百趣生物专注于创新质谱技术在生命科学与医学健康领域的应用。据不完全统计,百趣生物2023年协助科研单位运用代谢、蛋白等组学技术在Cell Metabolism,nature neuroscience,nature communications,Circulation,Gastroenterology,Molecular Plant,Cancer Cell 等期刊发文超过200篇,平均IF=8.4,超过30%的文章IF>10,最高IF=50.3 !
2024年国自然申请在即,想必大家近期都在写国自然方案书,如何确定一个好的选题是重中之重,小趣为大家整理了近年来临床方向的热点研究领域(包括肿瘤、神经免疫、肝肾领域、骨科领域、感染科等)高分文章,希望能给各位科研小伙伴提供一些思路和帮助。
文章标题:Carnobacterium maltaromaticum boosts intestinal vitamin D production to suppress colorectal cancer in female mice
合作单位:香港中文大学
发表期刊:Cancer Cell
影响因子:50.3
百趣生物提供服务:非靶标代谢组学
研究发现,女性结直肠癌(colorectal cancer, CRC)患者体内麦芽香肉杆菌(C. maltaromaticum)特异性减少。在两种小鼠CRC模型中,以雌性特异性的方式给予C. maltaromaticum来减少肠道肿瘤的形成。雌激素通过增加与该细菌的D-丙氨酸羧肽酶(D-alanl-D-alanine carboxypeptidase, DD-CPase)结合的SLC3A2的结肠表达,增加了C. maltaromaticum的附着和定植。代谢组学和转录组学分析揭示了C. maltaromaticum灌胃小鼠肠道中维生素D相关代谢物丰度和维生素D受体(vitamin D receptor, VDR)信号的激活以肠道微生物组和VDR依赖的方式增加。体外发酵系统证实了C. maltaromaticum与Faecalibacterium prausnitzii的交叉喂养,将C. maltaromaticum产生的7-脱氢胆固醇转化为维生素D,激活宿主VDR信号以抑制结直肠癌。
文章标题:Molecular classification of hormone receptor-positive HER2-negative breast cancer
合作单位:复旦大学附属肿瘤医院
发表期刊:nature genetics
影响因子:30.8
本研究建立了579例阳性激素受体(Hormone receptor-positive, HR+)/和阴性人表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor 2-negative, HER2−)乳腺癌患者的大规模多组学队列,确定了四种肿瘤分子亚型:典型管腔型、免疫原性、增生性和受体酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinase, RTK)驱动型。这四种亚型的肿瘤表现出不同的生物学和临床特征,提示了针对亚型的治疗策略。RTK驱动亚型的特点是激活RTK通路,并与不良预后相关。免疫原性亚型具有丰富的免疫细胞,可以从免疫检查点治疗中获益。本研究开发了卷积神经网络模型,根据数字病理区分这些亚型,以用于潜在的临床翻译。分子分类提供了分子异质性的见解,并强调了HR+/HER2−乳腺癌精确治疗的潜力。
文章标题:Radiogenomic-based multiomic analysis reveals imaging intratumor heterogeneity phenotypes and therapeutic targets
合作单位:复旦大学附属肿瘤医院
发表期刊:Science Advances
影响因子:13.6
肿瘤内异质性(Intratumor heterogeneity, ITH)深刻影响肿瘤治疗反应和临床结果。然而,由于潜在的抽样偏差可能导致结果不准确,基于基因组测序或病理切片评估ITH的广泛方法依赖于有限的组织样本。利用新建立的多中心乳腺癌放射多组学数据集(n=1474),包括从动态增强磁共振图像中提取的放射学特征,本研究制定了一种非侵入性放射组学方法对ITH进行研究。影像学ITH(Imaging ITH, IITH)与基因组和病理性ITH相关,独立预测乳腺癌预后不良。通过多组学分析,本研究确定了高IITH肿瘤中激活的致癌途径和代谢失调。综合代谢组学和转录组学分析强调铁死亡是高IITH肿瘤的易感途径和潜在治疗靶点。
文章标题:Mycobacterium tuberculosis suppresses host DNA repair to boost its intracellular survival
合作单位:同济大学附属上海市肺科医院
发表期刊:Cell Host & Microbe
影响因子:30.3
百趣生物提供服务:600MRM高通量靶标定量
结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis, Mtb)引发巨噬细胞的明显变化,导致脂滴的形成,可作为生物体的营养来源。本研究发现Mtb通过抑制DNA修复反应来激活I型干扰素(interferon, IFN)通路和清道夫受体A1 (scavenger receptor-A1, SR-A1)介导的脂滴形成过程。细菌脲酶C(urease C, UreC)通过与RuvB样蛋白2(RuvB-like protein 2, RUVBL2)相互作用,阻碍RUVBL1-RUVBL2-RAD51 DNA修复复合体的形成,从而抑制宿主DNA修复。这种修复途径的抑制触发了环GMP-AMP合成酶(cyclic GMP–AMP Synthase, cGAS)/干扰素基因刺激因子(stimulator of interferon genes, STING)途径,增加了IFN-b产生的微核的丰度。UreC介导的IFN-b通路激活上调SR-A1的表达,形成脂滴,促进结核分枝杆菌复制。通过脲酶抑制剂抑制UreC可破坏巨噬细胞内和体内的结核分枝杆菌生长。
