传统的还原主义方法已成功地用于获得有关单基因疾病和疾病的知识。然而,这种策略不足以探测和理解诸如糖尿病,代谢综合征(MS)和胰岛素相关疾病之类的复杂疾病,其中多种基因和系统受到干扰。理解这种复杂的相互关系和串扰需要整体或系统级集成,这可以通过单词/综合多摩学方法来实现。本研究主题探讨了单词和综合多摩s分析如何改变我们对代谢综合征,糖尿病和胰岛素相关疾病的机制,生物标志物和治疗靶标的复杂网络的理解。与还原主义的方法不同,单词/多摩斯技术为复杂疾病提供了整体观点,强调了它们有可能促进个性化医学的潜力,并具有针对性的疗法,并在针对这些疾病的情况下为这些疾病提供了新的希望。
多细胞生物生活在包含各种营养和各种微生物群落的环境中。一方面,生物体的免疫反应可以保护外源微生物的侵入。另一方面,生物体的合成代谢和分解代谢的动态协调是生长和繁殖的必要因素。由于产生免疫反应是一种能量密集型过程,因此免疫细胞的激活伴随着代谢转化,使ATP和新生物分子的快速产生。在昆虫中,免疫和代谢的协调是应对环境挑战并确保正常生长,发育和繁殖的基础。在通过致病性微生物激活昆虫免疫组织期间,不仅可以增强有机资源的利用,而且活化的免疫细胞也可以通过产生信号来篡夺非免疫组织的营养。同时,昆虫的体内也有共生细菌,这可以通过免疫 - 代谢调节影响昆虫的生理。本文从昆虫组织的角度(例如脂肪体,肠道和血细胞)回顾了昆虫免疫代谢调节的研究进度。在这里阐述了微生物(致病细菌/非病原细菌)和寄生虫对免疫代谢的影响,这为揭示昆虫和哺乳动物的免疫代谢机制提供了指导。这项工作还提供了见解,以利用免疫代谢来制定害虫控制策略。
引用Lai,Adrian K M,Dick,Taylor J M,Biewener,Andrew A和Wakeling,JamesM。皇家学会界面杂志18,第1期。174(2021):20200765。
背景:结核病(TB)是中国第二大传染病杀手,耐药性结核病患者的患病率不断增加,使治疗工作变得复杂并增加了相关成本。对耐药结核病的机制和特征的研究有助于发现新药物靶标和新的抗结核药物的发展。方法:在这项研究中,使用高性能液相色谱(HPLC)来检测多胺代谢产物的含量,而蛋白质印迹,qPCR和ELISA被用来检测与多胺代谢相关酶的表达。牛津纳米孔技术(ONT)测序被应用于耐多药结核分枝杆菌(MTB)中的剖面DNA甲基化。基因本体论(GO)分析和基因和基因组(KEGG)途径富集分析的京都百科全书在筛选的差异性高甲基化基因上进行。此外,使用字符串和细胞尺度软件用于构建蛋白质 - 蛋白质相互作用(PPI)网络以识别关键基因。结果:结果表明,在结核病患者的外周血中,精子(SPD)和多胺代谢相关酶的升高升高。此外,多胺和代谢相关的酶的产生在多药耐药性结核病(MDR-TB)患者的外周血中增加。GO和KEGG分析表明,差异甲基化基因主要富含精氨酸代谢。PPI网络分析确定了最高程度的前五位关键基因:MoAx,vapc49,vapb49,higha3和nuoc。结论:MDR-TB患者的外周血中多胺代谢产物增加。多种耐药的MTB中差异性高甲基化基因参与精氨酸生物合成过程,差异甲基化基因可能在MTB的多药耐药性中起重要的生物学作用。
背景:胃癌(GC)是全球最普遍的恶性疾病之一。异常的代谢重编程,尤其是胆固醇代谢,会影响肿瘤的发展和治疗结果。这项研究研究了胆固醇代谢相关基因在胃癌患者中的预测和功能意义。方法:使用来自基因表达综合基因综合(GEO)和癌症基因组图表(TCGA)的数据集分析了胃癌中与胆固醇代谢相关的临床和基因表达数据。使用Lasso,Cox回归和GSE26889队列开发并验证了预测签名,然后使用Kaplan-Meier分析进行评估。通过将签名与临床因素和SSGSEA整合进行免疫分析来构建一个nom图。使用Western印迹,QPCR和细胞测定法研究了NPC2的作用。结果:我们对胃癌中胆固醇代谢相关的50个基因进行了生物信息学分析。