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这篇文章是江苏大学团队发表的研究论文，主要以糖尿病大血管病为研究对象，并从结合转录组和代谢组的角度来看，证明了糖尿病血管中激活的代谢途径以及参与糖尿病代谢重编程的关键基因。该研究内容丰富，结果稳定可靠，快跟着馆长一起来看看吧，说不定你会得到意想不到的启发哦~
1. 研究选题新颖：本研究首次构建了整个胫前动脉的空间基因代谢图谱，揭示了糖尿病大血管疾病血管钙化特征、SMCs表型转化趋势以及转化网络。
2. 空间转录组+代谢重编程：该CP组合已成为当前生命科学/基础医学研究的一大热点，不仅博审稿人眼球，还可以研究从转录到下游代谢调控的时空变化，更有利于我们从多组学角度，去全面解析基因-代谢调控机制。（PS：话题选的好，高分少不了！馆长这里还有很多的热点思路，你不来试试嘛~）
3. 研究结果可靠：本研究采用多组学数据整合揭示了糖尿病大血管病的代谢物和基因特征，构建了组织-代谢基因-代谢物-代谢途径的网络图谱，为后续糖尿病大血管病的研究和探索提供了坚实的基础。
PS：空间转录组+代谢重编程的组合话题爆火，且实验条件限制少，值得临床宝子学习和复现！如果你也对此方向感兴趣，那就抓紧来联系馆长吧！馆长这里专业团队的服务，及免费体验生信服务器服务，绝对能帮你实现SCI梦想！机不可失，速速上车~
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题目：空间多组学图谱揭示了糖尿病大血管病的平滑肌表型转化和代谢重编程
杂志：Cardiovasc Diabetol
影响因子：IF =8.5
发表时间：2024年9月12日
后台回复“666”获取原文献，编号241101
研究背景
糖尿病大血管病一直是糖尿病患者死亡和残疾的主要原因。除异常葡萄糖和脂质代谢外，平滑肌细胞转化和代谢重编程的潜在机制仍有待进一步探索。
研究思路与数据来源
本研究对11例糖尿病截肢患者的胫前动脉进行单细胞转录组、空间转录组和空间代谢组测序，整合构建了糖尿病血管的空间多组学图谱。通过整合空间组学和单细胞组学获得钙化区的细胞组成和生物学功能特征。随后进行多组学整合、细胞通讯分析、时间序列分析、网络分析、富集分析和基因表达分析，以阐明潜在的分子特征。此外还构建了糖尿病血管活化的代谢网络，关注除异常葡萄糖和脂质代谢外的代谢重编程。
研究结果
1. 糖尿病大血管病的单细胞转录景观
所有聚类注释均根据单R和经典细胞标记（图1）。结果可以看出，SMCs富集了“肌肉收缩”、“周细胞分化”、“成纤维细胞迁移的正向调节”和“成纤维细胞活化”等术语。巨噬细胞被“神经胶质细胞激活”、“神经炎症反应”等术语所富集。内皮细胞被“趋化因子介导的信号通路 ”所富集（图1）。
图1. 从糖尿病患者分离的胫骨前血管的单细胞转录组图谱
2. 糖尿病大血管病的空间转录景观
使用SCTransform对空间转录组进行分析，通过对所有点进行聚类得到14个空间簇（图2A-C）。从空间热图可以看出血管结构存在空间特征。由于每个斑点实际上是由多个细胞堆积而成，因此基于斑点基因特征的每个聚类并不具有类似单细胞的离散聚类（图2C-E），功能富集分析结果如图2所示。
图2. 从糖尿病患者分离的胫骨前血管的空间代谢组和空间转录组图谱
3. 转录因子调控网络的构建
为了评估各种细胞类型在血管钙化进展中的贡献，根据GWAS获得的与钙化事件相关的基因对所有细胞进行了多基因评分（图3A-B）。发现SMC和成纤维细胞具有更高的基因评分。因此得出结论SMCs和成纤维细胞是参与血管钙化的主要细胞。
图3. 钙化细胞的定义和数据验证
4. 平滑肌细胞表型转化趋势和
基于图聚类的Monocle3伪时间分析表明，SMCs在聚类4、8和3之间存在复杂的梯度关系，并有三种趋势：成纤维细胞、APOE+SMC和CXCL3+SMC。此外还利用CytoTRACE2对细胞的分化潜能进行了鉴定，所得结果与上述细胞的转分化基本一致。结论是上述定义的钙化 SMC 也是高度分化的细胞。
图4. 平滑肌细胞的表型转化和驱动基因
5. 糖尿病中的代谢激活网络和代谢重编程
为了进一步探讨糖尿病血管中的代谢重编程，进行了代谢活化网络的交叉分析，得出糖尿病患者血管中CYP27A1和HNMT的表达高于健康人（图5A）。为了验证其表达是否发生了变化，分别在糖尿病截肢者和车祸截肢者的组织化学切片上验证了其表达（图5B-C）。车祸截肢组与糖尿病截肢组HNMT和CYP27A1的AOD无显著差异。免疫组化结果表明，HNMT和CYP27A1在糖尿病血管中的表达更为广泛。
图5. 基因的代谢重编程和验证
文章总结
综上所述本研究证明了糖尿病血管中激活的代谢途径以及参与糖尿病代谢重编程的关键基因，为代谢相关药物应用提供更精细化的指导，为进一步研究平滑肌细胞表型转化和代谢重编程提供基础。此篇读完，宝子们是不是对这对CP组合有了重新认知呢？只要找对热点思路、用对研究方法，SCI绝对轻松拿下！如果你也想复现此类文章，那就抓紧来联系馆长吧，助你早日拿下高分SCI~
馆长有话说
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