文章标题:Aerobic glycolysis is the predominant means of glucose metabolism in neuronal somata, which protects against oxidative damage
合作单位:南京中医药大学
发表期刊:nature neuroscience
影响因子:25
百趣生物提供服务:靶标代谢流分析+iTRAQ/TMT标记定量蛋白质组研究
在基础条件下,神经元主要通过线粒体氧化磷酸化(oxidative phosphorylation, OXPHOS)产生ATP,糖酵解活性仅在神经元被激活并需要满足更高能量需求时占主导地位。然而,在神经元体细胞和轴突终末之间葡萄糖代谢是否存在差异尚不清楚。本研究证明了在基础状态和激活状态下,神经元体比轴突终末进行着更高水平的有氧糖酵解和更低水平的OXPHOS,糖酵解酶丙酮酸激酶2(pyruvate kinase 2, PKM2)主要位于体细胞而不是末端。小鼠中Pkm2的缺失导致神经元体细胞从有氧糖酵解转变为OXPHOS,导致氧化损伤和多巴胺能神经元的进行性丧失。
文章标题:Cerebrospinal fluid metabolomic and proteomic characterization of neurologic post-acute sequelae of SARS-CoV-2 infection
合作单位:南方医科大学珠江医院
发表期刊:Brain Behavior and Immunity
影响因子:15.1
百趣生物提供服务:发现代谢组学(现为新一代代谢组学 NGM)
2019年爆发的COVID-19后被国际病毒分类学委员会命名为SARS冠状病毒2型(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2)。SARS-CoV-2会导致神经系统异常,引起SARSCoV-2急性神经系统后遗症(neurological post-acute sequelae of SARS-CoV-2, neuro-PASC),但其机制尚不清楚。本研究对21名neuro-PASC患者、45名健康志愿者和26名炎症性神经疾病患者的脑脊液(cerebrospinal fluid, CSF)样本进行了蛋白质组学和代谢组学分析。结果显示,鞘氨醇和ST1A1蛋白含量升高、鞘脂代谢紊乱和炎症反应减弱可能导致neuro-PASC的发生,而7,8-二氢蝶呤水平下降和类固醇激素生物合成的激活可能在修复过程中发挥作用。由鞘氨醇、7,8-二氢蝶呤和ST1A1组成的生物标志物队列被初步证明在诊断neuro-PASC方面具有显著作用。本研究首次尝试将脑脊液的诊断优势与多组学的方法优势结合起来,从而为neuro-PASC的发病机制提供了有价值的见解,并为神经学方面专家揭示与COVID-19相关的不同神经学维度的工作提供了便利。
文章标题:DT-109 ameliorates nonalcoholic steatohepatitis in nonhuman primates
合作单位:西安交通大学
发表期刊:Cell Metabolism
影响因子:29
百趣生物提供服务:16s
非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholic steatohepatitis, NASH)药物开发的一个主要障碍是临床前研究对安全/有效临床结果的可转译性差。失调的甘氨酸代谢已成为NASH的致病因素和治疗靶点。本研究报道了三肽DT-109(Gly-Gly-Leu)剂量依赖性小鼠脂肪性肝炎和纤维化减轻。本研究开发了一个非人类灵长类动物模型,在组织学和转录上模仿人类NASH。应用转录组学、蛋白质组学、代谢组学和宏基因组学多组学结合分析,发现DT-109不仅通过刺激脂肪酸降解和谷胱甘肽形成,还通过调节微生物胆汁酸代谢,逆转非人类灵长类动物的肝脂肪变性和防止纤维化进展。
文章标题:Parabacteroides distasonis uses dietary inulin to suppress NASH via its metabolite pentadecanoic acid
合作单位:香港中文大学
发表期刊:nature microbiology
影响因子:28.3
百趣生物提供服务:非靶标代谢组学+短链脂肪酸高通量靶标定量+游离脂肪酸检测
本研究发现可溶性纤维菊粉比不溶性纤维纤维素能够更有效地抑制小鼠非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholic steatohepatitis, NASH),如肝脏脂肪变性、坏死炎症、球囊和纤维化的减少。采用稳定同位素探测追踪NASH进展过程中13C-菊粉在肠道细菌基因组和代谢物中的掺入。宏基因组测序结果显示,共生副芽孢杆菌富含13C-菊粉。13C-菊粉宏基因组和代谢组的整合表明,双曲假单胞菌利用菊粉产生了五酸(一种奇链脂肪酸),这在体外和无菌小鼠中得到了证实。双曲假单胞菌或五酸对小鼠NASH有保护作用。在机制上,菊粉、异音假单胞菌或五酸恢复了NASH模型中的肠道屏障功能,从而降低了血清脂多糖和肝脏促炎细胞因子的表达。