使用GEO和TCGA数据集,我们确定了28个基因在胃癌患者中表达差异。随后的Cox Univariate和Lasso回归分析分析了这28摄氏度,将五个基因(APOA1,APOC3,NPC2,CD36和ABCA1)确定为独立的预后风险因素。然后,我们为胆固醇代谢基因构建了一个风险模型,表明与低风险组相比,高危组的生存率较差,并具有更严重的病例分期结果。然后,我们使用相关列图开发了一个模型来说明这些结论。我们对高危和低风险组之间的免疫细胞进行了比较分析,揭示了免疫细胞类型表达的不同变化。我们进一步研究了NPC2的生物学特征。免疫组织化学和QPCR结果表明,NPC2在胃癌组织中表现出明显的蛋白质和mRNA表达。我们使用siRNA技术来抑制NPC2,从而降低了胃癌细胞的生存力,增殖和侵袭能力,这是由CCK-8,菌落形成,伤口愈合和Transwell分析确定的。结论:使用生物信息学构建了一个包括五个胆固醇代谢相关的基因的风险签名,以估计胃癌患者的结局和治疗反应。结果表明NPC2可以作为胃癌患者的新生物标志物。
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心脏代谢综合征(CMS)与心血管疾病,2型糖尿病和全因死亡率的风险增加有关。重量调整后的腰围圆形指数(WWI)已成为评估肥胖及其健康影响的新型指标。考虑了炎症标记的介导作用,研究CMS患者的WWI与死亡率之间的关系。该研究分析了2003年至2018年的国家健康和营养检查调查(NHANES)数据,并确定了6506例CMS患者。WWI被计算为腰围(CM)的平方根除以重量(kg)。死亡率数据与国家死亡指数(NDI)相关。针对人口统计学和临床协变量调整的COX回归模型,评估了第一次世界大战对全原因和原因特定死亡率的影响。最后,使用调解分析探索了炎症标记在第一次世界大战与死亡率之间关系中的作用。这项研究观察到CMS患者之间第一次世界大战与全因,心血管和与糖尿病相关的死亡率之间的线性阳性相关性。调整了人口和临床混杂因素后,第一次世界大战仍然是死亡率的重要预测指标。调解分析表明,炎症标记,尤其是中性粒细胞和全身免疫炎症指数(SII),显着介导了第一次世界大战与全因死亡率之间的关系。WWI是CMS患者死亡率的独立预测指标,炎症可能将肥胖与死亡率风险联系起来。这些发现可能会为CMS的临床风险评估和管理策略提供信息。
图1:不同数据集中的遗传力(H 2)地图。a。显示低维空间,其颜色由功能网络编码34。b。显示了三个组织轴的本征图,该轴是根据人类连接组项目(HCP)35的函数连接模板22计算得出的。所有个人都与此组级模板保持一致。我们使用单个梯度和谱系/基因型信息来计算单核苷酸多态性(SNP)基于双核苷酸多态性(C),基于Twin的HCP(D)和基于TWIN的QTAB(E)的每个梯度的遗传力(H 2)。f。每两个遗传力图之间的空间相关性。空间自相关被认为使用测量距离变化函数图将图置入图,并且基于1000个排列获得了P变化图值。
非肾脏沙门氏菌菌株(NTS)是最常见的食源性肠道病原体之一,构成了全球发病率和死亡率的主要原因,对全球健康造成了重大负担。NTS细菌的抗生素耐药性的增加吸引了许多研究在感染过程中其作案手术的研究。肠道内的生长是NTS感染的关键阶段。这可能会提供干预措施。然而,肠腔环境的代谢丰富性以及NTS细菌代谢的固有复杂性和鲁棒性要求建模方法来指导研究工作。在这项研究中,我们重建了一种动态约束和上下文特异性基因组级代谢模型(GEM),用于鼠伤寒链球菌SL1344,这是一种在感染研究中良好研究的模型菌株。我们结合了序列注释,优化方法以及体外和体内实验数据。我们使用GEM探索营养需求,生长限制代谢基因以及NTS细菌在模拟鼠类肠道的丰富环境中使用NTS细菌的代谢途径。这项工作提供了有关SL1344生化能力和要求的洞察力和假设,除了通过传统序列注释获得的知识,并可以为未来的研究提供旨在更好地了解NTS代谢并确定预防感染的潜在目标。