Cyswllt:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Cliciwch yma i gael gwybodaeth am Ran I (Cyflwyniad, deunyddiau, a dulliau) yr erthygl hon.

Proffil Proteomeg Agos-Gell Un o'r Tiwbwl Procsimol a Glomerwlws yr Arennau Dynol Normal--Rhan II

Tara K. Sigdel¹, Paul D. Piehowski², Sudeshna Roy¹, Juliane Liberto¹, Joshua R. Hansen², Adam C. Swensen², Rui Zhao³, Ying Zhu³, Priyanka Rashmi¹, Andrew Schroeder¹, Izabella Damm¹, Swastika Sur¹, Jinghui Luo⁴, Yingbao Yang⁴, Wei-Mehefin Qian²* a Minnie M. Sarwal¹* ar gyfer Consortiwm Prosiect Meddygaeth Fanwl yr Arennau (KPMP).

Canlyniadau

Casgliad Arennau Rhewedig OCT Yw'r Dull a Ffefrir ar gyfer Proteomeg Meinwe Arennau

Ar gyfer yr un faint o feinwe mewnbwn, OCT wedi'i rewiarenyn cynhyrchu mwy o brotein nag adrannau FFPE o'r un aren (OCT wedi'i rewi: 1871 ± 92 vs. FFPE: 296 ± 10 ng protein; p < 0.0017) yn awgrymu diraddiad protein posibl yn FFPE, er gwaethaf y ffaith bod y meinwe wedi'i fewnosod mewn paraffin blociau ar gyfer<2 months.="" bulk="" proteomics="" data="" from="" the="" two="" human="">arennau(#1, #2) yn dangos gorgyffwrdd sylweddol o broteinau a nodwyd gyda gorgyffwrdd o 84 y cant rhwng y 2 aren OCT (terfyn atgynhyrchu=13.52, gwerthoedd 97.96 y cant o fewn y terfyn atgynhyrchu) a gorgyffwrdd o 83 y cant o'r un aren proteinau rhwng y 2 aren FFPE (terfyn atgynhyrchu=24.43, gwerthoedd y cant o 98.5 o fewn y terfyn atgynhyrchu) (Tabl Atodol 1 a Ffigur 2B). O fewn pob aren, waeth beth fo'r dull storio meinwe, cadwyd ~70 y cant o broteinau adeileddol yr arennau (matrics allgellog yn bennaf), sy'n awgrymu bod rhai proteinau'n cael eu canfod yn fwy ffafriol gan bob dull. Er mwyn gwerthuso pa gyfoethogi protein a welir rhwng gwahanol ddulliau casglu, canfuom fod proteomeg meinwe OCT yn cynhyrchu mwy o broteinau gyda chyfrifiadau sbectrol uchel Mwy na neu'n hafal i 5 (cymhareb ods=1.460601; cyfwng hyder 95 y cant {{21} }.238969, 1.722593;p=4.472e-06), a allai adlewyrchu cadw meinwe'r arennau yn well yn OCT (Ffigur 2C). Roedd dadansoddiad proteomig o feinwe OCT hefyd yn samplu proteinau mwy unigryw o gymharu â meinwe FFPE (cymhareb ods=3.207089; cyfwng hyder 95 y cant=2.371221, 4.370600; p=4.985e{{ 38}}) (Ffigur 2D). Yn ogystal, canfuwyd bod llawer o'r proteinau unigryw hyn yn brin ac yn fwy tebygol o gael eu methu, hyd yn oed gydag amseroedd cadw byr iawn o feinwe'r arennau yn FFPE. Waeth beth fo'r dull cadw meinwe, gwnaethom nodi bod gorgyffwrdd cryf yn y llwybrau biolegol cyffredin. Roedd y llwybrau'n cynnwys prosesau metabolaidd moleciwl bach (p=2.59E-121 ar gyfer OCT a p=2.15E-109 ar gyfer FFPE), proses metabolig asid carbocsilig (p=3 }}.62E-80 ar gyfer OCT a p=1.93 E-76 ar gyfer FFPE), prosesau metabolaidd asid organig (p=1.26E-76 ar gyfer OCT a p=3.62E-80 ar gyfer FFPE) a phrosesau metaboledd cyffuriau (p=7.90E-83 ar gyfer OCT a p=4.01E{{64} } am FFPE). Mae'r data hwn yn amlygu sut mae proteomeg meinwe'r arennau yn atgynhyrchadwy iawn, waeth beth fo'r dull cadw meinwe ar gyfer y ddau ddull a brofwyd.

