研究背景采用Olink邻位延伸分析(Proximity Extension Assay, PEA)技术,适合对来自人类与小鼠模型的类器官、iPSC、细胞系及条件培养基进行高质量的多重蛋白质分析。该技术基于两个结合于寡核苷酸的抗体同时识别靶蛋白的邻近位点,促进寡核苷酸的杂交并形成独特的DNA模板,最终可通过qPCR扩增及检测。PEA技术在多种样本基质中表现良好,仅需1μL的样本量。这种高效的分析能够令人从人类和动物细胞系中挖掘有价值的生物信息,支持诸如CRISPR基因编辑研究等广泛应用,同时不影响数据的可靠性。
肠上皮细胞(IEC)增长迅速,致使肠道易受化疗影响而受损。肠道上皮的损伤不仅影响T细胞的功能,其具体机制仍未明确。本研究利用人类肠道类器官的损伤模型,探讨化疗引起的肠道上皮损伤对T细胞行为的直接影响。运用PEA技术对化疗损伤及未经处理的类器官培养基进行蛋白组学分析,为后续利用CRISPR进行机制研究提供了数据支持。
化疗后类器官培养基的蛋白组学分析为后续的CRISPR实验提供关键信息,以评估间质损伤引发的T细胞活化机制。Gal-9被认为是肠道损伤及炎症的潜在生物标志物,也是抑制损伤与预防治疗的重要靶点。后续研究使用抗Gal-9阻断抗体或CRISPR/Cas9介导的Gal-9敲除策略,成功阻止了肠道类器官损伤引发的T细胞的增殖、干扰素-γ的释放与迁移,从而为治疗干预提供了新思路。通过蛋白组学分析,进一步明确了CRISPR研究中重要的疾病相关分子。
流行病学研究已显示,大麻使用与心血管疾病(CVD)风险增加相关,但其具体机制尚不明确。Δ9-四氢大麻酚(Δ9-THC)为大麻中的重要精神活性成分,与血管中的大麻素受体1(CB1/CNR1)结合并可能影响CVD风险。根据英国生物样本库(UKB)数据分析,大麻使用者面临较高心肌梗塞风险。Olink蛋白组学Target96炎症面板发现,与动脉粥样硬化及心血管疾病风险相关的细胞因子与趋化因子显著升高。计算机模拟结果表明,染料木黄酮(丰富存在于大豆中)能够与CB1受体结合,抑制其活性。人类诱导多能干细胞衍生的内皮细胞被用于通过NF-κB信号通路模拟Δ9-THC引起的炎症及氧化应激效果,使用siRNA、CRISPR干扰和染料木黄酮敲低CB1受体可减弱Δ9-THC的相关影响。
伴放线菌聚集杆菌(Actinobacillus actinomycetemcomitans)是诱发牙周病的主要病原体,能够引发强烈的免疫反应并促进疾病进展。NLRP3炎症小体在牙周病进程中扮演重要角色。然而,炎症小体相关蛋白如何在感染期间调节免疫反应仍不明确。本研究调查了caspase-1、caspase-4及NLRP3等炎症小体相关蛋白在伴放线菌聚集杆菌感染过程中对牙龈上皮细胞免疫反应的调控作用。研究中采用CRISPR/Cas9技术构建缺失NLRP3、caspase-1或caspase-4的人类牙龈上皮细胞(Ca9-22),并通过PEA技术对感染后CRISPR编辑的牙龈上皮细胞进行了蛋白组学分析。
结果显示,与NCTC9710菌株相比,JP2菌株HK1651诱导的IL-1β和IL-1RA释放量显著增加,并导致更高的上皮细胞死亡率。这些现象与caspase-1、caspase-4及NLRP3的活性密切相关。通过Olink Target96炎症面板对炎症相关蛋白进行靶向分析,发现与未受刺激的Cas9及NLRP3缺陷细胞相比,HK1651感染后37种蛋白的表达显著变化。本研究结合CRISPR基因编辑与蛋白组学分析,阐明了NLRP3在伴放线菌聚集杆菌感染过程中的调节作用,以支持NLRP3作为影响这一过程的关键因素的观点。
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