过去一周,蛋白组学领域有哪些新发现?|Proteomics Weekly Snapshot 029

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文献目录

1 (Nature) 单细胞CAR T细胞图谱揭示type 2免疫在白血病长期缓解中的作用

2 (‌Nat Genet) 焦虑障碍的全基因组关联研究

3 (Nat Food) 健康饮食模式与慢性疾病风险的蛋白质组学研究

4 (Nat Microbiol) 深度学习揭示人类病原体的蛋白质相互作用

5 (Nat Comm) SEC22B:胰高血糖素代谢信号的关键调节者

6 (J Hazard Mater) 微囊藻毒素-LR的日常暴露与系统性炎症反应

7 (Cell Rep Med) 空间多组学在癌症研究中的应用与挑战

8 (Cell Rep Med) AD研究:结合淀粉样蛋白和tau成像、蛋白质组学和基因组学

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1.(Nature,IF:50.5)单细胞CAR T细胞图谱揭示type 2免疫在白血病长期缓解中的作用

9月25日,耶鲁大学樊荣团队联合费城儿童医院、克利夫兰诊所勒纳研究所、洛桑联邦理工学院等多个合作单位,在Nature 上发表了关于急性淋巴细胞白血病(ALL)的单细胞多组学研究。

研究分析了695,819个CAR T细胞,发现type 2免疫增强与患者长期缓解(平均B细胞缺失8.4年)显著相关。研究还揭示IL-4能够改善CAR T细胞的功能和适应性,并提出通过在CAR T细胞生产过程中添加IL-4或在输注前激活这些细胞来增强type 2功能的策略。

此外,蛋白质组学分析显示,5年或8年无复发患者的循环type 2细胞因子水平较高,表明蛋白质组学在评估CAR T细胞治疗效果中具有重要作用。这些研究结果揭示了持久CAR T治疗反应的介导因素,并提出了通过增强CAR T细胞的type 2功能来维持长期缓解的潜在治疗策略。

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2.(Nat Genet,IF:31.7)焦虑障碍的全基因组关联研究

9月18日,耶鲁大学医学院的研究团队在 Nature Genetics 发文,通过大规模、多种族的GWAS和多组学分析,扩展了对焦虑障碍(anxiety disorders)遗传风险和发病机制的理解。

研究通过对超过120万人进行跨种族的全基因组关联研究,鉴定出与焦虑障碍相关的51个基因位点,其中39个为新发现。研究发现焦虑的多基因风险在不同种族中具有可预测性,焦虑的遗传力集中于大脑边缘系统、皮质和小脑等区域。

通过全转录组和全蛋白质组分析,研究确定了115个与焦虑相关的基因。此外,焦虑与抑郁症、精神分裂症和双相情感障碍等精神疾病,以及多种身体健康领域存在广泛的遗传关联,表明其复杂的遗传和生物学机制。

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3.(Nat Food,IF:23.6)健康饮食模式与慢性疾病风险的蛋白质组学研究

9月27日,华中科技大学同济医学院公共卫生学院刘刚教授团队联合哈佛大学陈曾熙公共卫生学院Walter C. Willett团队,共同在 Nature Food 发表蛋白质组学新研究,探讨了健康饮食模式的蛋白质组学特征如何与慢性疾病及死亡风险相关联。

研究利用来自 UK Biobank 的数据,分析了与八种健康饮食模式相关的血浆蛋白质,发现这些蛋白质的显著变化与糖尿病、心血管疾病、慢性呼吸疾病、慢性肾病和癌症的风险降低及更长寿命有关。

研究结果显示,这些蛋白质组特征在调整饮食评分后仍然显著,强调了蛋白质组作为传统饮食评估的有效补充工具。此外,某些蛋白(如FSTL3和STC1)在饮食模式与疾病之间的关系中发挥中介作用。总体而言,研究提示蛋白质组特征有助于深入理解饮食与健康之间的关系,并具有个性化营养干预的潜力。

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4.(Nat Microbiol,IF: 20.5)深度学习揭示人类病原体的蛋白质相互作用

9月18日,华盛顿大学、得克萨斯大学西南医学中心及首尔国立大学的研究团队在 Nature Microbiology 联合发表了一项重要成果,开发了一种名为 RoseTTAFold2-Lite 的深度学习模型,用于预测病原菌的蛋白质相互作用。

