平均IF=38!大鼠耐力运动、纳米酶的抗衰老作用、单细胞空间蛋白组学|Proteomics Weekly Snapshot 015

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文献目录

1 多组学揭示:耐力运动引发的分子改变

2 糖皮质激素的分子靶点阐明了其对侵袭性淋巴瘤的治疗效果

3 分子像素化:单细胞水平的空间蛋白质组分析

4 DecryptE:剂量分辨表达蛋白组学揭示药物分子机制

5 多组学分析揭示纳米酶的抗衰老作用机制

6 多组学揭示:运动对大鼠线粒体的复杂影响

7 运动训练对白色脂肪组织的性别特异性影响

8 通过高性能规则和集成推断优化蛋白质组学数据差异表达分析

 

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1.(Nature,IF:64.8)多组学揭示:耐力运动引发的分子改变

5月1日,体育活动分子传感器联盟(MoTrPAC)的研究团队在Nature上发表了一项关于耐力运动训练对整体机体多组学反应的研究。

研究人员对耐力运动训练对6个月大的雄性和雌性Fischer 344大鼠的影响进行了研究。采用了基因组学、蛋白质组学、代谢组学和蛋白质免疫测定技术,分析了全血、血浆和18种实体组织。

这项研究涵盖了25种分子平台和4个训练时间点的9,466项检测,发现了数以千计的共享和组织特异性分子改变,并在多个组织中发现了性别差异。研究描述了通过多组学分析揭示的耐力运动训练对大鼠组织和性别的多方面影响,揭示了运动训练引起的分子适应性的动态变化和相关的生物学机制。

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06877-w

 

2.(Cancer Cell,IF:50.3)糖皮质激素的分子靶点阐明了其对侵袭性淋巴瘤的治疗效果

5月2日,美国国家癌症研究所(NCI)的研究团队在 Cancer Cell 发文,揭示了糖皮质激素在治疗侵袭性淋巴瘤中的机制,即通过阻断BCR信号传导来发挥其治疗效果。

文章探讨了糖皮质激素(glucocorticoids)在治疗侵袭性淋巴瘤中的分子靶点及其治疗效果的机制。通过功能基因组学、蛋白质组学和化学筛选,研究发现糖皮质激素抑制BCR(B细胞受体)的致癌信号传导,这是侵袭性B细胞恶性肿瘤的一种常见特征,包括弥漫大B细胞淋巴瘤和Burkitt淋巴瘤。

糖皮质激素诱导糖皮质激素受体(GR)直接转录启动负调节BCR稳定性的基因(LAPTM5;KLHL14)和PI3激酶途径(INPP5D;DDIT4)。GR直接抑制CSK的转录,降解BCR-近端激酶。通过了解糖皮质激素如何关闭致癌BCR信号传导,可以合理地将它们用于治疗依赖BCR的侵袭性淋巴瘤,并用于构建机制合理的联合方案,与BTK、PI3激酶、BCL2和CSK抑制剂联合应用。

https://www.cell.com/cancer-cell/abstract/S1535-6108(24)00131-4

 

3.(Nat Methods,IF: 48)分子像素化:单细胞水平的空间蛋白质组分析

5月8日,来自瑞典的研究团队在 Nature Methods 发文,介绍了一种名为分子像素化(Molecular Pixelation,MPX)的新方法。该方法通过DNA标签的抗体-寡核苷酸偶联物(AOC)在单个细胞水平上进行空间蛋白质组学研究,提供了高度多重化、通量和空间分辨率的新途径。

这个方法使用了DNA标签的AOCs结合到化学固定的细胞上,以高度多重方式调查细胞表面蛋白质的排列情况,而不需要样品固定或单细胞分隔。通过将AOCs的相对位置通过序列唯一的DNA像素进行推断,形成每个细胞中3D中的>1,000个空间连接区域。

通过对数据的图形表示进行空间统计学研究,揭示了在化学诱导的T细胞中蛋白质空间组织的已知和新模式,突显了MPX在通过蛋白质的空间排列定义细胞状态方面的潜力。

4.(Nat Biotechnol,IF: 46.9)DecryptE:剂量分辨表达蛋白组学揭示药物分子机制

5月7日,慕尼黑工业大学的Bernhard Kuster团队 Nature Biotechnology 发表了新的文章。

文章介绍了一种名为DecryptE的新方法,利用蛋白质组学技术对多种药物的剂量依赖性蛋白质表达变化进行分析,揭示了药物的分子机制和细胞药效。

研究采用Jurkat急性T细胞白血病细胞作为模型系统,对来自16个药物类别的144种药物进行了分析。使用了包括已批准(53种)和III期(15种)药物在内的多种临床和实验室化合物。

