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CKB新作|Olink Explore助力绘制非适宜环境温度下的人体血浆蛋白组健康图谱

测序中国  · 公众号  ·  · 2025-05-15 08:27

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研究设计



该研究基于 CKB收集 的样本,覆盖全国10个地区,纳入了1,951例 突发缺血性心脏病 (IHD)样本以及2,026例基线无心血管病史的随机亚队列个体。气象学数据主要来源于权威天气预报中心( European Centre for Medium Range Weather Forecasts,ECMWF)的日均空气温度(℃)和相对湿度(RH, %)。通过 Olink Explore 3072 panel ,研究者测量了参与者基线血浆样本中 2,923个 蛋白表达水平。在剔除缺少温度数据的个体后,共有3,925名个体的样本被纳入最终分析。
研究者运用 分布式滞后非线性模型 (DLNM),同时分析了温度短期波动(0-7天)与蛋白表达的延迟响应,这种动态追踪为揭示温度的复杂作用机制提供了新的视角。为了评估与温度变化相关的 差异表达蛋白 (DEPs),研究者识别了与 基线收缩压 (SBP)和 前瞻性IHD事件 相关的蛋白,这两个事件均被广泛认为与温度相关。随后,研究者采用广义线性回归和Cox回归进行分析,将鉴定出的DEPs与先前研究进行分布对比,并利用KEGG富集分析和Reactome数据库来识别其生物学功能。



详细解读



949种蛋白表达受到温度影响

在所有滞后模型中,发现 949种蛋白 与环境温度显著相关。其中,387种(216种下调,171种上调)与寒冷相关; 770种 (656种下调,114种上调)与 炎热 相关。当温度高于中位参考温度(17.7°C)时,相关性基本呈线性;而低于参考温度时则呈非线性,并以5°C衰减,这也反映了供暖所带来的调节性影响。

有趣的是, 208种蛋白 对寒冷和炎热具有 交叉影响 。在最具统计学差异的显著蛋白中,SNED1、PARP1、STX7、SPINK6和SLURP1在寒冷时下调,同在炎热时上调;LRP1、CD69、SNAP23、CCL2和SRC在寒冷时上调,在炎热时下调;而HSPB6、MB、CD40LG、CRTAC1和NCS1则呈现与温度的U型关系。

a) 949个差异表达蛋白(SEPs);b) 208个交叉影响蛋白
温度影响DEPs与SBP和IHD的关系

在949种差异表达蛋白(DEPs)中, 773种 (占比81%)与 基线收缩压 (SBP)或 突发缺血性心脏病 (IHD)存在关联,其中 153种 为两者共同相关的差异蛋白。在773种相关蛋白中,有 577种因炎热而下调 ,并与SBP和IHD呈正相关。在 153种相互重叠 的蛋白中,大部分在KEGG通路中具有显著性,涉及病毒蛋白与细胞因子、细胞因子受体相互作用通路、COVID-19、趋化因子信号、凝血级联反应和细胞因子受体相互作用等;在Reactome通路中,主要富集于止血、细胞外基质组织和信号转导等。

对153种重叠蛋白进行 富集分析 发现,其主要富集通路包括 血小板激活 、信号传导和聚集、脱颗粒、止血和趋化因子等。总体而言,血小板激活蛋白在寒冷时上调,炎热时下调;白介素信号蛋白在炎热时上调;而信号转导、血小板激活、信号传导和聚集、脂质代谢和动脉粥样硬化以及 免疫系统 相关蛋白则在炎热时下调。

DEPs与温度,SBP和IHD的相关性,top10 KEGG和Reactome通路

供暖影响与疾病相关通路分析

研究表明, 使用供暖设备可将寒冷对蛋白影响减少50% 。在CKB人群中,血压(BP)也呈现出类似的暴露-反应模式,且与温度具有线性相关性(当温度高于10°C时,温度每升高1°C,收缩压(SBP)下降0.6mmHg),这表明使用供暖设备的人群对寒冷的适应能力更强。

研究发现,超过80%的与温度相关的差异表达蛋白(DEPs)与







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