Olink Explore助力绘制非适宜环境温度下的人体血浆蛋白组健康图谱

气候变化被认为是人类面临的“最大健康威胁”，其机制是通过提高环境温度和极端天气事件，从而改变人群对非适宜环境温度（即炎热和寒冷）的暴露，这在全球范围内具有相关性。与工业化前水平相比，过去十年全球地表温度上升了1.1°C。多国生态研究确定了与最小日死亡率相关的不同适宜温度，这些温度因不同适应能力的人群而异，一般范围在18−25°C之间。2019年，根据短期健康影响的生态研究结果，非适宜环境温度估计导致超过500万人死亡。当北风呼啸或烈日炎炎时，我们的身体会迅速做出最直观的反应，比如打冷颤或流汗。除了这些直观的体感变化，环境温度还与人体生理机能和健康状况密切相关。非适宜环境温度往往是世界范围内主要疾病的诱发因素之一，然而，其背后的病理学机制却鲜有研究。

新文速递

详细解读

 ●949种蛋白表达受到温度影响

在所有滞后模型中，发现949种蛋白与环境温度显著相关。其中，387种（216种下调，171种上调）与寒冷相关；770种（656种下调，114种上调）与炎热相关。当温度高于中位参考温度（17.7°C）时，相关性基本呈线性；而低于参考温度时则呈非线性，并以5°C衰减，这也反映了供暖所带来的调节性影响。

有趣的是，208种蛋白对寒冷和炎热具有交叉影响。在最具统计学差异的显著蛋白中，SNED1、PARP1、STX7、SPINK6和SLURP1在寒冷时下调，同在炎热时上调；LRP1、CD69、SNAP23、CCL2和SRC在寒冷时上调，在炎热时下调；而HSPB6、MB、CD40LG、CRTAC1和NCS1则呈现与温度的U型关系。

在949种差异表达蛋白（DEPs）中，773种（占比81%）与基线收缩压（SBP）或突发缺血性心脏病（IHD）存在关联，其中153种为两者共同相关的差异蛋白。在773种相关蛋白中，有577种因炎热而下调，并与SBP和IHD呈正相关。在153种相互重叠的蛋白中，大部分在KEGG通路中具有显著性，涉及病毒蛋白与细胞因子、细胞因子受体相互作用通路、COVID-19、趋化因子信号、凝血级联反应和细胞因子受体相互作用等；在Reactome通路中，主要富集于止血、细胞外基质组织和信号转导等。

对153种重叠蛋白进行富集分析发现，其主要富集通路包括血小板激活、信号传导和聚集、脱颗粒、止血和趋化因子等。总体而言，血小板激活蛋白在寒冷时上调，炎热时下调；白介素信号蛋白在炎热时上调；而信号转导、血小板激活、信号传导和聚集、脂质代谢和动脉粥样硬化以及免疫系统相关蛋白则在炎热时下调。

DEPs与温度，SBP和IHD的相关性，top 10 KEGG和Reactome通路

●供暖影响与疾病相关通路分析

研究表明，使用供暖设备可将寒冷对蛋白影响减少50%。在CKB人群中，血压（BP）也呈现出类似的暴露-反应模式，且与温度具有线性相关性（当温度高于10°C时，温度每升高1°C，收缩压（SBP）下降0.6mmHg），这表明使用供暖设备的人群对寒冷的适应能力更强。

研究发现，超过80%的与温度相关的差异表达蛋白（DEPs）与SBP或IHD有关。这些重叠的DEPs包括趋化因子（如CCL2、CXCL5、CXCL3和PPBP）、酶（如MMP1和MMP7）、白介素（如IL22和IL15）等炎症免疫相关蛋白，它们与心血管疾病等多种疾病的发病机制密切相关。除了与SBP和血脂有关外，研究还发现一些温度相关蛋白也与其他多种疾病的发病机制有关。例如，SNED1是一种细胞外基质蛋白，在寒冷时下调，在炎热时上调，它被发现是乳腺癌转移的促进因子，并在一项西班牙的相关研究中得到了证实。