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盘点医学高分文章

本期软文小编整理了今年以来天昊生物合作客户的医学方向部分高分文章，涵盖了基因组、转录组、表观组和微生物组等多组学方向。

项目文章导览：

1：肝癌中内含子区域增强子变异重要功能

2：机械力促进骨形成机制

3：细菌绝对定量发现骨坏死相关重要菌群

4：扩增子测序发现改善慢性肾病的重要菌群

5：环境暴露的表观遗传重塑影响了肝脂代谢

6：子痫前期表观调控介导非编码RNA的影响

7：外泌体circRNA在结直肠癌中的重要作用

01

肝癌中内含子区域增强子变异重要功能

英文题目：An enhancer variant at 16q22.1 predisposes to hepatocellular carcinoma via regulating PRMT7 expression

中文题目：16q22.1的增强子变异可通过调节PRMT7的表达诱发肝细胞癌

发表期刊：Nature Communications

影响因子：17.694（中科院分区：综合性1区Top）

发表时间：2022年3月9日

天昊服务：专利技术iMLDR^®多重SNP分型

研究摘要：大多数癌症致病变异存在于基因调控元件中，如增强子。然而，增强子变异易导致肝细胞癌（HCC）仍未报道。本研究通过对11958个个体的三阶段关联研究，对HCC易感增强子变异进行了全基因组调查，并鉴定出rs73613962（T > G）位于PRMT7内含子区16q22.1，是HCC的易感位点（OR = 1.41，P = 6.02 × 10−10）。增强子双荧光素酶分析表明rs73613962所在区域具有等位基因特异性增强子活性。CRISPR-Cas9/dCas9实验进一步支持该区域调控PRMT7表达的增强子活性。从机制上讲，转录因子HNF4A与该增强子区域结合，偏好于风险等位基因G，促进PRMT7的表达。PRMT7上调有助于体外、体内和临床HCC相关表型，可能是通过影响p53信号通路。肝癌发病机制的这一概念可能为肝癌的预防/治疗打开一扇有希望的窗口。

摘自原文图1 增强子变异rs73613962的发现

02

机械力促进骨形成机制

英文题目：Mechanical force promotes dimethylarginine dimethylaminohydrolase 1-mediated hydrolysis of the metabolite asymmetric dimethylarginine to enhance bone formation

中文题目：机械力促进二甲精氨酸二甲氨基水解酶1介导的代谢产物不对称二甲基精氨酸水解增强骨形成

发表期刊：Nature Communications

影响因子：17.694（中科院分区：综合性1区Top）

发表时间：2022年1月10日

天昊服务：SNaPshot SNP分型技术

研究摘要：机械力对骨骼的发育和重塑至关重要。本文报道了机械力通过调节成骨细胞中水解酶二甲精氨酸二甲氨基水解酶1（Ddah1）的表达来调节代谢物不对称二甲基精氨酸（ADMA）的产生。Ddah1基因-394 4N缺失/插入多态性的存在和较高的血清ADMA浓度与骨密度呈负相关。Ddah1的整体或成骨细胞特异性缺失导致ADMA水平升高，但骨形成减少。进一步的分子研究揭示了机械刺激增强了TAZ/SMAD4诱导的Ddah1转录。在成骨细胞系细胞中，Ddah1的缺失对机械刺激相关的骨形成没有反应。综上所述，该研究揭示了机械力能够下调ADMA以促进骨形成。

03

细菌绝对定量发现骨坏死相关重要菌群

英文题目：Glucocorticoid-induced loss of beneficial gut bacterial extracellular vesicles is associated with the pathogenesis of osteonecrosis