研究系统性分析了19种人类致病细菌的7800万对蛋白质相互作用,成功预测了1923对与必需基因相关的复合体和256对涉及毒力因子的复合体,其中超过1000对相互作用此前尚未被发现。

通过后续实验验证,研究团队挑选了12对预测的相互作用进行测试,以确认这些相互作用的存在,结果有一半得到了实验证实。这项研究展示了深度学习在大规模病原体蛋白质相互作用预测中的强大能力,为理解病原性机制及开发抗感染药物提供了新思路。

RF2-Lite 网络架构概览

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5.(Nat Comm,IF: 14.7)SEC22B:胰高血糖素代谢信号的关键调节者

9月27日,莫纳什大学的研究人员在 Nature Communications 发表蛋白组学新研究,探讨了胰高血糖素(glucagon)在肝脏中的作用,特别是通过磷酸化调节SEC22B蛋白作为关键信号节点。

研究表明,SEC22B是糖原、脂质和氨基酸代谢的关键调节因子,而其S137位点的磷酸化在胰高血糖素的作用中发挥重要作用。通过时间分辨的磷酸化蛋白质组学,研究人员识别出胰高血糖素激活了多个信号通路,主要集中在膜运输和囊泡介导的运输上。SEC22B的功能与多个蛋白的相互作用密切相关,这些相互作用在胰高血糖素刺激下受到S137磷酸化的影响。

总的来说,该研究展示了SEC22B的磷酸化是介导胰高血糖素代谢作用的肝细胞信号节点,并为未来研究胰高血糖素作用的生物学提供了丰富的资源。

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6.(J Hazard Mater,IF: 12.2)微囊藻毒素-LR的日常暴露与系统性炎症反应

9月16日,湖泊与环境国家重点实验室(中国科学院南京地理与湖泊研究所)与安徽师范大学的研究团队联合在 Journal of Hazardous Materials 在线发表了最新研究,探索了日常饮水中微囊藻毒素-LR(MC-LR)暴露对小鼠的长期影响,发现MC-LR导致系统性慢性炎症,表现为炎症细胞因子水平升高和肠道微生物群失调。

通过代谢组学、转录组学和蛋白质组学等多组学分析,研究识别了肠道-大脑-脾脏-肝脏轴内的感染相关基因,指出 Muribaculaceae 可能促进全身感染炎症反应,而 Lachnospiraceae 则通过神经免疫调节通路发挥抗炎作用。粪便微生物移植实验进一步证实了微生物群的改变对慢性炎症的影响,揭示了肠道微生物群在饮用水反复暴露下调节微囊藻毒素诱导的炎症相关慢性疾病的潜在策略。

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7.(Cell Rep Med,IF: 11.7)空间多组学在癌症研究中的应用与挑战

9月17日,上海交通大学基础医学院叶幼琼团队在 Cell Reports Medicine 发表 Commentary 文章,探讨了空间多组学在癌症研究中的应用,强调其在识别肿瘤微环境(TME)细胞和分子异质性方面的重要性。

通过整合空间基因组学、转录组学和空间蛋白质组学等多种组学方法,目前的研究揭示了肿瘤内部复杂的细胞组织结构及其与周围环境的相互作用。这种方法不仅提高了对肿瘤发展的理解,还帮助识别精准治疗靶点,推动个性化医疗的发展。

然而,文章也指出,尽管空间多组学具有巨大的潜力,但在准确描绘细胞定位和相互作用方面仍面临挑战,需要发展更精确的计算工具来支持这一领域的研究。

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8.(Cell Rep Med,IF:11.7)AD研究:结合淀粉样蛋白和tau成像、蛋白质组学和基因组学

9月17日,瑞典隆德大学的研究团队在 Cell Reports Medicine 发表了一篇综述文章,介绍了阿尔茨海默病(AD)领域中结合β-淀粉样蛋白(Aβ)和tau蛋白成像与基因组学、蛋白质组学及转录组学的整合研究进展。

研究表明,Aβ和tau的聚集与疾病进展密切相关,分子成像技术(如正电子发射断层扫描PET)能够在活体中实时监测这些病理变化。通过整合多种组学方法,研究人员能够深入理解影响Aβ和tau聚集的生物机制,并探讨其在临床诊断和个性化治疗中的潜在应用。

文章指出,尽管现有研究取得了一些重要进展,但仍存在样本量小、可重复性差等限制,未来需要进一步探索罕见变异和结构变异的影响,以增强对AD的理解和预测能力。

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