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多组学技术联合揭示空气污染对人体的危害性

多组学技术联合揭示空气污染对人体的危害性

【概要描述】大气污染对人体健康的影响引起了广泛重视,交通相关空气污染是大气污染的重要组成部分。然而,交通污染对人体健康影响的作用机制尚不清楚,尤其缺乏基于组学的探索性研究。

多组学技术联合揭示空气污染对人体的危害性

【概要描述】大气污染对人体健康的影响引起了广泛重视,交通相关空气污染是大气污染的重要组成部分。然而,交通污染对人体健康影响的作用机制尚不清楚,尤其缺乏基于组学的探索性研究。

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       大气污染对人体健康的影响引起了广泛重视,交通相关空气污染(Traffic-Related Air Pollution ,TRAP)是大气污染的重要组成部分。然而,交通污染对人体健康影响的作用机制尚不清楚,尤其缺乏基于组学的探索性研究。

       2021年9月26日,复旦大学公共卫生学院阚海东教授、陈仁杰教授课题组首次采用多组学分析技术,探索了交通相关空气污染暴露对人体外周血外泌体转录组、血浆蛋白质组以及血浆代谢组的影响,研究结果以“Dynamic Molecular Choreography Induced by Traffic Exposure: A Randomized, Crossover Trial using Multi-Omics Profiling”为题发表在J Hazard Mater(IF=10.588)杂志上。太阳集团官方版有幸参与本文的多组学技术服务及数据分析工作。

       该研究采用随机交叉对照设计,志愿者被随机分配到交通污染较重的马路口以及远离交通污染的公园各4小时,马路组中细颗粒物(PM2.5)、超细颗粒物(UFP)、黑碳(BC)、二氧化氮(NO2)以及一氧化碳(CO)的平均浓度约为公园组各污染物浓度的2~4倍。暴露结束后1小时内,采集外周血,随机挑选35对样本,进行外周血外泌体转录组、蛋白质组和代谢组检测。

 

       结果显示,交通污染急性暴露引起转录组、蛋白质组和代谢组中数千个分子出现显著性改变,包括与 TRAP 显着相关的 3449 种外泌体 mRNA、58 种血清蛋白和 128 种血清代谢物。多组学分析显示,数十种调节通路因 TRAP 发生改变,例如炎症、氧化应激、凝血、内皮素-1 信号传导和肾素-血管紧张素信号传导。

       该研究首次结合随机交叉对照设计和多组学手段,系统性地探索了交通空气污染对人体健康效应的分子机制,揭示了交通污染急性暴露可导致不同层次的组学分子改变,这些分子改变与免疫应答、炎性反应、心血管相关信号通路的关联最为密切,为未来深入探索交通污染暴露对重大疾病的影响及机制提供了新的方向和思路。

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       在后基因组时代,生命科学研究开始进入系统、全面、动态的功能探索阶段。多种高通量的研究策略如基因组测序、转录组测序、小RNA测序、定量蛋白质组学分析和代谢组学被应用到同一课题研究当中,在以往单一平台产出的数据分析挖掘的基础上增加了多个实验平台产出数据的整合分析以及交互印证,可有效解决单一组学数据结论片面性的问题,并能够更加全面描述生物功能的分子机制。同时,我们也看到了太阳集团官方版提供的外泌体全转录组技术(同步检测mRNA、lncRNA与circRNA)不仅为公共卫生大数据研究提供了非常丰富的候选分子,而且外泌体中的mRNA数据还可直接反应机体功能状态,为本文核心结论的发现起到了关键作用。本文将外泌体全转录组数据与蛋白组和代谢组数据整合分析,也为其它团队的研究提供了新的思路。

       太阳集团官方版作为专业的蛋白组学技术服务公司,充分利用核心团队的科学背景与资源优势,成功打造了“太阳集团城官方app”和“蛋白质谱”双平台技术服务体系,形成1+1>2的独特业务优势。经过多年的稳步发展,太阳集团官方版在业界逐渐树立了“科学家服务科学家”的良好口碑和形象,业务覆盖“太阳集团城官方app”、“蛋白质谱”、“外泌体研究”、“药靶筛选”等领域,是国内标杆性的蛋白质筛选与检测系统性服务平台。

 

|   参考文献

[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

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发布时间:2021-08-11 17:21:10

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