Mae Proteomeg Meinwe Arennau'n Atgynhyrchadwy Iawn ar Feinwe Arennau Rhewedig OCT a Gludir

Fe wnaethom ddadansoddi data a gynhyrchwyd yn y ddau safle (UCSF a Phrifysgol Talaith Ohio) a oedd yn dilyn yr un protocol ar gyfer perfformio proteomeg swmp, fel y disgrifir yn yr adran dulliau. Yn rhyfeddol, nodwyd ~70 y cant o broteinau yn gyffredin yn yr un petharenwedi'i brosesu ar ddau safle gwahanol gyda chyfrif sbectrol Mwy na neu'n hafal i 5 (r=0.95, P < 0.0001)="" (data="" crai="" wedi'i="" ddarparu="" yn="" nhabl="" atodol="" 2).="" yn="" bwysicach,="" y="">arennauCynhyrchodd cludo o safle canolog ddata cydberthynol iawn (r=0.89, P=0.0001) (Tabl Atodol 2), gan gefnogi bod y protocolau dadansoddol prosesu meinwe sydd ar waith yn eithaf cadarn.

Mae Cistanche yn dda iaren

Optimeiddio Dal Celloedd Arennau Gan Ddefnyddio Micro-ddyrannu Cipio Laser (LCM)

Trwch amrywiol o adrannau OCT wedi'u gosod ar sleidiau PET o'r un petharen(n=2) eu profi ar 5, 10, a 20 μm trwch, yn driphlyg, ar gyfer ailadrodd LCM. Canfuwyd mai'r adran 10 μm oedd y mwyaf optimaidd ar brofion LCM cyfresol, gan ddefnyddio system Microdissection Laser MicroBeam Zeiss PALM (Cut Energy, 64; Cut Focus, 75). Cafodd celloedd wedi'u torri eu dal ar gapiau gludiog. Yn ogystal ag ailadrodd proses LCM, canfuom hefyd yr effeithlonrwydd cipio uchaf o gelloedd catapwlt ar drwch adran OCT 10 μm.

Mae Proteomeg Celloedd Is-Adran mewn Arennau Dynol Normal yn Adnabod Proteinau Glomerwlaidd Unigryw ac Unigryw a Phroteinau Tiwbaidd Procsimol

Ar draws y 9 dynol arferolarennauprocessed by nscProteomics, with input of an average of 10–40 cells input each/Glom and PT fraction, we identified an average of ~2,560 proteins/sample. Interestingly, ~20% of the total proteins assessed by nscProteomics, from either sub-compartment overlapped across compartments/cells and bulk tissue, representing likely housekeeping or more structural kidney proteins that are not compartment specific. In a direct comparison of the two sub-compartments, 208 proteins were enriched (>2 fold) in Glom, and 67 were completely unique to Glom (absent in PT); and conversely, 247 proteins were enriched (>2 blygiad) yn PT, a 25 yn unigryw i PT (absennol yn Glom) (Tabl Atodol 3). Er gwaethaf y set sampl gymharol fach, fe wnaethom hefyd gyflawni dilysiad traws-swp, gan drin pob swp o rediadau fel set annibynnol. Hyd yn oed gyda set fach unigryw oarennau(2 mewn swp 1, 4 mewn swp 2), roedd 210 o broteinau wedi'u cyfoethogi â Glom yn cydberthyn yn fawr rhwng y ddwy set annibynnol, er bod y data hwn yn dod o wahanol garfannau o normal.arennau(r=0.83; Ffigur 3A) a'i ddadansoddi ar adegau gwahanol. Gallai 246 o broteinau wedi'u cyfoethogi â PT hefyd gael eu cydberthyn rhwng y ddwy garfan wahanol o arennau normal (r=0.77; Ffigur 3B). Mae'r canlyniadau'n tynnu sylw at y ffaith bod nscProteomics yn gallu nodi proteinau sy'n benodol i is-adran sydd wedi'u cadw i wahanol unedau swyddogaethol yr aren yn atgynhyrchadwy.

