客戶文章目錄
1. Cell | 鉤蝦基因組及深海環境適應性機制和種群動態研究
2. Nat Immunol | NAT10介導的mRNA乙?；{控T細胞擴增與抗病毒免疫
3. Cell Metab | 病原菌源乙醛酸抑制Tet2 DNA加氧酶以促細菌持留菌形成
4. Nat Metab | 人體腸道微生物芳香族氨基酸及其代謝產物通過腸道免疫控制預防肥胖
5. ACS Nano | 一氧化氮驅動的納米馬達微針通過恢復巨噬細胞能量代謝來改善力誘導的胞葬功能障礙和無菌性炎癥
6. Nat Commun | IL-16重編程谷氨酰胺代謝強化Th1-巨噬細胞協同抗瘤
7. Nat Commun | Foxk1與Foxk2促進心肌細胞增殖及心臟再生
8. Redox Biol | GPX4缺乏引發的鐵死亡促進多囊卵巢綜合征子宮內膜上皮纖維化
【1】 鉤蝦基因組及深海環境適應性機制和種群動態研究
Cell | The amphipod genome reveals population dynamics and adaptations to hadal environment
合作單位：中科院深海研究所
合作項目：TMAO定量檢測服務
深海海溝的哈達爾區（>6000米）環境極端，靜水壓力高達110兆帕，終年無光且食物稀缺。Hirondellea gigas（鉤蝦，H. gigas）廣泛分布于西北太平洋海溝（6800-11000米），是研究深海適應的理想模型。本研究通過基因組學、轉錄組學、代謝組學等多組學數據分析，揭示H. gigas在深海環境中的適應機制和種群動態，為理解深海生物如何適應極端環境提供新的見解。
1. 基因組特征：通過PacBio HiFi-CCS和Hi-C技術組裝出13.92 Gb超大基因組，71.98%為重復序列（如串聯重復和LINEs），內含子顯著延長。預測27,881個蛋白編碼基因，表達率67.3%，可能與深海適應性進化相關。
2. 種群動態：馬里亞納海溝510個個體全基因組分析顯示，該種群遺傳同質性強，能耐受寬深度范圍（60-110兆帕）壓力變化。而西菲律賓海盆與雅浦海溝種群存在顯著分化，可能與地理隔離有關。種群歷史分析表明，H. gigas在更新世冰期曾經歷規?？s減，反映氣候變化對深海生物的影響。
3. 適應機制：共生微生物協作：宏基因組分析發現44個獨特共生微生物，其中Psychromonas（豐度26.97%）可能通過代謝互作輔助宿主適應高壓環境；TMAO滲透調節：隨深度增加，H. gigas體內TMAO（滲透壓調節劑）濃度顯著升高，宿主基因組含TMA氧化酶基因fmo3，而Psychromonas攜帶TMAO還原基因torYZ，暗示協同代謝維持細胞穩態；纖維素代謝：H. gigas基因組含內切葡聚糖酶基因，共生菌則具備纖維二糖轉化基因，二者互補可能增強對木質殘骸的利用能力，應對食物匱乏。
【2】NAT10介導的mRNA乙?；{控T細胞擴增與抗病毒免疫
Nature Immunology | A critical role of N4-acetylation of cytidine in mRNA by NAT10 in T cell expansion and antiviral immunity
合作單位：復旦大學附屬中山醫院
合作項目：Q300全定量＋核苷酸定量檢測服務
NAT10是一種負責mRNA上N4-乙酰胞嘧啶（ac4C）修飾的酶。研究發現，在T細胞激活過程中，NAT10表達上調，其介導的ac4C修飾對Myc mRNA的翻譯效率至關重要，從而支持T細胞的快速擴張。在NAT10條件性敲除（CKO）小鼠中，T細胞擴張受限，抗病毒免疫能力下降，這可能部分解釋了老年人抗病毒反應減弱的原因。
1. RNA-seq分析顯示，NAT10缺失的T細胞中，與細胞周期和增殖相關的基因表達下調，如Cdk2、Cdk4和Cdc25a。這些基因的表達下調與代謝過程相關的基因集顯著富集，表明NAT10缺失導致T細胞代謝功能受損。
2. acRIP-seq結果顯示，NAT10缺失導致T細胞中ac4C修飾水平顯著下降，尤其是Myc mRNA的ac4C修飾。這種修飾的減少與Myc蛋白表達下調相關，影響T細胞的擴張和增殖。
