文章标题：APOA2: New Target for Molecular Hydrogen Therapy in Sepsis-Related Lung Injury Based on Proteomic and Genomic Analysis
中文标题：APOA2:基于蛋白质组学和基因组学分析的脓毒症相关肺损伤分子氢治疗新靶点
发表期刊：Int J Mol Sci
发表时间：2023年07月
影响因子：4.9/Q2
研究背景
研究方法
研究结果
1.蛋白质组学靶蛋白分析
下图显示脓毒症与对照组间112个蛋白上调，56个下调。筛选出H2+脓毒症/脓毒症间133个上调和30个下调蛋白。脓毒症和氢气处理对照组鉴定58个上调和28个下调蛋白。第一种方法鉴定22种蛋白，第二种方法选186种。维恩图）显示两组候选蛋白，三种蛋白进一步研究。
2.通路分析和 GO 分析
下图确定第1组3个KEGG通路：癌症转录失调、矿物质吸收和HIF-1信号通路。第2组（图3B）主要通路为补体和凝血级联反应及扩张型心肌病通路。GO分析显示，细胞外区域在两组细胞成分中富集，生物过程富集于对刺激和发育过程的反应。
3.差异表达基因分析
下图显示两组间无明显误差偏移，展示所有DEG的火山图和热图，脓毒症与对照组间有420个DEGs上调，192个下调，前100个显著DEG也展示其中。图4C在GSE23767中未见显著误差偏移。WGCNA分析验证数据可用性和良好聚类结果，合并前确定四种动态颜色，合并后确定三种。棕色模块与疾病和时间相关性最高，合并后棕色模块与疾病相关性仍最高。
导入mRNA和蛋白质符号至STRING数据库构建PPI网络，隐藏断开连接点。模块分析助选重要模块，从两PPI网络中筛高聚合模块。第1组模块分析筛出围绕Apoa2的模块，第2组筛出两模块，其中一模块与Apoa2相关，凸显其重要性。
HDL和脓毒症的双样本MR分析显示HDL在脓毒症中具保护作用（图6A），IVW模型p=0.015，OR(95%CI)=0.89(0.81–0.98)；权重中位数模型p=0.03，OR(95%CI)=0.85(0.74–0.99)。2型糖尿病和败血症的MR分析中，MR Egger和IVW模型均显著，MR Egger p=0.03，OR(95%CI)=1.02(1.00–1.04)；IVWp=0.006，OR(95%CI)=1.02(1.00–0.03)。药物靶标MR分析中，IVW p=0.03，β=−0.77，验证Apoa2 mRNA激活对脓毒症的保护作用。从eQTL数据集筛选225个mRNA Apoa2 SNP，SMR分析rs3924264与脓毒症性状相关性最强，确定Apoa2 mRNA与脓毒症共定位相关关系。
6.综合征 - 靶标和 pQTL MR 分析
从脓毒症数据集提取4个SNP评估Apoa2 mRNA对肺炎和心力衰竭影响。肺炎的Weight median和IVW模型显著，心力衰竭的体重中位数和IVW模型显著，pQTL和脓毒症的IVW模型显著。敏感性分析未发现多效性和异质性，表明Apoa2 mRNA与脓毒症相关综合征存在因果关系，可诱导不良结局。
免疫荧光实验显示脓毒症小鼠肺组织中Apoa2水平显著降低，H2干预后恢复。ELISA实验发现Apoa2蛋白水平在CLP模型后下调（p<0.05，n=10），H2处理后上调。结果表明H2干预可逆转脓毒症中Apoa2的负面变化，与蛋白质组学和转录组分析一致。
文章小结
本研究通过蛋白质组学和基因组学分析，揭示了Apoa2作为分子氢治疗脓毒症相关肺损伤的新靶点。利用SMR和共定位分析，确定Apoa2与脓毒症的因果关系。进一步的双样本MR分析显示，Apoa2在脓毒症、肺炎和心力衰竭中具有保护作用。免疫荧光和ELISA实验验证了Apoa2在脓毒症小鼠中的表达变化，H2干预可逆转其负面效应。这些发现为分子氢治疗脓毒症提供了新的潜在靶点和机制。对这种思路感兴趣的老师，欢迎联系小编！
