本期收录了近期关于转录组多组学技术在癌症研究中的应用相关高分文章。

 

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1 .人脂肪间干细胞外泌体可以抑制PI3K/Akt/mTOR通路和重塑胆碱代谢改善肝纤维化

 

文章标题：Exosomes derived from human adipose mesenchymal stem cells ameliorate hepatic fibrosis by inhibiting PI3K/Akt/mTOR pathway and remodeling choline metabolism

发表期刊：Journal of Nanobiotechnology

影响因子：10.2

中科院分区：1区

发表时间：2023.1

• 摘要

肝纤维化是一种慢性肝病，目前，尚无有效的肝纤维化标准治疗法。研究表明人脂肪间充质干细胞（hADMSCs-Exo）的外泌体对肝脏疾病显示出显著的治疗作用，本文研究了hADMSCs-Exo在体外和体内的抗纤维化功效，并通过转录组学和代谢组学分析确定了重要的代谢变化和详细机制。研究发现hADMSCs-Exo可以通过加重细胞凋亡和阻断G1期来抑制活化的肝星状细胞的增殖，在体外有效抑制促纤维化蛋白和上皮到间充质转化（EMT）的表达。此外，在肝硬化小鼠模型中，它可以显着阻断胶原沉积和EMT过程，改善肝功能并减少肝脏炎症。组学分析表明，hADMSCs-Exo抗肝纤维化的关键机制是抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路，影响脂质代谢中代谢产物的变化，主要调节胆碱代谢。由hADMSCs-Exo激活的CHPT1促进了囊泡膜的形成和维持。研究表明，hADMSCs-Exo可以减弱肝星状细胞活化并抑制肝纤维化的进展，这说明hADMSCs-Exo具有治疗肝纤维化和其他顽固慢性肝病的巨大潜力。
 

 

2 .通过构建功能基因和代谢产物的交互网络，揭示诱导结直肠癌细胞迁移的相关细胞机制
 

 

文章标题：Constructing interactive networks of functional genes and metabolites to uncover the cellular events related to colorectal cancer cell migration induced by arsenite

发表期刊：Environment International

影响因子：11.8

中科院分区：1区

发表时间：2023.4

• 摘要

（iAsIII）诱导的肿瘤细胞迁移与癌症的发展密切相关。然而，暴露于iAsIII的迁移性人类细胞的转录组和代谢特征未见其报道。在此，我们采用了多组学方法来构建暴露于iAsIII的人类结直肠癌（DLD-1）细胞的功能基因和代谢物的互动网络。研究表明在iAsIII处理后，ZEB1和SLUG蛋白的表达明显上调，而CRB2的表达则下调（P < 0.05），表明上皮细胞向间质转化（EMT）的开始。同时，在iAsIII处理下，整合素和胶原蛋白介导的生物粘附力被SLUG增强。基质金属肽酶（MMP）基因的表达受到iAsIII的促进，此外，这些基因具有降解细胞外基质的功能。谷氨酰胺的代谢会受到iAsIII的干扰，而补充谷氨酰胺又能有效地促进DLD-1细胞的运动。总而言之，iAsIII可以通过一系列的细胞活动促进DLD-1细胞迁移，包括EMT激活、细胞粘附性改变、MMP依赖性基质降解，同时伴随着谷氨酰胺的代谢。
 

 

3 .类维生素A在天冬酰胺酶相关性胰腺炎中的治疗作用

 

文章标题：A systems approach points to a therapeutic role forretinoids in asparaginase-associated pancreatitis

发表期刊：Science Translational Medicine

影响因子：17.1

中科院分区：1区

发表时间：2023.3

• 摘要

根据胰腺炎威胁生命并导致大量死亡，急性淋巴细胞白血病（ALL）是儿童和青少年最常见的癌症，天冬酰胺酶是当前治疗ALL的药物之一。然而，治疗过程中存在多种药物不良反应，其中最典型的就是天冬酰胺酶相关性胰腺炎（AAP），本研究采用多组学方法来确定影响天冬酰胺酶相关性胰腺炎（AAP）的因素。转录组数据分析表明：天冬酰胺酶诱导的基因特征可能会被维甲酸（维生素A及其类似物）逆转。此外，我们还对24例发生胰腺炎的ALL受试者（患者）和26例未发生胰腺炎的ALL受试者（对照）在一次天冬酰胺酶暴露前后的血浆样本进行了全面代谢组学筛查。结果显示，病例的血浆中的类胡萝卜素含量低于对照组。对30天膳食记录显示，患者从膳食中摄入的维生素A少于对照组。在小鼠中，仅给予天冬酰胺酶就足以减少循环和肝脏中的视黄醇。基于这些数据，可以认为循环中的类视黄醇可保护胰腺炎症，而天冬酰胺酶可减少循环中的类视黄醇。此外，我们还发现，当膳食中维生素A摄入量减少时，AAP更易发生。
 

 

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参考文献

Zhang Z, Shang J, Yang Q, Dai Z, Liang Y, Lai C, Feng T, Zhong D, Zou H, Sun L, Su Y, Yan S, Chen J, Yao Y, Shi Y, Huang X. Exosomes derived from human adipose mesenchymal stem cells ameliorate hepatic fibrosis by inhibiting PI3K/Akt/mTOR pathway and remodeling choline metabolism. J Nanobiotechnology. 2023 Jan 25;21(1):29. doi: 10.1186/s12951-023-01788-4. PMID: 36698192; PMCID: PMC9878808

Zhang R, Sun J, Tu L, Lu W, Li Y, Luan T, Chen B. Constructing interactive networks of functional genes and metabolites to uncover the cellular events related to colorectal cancer cell migration induced by arsenite. Environ Int. 2023 Apr;174:107860. doi: 10.1016/j.envint.2023.107860. Epub 2023 Mar 21. PMID: 36989763.

Tsai CY, Saito T, Sarangdhar M, Abu-El-Haija M, Wen L, Lee B, Yu M, Lipata DA, Manohar M, Barakat MT, Contrepois K, Tran TH, Theoret Y, Bo N, Ding Y, Stevenson K, Ladas EJ, Silverman LB, Quadro L, Anthony TG, Jegga AG, Husain SZ. A systems approach points to a therapeutic role for retinoids in asparaginase-associated pancreatitis. Sci Transl Med. 2023 Mar 15;15(687):eabn2110. doi: 10.1126/scitranslmed.abn2110. Epub 2023 Mar 15. PMID: 36921036; PMCID: PMC10205044.

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