通过质谱分析,研究人员成功鉴定并量化了8,892个蛋白质,并根据剂量-响应曲线确定了药物的作用效力和效应大小。通过ProteomicsDB和定制的Shiny应用程序,可视化并比较了剂量-响应曲线,方便进一步探索数据。

https://www.nature.com/articles/s41587-024-02218-y

 

5.(Adv Mater,IF:29.4)多组学分析揭示纳米酶的抗衰老作用机制

5月9日,南京医科大学药学院霍达教授团队在 Advanced Materials 发表了新的研究,介绍了一种基于非晶态、高熵合金纳米酶的治疗方法,旨在对抗细胞衰老。

研究人员首先通过筛选配体来优化非晶态纳米酶的合成。通过调整纳米酶的组成和表面性质,分析了其在正常和衰老条件下的催化性能,确认过氧化物和超氧化物歧化酶活性对其抗衰老治疗功能至关重要。

通过蛋白质组学和转录组分析,研究人员深入探讨了纳米酶的抗衰老作用机制。他们确认,暴露于衰老条件下导致纳米酶低氧化态中铜和铁原子的富集,破坏了线粒体中的铁硫簇和脂肪酸转移酶,以及氧化了不饱和脂肪酸。这些作用触发了一系列铜诱导和铁诱导的细胞死亡。

此外,他们发现,纳米酶的抗衰老效果取决于其浓度。即使是极低剂量的药物也可以作为一种抗衰老剂,减轻细胞衰老的影响。鉴于其广谱作用和浓度可调的抗衰老潜力,研究人员确认了D-handed PtPd2CuFe在管理动脉粥样硬化方面出色的治疗能力,这是涉及各种类型细胞衰老的疾病。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202401361

 

6.(Cell Metab,IF: 29)多组学揭示:运动对大鼠线粒体的复杂影响

5月2日,美国斯坦福大学的Malene E. Lindholm团队在 Cell Metabolism 发表了新的研究,揭示了大鼠各种组织中线粒体对耐力训练的多组学反应。

研究通过对19种大鼠组织中线粒体分析的时间性多组学变化,揭示了耐力训练对肾上腺、棕色脂肪、结肠、心脏和骨骼肌等组织的显著影响。此外,研究发现运动诱导的蛋白质网络在2型糖尿病和肝硬化中下调,进一步指出了运动对线粒体功能的重要性。

总的来说,耐力训练对不同组织中的线粒体产生了复杂的影响,这些影响在时间和性别上存在差异,并与组织特异性的生物学过程相关,且这些影响可能与对疾病风险的降低相关。该研究对于理解运动对线粒体适应性变化的影响提供了重要的见解,并为进一步研究线粒体相关疾病的机制和治疗提供了参考。

https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(23)00472-2#

 

7.(Nat Metab,IF: 20.8)运动训练对白色脂肪组织的性别特异性影响

5月1日,美国太平洋西北国家实验室、爱荷华大学等单位的研究人员在 Nature Metabolism 发表了新多组学的研究。
研究人员探索了雌性和雄性F344大鼠在耐力训练中的性别差异反应。在6个月大时,雄性和雌性F344大鼠开始进行渐进式的耐力训练计划,包括每周连续5天的跑步训练,为期1、2、4或8周,目标强度为最大摄氧量(VO2max)的70–75%

通过代谢组学、转录组学和蛋白质组学等综合多组学方法,研究人员探讨了在大鼠皮下白色脂肪组织(scWAT)中,性别和运动训练对其多组学响应的影响。研究结果表明,运动训练对白色脂肪组织的影响存在性别差异,雄性和雌性在代谢途径、蛋白质水平和脂质代谢中显示出不同的响应模式。

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8.(Nat Commun,IF: 16.6)通过高性能规则和集成推断优化蛋白质组学数据差异表达分析

5月9日,新加坡南洋理工大学的Wilson Wen Bin Goh团队和中国科学院深圳先进技术研究院的Jinyan Li合作在 Nature Communications 发文,介绍了一种优化蛋白质组学数据差异表达分析的方法,通过高性能规则和集成推断来实现。

在蛋白质组学工作流程中,识别差异表达的蛋白质通常包括五个关键步骤:原始数据定量、表达矩阵构建、矩阵标准化、缺失值插补和差异表达分析。然而,每个步骤中的多种选择使得确定最佳工作流程变得具有挑战性。

为了确定最佳工作流程及其共同特性,研究人员进行了一项广泛的研究,涉及到对24个黄金标准植入数据集进行34,576次组合实验。他们应用频繁模式挖掘技术来发现高性能规则,并确认最佳工作流程是可预测的,通过机器学习,平均交叉验证F1分数和马修斯相关系数超过0.84。文章还指出了以往研究的不足之处,并提出了一个名为OpDEA的工具,以帮助研究人员选择新数据集的工作流程。

https://www.nature.com/articles/s41467-024-47899-w

 

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