1. sci666首页
  2. 文献解读

文献解读:炎症性肠病血浆蛋白组学特征的高通量鉴定

今天跟大家分享的是2019年3月发表在Journal of Crohns & Colitis (IF:7.827)杂志上的一篇文章High-Throughput Identification of the Plasma Proteomic Signature of Inflammatory Bowel Disease.在文章中作者基于CERTIFI和PROgECT-UNITI-HCs队列,通过蛋白差异表达分析等,从蛋白和转录组水平阐明疾病的分子特征。

High-Throughput Identification of the Plasma Proteomic Signature of Inflammatory Bowel Disease
炎症性肠病血浆蛋白组学特征的高通量鉴定

一.研究背

研究者们已在基因组和转录组水平上研究了炎症性肠病(IBD),及其两个亚型溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩病(CD)的分子病因学。最近,高通量蛋白质组定量研究的进展使IBD的大规模血浆蛋白质组学研究成为可能。

二.分析流程

文献解读:炎症性肠病血浆蛋白组学特征的高通量鉴定

三.结果解读

1.血浆中蛋白水平与全血或肠转录组的相关性较弱

文献解读:炎症性肠病血浆蛋白组学特征的高通量鉴定文献解读:炎症性肠病血浆蛋白组学特征的高通量鉴定

文献解读:炎症性肠病血浆蛋白组学特征的高通量鉴定

 

图1:血浆蛋白组与全血或肠转录组的相关性
 

血浆的蛋白组与血或肠的转录组的相关性较弱:

图1A:血浆中蛋白水平与血mRNA水平的相关性弱。

图1B:血浆中蛋白水平与肠mRNA水平的相关性弱。

图1C:血mRNA水平与肠mRNA水平的相关性弱。

2.比较UC、CD和HC(健康对照组)的血浆蛋白组学特征

图2A:作者测试了在PROgECT-UNITI-HCs队列中蛋白差异表达的情况。

  • CD中518个蛋白差异表达(这518个蛋白被作者称作为CD-DPs);UC中353个蛋白差异表达(同样地,这353个蛋白被称作UC-DPs);两者取交集得283个蛋白。

图2B:CD-DPs和UC-DPs差异倍数相近。

图2C:t检验结果显示CD-DPs和UC-DPs显著性水平几乎无差异。

文献解读:炎症性肠病血浆蛋白组学特征的高通量鉴定

 

图2.CD和UC蛋白组学特征的比较
 

表1:将UNITI I、II和PROgECT合并为IBD队列,与HC(健康对照组)进行比较。发现219个探针上调和274个探针下调。作者将这493个上调和下调的蛋白称为“IBD-DPs”。

文献解读:炎症性肠病血浆蛋白组学特征的高通量鉴定

 

表1.IBD及其亚型的血浆蛋白组学特征
 

作者接着作了差异蛋白表达分析的火山图。

  • 图3A:CD vs UC,标示了前五个显著差异表达的蛋白质。

  • 图3A:IBD vs HC,同样标示了前五个显著差异表达的蛋白质。

文献解读:炎症性肠病血浆蛋白组学特征的高通量鉴定

 

图3.差异蛋白表达分析
 

表2:作者发现炎症标志物CRP在IBD中显著上调。

文献解读:炎症性肠病血浆蛋白组学特征的高通量鉴定

 

表2.IBD中差异表达蛋白
 

3.差异蛋白的功能注释

作者通过三个数据库(MSigDB、MetaCore和NHGRI-EBI)的基因集的富集情况,确定了IBD-DPs的注释特征。

图4:IBD患者中上调的蛋白富集在IBD、CD、UC的GWAS位点;下调的主要富集在肥胖、身高和BMI相关的位点。

文献解读:炎症性肠病血浆蛋白组学特征的高通量鉴定

 

图4.遗传风险位点富集分析
 

4.加权基因相关网络分析

文献解读:炎症性肠病血浆蛋白组学特征的高通量鉴定

 

表3.WGCNA分析
 

表3:作者用WGCNA来分析PROgECT-UNITI-HCs队列中蛋白质之间的相关模式。作者发现了七个高度相关的蛋白模块。

接着利用KEGG数据库,探讨了这三个模块的功能注释,发现三个模块均与免疫功能密切相关。

5.血浆的蛋白水平与IBD风险的遗传共定位分析

文献解读:炎症性肠病血浆蛋白组学特征的高通量鉴定

 

表4.遗传共定位分析
 

表4: 作者做了遗传共定位分析,来检测IBD、UC和CD的风险是否由相同的遗传变异控制。

  • 结果提示LYZ的基因突变可能同时控制IBD风险和血浆蛋白水平。

6.CD与UC  signature的对比

文献解读:炎症性肠病血浆蛋白组学特征的高通量鉴定

 

表5.UC vs CD差异表达蛋白
 

表5:作者分析了CD 与UC的差异表达蛋白。

  • 发现血浆中31种蛋白水平有显著差异。31种蛋白中,17种与免疫应答有关。

此外,发现31个蛋白中有10个形成了紧密的相互作用蛋白网络(图5),它们在免疫应答中发挥作用。

文献解读:炎症性肠病血浆蛋白组学特征的高通量鉴定

 

图5:相互作用蛋白网络

小结

        作者基于CERTIFI和PROgECT-UNITI-HCs队列,采集IBD的UC、CD亚型患者的全血、血浆,分析了mRNA以及蛋白的表达水平。作者着重于IBD的蛋白质组学研究,作了蛋白差异表达分析。然后作了功能注释、蛋白质水平和IBD风险的基因组协同定位分析、加权基因相关网络分析。报道了迄今为止IBD最大的蛋白组学研究。从蛋白和转录组水平阐明疾病的分子特征,并为生物标志物的发现提供了可能。

这些可能会帮助到你: 问答社区 | 共享百度SVIP | 留言建议

欢迎入群交流:生信分析群: 732179952 · Meta分析群: 797345521

发表评论

登录后才能评论