCH) 心肌亚细胞蛋白质组与skNAC的蛋白稳态作用

 04  (NAT COMMUN) 循环因果蛋白网络与未来心肌梗死风险的相关性

 05  (NAT COMMUN) ATXN2L促进无poly(A)尾呼肠孤病毒mRNA翻译

 06  (NAT COMMUN) 多组学洞察CMD与癌症的疾病轨迹

 07  (NAT COMMUN) BBB开放后EVPs动态释放预测GBM对紫杉醇敏感性

一起来看看本期的蛋白质组学精选优质文献吧!

1.  (Nature, IF:50) 古代代谢组学揭示早期人类遗址的生物和生态特征

2025年12月17日,纽约大学牙科学院分子病理生物学系与人类学系联合 Senckenberg 研究所、自然历史博物馆及纽约大学格罗斯曼医学院等团队(Timothy G. Bromage 等)在 Nature报道:他们将“古代代谢组学”作为一种分子生态工具,尝试从化石硬组织中解析两类信息——一类反映个体生前生理功能的内源性代谢信号,另一类记录土壤、植被、水分等环境影响的外源性痕迹。

研究覆盖东非、中非和南非多个更新世(Plio-Pleistocene)重要古人类遗址样本,包括坦桑尼亚奥杜威峡谷、马拉维 Chiwondo Beds 以及南非 Makapansgat。为避免将埋藏后的成岩作用误判为生前信号,研究团队结合古土壤代谢组数据,并引入“猫头鹰消化作用对骨骼影响”的参照体系,同时通过蛋白质组学验证胶原相关肽段等生物大分子的保存情况;此外,检测到与胶原酶产生细菌相关的代谢物,提示微生物介导的成岩过程参与了化石分子组成的重塑。

综合多重证据,研究支持对部分地层进行生态与古气候重建,整体指向当时环境条件可能较现代更加湿润和/或温暖,并提出部分代谢物可能通过硬组织微环境中的结构结合水,在纳米尺度上被“封存”而得以长期保存。

原文链接: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41407854/

2.  (Circulation, IF:35.5) IMPROVE-DiCE:Ninerafaxstat在心脏代谢综合征中的2a期试验

2025年12月18日,牛津大学心血管医学部联合牛津大学医院NHS信托、伦敦帝国理工、Beth Israel Deaconess医学中心及麦克吉尔大学等团队(Oliver J Rider、Stefan Neubauer、Damian J Tyler 等)在 Circulation发表了 IMPROVE-DiCE 开放标签 2a 期临床试验,聚焦糖尿病合并肥胖人群中常见但长期被忽视的心肌能量学障碍。

研究以心肌磷酸肌酸/ATP 比值(PCr/ATP)作为主要终点,采用多核磁共振技术在治疗前后系统评估心肌能量代谢状态与心功能表现。其中,**^31P 磁共振波谱(^31P-MRS)用于定量测量心肌 PCr/ATP 比值,^1H 磁共振波谱(^1H-MRS)**用于评估心肌甘油三酯含量,同时结合心脏磁共振成像(MRI)分析心脏结构及功能改变。

试验分为两个部分:第1部分纳入未合并 HFpEF 的糖尿病肥胖受试者,接受 4–8 周治疗;第2部分纳入合并症状性 HFpEF 的患者,治疗时间为 12 周。两部分均各纳入 21 例受试者,统一给予 Ninerafaxstat 200 mg、每日两次治疗。

在第1部分研究中,研究者进一步引入超极化 ^13C 磁共振波谱(hyperpolarized ^13C-MRS),以[^13C]标记丙酮酸为代谢示踪剂,动态评估心肌丙酮酸脱氢酶(PDH)通量,并同步开展血浆代谢组学与蛋白组学分析。

结果显示,两组受试者的 PCr/ATP 比值均显著改善,并伴随心肌甘油三酯含量下降、运动负荷下心肌收缩功能增强、6 分钟步行距离提高及 NYHA 心功能分级改善等一致性信号。整体提示,Ninerafaxstat 可能通过**“纠正心肌能量代谢异常—减少脂质沉积”**这一关键病理链条,从而带来心功能和症状层面的获益。

两项研究研究流程的流程图。

原文链接: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41410037/

3.  (Circulation Research, IF:16.5) 心肌亚细胞蛋白质组与skNAC的蛋白稳态作用

2025年12月15日,Technion–Israel理工学院Rappaport研究所与医学院团队(Izhak Kehat)在Circulation Research报道:心衰与衰老常伴随蛋白稳态失衡,但心肌细胞里哪些因子在何处维持“折叠—装配—质检—降解”体系并不清楚。研究者在小鼠心脏体内使用生物素邻近标记,绘制心肌细胞亚细胞蛋白质组,重点覆盖肌节Z线/M线、核糖体与桥粒等结构,并识别出大量定位明确的蛋白与分子伴侣网络。