Ffigur 3. (A) Cydberthynas set o 210 o broteinau wedi'u cyfoethogi'n sylweddol mewnglomerwlwsrhwng dau swp gwahanol o samplau arennau annibynnol. Roedd swp 1 (rhediad 1) o 2 aren ac roedd Swp 2 (rhediad 2) o 4 aren. Dewiswyd y raddfa liw ar gyfer darlunio helaethrwydd yn weledol. Cydberthynas bositif gref o 0.83 rhwng cyflenwadau cymedrig yr un proteinau set o ddau swp gwahanol Mae'r llinellau doriad coch yn rhoi mesur o'r lledaeniad trwy ddarlunio cyfwng rhagfynegiad 95 y cant ar gyfer gwerthoedd cymedrig digonedd y proteinau hyn mewn arbrofion ailadrodd yn y dyfodol. (B) Cydberthynas 246 o broteinau wedi'u cyfoethogi'n sylweddoltiwbiau procsimolvs.glomerwlwsrhwng y ddau swp. Cydberthynas bositif o 0.77 rhwng cyflenwadau cymedrig yr un proteinau hyn rhwng y ddau swp.

Canfod pa mor benodol yw'r dull nscProtoemics ar gyferarendadansoddiad is-adran, gwnaethom gymharu data Glom a PT is-adran arennau nscProteomics â phroteomeg swmp o'r un set o feinwe'r arennau. Canfuom nad oedd ~25 y cant (n=656) o'r proteinau a nodwyd yn y ddwy is-adran hyd yn oed wedi'u canfod gan broteomeg meinwe swmp, gan eu bod yn debygol o fod yn ddigonedd isel iawn yn y sampl swmp; Ni ellid canfod 118 o broteinau wedi'u cyfoethogi â Glom a 74 PT mewn aren swmp, gan amlygu'r cyfyngiad o wneud proteomeg meinwe swmp yn unig. Dim ond 9 y cant o broteinau Glom-benodol, ond nifer fwy o broteinau PT-benodol 48 y cant, a nodwyd gan broteomeg swmp yr arennau, gan adlewyrchu'r helaethrwydd llawer uwch o gelloedd PT dros gelloedd Glom yn y normal.aren. Mewn gwirionedd, gallai rhai marcwyr hysbys ar gyfer celloedd glomerwlaidd fel podocin (NPHS2), eva-1 homolog B (EVA1B), MARCKS like 1 (MARCKSL1), ffactor twf ffibroblast 1 (FGF1), a claudin 5 (CLDN5) heb gael eu hadnabod gan broteomeg swmp yr arennau ar ddyfnder rhediad safonol o ~2,000.

cistanche ar gyfer gwellaarenswyddogaeth

Dilysu Marcwyr Glom a PT fel yr Aseswyd gan nscProteomics

Adroddwyd bod mwyafrif y proteinau is-adran wedi'u canfod ynarengan IHC mewn data a gyhoeddwyd yn flaenorol (Human Protein Atlas) (25). Mae'r proteinau na chawsant eu canfod naill ai gan IHC (wedi'u labelu â *) neu ddata nad oedd ar gael (wedi'u labelu â **) wedi'u nodi yn Ffigurau 4A, B. Cymerasom y 26 protein uchaf wedi'u cyfoethogi â glom a 26 o broteinau penodol PT a holwyd un gell. data trawsgrifomig (data scRNA Seq) ar gyfer integreiddio a dilysu "traws-omeg" (Ffigur 4B). Dangosodd canlyniad dadansoddiad integreiddiol o farcwyr Glom a PT gorau gan broteomeg a thrawsgrifomeg gydberthynas gref rhwng rhai o broteinau marcwyr Glom a PT hysbys. Roedd marcwyr podocyt fel PODXL a CLIC5 a marcwyr PT fel PDZK1 ac ANPEP wedi'u cyfoethogi'n fawr yn y ddwy set ddata. Ar wahân i ddilysu marcwyr hysbys, mae nscProteomics hefyd wedi nodi proteinau a nodir mewn digonedd isel naill ai yn y setiau data trawsgrifomig neu setiau data IHC. Er enghraifft, mae PITPNB yn farciwr glomerwlaidd cyfoethog iawn gan ddata nscProteomics; fodd bynnag, roedd canfod y genyn hwn yn isel mewn data trawsgrifio ac nid oedd modd ei ganfod gan IHC (25). Gwelwyd achos tebyg gyda SLC5A1, y cafodd ei signal ei wella mewn data nscProteomics ond nid yn y setiau data trawsgrifomig neu IHC (Ffigur 4C).