文章标题:DNA-dependent protein kinase catalytic subunit (DNA-PKcs) drives chronic kidney disease progression in male mice
合作单位:南京市儿童医院
发表期刊:nature communications
影响因子:16.6
百趣生物提供服务:胶条鉴定
在慢性肾脏疾病的发展过程中,肾损伤引发上皮细胞去分化和肌成纤维细胞活化。本研究发现DNA依赖性蛋白激酶催化亚基(DNA-dependent protein kinase catalytic subunit, DNA-PKcs)在单侧输尿管梗阻和单侧缺血再灌注损伤诱导的慢性肾病患者和雄性小鼠肾组织中表达均显著升高。在体内,敲除DNA-PKcs或用其特异性抑制剂NU7441治疗可阻碍雄性小鼠慢性肾脏疾病的发展。在体外,DNA-PKcs缺乏保留上皮细胞表型,抑制转化生长因子-β1诱导的成纤维细胞活化。另外,本研究结果表明,TATA-box结合蛋白相关因子7(TATA-box binding protein associated factor 7, TAF7)(构成真核生物启动子的元件之一)作为DNA-PKcs的可能底物,通过上调RAPTOR(mTORC1的正调节因子)的表达来增强哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1(mammalian target of rapamycin complex 1, mTORC1)的激活,从而促进损伤上皮细胞和肌成纤维细胞的代谢重编程。
文章标题:Liver-Inspired Polyetherketoneketone Scaffolds Simulate Regenerative Signals and Mobilize Anti-Inflammatory Reserves to Reprogram Macrophage Metabolism for Boosted Osteoporotic Osseointegration
发表期刊:advanced science
影响因子:15.1
客户单位:上海交通大学医学院附属第九人民医院
肝脏细胞外骨架形态与再生信号即肝细胞生长因子受体MET之间的相关性可以解释肝脏快速再生的奥秘。受这种独特结构的启发,本研究通过飞秒激光蚀刻和磺化在聚醚酮(polyetherketoneketone, PEKK)上制备了仿生形态。这种形态在巨噬细胞中复制MET信号,引起正向免疫调节并优化成骨。此外,由于热休克蛋白70的空间结合差异,形态学线索激活了抗炎储备(精氨酸酶-2)从线粒体逆行转运到细胞质。这种易位增强了氧化呼吸和复合体II的活性,改变了能量和精氨酸的代谢途径。MET信号和精氨酸酶-2在仿生支架抗炎修复中的重要性也通过化学抑制和基因敲除实验得到验证。
文章标题:Metabolite asymmetric dimethylarginine (ADMA) functions as a destabilization enhancer of SOX9 mediated by DDAH1 in osteoarthritis
发表期刊:Science Advances
影响因子:13.6
客户单位:浙江大学医学院附属邵逸夫医院
百趣生物提供服务:iTRAQ/TMT标记定量蛋白质组研究
骨关节炎(Osteoarthritis, OA)是一种退行性疾病,伴有一系列代谢变化和许多酶的改变。本研究发现二甲基精氨酸二甲氨基水解酶-1(dimethylarginine dimethylaminohydrolase-1, DDAH1)的下调伴随着变性软骨细胞和OA样本中不对称二甲基精氨酸(asymmetric dimethylarginine, ADMA)的增加。DDAH1的全身或软骨细胞基因敲除加速了小鼠OA的发展。ADMA通过诱导软骨细胞变性和衰老,减少细胞外基质沉积,从而加速OA的进展。同时ADMA与SOX9及其去泛素化酶USP7结合,阻断USP7对SOX9的去泛素化作用,从而导致SOX9降解。OA患者滑液中ADMA水平升高,对OA诊断具有良好的敏感性和特异性的预测价值。因此,激活DDAH1以降低ADMA水平可能是OA治疗的潜在治疗策略。
文章标题:Association between gut microbiome-related metabolites and symptomatic hand osteoarthritis in two independent cohorts
发表期刊:eBioMedicine
影响因子:11.1
客户单位:中南大学湘雅医院
百趣生物提供:色氨酸高通量靶标
本研究在发现队列(n=1359)和验证队列(n=142)中验证了血浆代谢物与症状性手骨关节炎(symptomatic hand osteoarthritis, SHOA)的关系。在发现队列中,SHOA患者的色氨酸代谢相关的微生物功能显著改变,测量血浆色氨酸代谢物,发现SHOA患者的5-羟基吲哚乙酸和5-羟基色氨酸水平较高,但吲哚-3-乳酸(indole-3-lactic acid, ILA)、角鲨素和3-羟基苯甲酸水平较低。验证队列的结果表明较低水平的ILA与SHOA相关。总的来说,本研究发现色氨酸生物合成和色氨酸代谢物的微生物功能的改变,特别是低水平的ILA,与SHOA有关。这些结果表明,微生物组和色氨酸代谢在SHOA发展中的潜在作用,并可能在未来帮助该疾病在临床转化的实现。
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