方法学上,团队还采用同源独立靶向整合策略对内源基因进行标记,从而更可靠地验证蛋白定位。研究将肌肉特异性新生多肽相关复合物蛋白skNAC定位为Z线与核糖体相关蛋白;当用普遍存在的短异构体替代skNAC后,小鼠出现扩张型心肌病,伴随核糖体定位改变与线粒体蛋白水平显著下降。科普层面可理解为:skNAC可能是把“翻译机器(核糖体)—肌节结构—蛋白质量控制”串联起来的关键节点,一旦替换或下调,会触发连锁反应并推动心肌走向结构与代谢双重失衡。
图形摘要。

原文链接: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41392890/

4.  (NAT COMMUN, IF:14.7) 循环因果蛋白网络与未来心梗风险的相关性

2025年12月18日,卑尔根大学计算生物学单元联合冰岛心脏协会/冰岛大学、Novartis生物医学研究、UMass Chan与Beth Israel Deaconess等团队(Valur Emilsson等)在Nature Communications提出“因果蛋白网络”框架:以往血液蛋白与心梗风险关联很多,但常被肥胖、炎症、用药与生活方式等混杂因素影响,难判断哪些蛋白处在因果链条上游。为此研究利用AGES前瞻性队列,在5376名老年人中测量7523种血清蛋白,规模极大。

关键设计是将cis-pQTL作为工具变量纳入因果推理,借助遗传变异的“准随机化”特性减轻隐藏混杂影响,从而在网络里推断方向关系与层级结构。研究最终识别185个高置信度因果蛋白子网络,涉及5611个相互作用目标,其中多个子网络与心脏代谢特征、未来心肌梗死风险及远期并发症如心衰显著相关。对应用意义而言,这提示风险评估可能从单一标志物走向“网络组合”,而靶点筛选也可能更重视网络上游、能牵动多个下游通路的关键节点。

原文链接: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41413375/

5.  (NAT COMMUN, IF:14.7) ATXN2L促进无poly(A)尾呼肠孤病毒mRNA翻译

2025年12月17日,匹兹堡大学医学院联合UPMC儿童医院感染炎症与免疫研究所、卡内基梅隆大学团队(Terence S Dermody等)在Nature Communications解释呼肠孤病毒的一个“翻译优势”:其mRNA不经过多聚腺苷酸化(无poly(A)尾),却仍能高效合成病毒蛋白。研究从病毒工厂(VFs)切入——这是病毒复制、蛋白合成与装配的核心场所,muNS蛋白负责在其中起“核化”作用。

团队通过蛋白质组学筛选发现宿主因子ATXN2L与muNS互作;CRISPR敲除ATXN2L会削弱病毒复制并降低感染后的病毒蛋白合成。进一步实验表明ATXN2L的RNA结合域对其与病毒mRNA 3’末端结合至关重要。为验证特异性,研究者比较无poly(A)尾与有poly(A)尾报告mRNA:ATXN2L缺失明显降低前者翻译,而对后者影响不大。科普意义在于:ATXN2L像一把“适配器”,帮助没有poly(A)尾的病毒转录本也能被宿主翻译体系高效读取,从而为宿主侧抗病毒靶点提供了更具体的分子线索。

原文链接: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41408047/

6.  (NAT COMMUN, IF:14.7) 多组学解析CMD与癌症的疾病轨迹

2025年12月17日,上海交通大学医学院公共卫生学院团队(Victor W Zhong等)在Nature Communications利用英国生物银行429,555名参与者数据,系统研究心脏代谢疾病(CMD)与癌症的“疾病轨迹”和多重发病问题。研究通过多状态分析,将个体从基线健康、到发生单一CMD或单一癌症、再到CMD+癌症多重发病的过渡模式量化,并在中位15年随访中观察到:约10.6万人发展为单一发病,约1.5万人进入多重发病。

结果显示,多重发病人群死亡风险较健康或单病人群显著更高;且在多病个体中,“先CMD后癌症”的死亡风险高于“先癌症后CMD”,提示发病顺序本身携带预后信息。研究进一步比较多组学特征在预测轨迹中的贡献,发现蛋白质组学评分在提升预测性能方面更突出,并据此建立从基线预测单病与多病转变的模型框架。总体科普结论是:CMD与癌症的共病不是简单叠加,而是存在可识别的转变路径与分子信号,蛋白组等功能层面指标可能更适合用于早期风险分层(仍需外部验证后推广)。