3. 代謝組學分析顯示，NAT10缺失的T細胞在激活后代謝重編程受損，包括核苷酸、氨基酸和脂肪酸水平的顯著變化。此外，NAT10缺失的T細胞顯示出較低的糖酵解和能量產生能力，這可能限制了T細胞的激活和增殖。
4. scRNA-seq分析顯示，NAT10缺失主要影響脾臟而非胸腺中的T細胞發育。在脾臟中，NAT10缺失導致T細胞數量顯著減少，且不同T細胞亞群的比例也受到影響。
【3】病原菌源乙醛酸抑制Tet2 DNA加氧酶以促細菌持留菌形成
Cell Metabolism | Pathogen-derived glyoxylate inhibits Tet2 DNA dioxygenase to facilitate bacterial persister formation
合作單位：復旦大學
合作項目：Q300全定量檢測服務
乙醛酸是一種代謝產物，通常參與細菌的碳源利用。研究發現，乙醛酸不僅能作為代謝物，還能作為信號分子重編程宿主轉錄組，抑制宿主免疫防御，促進沙門氏菌耐藥菌群的形成。通過刺激TET2活性或阻斷乙醛酸的產生，可以減少細菌的耐藥性，提高抗生素治療效果。
1. RNA-seq分析顯示，乙醛酸處理的巨噬細胞中，與先天免疫反應相關的基因表達下調，而與脂質代謝、細胞周期和細胞分裂相關的基因表達上調。這些結果表明，乙醛酸通過抑制TET2活性，重編程宿主細胞的轉錄組，從而抑制宿主的免疫反應。
2. 代謝組學分析顯示，感染活的沙門氏菌后，巨噬細胞內乙醛酸水平顯著升高，而感染熱滅活的沙門氏菌則無此現象。這表明乙醛酸的積累與活菌感染直接相關。此外，乙醛酸水平的升高與TET2活性的抑制和5hmC水平的降低相關聯。
3. ACE-seq分析顯示，乙醛酸處理的巨噬細胞中，5hmC修飾位點數量減少，特別是在與免疫反應相關的基因啟動子區域。這表明乙醛酸通過抑制TET2活性，減少5mC到5hmC的轉化，從而影響基因表達。
4. 功能驗證結果：通過構建乙醛酸產生缺陷型的沙門氏菌突變株，發現這些突變株感染的巨噬細胞中5hmC水平更高，且耐藥菌群形成減少。此外，使用維生素C刺激TET2活性可以提高抗生素治療的效果，減少耐藥菌群的形成。
【4】人體腸道微生物芳香族氨基酸及其代謝產物通過腸道免疫控制預防肥胖
Nature Metabolism | Human gut microbial aromatic amino acid and related metabolites prevent obesity through intestinal immune control
合作單位：西湖大學
合作項目：Q300全定量檢測服務
4-羥基苯乙酸（4HPAA）及其類似物能有效保護小鼠免受高脂飲食引起的肥胖，這些代謝產物通過作用于腸道黏膜，調節免疫反應和控制脂質吸收，從而對抗肥胖。T細胞和B細胞在4HPAA介導的肥胖預防中并非關鍵，而天然淋巴細胞（ILCs）則具有拮抗作用，揭示了特定微生物代謝產物作為預防肥胖的關鍵分子，通過免疫控制來調節宿主代謝。
1. 代謝組學分析顯示，血清中的微生物代謝產物與人體脂肪積累存在關聯。特別是4HPAA及其類似物3-羥基苯丙酸（3HPP）和4-羥基苯丙酸（4HPP）與肥胖呈負相關。這些代謝產物在高脂飲食（HFD）誘導的肥胖小鼠中顯示出保護作用，能夠降低體重和脂肪百分比。
2. RNA-seq分析顯示，4HPAA處理的小鼠腸道中，與脂質代謝相關的基因表達下調，而B細胞相關的免疫反應上調。這表明4HPAA通過調節腸道免疫反應和脂質吸收來預防肥胖。
3. 實驗進一步驗證了4HPAA、3HPP和4HPP對HFD誘導的肥胖具有保護作用。這些代謝產物通過口服給藥能夠顯著降低小鼠的體重和脂肪百分比，而對食物攝入量無顯著影響。此外，這些代謝產物還能夠改善HFD誘導的肝臟脂肪變性，并降低血清中的總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇水平。
4. 免疫細胞分析結果：4HPAA處理能夠增加結腸中的B細胞數量，但對T細胞和B細胞在4HPAA介導的肥胖預防中的作用不大。相反，ILCs在4HPAA處理的小鼠中減少，表明ILCs和4HPAA可能通過共同的靶點拮抗調節體重增加。
