过去一周,蛋白组学领域有哪些新发现?|Proteomics Weekly Snapshot 027

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文献目录

1 (Nature)人类近端小肠的空间表达图谱

2 (‌Eur Urol)空间组学在泌尿肿瘤学中的变革潜力

3 (Nat Cancer)整合基因蛋白组分析揭示前列腺癌的代谢脆弱性和诊断生物标志物

4 (J Am Coll Cardiol)心力衰竭患者接受SGLT2抑制治疗后的蛋白质组学特征

5 (Nat Comm)多组学深入解析H3突变型胶质瘤的免疫抑制微环境

6 (Nat Comm)训练前后纤维特异性线粒体蛋白质丰度的变化分析

7 (Cell Discov)单细胞与空间转录组蛋白质组学分析揭示小细胞肺癌免疫浸润异质性

8 (Alzheimers Dement)AD多组学研究:多族群脑组织数据分析

一起来看看上周的蛋白质组学精选优质文献吧!

1.(Nature,IF:50.5)人类近端小肠的空间表达图谱

8月7日,以色列魏茨曼科学研究所的研究团队在 Nature 发文,通过空间转录组学、空间蛋白质组学(激光显微切割技术,LCM)和单分子荧光原位杂交技术,构建了成人近端小肠的空间表达图谱,揭示了沿隐窝-绒毛轴的显著分区特征。

研究发现,肠上皮细胞从绒毛底部的铁吸收和脂滴组装功能转变为顶端的乳糜微粒合成和铁释放功能,且绒毛顶端呈现促炎环境,吸引γδ T细胞和巨噬细胞。与小鼠相比,人类小肠中未观察到免疫抑制特性。此外,研究发现圆形皱褶顶部的锯齿状和分枝状绒毛可能增加肠道表面积。该图谱为后续研究小肠在不同条件下的功能变化提供了参考。

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延伸阅读:
今年4月,以色列魏茨曼科学研究所的研究人员在 Cell 发表了胶质母细胞瘤的最新研究,结合空间转录组学、空间蛋白组学和计算方法来定义胶质瘤细胞状态并揭示其组织结构。
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2.(Eur Urol,IF:25.3)空间组学在泌尿肿瘤学中的变革潜力

9月2日,牛津大学纳菲尔德外科科学系的研究人员在 European Urology 发表了 Rapid Review,讨论了空间组学技术在泌尿肿瘤研究中的应用潜力。

通过提供肿瘤组织的分子空间分辨信息,空间组学揭示了肿瘤的异质性和肿瘤微环境中的免疫细胞相互作用。空间蛋白质组学利用荧光原位杂交等技术,提供了蛋白质在肿瘤组织中的精确分布,有助于疾病进展、诊断和个性化治疗的深入理解。

然而,当前的空间组学技术面临高成本、数据复杂性和临床应用难度等挑战。未来,随着人工智能和计算能力的发展,这些技术有望克服障碍,为个性化癌症治疗提供支持。

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延伸阅读:
8月24日,华中科技大学同济医学院的 Peng Wu、Canhui Cao 团队在 Journal of Hematology & Oncology 发表了空间多组学综述文章,全面介绍了空间多组学技术的发展及其在生物医学中的应用。
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3.(Nat Cancer,IF:23.5)整合基因蛋白组分析揭示前列腺癌的代谢脆弱性和诊断生物标志物

9月6日,中国科学院肿瘤与微环境重点实验室秦骏团队联合中国科学院上海药物研究所谭敏佳团队,在 Nature Cancer 发表 Resource 文章,通过对125名中国高危局部前列腺癌(PCa)患者的肿瘤及配对正常组织样本进行蛋白质组学和基因组学整合分析,揭示了关键致癌事件和潜在诊断生物标志物。

研究发现,GOLM1可作为非侵入性血清生物标志物,用于在PSA灰区内准确诊断PCa。此外,磷酸化蛋白质组学分析显示FOXA1-S331的磷酸化在调控FOXA1-AR依赖的染色质组中发挥关键作用,促进PCa进展。研究还识别出三个不同的蛋白质组亚型,其中代谢性免疫荒漠型(S-III)与不良预后密切相关,提示BCAT2驱动的代谢途径在前列腺癌中的作用。

基因组学、转录组学、蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学分析的实验设计和过程方案

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延伸阅读:
前列腺癌蛋白质组学研究速递

 

4.(J Am Coll Cardiol,IF: 21.7)心力衰竭患者接受SGLT2抑制治疗后的蛋白质组学特征

8月31日,法国洛林大学、帝国理工学院等单位的研究人员在 Journal of the American College of Cardiology 发文,通过随机双盲试验验证了SGLT2抑制剂empagliflozin对心力衰竭患者的机制性蛋白质组学效应。