原文链接: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41408044/

7.  (NAT COMMUN, IF:14.7) BBB开放后EVPs动态释放预测GBM对紫杉醇敏感性

2025年12月16日,西北大学Feinberg医学院神经外科联合Lurie综合癌症中心与密歇根大学等团队(Adam M Sonabend等)在Nature Communications提出一种更贴近临床的脑肿瘤“液体活检”思路:由于血脑屏障(BBB)限制肿瘤分子进入外周血,胶质母细胞瘤(GBM)疗效监测长期依赖影像且不够稳定。研究依托一期试验(NCT04528680),用低强度脉冲超声+微泡(LIPU/MB)暂时打开BBB,并在治疗过程中追踪血液中细胞外囊泡/颗粒(EVPs/EPs)的动态变化。

团队开发微流控平台(Glio)ExoChip,利用磷脂酰丝氨酸表达与Annexin-V化学富集肿瘤来源EVPs,并以纳米颗粒追踪、蛋白质组学、Western blot与电镜完成表征;患者EVPs与健康人呈不同表达模式,单细胞RNA测序也支持其肿瘤来源。体外实验显示,紫杉醇敏感细胞在药物作用下凋亡并呈剂量依赖性释放EVPs;临床上,BBB开放并联合紫杉醇后EVP释放变化与总体生存相关。科普意义是:当影像反应评估不可靠时,EVPs的动态释放可能成为更实时的替代标志物,但仍需更大样本、前瞻性队列验证其稳定性与泛化性。

使用来源于GBM细胞系的EVPs对GlioExoChip进行设计与验证。

原文链接: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41402297/

声明:本文内容基于期刊公开信息整理,中文解读及科普文字由多个AI 助手生成,旨在帮助大众快速理解前沿研究,不构成任何专业建议或诊断依据。如需实验或临床应用,请以原始文献与专业人士意见为准。

文献目录

 01  (NATURE) 古代代谢组学揭示早期人类遗址的生物和生态特征

 02  (CIRCULATION) IMPROVE-DiCE:Ninerafaxstat在心脏代谢综合征中的2a期试验

 03  (CIRCULATION RESEARCH) 心肌亚细胞蛋白质组与skNAC的蛋白稳态作用

 04  (NAT COMMUN) 循环因果蛋白网络与未来心肌梗死风险的相关性

 05  (NAT COMMUN) ATXN2L促进无poly(A)尾呼肠孤病毒mRNA翻译

 06  (NAT COMMUN) 多组学洞察CMD与癌症的疾病轨迹

 07  (NAT COMMUN) BBB开放后EVPs动态释放预测GBM对紫杉醇敏感性

一起来看看本期的蛋白质组学精选优质文献吧!

1.  (Nature, IF:50) 古代代谢组学揭示早期人类遗址的生物和生态特征

2025年12月17日,纽约大学牙科学院分子病理生物学系与人类学系联合 Senckenberg 研究所、自然历史博物馆及纽约大学格罗斯曼医学院等团队(Timothy G. Bromage 等)在 Nature报道:他们将“古代代谢组学”作为一种分子生态工具,尝试从化石硬组织中解析两类信息——一类反映个体生前生理功能的内源性代谢信号,另一类记录土壤、植被、水分等环境影响的外源性痕迹。

研究覆盖东非、中非和南非多个更新世(Plio-Pleistocene)重要古人类遗址样本,包括坦桑尼亚奥杜威峡谷、马拉维 Chiwondo Beds 以及南非 Makapansgat。为避免将埋藏后的成岩作用误判为生前信号,研究团队结合古土壤代谢组数据,并引入“猫头鹰消化作用对骨骼影响”的参照体系,同时通过蛋白质组学验证胶原相关肽段等生物大分子的保存情况;此外,检测到与胶原酶产生细菌相关的代谢物,提示微生物介导的成岩过程参与了化石分子组成的重塑。

综合多重证据,研究支持对部分地层进行生态与古气候重建,整体指向当时环境条件可能较现代更加湿润和/或温暖,并提出部分代谢物可能通过硬组织微环境中的结构结合水,在纳米尺度上被“封存”而得以长期保存。

