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年终盘点 | 2019年中科项目文章医学篇(二):免疫代谢 ​

来源: 上海中科新生命生物科技有限公司   2020-1-3   访问量:367评论(0)

 

上期小编和大家分享了2019年中科项目合作文章医学篇:肿瘤研究(),今天小编盘点了2019年发表的免疫代谢方向代表性客户文献,与各位老师一同分享。2019年的最后一天,让我们的2019年盘点陪您度过。至此,盘点系列告一段落。期待明年,我们一起收获更多惊喜。


褪黑素对三甲基氯化锡诱导的神经毒性的保护作用机制

Journal of Pineal Research IF=15.221

Inhibition of SERPINA3N‐dependent neuroinflammation is essential for melatoninto ameliorate trimethyltin chloride–inducedneurotoxicity.


三甲基氯化锡(TMT)是一种毒性很高的神经毒剂,可以引起神经炎症和神经细胞死亡。一旦中毒,TMT可导致中毒者产生精神错乱、记忆缺陷和癫痫症状。目前,TMT诱导的神经毒性的分子机制尚未得到充分研究,也没有预防或治疗策略。近期,浙江大学医学院、美国UT Health San Antonio医学中心、第四军医大学以及陆军军医大学的研究团队合作研究了褪黑素对TMT诱导的神经毒性的保护作用及其潜在机制,并通过定量蛋白质组和生物信息学分析了发现了褪黑素对TMT诱导的神经毒性保护作用的重要分子靶点。

该研究成果于近期发表在《Journal of Pineal Research》上,中科新生命十分荣幸地参与了蛋白组学的分析工作。


该研究利用蛋白组学分析大规模筛选,通过对比不同处理找到差异最大的蛋白,结合已报道的蛋白功能去筛选关键蛋白,随后又在数据层面、生理实验层面进行了多番验证,最终阐明了褪黑素减轻TMT神经毒害的机制,并获得了作用靶点,为后续的临床转化提供了坚实的基础。


氨基酸代谢调控炎症因子的免疫代谢新机制

Molecular Cell IF=14.548

One-Carbon Metabolism Supports S-Adenosylmethionine andHistone Methylation to Drive Inflammatory Macrophages


代谢重组对巨噬细胞活化的调节有重要作用。尽管已经有大量研究对免疫代谢机制进行探讨,也取得了可喜的进展。但是炎症表型的代谢基础,特别是脂多糖诱导的氨基酸和核苷酸在这些不易增殖的促炎巨噬细胞中合成的生理目的仍然是个谜。

2019年7月,《Molecular Cell》发表了浙江大学基础医学院王迪团队关于巨噬细胞的免疫代谢机制的新成果,阐明了脂多糖(LPS,lipopolysaccharide)刺激磷酸戊糖途径(PPP)、丝氨酸合成途径(SSP)和一碳代谢通路,这些通路协同作用通过重塑表观调控促进炎症因子,如IL-1β的转录表达。中科新生命为该研究的代谢组学部分提供技术服务。


该研究利用转录组、非靶代谢组以及代谢流等技术,系统地揭示了在LPS刺激条件下,葡萄糖、氨基酸、核苷酸等如何协同(synergistically) 支持免疫代谢物S-腺苷甲硫氨酸(SAM)的产生,进而通过重塑表观调控促进炎症因子如IL-1β的转录表达。

人类毛发黑素体衍生物抗细菌感染机制以及对组织修复作用的研究

ACS Nano IF=13.903

Lysozyme-Assisted Photothermal Eradication ofMethicillin-Resistant Staphylococcus aureus Infection and Accelerated TissueRepair with Natural Melanosome Nanostructures.


手术或创伤后的耐药细菌感染是一类非常重要的健康问题。除了传统的抗生素手段,一些物理手段:例如近红外光热辐射也常被用于抗菌治疗。而在使用光热辐射手段治疗时,会使用一些纳米材料来提高光-热的转换效率。于是,这类材料的能量转换性能、安全性能以及其它附加的有益性能就成了人们关注的重点。近日,天津大学吴水林教授课题组在《ACS Nano》上报道了这样一种“黑科技”:利用人体毛发提取物作为纳米材料,在有效提高抗耐药细菌效果的同时,还促进伤口愈合。不仅如此,该研究还使用蛋白质组学技术系统阐述了毛发提取物在组织修复过程中的机制,中科新生命为该研究的蛋白组学及PRM验证部分提供了技术服务。


研究结果显示,从人体毛发中提取的黑素体衍生物(HHM)是一种理想的医用材料,HHM-溶菌酶复合体与光-热辐射结合可以有效抑制耐药菌株的生长,同时促进伤口愈合。蛋白质组学结果揭示了HHM的促伤口愈合作用是通过增强皮肤组织的胶原蛋白表达实现的。


低强度脉冲超声(LIPUS)治疗滑膜炎的作用机制

Autophagy IF=11.059

SQSTM1-dependentautophagic degradation of PKM2 inhibits the production of mature IL1B/IL-1β andcontributes to LIPUS-mediated anti-inflammatory effect.


