小鼠案例甄选｜Olink精准蛋白组学助力动物模型研究
文摘
科技
2024-07-25 08:00
上海
动物模型帮助研究者深入了解人类疾病的生物学基础至关重要，并能够推动转化医学研究，产生更加先进的治疗方法。Olink开发了专为小鼠设计的Olink Target 96 mouse exploratory 和专为小鼠细胞因子检测设计的Olink Target 48 Mouse Cytokine panel，能够同时测量92种蛋白或43种细胞因子。仅需1µL样品，在小鼠模型的纵向研究中尤为重要，且保留了PEA 技术的高特异性和高灵敏度等全面优势。两款产品能够帮助研究者全面了解小鼠免疫系统，实现深入的疾病模拟、纵向研究和转化研究。应用手册下载｜只需7步即可在1µL样品中可完成多重循环标志物设计检验接下来，小编准备了5篇典型案例，带大家一起回顾Olink 小鼠panel 是如何助力小鼠模型科学研究的。Science Translational Medicine （IF=17.1）![]()
研究目的：病毒介导的基因治疗在年轻小鼠的耳聋治疗中取得了一定的成功，但在成年小鼠中，由于解剖并发症，注射过程往往会对耳蜗造成损伤。该研究评估将基因载体注射到脑脊液中的可行性，以便通过耳蜗导水管将基因载体递送到耳朵。在该研究中，Olink被用于评估病毒载体是否在治疗小鼠耳蜗中引起炎症蛋白的局部诱导。
研究方法：用10 μL的AAV9-PHP B-CBA-VGLUT3-WPRE 或aCSF注射4周龄野生型小鼠，观察病毒是否引起小鼠耳部炎症。4周后在异氟醚麻醉下处死小鼠，将耳尽快冷冻于干冰和乙醇中。每只小鼠有1只耳蜗在25 μL RIPA 缓冲液中裂解并稀释10倍。![]()
研究结论：接受治疗小鼠耳朵内炎症蛋白无显著变化，且无明显副作用，表明脑脊液运输是将基因递送至成年小鼠内耳的可行途径。研究为以前被低估的基因治疗成年听力障碍的途径提供了证据。脑脊液输注基因疗法可促进遗传性先天性和进行性听力损失的治疗。
Nature Communication （IF=16.6）![]()
研究目的：机体的体重和脂肪质量处于稳态调节，通过激活影响能量摄入和能量消耗的反馈机制来抵消能量平衡的扰动。该文章采用灌胃过度喂养小鼠模型，研究调查与控制食欲抑制以抵消体重增加的稳态调节和反馈机制有关的因素。在该研究中，Olink被用于筛选与过度喂食相关的新型循环蛋白。研究方法：32周龄雄性C57BL6/J小鼠（n = 5对照；n = 5 过度喂养）。采集血液20μL，在过量喂养期第0、3、9和14天，以及在恢复期第15-22天每天测量葡萄糖、胰岛素和瘦素。使用Olink平台Target 96 mouse exploratory panel测量小鼠血浆中的蛋白质水平变化，共涵盖92种不同的蛋白质测定。![]()
热图显示对照组和ExpOF（过度喂养）小鼠在d14和d14 + 3时前20种受调节蛋白的平均变化研究结论：Olink靶向蛋白质组学揭示了与过度喂养有关的新型循环蛋白，包括蛋白酶豆科蛋白（LGMN）。重组LGMN可降低饮食诱导肥胖小鼠的体重和摄食量。对体重增加的保护还与下丘脑血管化的减少和产氧神经肽基因NPY和AGRP的持续表达减少有关，这表明下丘脑信号传导在过度进食后的稳态恢复中发挥了作用。
洗衣液对皮肤完整性和皮肤屏障的破坏研究研究目的：上皮屏障损伤与许多皮肤和黏膜炎症相关。通过对人上皮细胞进行气液界面培养，已证实洗衣液可影响上皮屏障功能。本研究旨在评估家用洗衣液在低浓度下对皮肤屏障完整性的体内影响。
研究方法：用两种不同稀释度的家用洗衣液处理C57BL/6小鼠背部皮肤。对暴露于清洁剂后24小时和72小时的小鼠皮肤活检样本进行了Olink多重蛋白质组学分析。收集小鼠皮肤切片，并将其转入适量预冷的T-PER™组织蛋白提取试剂中，提取液中添加蛋白酶抑制剂。进一步匀浆皮肤切片提取蛋白，分析获得的小鼠皮肤组织溶解产物。实验设计思路
研究结论：Olink蛋白质组学分析显示，去污剂处理普遍下调上皮细胞黏附分子、接触蛋白-1等细胞黏附相关蛋白，上调白细胞介素6、白细胞介素1 β等促炎蛋白。洗衣液及其主要成分SDS在小鼠模型和离体人皮肤中均可破坏表皮屏障。日常接触洗涤剂可能导致皮肤屏障破坏，并可能导致特应性疾病的发生。
Journal for Immunotherapy of Cancer （IF=8.7）![]()
研究背景：具有功能性免疫系统的小鼠同系模型是对新型免疫疗法进行临床前评估的重要工具。然而，不同模型之间的免疫应答差异很大，并且各模型的转化相关性尚未完全了解，这使得选择合适的临床前模型用于药物靶点验证具有挑战性。本研究试图在一些最常用的模型中确定免疫群体随时间推移发生的动力学变化，以更好地理解对免疫疗法产生应答的根本差异。
研究方法：利用流式细胞术、Olink蛋白分析、RT-PCR和RNAseq等方法，在常用的同基因模型中表征了肿瘤发展过程中免疫细胞群的动态变化。Olink蛋白分析用以纵向监测肿瘤对抗体治疗的反应，以了解治疗的药效学。小鼠肿瘤组织在RIPA缓冲液中裂解并稀释至1 ng/μL，裂解液进一步使用Olink 小鼠panel进行蛋白质相关检测。![]()
在CT-26同系肿瘤中，检查点抑制导致炎症和T细胞应答增强
研究结论：这种同系模型的纵向分析使每个模型的药效学时间点的选择依赖于感兴趣的免疫群体。此外，研究者确定了各模型中α-PD-L1和α-CTLA-4抗体联合治疗后免疫群体的变化，从而能够在各模型中为已知的免疫调节治疗制定基准。综上所述，本数据集将为免疫治疗组合的特征和最佳模型的选择提供一个框架，并为临床评估识别免疫治疗组合的应答和无应答提供潜在的生物标志物。黏多糖贮积症小鼠模型疾病病理学特征