原文链接: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41407854/

2.  (Circulation, IF:35.5) IMPROVE-DiCE:Ninerafaxstat在心脏代谢综合征中的2a期试验

2025年12月18日,牛津大学心血管医学部联合牛津大学医院NHS信托、伦敦帝国理工、Beth Israel Deaconess医学中心及麦克吉尔大学等团队(Oliver J Rider、Stefan Neubauer、Damian J Tyler 等)在 Circulation发表了 IMPROVE-DiCE 开放标签 2a 期临床试验,聚焦糖尿病合并肥胖人群中常见但长期被忽视的心肌能量学障碍。

研究以心肌磷酸肌酸/ATP 比值(PCr/ATP)作为主要终点,采用多核磁共振技术在治疗前后系统评估心肌能量代谢状态与心功能表现。其中,**^31P 磁共振波谱(^31P-MRS)用于定量测量心肌 PCr/ATP 比值,^1H 磁共振波谱(^1H-MRS)**用于评估心肌甘油三酯含量,同时结合心脏磁共振成像(MRI)分析心脏结构及功能改变。

试验分为两个部分:第1部分纳入未合并 HFpEF 的糖尿病肥胖受试者,接受 4–8 周治疗;第2部分纳入合并症状性 HFpEF 的患者,治疗时间为 12 周。两部分均各纳入 21 例受试者,统一给予 Ninerafaxstat 200 mg、每日两次治疗。

在第1部分研究中,研究者进一步引入超极化 ^13C 磁共振波谱(hyperpolarized ^13C-MRS),以[^13C]标记丙酮酸为代谢示踪剂,动态评估心肌丙酮酸脱氢酶(PDH)通量,并同步开展血浆代谢组学与蛋白组学分析。

结果显示,两组受试者的 PCr/ATP 比值均显著改善,并伴随心肌甘油三酯含量下降、运动负荷下心肌收缩功能增强、6 分钟步行距离提高及 NYHA 心功能分级改善等一致性信号。整体提示,Ninerafaxstat 可能通过**“纠正心肌能量代谢异常—减少脂质沉积”**这一关键病理链条,从而带来心功能和症状层面的获益。

两项研究研究流程的流程图。

原文链接: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41410037/

3.  (Circulation Research, IF:16.5) 心肌亚细胞蛋白质组与skNAC的蛋白稳态作用

2025年12月15日,Technion–Israel理工学院Rappaport研究所与医学院团队(Izhak Kehat)在Circulation Research报道:心衰与衰老常伴随蛋白稳态失衡,但心肌细胞里哪些因子在何处维持“折叠—装配—质检—降解”体系并不清楚。研究者在小鼠心脏体内使用生物素邻近标记,绘制心肌细胞亚细胞蛋白质组,重点覆盖肌节Z线/M线、核糖体与桥粒等结构,并识别出大量定位明确的蛋白与分子伴侣网络。

方法学上,团队还采用同源独立靶向整合策略对内源基因进行标记,从而更可靠地验证蛋白定位。研究将肌肉特异性新生多肽相关复合物蛋白skNAC定位为Z线与核糖体相关蛋白;当用普遍存在的短异构体替代skNAC后,小鼠出现扩张型心肌病,伴随核糖体定位改变与线粒体蛋白水平显著下降。科普层面可理解为:skNAC可能是把“翻译机器(核糖体)—肌节结构—蛋白质量控制”串联起来的关键节点,一旦替换或下调,会触发连锁反应并推动心肌走向结构与代谢双重失衡。
图形摘要。

原文链接: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41392890/

4.  (NAT COMMUN, IF:14.7) 循环因果蛋白网络与未来心梗风险的相关性

2025年12月18日,卑尔根大学计算生物学单元联合冰岛心脏协会/冰岛大学、Novartis生物医学研究、UMass Chan与Beth Israel Deaconess等团队(Valur Emilsson等)在Nature Communications提出“因果蛋白网络”框架:以往血液蛋白与心梗风险关联很多,但常被肥胖、炎症、用药与生活方式等混杂因素影响,难判断哪些蛋白处在因果链条上游。为此研究利用AGES前瞻性队列,在5376名老年人中测量7523种血清蛋白,规模极大。

关键设计是将cis-pQTL作为工具变量纳入因果推理,借助遗传变异的“准随机化”特性减轻隐藏混杂影响,从而在网络里推断方向关系与层级结构。研究最终识别185个高置信度因果蛋白子网络,涉及5611个相互作用目标,其中多个子网络与心脏代谢特征、未来心肌梗死风险及远期并发症如心衰显著相关。对应用意义而言,这提示风险评估可能从单一标志物走向“网络组合”,而靶点筛选也可能更重视网络上游、能牵动多个下游通路的关键节点。