滑膜炎与骨关节炎(OA)的发病机制有关,对OA的发生有重要作用。近年来,低强度脉冲超声(LIPUS)作为一种无创的物理治疗方法,已被报道具有抗炎作用。然而,LIPUS在OA滑膜炎中的作用及其机制尚不清楚。来自陆军军医大学的研究团队针对这一问题进行了深入探讨。中科新生命参与了互作蛋白的分析工作。


研究表明,LIPUS能改善内侧半月板(DMM)小鼠模型和气囊模型滑膜炎症的稳定性,减轻DMM小鼠疼痛步态。LIPUS显著抑制成熟的IL-1B/IL-1β(IL-1β)在体外的产生。在脂多糖(LPS)-三磷酸腺苷(ATP)处理的巨噬细胞中,LIPUS还诱导了自噬/自噬膜,加速了SQSTM1(sequestosome1)-PKM(丙酮酸激酶)的复合体形成。此外,LPS- ATP处理的巨噬细胞中,LIPUS下调了PKM2的水平,而SQSTM1的下调可以逆转这一过程。综上所述,本研究首次证实,在LPS- ATP处理的巨噬细胞中,LIPUS通过SQSTM1依赖的PKM2自噬降解部分抑制成熟IL1B的产生,这可能进一步改善动物模型的滑膜炎症和步态模式。这些数据为使用LIPUS治疗滑膜炎和其他炎症性疾病提供了新的线索。


磷酸化蛋白质组揭示免疫细胞发育机制

PNAS IF=9.58

Protein phosphatase 2A has an essential role in promoting thymocytesurvival during selection


T细胞在胸腺发育的过程中,只有少数细胞表面表达的T细胞受体(T cell receptor,TCR)能与自身MHC-多肽以中低亲和力结合的CD4+ CD8+双阳性(double positive, DP)T细胞能存活下来,并进一步发育成单阳性CD4+或CD8+ T细胞,释放到外周发挥免疫保护作用。目前,一般认为TCR激活能通过诱导Bcl-2家族抗凋亡蛋白的表达来维持细胞的存活,然而,这些细胞在接受TCR信号后如何能促使细胞存活的具体机制仍然不完全明了。今年5月,《PNAS》在线发表了浙江大学医学院免疫学研究所鲁林荣教授课题组与南京大学高翔教授课题组合作的最新研究成果,该研究揭示了磷酸酶PP2A在调控胸腺T细胞存活和细胞选择中的关键调控作用。其中,中科新生命参与了定量磷酸化组学检测分析工作。


本研究揭示了PP2A介导的蛋白去磷酸化在维持胸腺细胞存活、T细胞选择中的关键调控作用。磷酸化组分析发现差异磷酸化蛋白(LSP1和DAXX等)的磷酸化已知与细胞对凋亡诱导的敏感性相关,这将PP2A缺失引起的胸腺发育受损原因指向了与细胞凋亡相关的过程中,使得后续的探究实验建立在这个方向上。因此,修饰组学是帮助我们去挖掘机制的重要手段之一。


酪氨酸磷酸化修饰组学揭示效应因子蛋白功能

Cellular Microbiology IF=4.288

TheLegionella pneumophilaeffector WipA disrupts host F-actin polymerisation by hijackingphosphotyrosine signaling


嗜肺军团菌是一种可引起非典型肺炎的致病菌。它的主要毒力决定因素是IVB型分泌系统,它向宿主细胞输送约330种效应蛋白,从而调节各种细胞过程,实现侵染过程。目前,仍只有10%的效应因子的作用机制被明确。来自中山大学的研究团队针对WipA蛋白这个效应因子的功能进行深入探讨。中科新生命参与了酪氨酸磷酸化修饰蛋白质组学分析工作。


在这项研究中,研究者利用磷酸蛋白质组学策略分析WipA靶向的宿主细胞途径,并挑选一些参与宿主细胞肌动蛋白聚合的差异磷酸化蛋白质作为进一步研究的对象。Western blotting进一步证实WipA能使一些与肌动蛋白聚合相关的蛋白质去磷酸化。这些实验证明WipA通过减少感染期间G-actin到F-actin的转变来抑制宿主F-actin的聚合。


首篇梅毒患者血清的非靶代谢组学研究

Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology IF=4.287

Analysis ofSerum Metabolite Profiles in Syphilis Patients by Untargeted Metabolomics


