【概要描述】大氣污染對(duì)人體健康的影響引起了廣泛重視,交通相關(guān)空氣污染是大氣污染的重要組成部分。然而,交通污染對(duì)人體健康影響的作用機(jī)制尚不清楚,尤其缺乏基于組學(xué)的探索性研究。
大氣污染對(duì)人體健康的影響引起了廣泛重視,交通相關(guān)空氣污染(Traffic-Related Air Pollution ,TRAP)是大氣污染的重要組成部分。然而,交通污染對(duì)人體健康影響的作用機(jī)制尚不清楚,尤其缺乏基于組學(xué)的探索性研究。
2021年9月26日,復(fù)旦大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院闞海東教授、陳仁杰教授課題組首次采用多組學(xué)分析技術(shù),探索了交通相關(guān)空氣污染暴露對(duì)人體外周血外泌體轉(zhuǎn)錄組、血漿蛋白質(zhì)組以及血漿代謝組的影響,研究結(jié)果以“Dynamic Molecular Choreography Induced by Traffic Exposure: A Randomized, Crossover Trial using Multi-Omics Profiling”為題發(fā)表在J Hazard Mater(IF=10.588)雜志上。華盈生物有幸參與本文的多組學(xué)技術(shù)服務(wù)及數(shù)據(jù)分析工作。
該研究采用隨機(jī)交叉對(duì)照設(shè)計(jì),志愿者被隨機(jī)分配到交通污染較重的馬路口以及遠(yuǎn)離交通污染的公園各4小時(shí),馬路組中細(xì)顆粒物(PM2.5)、超細(xì)顆粒物(UFP)、黑碳(BC)、二氧化氮(NO2)以及一氧化碳(CO)的平均濃度約為公園組各污染物濃度的2~4倍。暴露結(jié)束后1小時(shí)內(nèi),采集外周血,隨機(jī)挑選35對(duì)樣本,進(jìn)行外周血外泌體轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組和代謝組檢測(cè)。
結(jié)果顯示,交通污染急性暴露引起轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組和代謝組中數(shù)千個(gè)分子出現(xiàn)顯著性改變,包括與 TRAP 顯著相關(guān)的 3449 種外泌體 mRNA、58 種血清蛋白和 128 種血清代謝物。多組學(xué)分析顯示,數(shù)十種調(diào)節(jié)通路因 TRAP 發(fā)生改變,例如炎癥、氧化應(yīng)激、凝血、內(nèi)皮素-1 信號(hào)傳導(dǎo)和腎素-血管緊張素信號(hào)傳導(dǎo)。
該研究首次結(jié)合隨機(jī)交叉對(duì)照設(shè)計(jì)和多組學(xué)手段,系統(tǒng)性地探索了交通空氣污染對(duì)人體健康效應(yīng)的分子機(jī)制,揭示了交通污染急性暴露可導(dǎo)致不同層次的組學(xué)分子改變,這些分子改變與免疫應(yīng)答、炎性反應(yīng)、心血管相關(guān)信號(hào)通路的關(guān)聯(lián)最為密切,為未來(lái)深入探索交通污染暴露對(duì)重大疾病的影響及機(jī)制提供了新的方向和思路。
| 華盈視角
在后基因組時(shí)代,生命科學(xué)研究開始進(jìn)入系統(tǒng)、全面、動(dòng)態(tài)的功能探索階段。多種高通量的研究策略如基因組測(cè)序、轉(zhuǎn)錄組測(cè)序、小RNA測(cè)序、定量蛋白質(zhì)組學(xué)分析和代謝組學(xué)被應(yīng)用到同一課題研究當(dāng)中,在以往單一平臺(tái)產(chǎn)出的數(shù)據(jù)分析挖掘的基礎(chǔ)上增加了多個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)產(chǎn)出數(shù)據(jù)的整合分析以及交互印證,可有效解決單一組學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)論片面性的問題,并能夠更加全面描述生物功能的分子機(jī)制。同時(shí),我們也看到了華盈生物提供的外泌體全轉(zhuǎn)錄組技術(shù)(同步檢測(cè)mRNA、lncRNA與circRNA)不僅為公共衛(wèi)生大數(shù)據(jù)研究提供了非常豐富的候選分子,而且外泌體中的mRNA數(shù)據(jù)還可直接反應(yīng)機(jī)體功能狀態(tài),為本文核心結(jié)論的發(fā)現(xiàn)起到了關(guān)鍵作用。本文將外泌體全轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)與蛋白組和代謝組數(shù)據(jù)整合分析,也為其它團(tuán)隊(duì)的研究提供了新的思路。
華盈生物作為專業(yè)的蛋白組學(xué)技術(shù)服務(wù)公司,充分利用核心團(tuán)隊(duì)的科學(xué)背景與資源優(yōu)勢(shì),成功打造了“蛋白芯片”和“蛋白質(zhì)譜”雙平臺(tái)技術(shù)服務(wù)體系,形成1+1>2的獨(dú)特業(yè)務(wù)優(yōu)勢(shì)。經(jīng)過(guò)多年的穩(wěn)步發(fā)展,華盈生物在業(yè)界逐漸樹立了“科學(xué)家服務(wù)科學(xué)家”的良好口碑和形象,業(yè)務(wù)覆蓋“蛋白芯片”、“蛋白質(zhì)譜”、“外泌體研究”、“藥靶篩選”等領(lǐng)域,是國(guó)內(nèi)標(biāo)桿性的蛋白質(zhì)篩選與檢測(cè)系統(tǒng)性服務(wù)平臺(tái)。
| 參考文獻(xiàn)
[1]. Xihao Du, Qingli Zhang, et al. Dynamic Molecular Choreography Induced by Traffic Exposure: A Randomized, Crossover Trial using Multi-Omics Profiling, J Hazard Mater, (2021) doi:https://doi.org/10.1016/j. jhazmat.2021.127359