原文链接: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41413375/

5.  (NAT COMMUN, IF:14.7) ATXN2L促进无poly(A)尾呼肠孤病毒mRNA翻译

2025年12月17日,匹兹堡大学医学院联合UPMC儿童医院感染炎症与免疫研究所、卡内基梅隆大学团队(Terence S Dermody等)在Nature Communications解释呼肠孤病毒的一个“翻译优势”:其mRNA不经过多聚腺苷酸化(无poly(A)尾),却仍能高效合成病毒蛋白。研究从病毒工厂(VFs)切入——这是病毒复制、蛋白合成与装配的核心场所,muNS蛋白负责在其中起“核化”作用。

团队通过蛋白质组学筛选发现宿主因子ATXN2L与muNS互作;CRISPR敲除ATXN2L会削弱病毒复制并降低感染后的病毒蛋白合成。进一步实验表明ATXN2L的RNA结合域对其与病毒mRNA 3’末端结合至关重要。为验证特异性,研究者比较无poly(A)尾与有poly(A)尾报告mRNA:ATXN2L缺失明显降低前者翻译,而对后者影响不大。科普意义在于:ATXN2L像一把“适配器”,帮助没有poly(A)尾的病毒转录本也能被宿主翻译体系高效读取,从而为宿主侧抗病毒靶点提供了更具体的分子线索。

原文链接: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41408047/

6.  (NAT COMMUN, IF:14.7) 多组学解析CMD与癌症的疾病轨迹

2025年12月17日,上海交通大学医学院公共卫生学院团队(Victor W Zhong等)在Nature Communications利用英国生物银行429,555名参与者数据,系统研究心脏代谢疾病(CMD)与癌症的“疾病轨迹”和多重发病问题。研究通过多状态分析,将个体从基线健康、到发生单一CMD或单一癌症、再到CMD+癌症多重发病的过渡模式量化,并在中位15年随访中观察到:约10.6万人发展为单一发病,约1.5万人进入多重发病。

结果显示,多重发病人群死亡风险较健康或单病人群显著更高;且在多病个体中,“先CMD后癌症”的死亡风险高于“先癌症后CMD”,提示发病顺序本身携带预后信息。研究进一步比较多组学特征在预测轨迹中的贡献,发现蛋白质组学评分在提升预测性能方面更突出,并据此建立从基线预测单病与多病转变的模型框架。总体科普结论是:CMD与癌症的共病不是简单叠加,而是存在可识别的转变路径与分子信号,蛋白组等功能层面指标可能更适合用于早期风险分层(仍需外部验证后推广)。

原文链接: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41408044/

7.  (NAT COMMUN, IF:14.7) BBB开放后EVPs动态释放预测GBM对紫杉醇敏感性

2025年12月16日,西北大学Feinberg医学院神经外科联合Lurie综合癌症中心与密歇根大学等团队(Adam M Sonabend等)在Nature Communications提出一种更贴近临床的脑肿瘤“液体活检”思路:由于血脑屏障(BBB)限制肿瘤分子进入外周血,胶质母细胞瘤(GBM)疗效监测长期依赖影像且不够稳定。研究依托一期试验(NCT04528680),用低强度脉冲超声+微泡(LIPU/MB)暂时打开BBB,并在治疗过程中追踪血液中细胞外囊泡/颗粒(EVPs/EPs)的动态变化。

团队开发微流控平台(Glio)ExoChip,利用磷脂酰丝氨酸表达与Annexin-V化学富集肿瘤来源EVPs,并以纳米颗粒追踪、蛋白质组学、Western blot与电镜完成表征;患者EVPs与健康人呈不同表达模式,单细胞RNA测序也支持其肿瘤来源。体外实验显示,紫杉醇敏感细胞在药物作用下凋亡并呈剂量依赖性释放EVPs;临床上,BBB开放并联合紫杉醇后EVP释放变化与总体生存相关。科普意义是:当影像反应评估不可靠时,EVPs的动态释放可能成为更实时的替代标志物,但仍需更大样本、前瞻性队列验证其稳定性与泛化性。

使用来源于GBM细胞系的EVPs对GlioExoChip进行设计与验证。

原文链接: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41402297/

声明:本文内容基于期刊公开信息整理,中文解读及科普文字由多个AI 助手生成,旨在帮助大众快速理解前沿研究,不构成任何专业建议或诊断依据。如需实验或临床应用,请以原始文献与专业人士意见为准。

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