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心臟發(fā)育全周期多組學(xué)圖譜繪出

文章來(lái)源：健康報(bào)發(fā)布日期：2023-02-07瀏覽次數(shù)：37
近日，南京醫(yī)科大學(xué)校長(zhǎng)、生殖醫(yī)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任胡志斌教授團(tuán)隊(duì)在《細(xì)胞報(bào)告》雜志上在線發(fā)表了一項(xiàng)新研究成果——繪制出心臟發(fā)育全周期多組學(xué)圖譜。

  據(jù)介紹，哺乳動(dòng)物的心臟發(fā)育是一個(gè)多階段且受到嚴(yán)格調(diào)控的復(fù)雜過(guò)程，受到多種信號(hào)分子和通路在不同時(shí)間和空間上的共同精確控制，倘若此過(guò)程中的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)受到影響將會(huì)導(dǎo)致先天性心臟病的發(fā)生。因此，系統(tǒng)闡述心臟發(fā)育和成熟中的關(guān)鍵分子并解析相關(guān)疾病發(fā)生分子機(jī)制尤為重要。然而，目前心臟發(fā)育的組學(xué)研究大多基于基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)水平，且未有研究通過(guò)全生命周期的多組學(xué)研究來(lái)探討心臟發(fā)育和成熟的關(guān)鍵因子，阻礙了研究者系統(tǒng)地理解心臟發(fā)育全過(guò)程和心臟出生缺陷發(fā)病的病因。

  南醫(yī)大研究人員基于磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等多種組學(xué)手段，描繪了心臟發(fā)育和成熟進(jìn)程中關(guān)鍵通路和調(diào)控因子的分子圖譜和轉(zhuǎn)換模式；結(jié)合磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)方法，構(gòu)建磷酸激酶與底物的互作網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)絲裂原活化蛋白激酶和蛋白激酶B的平衡激活是心肌細(xì)胞分化和增殖能力梯度轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵開(kāi)關(guān)。

  此外，研究人員利用表觀組學(xué)和功能組學(xué)技術(shù)系統(tǒng)鑒定心臟發(fā)育早期的核心轉(zhuǎn)錄因子，類器官及遺傳分析均發(fā)現(xiàn)上述核心轉(zhuǎn)錄因子及其遺傳突變?cè)谙忍煨孕呐K病的發(fā)生中發(fā)揮重要作用。研究人員結(jié)合代謝組學(xué)和單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)花生四烯酸代謝參與主要組織相容性復(fù)合體標(biāo)記的原住型巨噬細(xì)胞對(duì)凋亡心肌細(xì)胞的胞葬作用。

  該研究結(jié)合人和小鼠心臟發(fā)育多時(shí)點(diǎn)的組學(xué)數(shù)據(jù)，闡述種屬之間的心臟發(fā)育相似點(diǎn)和差異之處，為深入挖掘心臟發(fā)育關(guān)鍵因子、心臟出生缺陷的病因鑒定提供了組學(xué)基礎(chǔ)。研究進(jìn)一步結(jié)合遺傳分析和類器官研究，解析關(guān)鍵因子在心臟發(fā)育中的作用及機(jī)制，驗(yàn)證了基于組學(xué)數(shù)據(jù)的發(fā)現(xiàn)具有較強(qiáng)的可靠性。