跨组织蛋白质组学分析
鉴定 APOE ε4 携带者在外周和中枢组织中的免疫相关蛋白特征,并验证其与 AD 诊断无关。
对 GNPC 队列血浆(n=9028)和 CSF(n=1099)样本使用 SomaScan 7k 检测蛋白质,对 AMP-AD 队列 dlPFC(n=720)和 STG(n=105)样本使用 TMT 质谱检测蛋白质。通过互信息特征选择、CART 和随机森林分类、通路富集分析及细胞类型富集分析鉴定与 APOE ε4 相关的蛋白。
Cross-tissue immune profiling of APOE ε4 reveals early dysregulation in Alzheimer's disease
包含多队列蛋白质组学分析、患者来源皮层类器官模型及饮食干预试验,至少两个独立证据层级,并包含功能验证和机制验证。
GNPC 队列血浆和 CSF 样本 AMP-AD 队列脑组织(dlPFC 和 STG) 患者 iPSC 来源皮层类器官 TDAD 临床试验血浆样本
APOE ε4 基因型(杂合子或纯合子) 蛋白质组学平台(SomaScan 7k 或 TMT) 皮层类器官供体 APOE 基因型(ε3/ε4 与 ε3/ε2) 生酮饮食干预时间(12 周) 生酮饮食组参与者 APOE ε4 携带者比例(n=9/15)
提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
鉴定 APOE ε4 携带者在外周和中枢组织中的免疫相关蛋白特征,并验证其与 AD 诊断无关。
对 GNPC 队列血浆(n=9028)和 CSF(n=1099)样本使用 SomaScan 7k 检测蛋白质,对 AMP-AD 队列 dlPFC(n=720)和 STG(n=105)样本使用 TMT 质谱检测蛋白质。通过互信息特征选择、CART 和随机森林分类、通路富集分析及细胞类型富集分析鉴定与 APOE ε4 相关的蛋白。
验证 APOE ε4 免疫表型是否在患者来源的体外模型中重现,并确定其与 AD 病理出现的时间关系。
从一例 APOE ε4 携带者(ε3/ε4)和一例非携带者(ε3/ε2)的皮肤成纤维细胞生成 iPSC,分化并整合小胶质细胞到皮层类器官中。在 4 周和 8 周龄时,通过免疫荧光检测 p-tau217 和 Aβ 积累,通过 ELISA 检测分泌的 Aβ42/40 和 p-tau217,并使用无标记质谱进行蛋白质组分析。
测试 APOE ε4 相关促炎免疫表型是否可通过 12 周医疗生酮饮食调节。
对 15 名轻度 AD 患者(9 名 APOE ε4 携带者,6 名非携带者)进行 12 周医疗生酮饮食干预,在基线和终点收集血浆,使用 SomaScan 7k 检测蛋白质,分析 APOE ε4 携带者与非携带者之间的差异表达蛋白及通路富集。
按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| iPSC 重编程 | CytoTune-iPSC 2.0 Sendai 重编程试剂盒 | Thermo Fisher Scientific | A16517 |
| 细胞培养 | Matrigel | Corning | 356234 |
| StemFlex 培养基 | Gibco | A3349401 | |
| 青霉素-链霉素 | Gibco | 15140122 | |
| iPSC 传代 | ReLeSR | StemCell Technologies | 15140122 |
| Y-27632 | StemCell Technologies | 72302 | |
| iPSC 分化为造血祖细胞 | STEMdiff 造血试剂盒 | StemCell Technologies | 5310 |
| 小胶质细胞分化 | STEMDiff 小胶质细胞分化培养基 | StemCell Technologies | 100-0019 |
| 小胶质细胞成熟 | BrainPhys 培养基(含 N2-A 和 SM1 补充剂) | StemCell Technologies | 05793 |
| 类器官培养 | 超低吸附培养皿 | Corning | 3261 |
| 冷冻保存 | 甘油 | Sigma-Aldrich | G5516 |
| 乙二醇 | Sigma-Aldrich | 324558 | |
| 免疫荧光封闭 | 驴血清 | Sigma-Aldrich | D9663 |
| 免疫荧光透化 | Triton X-100 | Sigma-Aldrich | #X100 |
| 免疫荧光封片 | NucBlue Live ReadyProbes | Invitrogen | R37605 |
| ProLong Gold AntiFade(含 DAPI) | Invitrogen | P36931 | |
| 成像前组织透明化 | CytoVista 3D 细胞培养透明化试剂 | Invitrogen | V11315 |
| ELISA 检测 Aβ | 人 Aβ40 ELISA 试剂盒 | Thermo Fisher Scientific | KHB3481 |
| 人 Aβ42 ELISA 试剂盒 | Thermo Fisher Scientific | KHB3544 | |
| ELISA 检测 p-tau217 | 人 p-tau217 ELISA 试剂盒 | Cell Signaling Technology | 59672 |
| 蛋白质定量 | Pierce BCA 蛋白质定量试剂盒 | Thermo Fisher Scientific | 23225 |
| 蛋白质提取 | 正十二烷基-β-D-麦芽糖苷(DDM) | -- | -- |
| 三乙基碳酸氢铵(TEAB) | -- | -- | |
| 三(2-羧乙基)膦(TCEP) | -- | -- | |
| 蛋白质消化 | LysC | WAKO Fujifilm | -- |
| 胰蛋白酶 | Sigma | trypzean | |
| 质谱分析 | 液相色谱-串联质谱系统 | Thermo Fisher Scientific | -- |
| Vanquish Neo 系统 | Thermo Fisher Scientific | -- | |
| Astral Orbitrap 质谱仪 | Thermo Fisher Scientific | -- | |
| 质谱分离 | Pepmap Neo C18 捕集柱 | Thermo Fisher Scientific | -- |
| Pepmap C18 EASY-spray 色谱柱 | Thermo Fisher Scientific | -- | |
| 成像 | Nikon TI2-E 倒置显微镜 | Nikon | -- |
| Yokagawa CSU-W1 转盘共聚焦显微镜 | Yokagawa | -- | |
| Hamamatsu Fusion BT 相机 | Hamamatsu | -- | |
| Marianas 3i 转盘共聚焦显微镜 | 3i | -- | |
| 图像分析 | Fiji ImageJ | -- | -- |
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| 跨组织蛋白质组学分析 | 血浆、CSF、dlPFC、STG 的样本量和 APOE ε4 携带状态 阅读提示:Table S1 和 S2,以及方法 2.1.1 和 2.1.2 |
| 皮层类器官生成 | 供体 APOE 基因型(ε3/ε4 与 ε3/ε2),年龄和性别 阅读提示:方法 2.1.3 和 2.2 |
| 生酮饮食干预 | 参与者数量(n=15),APOE ε4 携带者比例,饮食干预时间(12周) 阅读提示:方法 2.1.4 和 Table S3 |