【5】一氧化氮驅動的納米馬達微針通過恢復巨噬細胞能量代謝來改善力誘導的胞葬功能障礙和無菌性炎癥
ACS Nano | Microneedles Loaded with Nitric-Oxide Driven Nanomotors Improve Force-Induced Efferocytosis Impairment and Sterile Inflammation by Revitalizing Macrophage Energy Metabolism
合作單位：重慶醫科大學附屬口腔醫院
合作項目：Q300全定量檢測服務
機械力會干擾巨噬細胞中的“精氨酸代謝-三羧酸循環（TCA循環）-線粒體功能”代謝級聯反應，導致巨噬細胞胞葬作用受損和炎癥加劇。通過提高L-精氨酸水平來恢復巨噬細胞的能量代謝，改善了這些問題。由一氧化氮驅動的納米馬達（MSN-LA@MNs），能夠靶向遞送L-精氨酸，以改善力誘導的胞葬作用障礙和無菌性炎癥。
1. 通過分析RNA-seq數據集GSE210827，發現機械力作用下，與凋亡和炎癥免疫途徑相關的基因表達顯著上調，提示機械力可能引發細胞凋亡和激活炎癥免疫反應。
2. 代謝組學分析顯示，機械力導致巨噬細胞中88種代謝物發生改變，主要涉及精氨酸和脯氨酸代謝以及TCA循環。具體表現為精氨酸和天冬氨酸的減少，瓜氨酸的增加，以及TCA循環相關代謝物的顯著抑制。
3. 納米馬達技術：MSN-LA@MNs系統利用誘導型一氧化氮合酶（iNOS）在力加載組織中的高表達作為化學引誘劑，利用iNOS催化L-精氨酸產生的NO作為自主推進的動力。在力誘導的大鼠正畸牙齒移動（OTM）模型中，MSN-LA@MNs增強了巨噬細胞的胞葬能力，并在iNOS的引導下動態調節OTM過程中的無菌性炎癥水平。
4. 通過補充L-精氨酸，研究者發現可以改善機械力引起的巨噬細胞能量代謝缺陷，恢復線粒體功能，提高ATP水平，并增強胞葬能力，從而減輕無菌性炎癥。
【6】IL-16重編程谷氨酰胺代謝強化Th1-巨噬細胞協同抗瘤
Nature Communications | Interleukin-16 enhances anti-tumor immune responses by establishing a Th1 cell-macrophage crosstalk through reprogramming glutamine metabolism in mice
合作單位：浙江大學附屬邵逸夫醫院
合作項目：Q300全定量檢測服務
IL-16（白細胞介素-16）通過抑制CD4+T細胞中的谷氨酰胺分解，促進Th1細胞極化，增加IFN-γ的產生，從而改善抗腫瘤免疫反應。此外，IL-16還通過調節腫瘤相關巨噬細胞（TAM）的表型，增強免疫檢查點阻斷（ICB）療法的效果。
1. scRNA-seq分析發現IL16在免疫細胞中高表達，特別是在T細胞、B細胞、單核細胞和巨噬細胞中。與非癌組織相比，腫瘤中的巨噬細胞和單核細胞中IL16表達顯著下調，而腫瘤浸潤的肥大細胞和B細胞中IL16表達增加。此外，低IL16表達與多種癌癥患者的不良預后相關，提示IL-16在腫瘤進展中可能具有抑制作用。
2. 代謝組學分析顯示，IL-16處理的Th1細胞中，谷氨酸和谷氨酰胺的代謝發生顯著變化，谷氨酰胺/谷氨酸比值增加。IL-16通過抑制谷氨酰胺分解酶（GLS）的表達，抑制谷氨酰胺代謝，從而促進Th1細胞的分化。在谷氨酰胺剝奪的培養基中，IL-16對Th1細胞分化的促進作用減弱，表明IL-16通過調節谷氨酰胺代謝來增強Th1細胞功能。
3. RNA測序分析顯示，IL-16處理的Th1細胞中，與Th1細胞分化和激活相關的基因表達顯著上調，如Ifng、Tbx21等。這些結果進一步證實了IL-16在促進Th1細胞分化中的作用，并揭示了其可能通過調節谷氨酰胺代謝來實現這一功能。
4. 在小鼠模型中，IL-16與抗PD-L1抗體聯合使用時，顯示出比單獨使用更好的抗腫瘤效果。IL-16通過增加TAM中CXCR3配體（CXCL9和CXCL10）的表達，促進CXCR3+CD8+T細胞的浸潤，從而增強ICB療法的效果。此外，IL-16還通過增加IFN-γ的產生，促進TAM向抗腫瘤表型轉變。