中文题目：糖皮质激素诱导的肠道有益菌胞外囊泡的减少与骨坏死发病相关

发表期刊：Science Advances

影响因子：14.957（中科院分区：综合性1区Top）

发表时间：2022年4月13日

天昊服务：微生物Accu16S^®细菌绝对定量测序及相关分析

研究摘要：股骨头坏死（ONFH）通常发生在糖皮质激素（GC）治疗后。肠道菌群（GM）参与调节宿主健康，其组成可通过GC改变。本研究表明，与健康小鼠同窝饲养或移植正常小鼠的GM可减弱GC诱导的ONFH。16S rRNA基因测序显示，与健康小鼠同窝饲养可以挽救GC诱导的肠道动物乳杆菌（L. animalis）的减少。口服补充L. animalis可通过增加血管生成、增强成骨和减少细胞凋亡来缓解GC诱导的ONFH。L. animalis细胞外囊泡含有丰富的功能蛋白，可进入股骨头发挥促血管生成、促成骨和抗凋亡作用，而GC暴露后其丰度降低。这项研究表明，GM通过转移细菌囊泡参与保护股骨头，L. animalis及其囊泡的丢失与GC诱导的ONFH的发生有关。

摘自原文图3 绝对定量技术发现了关键的L. animalis

04

扩增子测序发现改善慢性肾病的重要菌群

英文题目：Faecalibacterium Prausnitzii Attenuates CKD via Butyrate-Renal GPR43 Axis

中文题目：普拉梭菌通过丁酸-肾GPR43轴减轻慢性肾病

发表期刊：Circulation Research

影响因子：23.213（中科院分区：医学1区Top）

发表时间：2022年9月27日

天昊服务：16S扩增子测序技术

研究摘要：尽管有现有的临床管理策略，慢性肾脏疾病（CKD）在全球范围内发病率和死亡率都很高，这需要新的解决方案。CKD中宿主-微生物相互作用与普拉梭菌缺失曾被报道。然而，关于普拉梭菌是否和如何可以作为一种益生菌治疗CKD的机制仍不清楚。本研究评估了2个独立CKD人群的微生物组成，以寻找任何潜在的益生菌。接下来，研究了在小鼠CKD模型中补充这种益生菌是否可以恢复肠道-肾脏稳态，并通过其抑制肾脏炎症、改善肠道通透性和肾功能的效果进行监测。后，研究了益生菌诱导的有益结果的分子机制。在西方（n=283）和东方（n=75）CKD患者中，作者观察到普拉梭菌的显著缺失。补充普拉梭菌可减轻CKD小鼠的肾功能障碍、肾脏炎症，并降低血清中各种尿毒症毒素的水平。这些都与改善的肠道微生物生态和肠道完整性相结合。此外，还证实了普拉梭菌衍生的丁酸盐对肾脏的有益作用是通过G蛋白偶联受体（GPR）-43诱导的。通过使用小鼠CKD模型，发现了普拉梭菌在CKD患者肾功能恢复中具有新的有益作用，这至少部分归因于肾脏中丁酸盐介导的GPR-43信号。该研究为利用普拉梭菌治疗CKD的潜力提供了必要的基础。

05

环境暴露的表观遗传重塑影响了肝脂代谢

英文题目：DNA hydroxymethylation reprogramming of β-oxidation genes mediates early-life arsenic-evoked hepatic lipid accumulation in adult mice

中文题目：β-氧化相关基因羟甲基化修饰介导了成年小鼠早期砷诱发的肝脏脂质积累

发表期刊：Journal of Hazardous Materials

影响因子：14.224（中科院分区：环境1区Top）

发表时间：2022年2月18日

天昊服务：多重目的区域甲基化和和羟甲基化测序专利技术

研究摘要：代谢紊乱正在成为危害各国公众健康的流行病。环境因素是代谢障碍增多的主要原因。先前的研究表明，DNA甲基化是一种潜在的机制。近年来，DNA羟甲基化也是表观遗传重编程的一个稳定标记。因此，本研究旨在研究DNA羟甲基化是否介导了早期生活环境应激引起的成年代谢紊乱。小鼠在怀孕期间口服砷，结果发现，早期生活中的砷暴露可诱导葡萄糖耐受不良和成年后的肝脂质积累。在成年期，砷暴露改变了表观遗传重编程和脂质代谢相关基因的表达，包括β氧化特异性基因。有趣的是，早期生活中的砷暴露通过减少发育中的肝脏β氧化相关基因的DNA羟甲基化修饰部分改变了肝脂代谢的表观遗传重编程。从机制上讲，早期砷暴露通过下调发育中的肝脏中的异柠檬酸脱氢酶和减少α-酮戊二酸含量来抑制TET活性。此外，早期砷暴露抑制TET1与发育中的肝脏富含CpG的β氧化相关基因片段的结合。本研究为早期环境应激通过改变肝脏DNA羟甲基化重编程导致晚年代谢障碍提供了新的证据。

