论如何不错过明年国自然!中性粒细胞陷阱会带你突出重围!哈医大李永利团队“NETs +单细胞”干湿结合完爆9分+Q1牛刊!

学术   2024-10-13 19:00   上海  

哈喽啊!各位亲爱的小伙伴们!最近南方地区台风、暴雨肆虐,在海南、广东等地的小伙伴出门一定要注意安全呀!要是外头暴雨太大应尽量呆在室内!话说回来,今天小云又给大伙找来了国自然热门选题方向——中性粒细胞陷阱的发文思路!

今天的例文来自于哈尔滨医科大学的李永利教授团队,该团队于8月1日在《Experimental & Molecular Medicine》期刊(IF=9.5, JCR Q1)上发表了题为《Neutrophil extracellular traps mediate the crosstalk between plaque microenvironment and unstable carotid plaque formation》的文章!文中的亮点不少!给大伙简要分析分析!
首先,作者团队的选题十分亮眼!中性粒细胞陷阱(NETs)是中性粒细胞在激活后释放的一种细胞外结构,主要由DNA骨架和多种颗粒蛋白组成,具有捕获和杀灭病原体的能力。近年来研究发现,中性粒细胞陷阱与多种疾病进展、肿瘤免疫逃逸、肿瘤转移等生物机制高度相关因此,十分看好该选题的研究前景!对国自然相关课题感兴趣的朋友可以留意!
其次,作者团队在文中所使用的生信思路也值得大伙学习借鉴!在本文中,作者团队从GEO数据库中收集了不稳定斑块相关的基因表达数据,并使用细胞间通讯分析、WCGNA分析、xCell 评分、PPI网络分析、GSEA分析等生信方法开展了后续研究。随后,作者团队还使用了体外实验(WB分析、免疫共沉淀分析)、小鼠模型进一步验证了生信分析结果,大大提高了文章结果的可信度!PS:不知道用什么生信创新方法?生信跑统计学分析时电脑无故卡住?快来联系这里不仅有专业的生信团队,更有一流的生信服务器供您使用!包您满意!

定制生信分析

云服务器租赁

(加微信备注99领取试用)