【7】Foxk1與Foxk2促進心肌細胞增殖及心臟再生
Nature Communications | Foxk1 and Foxk2 promote cardiomyocyte proliferation and heart regeneration
合作單位：中國醫學科學院阜外醫院
合作項目：代謝流（U-13C6-glucose）技術檢測服務
Foxk1和Foxk2是心肌細胞增殖的關鍵調控因子，其表達在出生后心臟發育過程中逐漸下降。在新生小鼠心肌梗死（MI）后，特異性敲除Foxk1或Foxk2會損害心臟再生能力。相反，通過AAV9介導的Foxk1或Foxk2過表達可以延長心肌細胞的增殖窗口，并增強成年小鼠在MI后的心臟修復能力。
1. RNA-seq分析顯示，Foxk1和Foxk2能夠顯著上調與細胞周期相關的基因，如Ccnb1和Cdk1，這些基因在細胞周期的G2/M期轉換中起關鍵作用。此外，Foxk1和Foxk2還能夠上調Hif1α的表達，進而促進糖酵解和PPP的代謝重編程，為心肌細胞增殖提供能量和生物合成前體。
2. CUT&Tag測序結果顯示，Foxk1和Foxk2能夠直接結合到Ccnb1和Cdk1的啟動子區域，從而調控這些基因的表達。此外，Foxk1和Foxk2還能夠結合到Hif1α的啟動子區域，調控其表達。這些結果進一步證實了Foxk1和Foxk2在心肌細胞增殖中的直接作用機制。
3. 通過代謝組學分析，研究者發現Foxk1和Foxk2過表達的心肌細胞中，糖酵解和PPP的代謝物顯著增加，而三羧酸循環（TCA ）的代謝物則有所減少。這表明Foxk1和Foxk2能夠促進心肌細胞的代謝重編程，使其更傾向于糖酵解代謝，從而為細胞增殖提供必要的能量和代謝中間體。
【8】GPX4缺乏引發的鐵死亡促進多囊卵巢綜合征子宮內膜上皮纖維化
Redox Biology | GPX4 deficiency-induced ferroptosis drives endometrial epithelial fibrosis in polycystic ovary syndrome
合作單位：北京大學第三醫院
合作項目：Q300全定量檢測服務
多囊卵巢綜合征（PCOS）是一種復雜的生殖內分泌和代謝紊亂疾病，影響育齡期女性的生育能力。PCOS患者的子宮內膜缺乏正常的周期性變化，導致不孕和子宮內膜病變（如子宮內膜增生或癌癥）的風險增加。本研究通過整合單細胞轉錄組學、轉錄組學和代謝組學分析，揭示了PCOS患者子宮內膜上皮細胞中谷胱甘肽（GSH）代謝紊亂和鐵死亡（ferroptosis）的過度激活，這些變化可能與子宮內膜蛻膜化失敗有關。
1. 通過對健康女性子宮內膜的單細胞測序數據進行分析，發現未分化的上皮細胞在月經周期中表現出最高的鐵死亡活性。在從增殖期向分泌期轉變時，鐵死亡相關基因表達顯著上調，GSH代謝途徑顯著下調，提示GSH代謝紊亂和鐵死亡在子宮內膜周期性變化中的重要作用。
2. 轉錄組學分析顯示，PCOS患者增殖期子宮內膜中，與鐵死亡和GSH代謝相關的基因表達顯著下調，而與細胞外基質（ECM）重塑和纖維化相關的基因表達顯著上調。研究進一步發現，谷胱甘肽過氧化物酶4（GPX4）是PCOS子宮內膜上皮細胞中唯一在轉錄組和單細胞數據中均下調的關鍵基因，其表達在分泌期子宮內膜上皮細胞中顯著高于增殖期。
3. 通過代謝組學分析，揭示了PCOS患者增殖期子宮內膜中GSH代謝的顯著紊亂。非靶向代謝組學顯示PCOS和非PCOS患者之間存在明顯差異，靶向代謝組學進一步定量分析了GSH代謝途徑中的關鍵代謝物，發現GSH含量顯著下降。這些結果表明，GSH耗竭可能是PCOS子宮內膜鐵死亡的重要因素。
4. 通過體外細胞實驗和動物模型，研究進一步證實了GPX4缺乏通過激活TGF-β1/Smad2/3信號通路促進子宮內膜上皮細胞纖維化。此外，研究還發現補充GSH可以改善PCOS子宮內膜類器官的纖維化表型。
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參考文獻