Scientific Reports（IF=4.6）研究背景：黏多糖贮积症III B型（ MPSIII B）是一种罕见的、严重的儿童溶酶体贮积症，由溶酶体水解酶α-乙酰氨基葡萄糖苷酶功能完全丧失引起。功能性酶缺乏导致硫酸乙酰肝素在全身进行性蓄积，并触发一系列神经炎症和其他生化过程，最终导致青少年或青年期严重的精神损害和早死。在这项研究中，采用了一种系统的方法来表征MPS IIIB的经典小鼠模型。在疾病发展的前症状和早期症状阶段，以验证之前描述的表型，探索疾病病理的新机制，并发现MPS IIIB的生物标志物。研究方案：血清（n = 6/基因型）和CSF （n = 4/基因型）样本采集自4 ~ 5月龄的Naglu KO、杂合子和野生型同窝对照。此外，从4 - 5月龄小鼠采集的快速冷冻脑和肝组织样本（每种基质的基因型均为n = 3）中提取1 mg/mL蛋白裂解物，使用T-PER™组织蛋白提取试剂，根据制造商的替代基质指南添加蛋白酶抑制剂。使用Olink Target 96 Mouse exploratory panel进行以上不同样本类型分析。
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Olink精准蛋白质组表征小鼠血清，CSF以及脑组织，肝组织蛋白质组
研究结论：蛋白质组学分析显示，与对照组相比，MPSIII模型小鼠脑组织中有4种蛋白质差异表达（GFRA1, IL1A, PARP-1, PDGFB）， CSF中有3种蛋白质差异表达（EPO, TNFRSF11B, TPP1），肝脏中有3种蛋白质差异表达（AHR, FST, FOXO1），血清中有7种蛋白质差异表达（CPE, DLK1, DLL1,IL10, MIA, NOTCH3, SEZ6L2）。其他蛋白在两种或三种组织类型中均有差异表达，但只有CCL3和LGMN在所有检测的组织类型中均上调。CCL3参与小胶质细胞活化和外周炎性细胞向脑实质募集。CCL5在脑脊液和血清中也上调，提示其在免疫应答和细胞因子受体激活信号传导中发挥作用。以上案例研究显示了在一系列典型的小鼠模型研究中，使用Olink精准蛋白组学发现蛋白质生物标志物的潜力。仅需1 μL样品，即可检测多达92种蛋白，在一系列样品基质中都具有良好的可检出性。确定与疾病或疾病亚型相关的蛋白表达变化，或对药物治疗做出反应的蛋白表达变化，有助于揭示潜在的生物学机制和相关通路，为转化应用提供宝贵信息。所提供的案例还涉及除血浆之外的一系列不同的样品基质，显示了Olink用于广泛样本类型兼容性。使用Olink的小鼠panel有助于更透彻地表征小鼠模型，更好地理解病理生理过程和药物反应，提高从动物模型系统成功过渡到人类临床应用的机会。参考文献：
1. https://www.olink.com/content/uploads/2021/09/mouse-exploratory-application-examples.pdf
2. Mathiesen BK, et al. Delivery of gene therapy through a cerebrospinal fluid conduit to rescue hearing in adult mice3. Lund C, et al. Protection against overfeeding-induced weight gain is preserved in obesity but does not require FGF21 or MC4R.4. Rinaldi AO, et al. Household laundry detergents disrupt barrier integrity and induce inflammation in mouse and human skin.5. Taylor M, et al. Longitudinal immune characterization of syngeneic tumor models to enable model selection for immune oncology drug discovery.6. Petrova R et al. Disease pathology signatures in a mouse model of Mucopolysaccharidosis type IIIB. Olink Proteomics
Part of Thermo Fisher Scientific
Olink Proteomics创立于瑞典乌普萨拉，致力于突破蛋白检测在“多重能力/特异性”、“灵敏度”和“检测通量”等方面的综合瓶颈，进而实现超灵敏多重蛋白标志物检测、无偏靶向蛋白质组学和精准蛋白组学，以帮助蛋白标志物的发现、药物研发、转化医学、以及让“多组学整合”真正切实可行。
具体来说，我们基于专利PEA技术，秉承严谨和透明的科学精神，开发并充分验证了一系列开创性的Olink Panel。
这些Panel可赋能科学家，通过在1-6µl体液中精确检测15-5400+种生物标志物，更加充分地理解实时生物学。从而，借助多组学发现pQTL等创新药物靶点；筛选更好的疾病预测和预后标志物；理解药物作用的MoA, Safety, PK, PD, Dose；拓展已上市药物的适应症；开发伴随诊断；加速药物研发进程，降低药物研发成本；同时促进从临床科研到临床应用的转化；提高肿瘤等疾病早筛方法的灵敏度和特异性，并最终达致精准医学。
Olink现已覆盖100%主要信号通路，实现生物学意义上的超灵敏无偏靶向蛋白组学（兼容各种样本类型，对传统方法无法胜任的血浆血清等体液样本尤其适用）。
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