专家聊文献｜蛋白质组学和代谢组学联合搞事情~

导读

近年来，随着中国对科学研究的大力投入以及大量海外杰出科学家的回国，中国的整体科研水平有了很大提高。无论是生物医学还是物质科学领域，中国科学家在顶级期刊上发文数越来越多，而且不少成果都是相关领域内的重大进展。

文章简介

产品类型：相对定量蛋白质组学（label free）& 非靶向代谢组学  

英文题目：L-Arginine Modulates T Cell Metabolism and Enhances Survival and Anti-tumor Activity

中文题目：L-精氨酸通过调控T细胞代谢网络进而影响其生存和抗肿瘤能力

期刊名称：Cell            IF：28.71

发表时间：2016年10月20日

样品类型：人原代T细胞，模式小鼠T细胞

 摘  要

  

T细胞在人体的免疫应答中起着至关重要的作用，而细胞的代谢活性与T细胞的生存和记忆形成密切相关。在本研究中研究者通过蛋白质组和代谢组学技术对人体原始T细胞和激活状态的T细胞的蛋白组和代谢组进行了检测。进一步发现了胞内L-精氨酸水平对T细胞新陈代谢、生存以及抗癌活性的调控机制。

方案设计

主线就是寻找差异。首先在组学范围内进行大规模筛选，在这篇文章中作者从蛋白质组和代谢组两个水平进行了差异分析，优点就是可以结合两个组学的分析结果，研究更加系统，另一方面也可以对两个组学分析结果进行交叉验证，验证成功率会更高。这篇文章，作者就从中筛选两个组学中都发生变化的精氨酸代谢相关通路进行了深入验证。

图1 实验设计流程图 

重要结果展示

非靶向筛选阶段

定量蛋白质组学与代谢组学技术检测原始T细胞和激活状态T细胞蛋白质组和代谢组表达谱差异，发现L-精氨酸代谢相关的蛋白和代谢物都发生了显著变化。

图2 蛋白质组（左）和代谢组（右）火山图

靶向验证阶段

• 胞内L-精氨酸水平调控T细胞多条代谢途径

非靶向代谢组学检测对照组和L-精氨酸刺激后T细胞代谢物水平的变化，蛋白质组技术检测蛋白表达水平的差异，联合分析结果显示糖酵解途径明显受到L-精氨酸水平的影响。

图3 精氨酸刺激后T细胞代谢组学Heatmap图及代谢通路图

• 体外验证

细胞功能实验证实L-精氨酸水平升高提升T细胞生存和抗肿瘤能力。

图4 精氨酸水平对T细胞生存及抗肿瘤能力的影响

• 利用Lip-MS技术寻找L-精氨酸的作用靶点

BAZ1B、PSIP1和TSN 介导L-精氨酸依赖的T细胞重编程，并通过基因敲出实验对三个转录因子的调控作用进行了功能验证，基因敲除后，T细胞的生存能力受到抑制。

图5 Lip-MS技术技术流程图及鉴定结果

• 体内验证

利用模式小鼠证实L-精氨酸刺激能够提高小鼠抗肿瘤及生存能力。

图6 小鼠模型体内验证高水平精氨酸抑制肿瘤生长促进小鼠成活

   总   结    

利用蛋白质组学，代谢组学和深入的功能实验，研究者揭示了胞内高水平的L-精氨酸能够影响T细胞的激活、分化、生存进而促进机体抗肿瘤能力。并且发现了3个L-精氨酸敏感的转录因子，与T细胞的生存密切相关。

小编寄语

不要再问我做蛋白质组或者代谢组能发多少分的文章，只要肯下功夫挖掘、验证，NCS那都不是事。验证！验证！验证！重要的事情说三遍。