Ffigur 4. (A) Map gwres yn dangos dosbarthiad gwahaniaethol cyflenwadau protein yn 5 normalarennau(swp 2), o 26 o broteinau (allan o 372) a gyfoethogwyd fwyaf arwyddocaol mewn G (vs T) a 26 o broteinau (allan o 411) a gyfoethogwyd fwyaf arwyddocaol yn T (vs G), gyda gwerthoedd cyfatebol mewn 2 Swmp sampl yn cael eu dangos er mwyn eu cymharu . Mae digonedd protein yn cael ei fesur fel dwysedd cymharol trawsnewidiol log 2. Mae clystyru proteinau sylweddol heb oruchwyliaeth yn amlygu setiau o broteinau sy'n gysylltiedig yn ôl mesur tebygrwydd pellter Ewclidaidd o fewn y setiau mwy gwahaniaethol cyfoethog. Nodir bod samplau swmp yn clystyru ynghyd â samplau PT; disgwylir hyn ers hynnytiwbiau procsimolyn cael eu gwasgaru yn helaeth o fewn yaren. (B) Cydberthynas plot mynegiant genynnau o ddata scRNA-seq gan ddynolaren. Dewiswyd genynnau sy'n amgodio proteinau Glom-benodol a PT-benodol a gyflwynir ar y map gwres. Mae cynyddu maint dot yn cyfateb i ganran fwy o gelloedd yn y boblogaeth gell yn mynegi'r genyn, tra bod lliw tywyllach yn cyfateb i fynegiant uwch o'r genyn. PT,tiwbaidd procsimol; Podo, podocytes; Mes, celloedd mesangial; LOH, Dolen Henle, Celloedd imiwnedd; Endo, celloedd endothelaidd; DT, tiwbiau distal; CD, dwythell casglu. *Mae arwydd wrth ymyl y symbol genyn yn nodi na chanfuwyd y protein ar glomeruli fel yr adroddwyd gan Human Protein Atlas (https://www.proteinatlas.org), **Data ddim ar gael ar Human Protein Atlas (https://www. proteinatlas.org). (C) Proteinau cynrychioliadol sy'n dangos sut mae nscProteomics nid yn unig yn nodi marcwyr positif fel PODXL a PDZK1 ond hefyd yn nodi marcwyr protein fel y mae trawsgrifomeg neu imiwn-histocemeg yn methu fel arall.

Perthnasedd Biolegol Proteinau Wedi'u Cyfoethogi Glom a PT

Fe wnaethom ddefnyddio'r data a gynhyrchwyd trwy'r protocol datblygedig ar gyfer nscProteomics i edrych ar broteinau a gyfoethogwyd yn sylweddol naill ai yn y celloedd glomerwlaidd neu'rtiwbaidd procsimolcelloedd. Cyfoethogwyd y proteinau wedi'u cyfoethogi â 208 Glom mewn cludiant trwy fesigl (FDR 3.6E-15) a rheoleiddio trefniadaeth cydrannau cellog (FDR 9.75E-14) fel eu prif brosesau biolegol a rhwymiad protein sytosgerbydol (FDR 2.63 E-19) ac actin-rwymo (FDR 2.40E-17) ymhlith y swyddogaeth foleciwlaidd o'r radd flaenaf. Yn ogystal, cytoskeleton actin (FDR 3.73 E{-25) ac adlyniad ffocal (FDR 4.07E-20) oedd y cydrannau cellog a gyfoethogwyd uchaf. Cyfoethogwyd y 247 o broteinau wedi'u cyfoethogi â PT mewn prosesau metabolig moleciwl bach (FDR 7.55E{-50) a phrosesau metabolaidd cyffuriau (FDR 5.{00E-41)) fel prosesau biolegol uchaf. Cyfoethogwyd y proteinau ar gyfer gweithgaredd oxidoreductase (FDR 9.07E-34) a gweithgaredd catalytig (FDR 1.05E-27) ymhlith y swyddogaethau moleciwlaidd o'r radd flaenaf.