梅毒的诊断和发病机制是临床研究的难点。目前梅毒的诊断主要依赖血清学检测(包括非密螺旋体和密螺旋体抗体检测),但假阴性以及方法本身的局限性可能阻碍梅毒的及时诊断和治疗,科学家们仍在寻找更敏感、更特异的梅毒诊断标志物。2019年2月,厦门大学附属中山医院杨天赐课题组发表了首篇对梅毒患者进行代谢组学研究的论文,中科新生命参与了非靶向代谢组学检测工作本研究首次揭示了梅毒患者与健康者在代谢层面存在者明显差异,并发现氧化物三甲胺可作为梅毒患者的候选诊断标志物。




更多精彩


[1] Long-term exercise prevents hepatic steatosis:a novel role of FABP1 in regulation of autophagy-lysosomal machinery. FASEB J.,2019.
利用TMT蛋白质组学探讨小鼠模型中运动对非酒精性脂肪肝的预防机制。
[2] Proteomics study of the effect ofhigh-fat diet on rat liver. Br. J. Nutr., 2019.
通过使用TMT蛋白质组分析高脂饮食对大鼠肝脏的影响。
[3] Proteins and Signaling Pathways Responseto Dry Needling Combined with Static Stretching Treatment for ChronicMyofascial Pain in a RAT Model: An Explorative Proteomic Study. Int. J. Mol.Sci., 2019.
利用标记蛋白组学技术辅助挖掘干针疗法配合血管生成治疗慢性肌筋膜痛中的相关机制,并使用PRM技术进行验证
[4] SCD1 activation impedes foam cellformation by inducing lipophagy in oxLDL-treated human vascular smooth musclecells. J. Cell. Mol. Med., 2019.
TMT蛋白质组技术助力探索动脉粥样硬化中血管平滑肌细胞形成泡沫细胞的机制。
[5] Chronic mild stress leads to aberrantglucose energy metabolism in depressed Macacafascicularis models. –Psychoneuroendocrinology, 2019.
食蟹猴模型中,利用iTRAQ定量蛋白组学技术助力挖掘重度抑郁症发病机制。
[6] Proteomic analysis of biomarkerspredicting the response to triple therapy in patients with rheumatoidarthritis. Biomed. Pharmacother., 2019.
使用iTRAQ定量蛋白组学技术广泛挖掘筛选三联疗法治疗风湿性关节炎效果的预测biomarker,并使用PRM技术进行验证
[7]Changes of Protein Phosphorylation AreAssociated with Synaptic Functions during the Early Stage of Alzheimer'sDisease. ACS Chem. Neurosci., 2019.
iTRAQ磷酸化蛋白组学分析显示,在阿尔茨海默病早期,蛋白质磷酸化的变化与突触功能有关。
[8]Gasdermin D Drives the NonexosomalSecretion of Galectin-3, an Insulin Signal Antagonist. J. Immunol., 2019.
利用label-free分级策略进行深度蛋白组学定量分析,发现胃泌素D可促进炎性小体galectin3的非外泌体分泌。
[9]Biallelic mutations in PMFBP1 cause acephalic spermatozoa. Clin.Genet., 2019.
利用label-free定量蛋白组学技术,探索无头精子症病理机制,发现PMFBP1的双等位基因突变会导致无头精子。
[10]SCD1activation impedes foam cell formation by inducing lipophagy in oxLDL‐treated human vascular smooth muscle cells. Oncogene,2019.
SCD1激活通过诱导oxLDL处理的人血管平滑肌细胞的脂肪吞噬而阻碍泡沫细胞的形成。中科新生命参与了大规模蛋白鉴定分析工作。
[11]Smallmolecular modulators of JMJD1C preferentially inhibit growth of leukemia cells.Int. J. Cancer, 2019.
JMJD1C的小分子调节剂会优先抑制白血病细胞的生长,中科新生命参与了靶向代谢组学检测分析工作。
[12]UPLC-QTOF/MS-basedmetabolomics analysis of plasma reveals an effect of Xue-Fu-Zhu-Yu capsules onblood-stasis syndrome in CHD rats. –J. Ethnopharmacol., 2019.
利用非靶向代谢组学技术讨论中药汤剂对冠心病血瘀症的治疗机制。
[13]Furosine, aMaillard Reaction Product, Triggers Necroptosis in Hepatocytes by Regulatingthe RIPK1/RIPK3/MLKL Pathway. Int. J. Mol. Sci., 2019.
脂质代谢组学分析助力挖掘糠氨酸引起干细胞坏死性凋亡的机制。
[14]Hippocampalmetabolic alteration in rat exhibited susceptibility to prenatal stress. J.Affect. Disord., 2019.
利用非靶代谢组学技术描绘分析海马组织中产前应激产生的易感性。

更多文献解读,敬请期待……

 

 

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