在发现队列中,研究了1,134名心力衰竭患者体内1,283种循环蛋白的变化,发现 empagliflozin 显著影响了一系列与自噬、线粒体健康、铁代谢、钠处理以及心肾修复相关的蛋白质。在验证队列中,研究扩大到1,120名新患者和2,155种蛋白,发现25种蛋白的变化显著(组间差异≥15%,错误发现率FDR<1%<1%),进一步确认了这些机制性效应。

验证结果与发现队列的结论一致,表明SGLT2抑制剂通过多重机制(如自噬促进、线粒体功能恢复、铁代谢增强等)改善心力衰竭患者的心肾功能。

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5.(Nat Comm,IF: 14.7)多组学深入解析H3突变型胶质瘤的免疫抑制微环境

9月5日,加拿大麦吉尔大学、剑桥大学、耶鲁大学医学院等单位的研究人员在 Nature Communications 发文,通过转录组学、蛋白质组学和空间单细胞分析研究了 H3.3K27M 和 G34R/V 突变型神经胶质瘤的肿瘤微环境。

研究发现这些肿瘤中高度浸润的髓系细胞群具有免疫抑制功能,并与肿瘤细胞共同维持肿瘤生长。研究表明,H3突变型胶质瘤髓系细胞多样性高,淋巴细胞稀少,免疫检查点标志物表达较高。通过在多种小鼠模型中验证,研究人员发现联合抑制髓系细胞和免疫检查点通路在前临床模型中显示显著的治疗效果,为疾病提供了潜在的免疫治疗靶点。

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6.(Nat Comm,IF: 14.7)训练前后纤维特异性线粒体蛋白质丰度的变化分析

9月3日,维多利亚大学健康与运动研究所(IHES)的研究人员在 Nature Communications 发文,利用改进的质谱蛋白质组学工作流程,分析了男性骨骼肌中不同纤维类型的线粒体蛋白丰度,并探讨了中等强度连续训练(MICT)和间歇性训练(SIT)对这些蛋白质的影响。

研究发现,在训练后,纤维特异性线粒体蛋白的丰度变化大多在调整线粒体含量后不再显著,表明大部分基线差异可能与总线粒体含量有关。具体而言,SIT后,I型和II型纤维中复合体IV亚单位的丰度均显著减少;而MICT则仅在I型纤维中增加了与脂肪酸氧化相关的蛋白质。

这表明,尽管训练引起了线粒体蛋白的变化,但这些变化在调整线粒体内容后不再显著,强调了线粒体含量对训练适应的影响。这些结果挑战了之前的研究结论,强调了精确标准化方法在纤维类型特异性研究中的重要性,并提供了优化运动干预的依据。

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7.(Cell Discov,IF: 13)单细胞与空间转录组蛋白质组学分析揭示小细胞肺癌免疫浸润异质性

9月4日,浙江省肿瘤医院陈明、范云团队,德克萨斯大学MD安德森癌症中心张建军团队,联合浙江大学宋海团队,共同在 Cell Discovery 发表了小细胞肺癌最新研究。

文章通过对44例未接受治疗的小细胞肺癌(SCLC)患者的组织样本进行超高通量数字空间分析(Digital Spatial Profiling,DSP)和单细胞RNA测序,揭示了SCLC中的免疫浸润异质性与神经内分泌特征的复杂关系。

研究结合18,000个基因和60个关键免疫蛋白的数据,系统描绘了SCLC的空间蛋白质组-转录组景观。结果显示,SCLC肿瘤组织存在明显的空间异质性,肿瘤巢区主要富含固有免疫细胞和功能受损的B细胞,且单核细胞/巨噬细胞可能在免疫调节中发挥重要作用。研究发现RE1沉默因子(REST)与低神经内分泌特征、活跃的抗肿瘤免疫及较长的生存期相关,表明REST可能成为SCLC的新型生物标志物。整体上,文章提出了REST作为潜在的预后生物标志物,并强调了空间组学和单细胞组学在深入了解SCLC免疫微环境中的重要性。

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8.(Alzheimers Dement,IF:13)AD多组学研究:多族群脑组织数据分析

8月30日,梅奥诊所(佛罗里达分院)和西雅图非营利机构 SageBionetworks 的研究人员在 Alzheimers Dementia 发文,通过AMP-AD(阿尔茨海默症加速药物合作计划)扩展了阿尔茨海默病(AD)的脑组织多组学分析。

研究涵盖了来自908名多族群捐献者的样本,包括黑人美国人(306名)、拉丁美洲人(326名)、非西班牙裔白人(252名)及其他(20名)。研究生成了2,224个样本的转录组数据、1,385个样本的蛋白质组数据以及626个样本的全基因组测序数据。这些数据涵盖了尾状核、颞皮层和背外侧前额叶皮层等脑区,并整理了与AD相关的表型数据。

研究强调了纳入传统上代表性不足群体的重要性,旨在填补AD研究中的数据和知识空白,推动针对所有族群的精确医学进展。

为进行分子分析(包括RNAseq、WGS和蛋白质组学)而采样的大脑区域中组织的大致位置

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