nscProteomics Yn Adnabod Set Unigryw o Broteinau Glom a PT

Ar wahân i broteinau wedi'u cyfoethogi yn yr adrannau Glom neu'r adrannau PT, roedd 92 o broteinau naill ai'n unigryw i Glom (n=67) neu'n unigryw i PT(n=25), gan mai dim ond yn y celloedd glomerwlaidd y cawsant eu hadnabod neu'rtiwbaidd procsimolcelloedd (Tabl 1). Roedd y proteinau a nodwyd yn y celloedd glomerwlaidd yn unig wedi'u cyfoethogi mewn swyddogaethau moleciwlaidd megis rhwymo actin (FDR 4.92E-06), rhwymo protein sytosgerbydol (FDR 3.47E-05), rhwymo integrin (3.9E{}). {11}}), ac ati. Fe wnaethom ddefnyddio'r rhestr hon i archwilio'r data sydd ar gael i'r cyhoedd a oedd wedi adrodd yn flaenorol eu presenoldeb yn yglomerwlws. Ymhlith y 67 o broteinau a nodwyd yn adrannau Glom yn unig, adroddwyd bod 41 yn bresennol yn yaren(25). O'r 41 protein hyn, mae is-set o 18 (43.9 y cant) yn cytuno ag nscProteomics a dywedir nad yw 23 (56.1 y cant) wedi cynyddu yn Glom o gymharu â thiwbiau. Ymhlith y 25 o broteinau a nodwyd mewn adrannau PT yn unig, adroddwyd bod 20 yn bresennol yn yaren(25). Mae'r proteinau hyn yn cael eu cyfoethogi mewn swyddogaethau moleciwlaidd megis gweithgaredd cludo trawsbilen anion organig (FDR 6.34E-05), gweithgaredd cludo trawsbilen asid carbocsilig (FDR 1.4E-04), hydoddyn: gweithgaredd symporter sodiwm (FDR 1.8 E). -04), ac ati. O'r 25 o broteinau penodol PT, mae is-set o 19 o broteinau (95.0 y cant ) yn cytuno ag nscProteomics a dim ond 1 (5.0 y cant) sydd adroddir nad yw'n cynyddu mewn tiwbiau o gymharu â Glom.

Tabl 1. Proteinau wedi'u cyfoethogi mewn glomerwlaidd atiwbaidd procsimolcelloedd a nodir gan nscProteomics.

Trafodaeth

Gyda datblygiad cyflym genomeg un gell a phrofion trawsgrifio, mae angen heb ei ddiwallu o hyd i wneud astudiaethau un-gell cyfochrog ar samplau dynol gwerthfawr ym maes proteomeg (27). Mae proffilio protein o un gell yn wynebu rhwystr gan y rhinwedd nad oes gennym y gallu i fwyhau protein y ffordd y gallwn chwyddo niwcleotidau. Yn y cais cyntaf hwn o broteomeg ungell bron ar y dynolaren, rydym yn dangos bod meintioli proteomig cadarn heb label yn ymarferol am gyn lleied â 40arencelloedd, sy'n benodol i wahanol isadrannau LCM. Bydd y protocolau datblygedig ar gyfer proteomeg arennau ungell bron o fudd i ymchwilwyr eraill sy'n gweithio ym maes clefydau'r arennau.

Mae astudiaeth ddiweddar gan Hoehne et al. dangos y defnydd o dechnoleg Paratoi Sampl Gwell Cyfnod Solid (SP3) ar gyfer dadansoddiad proteomig o segmentau arennol (4). Gan ddefnyddio glomerwli micro-ddyranedig sengl gyda ~200 o gelloedd dangosodd yr awduron heterogenedd y proteomau o glomeruli sengl o fodelau llygoden a chleifion dynol. Astudiaeth ddiweddar arall gan Song et al. (28) defnyddio meinwe FFPE o dderbynwyr trawsblaniadau arennol i greu llwyfan diagnostig moleciwlaidd gan ddefnyddio proteomeg swmp. Yn y llawysgrif hon, rydym wedi optimeiddio a dadansoddi'n fanwl iawn y broses o gasglu meinweoedd i MS i sefydlu protocol safonol ar gyfer dadansoddiad proteomig o samplau meinwe bach. Yn gyntaf, fe wnaethom gymharu'r dull FFPE vs. Yn ail, mae protocolau MS ar gyfer proteomeg swmp wedi'u hoptimeiddio fel y gellir cael canlyniadau atgynhyrchadwy iawn (r=0.95) ar safleoedd gwahanol ar safleoedd wedi'u torri'n gyfresol, gerllawarenadrannau meinwe. Yn drydydd, lle rydym yn disgrifio ymagwedd at ficro-ddyrannu cipio laser cwpl i leihau faint o sampl mewnbwn i 10-40 celloedd gyda thechnoleg nano POTS sy'n cynnwys llwyfan robotig i drin cyfeintiau pico-litr yn gywir. Mae ein hymagwedd yn ein galluogi i reoli nifer mewnbwn y celloedd gan wella atgynhyrchedd gwahanol samplau glom a thiwbyl. Oherwydd symlrwydd LCM a chywirdeb technoleg nano POTS, credwn y bydd ein hastudiaeth yn caniatáu mabwysiadu proteomeg ar sbesimenau clinigol gwerthfawr mewn modd atgenhedlu.

