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06/29
June 29, 2023

IPA案例二十四:上海交通大学IPA文献解读(附资深用户讲座回放)

上海交通大学作为一所高校,拥有完善的图书馆硬件和软件设施。上海交大的许多研究者是IPA软件多年的资深用户,并且应用IPA发表了许多高质量论文。


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图注:上海交大医学院图书馆IPA说明页面


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图注:上海交大图书馆IPA说明页面



接下来,我们精选出3篇上海交大的IPA文献进行解读,并在最后附上了一位资深IPA用户的讲座视频,希望这些研究的实验设计和分析方法等能给读者们提供参考。


文献一:LncRNA HABON通过抑制mPTP开放促进肝癌细胞缺氧存活


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低氧可以通过长链非编码RNA(lncRNA)调节肿瘤对低氧肿瘤微环境的适应。这项研究表明HABON(一种新型缺氧激活lncRNA)可以减少缺氧诱导的肝癌细胞坏死性凋亡,并表明在缺氧肿瘤微环境中抑制HABON是肝癌的潜在治疗策略。


研究人员通过IPA分析了RNA pull-down的质谱结果。IPA的分析表明,HABON富集的蛋白质参与调节线粒体功能和细胞死亡相关通路,如线粒体去极化、氧化应激、细胞增殖和坏死(如下图)。IPA的结果提示HABON富集的蛋白主要参与线粒体功能的调控,随后研究人员分析了HABON的胞内定位进行验证。



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图注:A:4XS1m-HABON或4XS1m在缺氧处理24小时后在Huh7细胞中表达。

B:使用IPA对与HABON结合的蛋白进行功能富集分析。



文献二:基于大规模跨民族基因分析的垂体与2型糖尿病和精神分裂症相关的证据



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研究人员基于东亚和欧洲受试者的全基因组关联研究(GWAS)数据的大规模遗传分析,探索了2型糖尿病(T2DM)和精神分裂症(SCZ)的遗传基础。结果表明SCZ和T2DM之间在全基因组、常染色体、基因座和因果变异水平上存在负遗传相关性,凸显了垂体中分子代谢和神经内分泌调节的重要性。



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图注:本研究中进行的基因组分析流程(左下角为IPA分析)


通过IPA分析垂体中对SCZ和T2DM有影响的基因,富集到的前五个经典通路为:上调的谷胱甘肽介导的解毒通路、核苷酸切除修复通路、谷胱甘肽氧化还原反应、酰基辅酶A水解,下调的嘧啶核糖核苷酸从头生物合成通路。


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图注:采用IPA软件对表达logOR的测量值进行核心分析


文献三:衰老脂肪分泌miRNA-326-3p加剧糖尿病小鼠心肌代谢



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脂肪组织稳态是许多代谢综合征(例如糖尿病)的核心。这项研究首次证明,衰老脂肪来源的大细胞外囊泡通过上调抑制心肌细胞Rictor的miRNA-326-3p来加剧心肌代谢。此外,减少脂肪组织的衰老负担能够缓解糖尿病引起的心肌代谢紊乱。

研究人员分别对分离的大细胞外囊泡进行miRNA测序,对分离的成年小鼠心室肌细胞进行RNA测序,对来自RNA-Seq的1029个差异表达基因进行IPA分析,结果显示这些基因富集于代谢疾病,最突出的是线粒体氧化磷酸化。IPA分析显示Rictor(以miRNA-326-3p为靶标)是哺乳动物雷帕霉素靶复合物2(mTORC2)的必需蛋白,很可能是链脲佐菌素心肌病理学的上游调节因子。



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图注:左:IPA分析RNA-seq中差异表达基因的病理通路富集。

右:通过IPA分析预测从链脲佐菌素小鼠分离的成年小鼠心室肌细胞中差异表达基因的上游调节因子。



上海交大资深IPA用户讲座回放


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点击上方图片观看精彩视频


上海交通大学的陈红博士以质谱鉴定到的病原菌互作蛋白为例,分享了利用IPA研究结核分枝杆菌中的分泌蛋白通过上调宿主的代谢、基因表达及凋亡等通路来抑制宿主死亡、促进在宿主体内增殖的机制。以此为切入点进行后续验证,是组学分析由下至上(bottom to top)研究方案中常用、可行、快速方便的思路。


参考文献


1.Wo, Lulu, et al. "LncRNA HABON promoted liver cancer cells survival under hypoxia by inhibiting mPTP opening." Cell Death Discovery 8.1 (2022): 171.

2.Cai, Lei, et al. "Evidence that the pituitary gland connects type 2 diabetes mellitus and schizophrenia based on large-scale trans-ethnic genetic analyses." Journal of Translational Medicine 20.1 (2022): 501.

3.Lin, Hao, et al. "Secretion of miRNA-326-3p by senescent adipose exacerbates myocardial metabolism in diabetic mice." Journal of Translational Medicine 20.1 (2022): 278.