1.Zhang H, Sun S, Liu J, et al. The amphipod genome reveals population dynamics and adaptations to hadal environment. Cell. 2025;188(5):1378-1392.e18. doi:10.1016/j.cell.2025.01.030
2.Sun L, Li X, Xu F, et al. A critical role of N4-acetylation of cytidine in mRNA by NAT10 in T cell expansion and antiviral immunity. Nat Immunol. 2025;26(4):619-634. doi:10.1038/s41590-025-02100-2
3.Cheng ZL, Zhang S, Wang Z, et al. Pathogen-derived glyoxylate inhibits Tet2 DNA dioxygenase to facilitate bacterial persister formation. Cell Metab. Published online February 26, 2025. doi:10.1016/j.cmet.2025.01.019
4.Jiang Z, He L, Li D, et al. Human gut microbial aromatic amino acid and related metabolites prevent obesity through intestinal immune control. Nat Metab. Published online March 14, 2025. doi:10.1038/s42255-025-01246-5
5.Tan H, Wang S, He X, et al. Microneedles Loaded with Nitric-Oxide Driven Nanomotors Improve Force-Induced Efferocytosis Impairment and Sterile Inflammation by Revitalizing Macrophage Energy Metabolism. ACS Nano. 2025;19(9):9390-9411. doi:10.1021/acsnano.5c01877
6.Wen Z, Liu T, Xu X, et al. Interleukin-16 enhances anti-tumor immune responses by establishing a Th1 cell-macrophage crosstalk through reprogramming glutamine metabolism in mice. Nat Commun. 2025;16(1):2362. Published 2025 Mar 10. doi:10.1038/s41467-025-57603-1
7.Cai D, Liu C, Li H, et al. Foxk1 and Foxk2 promote cardiomyocyte proliferation and heart regeneration. Nat Commun. 2025;16(1):2877. Published 2025 Mar 24. doi:10.1038/s41467-025-57996-z
8.Zhenhong Ye, Ming Cheng, Weisi Lian, et al.GPX4 deficiency-induced ferroptosis drives endometrial epithelial fibrosis in polycystic ovary syndrome,Redox Biology,2025,103615,ISSN 2213-2317, doi.org/10.1016/j.redox.2025.103615
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