题目:中性粒细胞胞外陷阱介导斑块微环境和不稳定颈动脉斑块形成之间的串扰
杂志:Experimental & Molecular Medicine
影响因子:9.5
发表时间:2024年8月
研究背景
不稳定的颈动脉动脉粥样硬化斑块与多种炎症介质激活相关,这些介质诱导循环血液中的中性粒细胞释放NETs。尽管NETs在动脉粥样硬化斑块形成中的作用已被认识,但NETs如何影响斑块微环境并促成不稳定颈动脉斑块的具体机制尚不清楚。本研究旨在阐明髓样分化蛋白1(MD-1, LY86)诱导的NETs在不稳定斑块形成和斑块微环境间交互作用中的角色。
数据来源
研究思路   
主要结果
1、与不稳定颈动脉斑块相关的生物标志物的生物信息学分析
在通过分批处理合并两个数据集后,作者团队使用 PCA 方法对样本进行聚类方向(图1A)。通过比较不稳定和稳定的颈动脉斑块组,作者一共共鉴定出 146 个差异表达基因 (DEGs)。此外,作者对 p.adjust < 0.05 且 q.value < 0.2 的基因进行差异表达基因的 GO 分析。根据 BP 富集分析,差异表达基因主要参与白细胞游荡、对炎症反应的调节作用、免疫效应过程的调节和中性粒细胞活化(图1D)。此外,作者定量评估了 64 种免疫细胞和基质细胞的富集、细胞类型和富集评分(图 1E)。稳定型斑块组和不稳定型斑块组的 xCell 评分显示,不稳定型斑块组树突状细胞、ECs、巨噬细胞和周细胞的基因特征表达上调。相比之下,稳定斑块组中成纤维细胞和平滑肌细胞特征基因的表达上调。
图1 基于共表达网络结合免疫浸润相关性分析的 DEGs 筛选
2、枢纽基因的选择和鉴定
作者团队从紫色模块中鉴定了 1723 个基因并进行了GO分析,结果显示,这些基因主要参与中性粒细胞活化、中性粒细胞激活参与免疫反应、中性粒细胞介导的免疫、中性粒细胞脱颗粒等(图2A-D)。随后,为了确定57 个共享基因之间的相互作用,作者团队根据文库使用 STRING 构建了一个 PPI 网络,并使用 Cytoscape 软件对其进行可视化(图2E)。基于 MCODE 和 cytoHubba 的 MCC 算法,从核心模块中筛选出前 10 个基因 (FCGR2B、TYROBP、CCR1、ITGB2、C3AR1、IL10RA、LY86、C1QA、CSF2RB 和 CSF1R)。
图2 使用与样本性状相关的关键模块化行对枢纽基因进行富集分析和筛选
3、MD-1 诱导 NETs 形成
从健康志愿者的外周血中分离出中性粒细胞并进行了鉴定(图3A),根据细胞仪数据,代表性图像显示活力范围为 82.1–97.7%。为了研究 MD-1 对 NETs 形成的影响,作者团队用不同浓度和不同持续时间的 MD-1 处理中性粒细胞和对照组(图2B)。结果表明,MD-1 诱导的 NETs 的形成与浓度和时间有关。此外,作者还研究了 TLR4 在 MD-1 诱导的 NET 形成中的作用。作者团队进行了 co-IP 测定分析,发了MD-1 与中性粒细胞上的 TLR4 共沉淀关系(图3)。
图3  MD-1 诱导 NETs 的形成
4、激活 Toll 样受体信号通路是 MD-1 诱导的 NET 形成所必需的
八张免疫荧光图中的每组对应于 75 ng/ml MD-1 诱导后和添加 7 种不同途径抑制剂后 NET 的定量。而NETs 的特异性结构由网状 DNA 丝(蓝色)的突出性和软件进行的细胞质颗粒蛋白 MPO(红色)的定量来确定(图4A-B)。此外,作者发现,IRAK1/IRAK4、p38 MAPK 和 ERK1/2 的磷酸化被 TAK-242、ST2825 或 IRAK1-4 抑制剂消除。C25-140 抑制剂还消除了 p38 MAPK 和 ERK1/2 磷酸化。结果表明,Toll 样受体信号通路是一种细胞内信号通路,对 MD-1 诱导的 NETs 的形成至关重要(图4)。
图4 MD-1 通过 Toll 样受体通路诱导 NETs 的形成
5、MD-1 诱导 NETs 的形成,随后增加小鼠颈动脉斑块内的新生血管形成,从而破坏动物模型中颈动脉斑块的稳定性
为探讨 MD-1 对小鼠模型中 NETs 形成的调控作用,采用 ELISA 法测定每组小鼠血浆中 NETs 水平。结果显示,MD-1 组和 MD-1&TNP-470 组 NETs 的表达水平显著高于 MD-1&DNase I 组和对照组(图5)。为了探讨 MD-1 诱导的 NETs 产生对颈动脉斑块的影响,作者团队对小鼠颈动脉斑块进行了 HE 、油红 O 和 Masson 三色染色,以评估斑块稳定性。作者发现, HE 染色显示各组小鼠颈动脉内膜弥漫性增厚,均形成典型的动脉粥样硬化斑块,MD-1 组颈动脉斑块沉积物的大小显著大于其他组。与 MD-1 组相比,MD-1&DNase I 和 MD-1&TNP-470 组斑块大小显著减小(图5)。
图5 MD-1 诱导的 NETs 产生对 ApoE 小鼠动脉粥样硬化不稳定斑块形成的影响
文章小结
在这项研究中,作者采用生物信息学来预测与颈动脉不稳定斑块发展相关的关键基因。作者团队的研究结果表明,MD-1 (LY86) 是一种敏感的炎症生物标志物,可诱导中性粒细胞产生 NETs。认为,作者团队在文中所应用的生信方法(WCGNA分析、xCell 评分、PPI网络分析等)的可复性都十分不错,值得大伙借鉴!PS:看完这篇优秀的国自然相关生信分析,不知道屏幕前的你是否心动了呢?如果你有什么好的想法快来联系呦!将第一时间给予您帮助!晚了可能就被别人捷足先登了!

定制生信分析


云服务器租赁

热点推荐

孟德尔随机化

临床公共数据分析

单细胞测序

肿瘤免疫与微环境

机器学习

单基因分析

生信云服务器

代码合集(点击查看)

培训班系列(点击查看)

云生信学生物信息学
专注生信10余年,原创文章数千篇; 公号资料免费领,寻求服务找小云; 长期学习加关注,生信干货更不停。
 最新文章