摘自原文图4 肝脏脂质代谢特异性基因的甲基化和羟甲基化结果

06

子痫前期表观调控介导非编码RNA的影响

英文题目：A novel regulatory mechanism network mediated by lncRNA TUG1 that induces the impairment of spiral artery remodeling in preeclampsia

中文题目：lncRNA TUG1介导的新调控机制网络诱导子痫前期螺旋动脉重构损伤

发表期刊：Molecular Therapy

影响因子：12.91（中科院分区：医学1区Top）

发表时间：2022年4月

天昊服务：多重目的区域甲基化测序专利技术

研究摘要：子痫前期（PE）与产妇和胎儿围产期的发病率和死亡率有关，它带来了巨大的痛苦，并在全世界造成了经济负担。子宫螺旋动脉重塑的失败可能与滋养层细胞功能异常有关，并导致PE的发生和发展。长链非编码RNA（lncRNA）异常表达与子宫螺旋动脉重构失败有关。然而，在PE中lncRNA表达的调控还不明确。该研究报道了缺氧诱导的miR-218通过靶向FOXP1抑制lncRNA TUG1的表达。进一步的RNA测序和机制分析显示，沉默TUG1通过与细胞核中的SUV39H1结合，增加了DNA去甲基化酶TET3和增殖相关的DUSP家族，包括DUSP2, DUSP4和DUSP5的表达。此外，TUG1通过TET3介导的表观遗传机制在体外调控DUSP家族。综上所述，当前研究结果揭示了一个由TUG1介导的新的调节网络，它是PE发病机制的基本决定因素，调节细胞生长，并可能调控其他疾病的发生和发展。

摘自原文图3目的区域甲基化测序结果

07

外泌体circRNA在结直肠癌中的重要作用

英文题目： Exosomal circLPAR1 functions in colorectal cancer diagnosis and tumorigenesis through suppressing BRD4 via METTL3–eIF3h interaction

中文题目：外泌体circLPAR1通过METTL3-eIF3h相互作用抑制BRD4，在结直肠癌的诊断和肿瘤发生中发挥作用

发表期刊：Molecular Cancer

影响因子：41.444（中科院分区：医学1区Top）

发表时间：2022年2月14日

天昊服务：转录组测序

研究摘要：外泌体已成为多种癌症的重要生物标志物，含有丰富的环状RNA（circRNAs）。然而，外泌体circRNAs用于结直肠癌（CRC）诊断的潜力及其作用的分子机制尚不清楚。通过RNA测序、exoRBase数据库和组织芯片技术鉴定CRC特异性外泌体circRNAs。在无癌对照、癌前个体、CRC患者和其他类型癌症患者中评估血浆外泌体circRNAs的诊断性能。相应的生物学功能主要通过circRNA pull-down、蛋白质组学分析和RNA免疫沉淀分析评估细胞和小鼠模型。结果发现CircLPAR1被包裹在外泌体中，具有较高的稳定性和可检测性，在CRC发展过程中，其在血浆外泌体中的表达明显降低，但术后恢复。外泌体circLPAR1在CRC诊断中表现出癌症特异性，并将诊断性能提高到ROC曲线下面积0.875，这是通过与常见临床生物标志物CEA和CA19-9结合分析得出的结果。此外，circLPAR1在CRC组织中表达下调，并与总生存率相关。机制上，外泌体circLPAR1被CRC细胞内化，并抑制肿瘤生长，可能是因为外泌体circLPAR1直接与eIF3h结合，特异性抑制METTL3-eIF3h相互作用，减少癌基因BRD4的翻译。这项综合研究强调血浆外泌体circLPAR1在结直肠癌诊断中是一个有前途的预测因子，并描述了其对结直肠癌发生的生物学调控。本研究为临床早期诊断和疾病发展的发病机制提供了新的视角。

摘自原文图1 关键circRNA的发现