cistanche i drinarenswyddogaeth

Mae cyfyngiadau'r astudiaeth hon yn cynnwys maint bach y sampl a chyfyngiad meinwe nad oedd yn caniatáu i ni wneud dilysiad gofodol meinwe trwy imiwn-histocemeg. Er mwyn lliniaru'r cyfyngiad hwn yn rhannol, rydym yn darparu dadansoddiad data integredig gyda data scRNA Seq o'r un meinweoedd i gadarnhau bod proteinau a nodir ynarenmae isadrannau hefyd yn cael eu nodi yn yr un gell feinwe wreiddiol trwy drawsgrifiad. Cyfyngiad ychwanegol yw ein bod yn nodi nifer gyfyngedig o broteinau yn ôl nscProteomics, mae'n debyg oherwydd deunydd mewnbwn bach, sy'n peri'r risg na fydd rhai proteinau'n cael eu hadnabod gan MS fel y gallent ddymuno islaw terfyn canfod offer. Gallai gwelliant mewn sensitifrwydd offer ac echdynnu protein o fewnbwn sampl bach helpu i wella'r cyfyngiad presennol hwn.

Rydym yn cydnabod bod llawer o newidynnau a all gyfrannu at ansawdd y data. Mae'r amser storio, gosodiadau FFPE (hy, PFA vs Glutaraldehyde), hyd yr amser mewn sefydlogi, amser yn y rhewgell / ar rew sych / mewn nitrogen hylifol, dulliau hydoddi protein yn ychydig o ffactorau a allai gyfrannu at ganlyniadau proteomeg. Mae'n bwysig sylweddoli bod hyd yn oed bioleg dauarennaunid yw bob amser yr un peth ac mae hynny'n wir hyd yn oed o fewn yr un arennau â glomeruli o'r un petharengall biopsïau fod mewn cyflwr swyddogaethol gwahanol. Yn hanesyddol,arenadrannau yn hynod heterogenaidd hyd yn oed o fewn yr un cyflwr clefyd. Trwy ddal yr un rhanbarthau o'r aren o wahanol samplau mewnbwn, mae nscProteomics yn caniatáu ar gyfer holi heterogeneity o fewn adrannau isgellog penodol, sy'n gryfder yn y dechnoleg hon.

Gwelsom fod rhai proteinau is-adran a nodwyd gan nscProtoemics o bosibl yn glomerwlaidd a newyddtiwbaidd procsimolproteinau. Arloesi mewn dadansoddi data integreiddiol gyda Seq RNA un gell o'r un petharenbyddai samplau, er eu bod yn rhagarweiniol, yn rhoi cadarnhad bod y proteinau hyn yn wir wedi'u lleoleiddio i'w hisranbarthau samplu/rhagweledig.

Mae'r astudiaeth hon yn rhoi cipolwg ar gymhlethdod patrymau moleciwlaidd heb ei ddarganfod ynarenis-adrannau ym maes iechyd ac mae'n cefnogi cymhwyso'r dechnoleg hon i samplau clefyd yr arennau i ddeall aflonyddiad proteinau mewn gwahanol isadrannau arennau y gallai gwahanol anhwylderau'r arennau effeithio arnynt yn ffafriol. Gallai rheoleiddio gwahaniaethol y proteinau hyn mewn gwahanol glefydau arennol ddatgelu heterogenedd clinigol a phrognostig mewn ffenoteipiau clefyd glomerwlaidd a thiwbaidd cymhleth a datgelu sbardunau newydd o niwed i'r arennau ac adferiad. Yn ogystal, o ystyried prinder unrhyw gyffuriau amddiffynnol arennol, gall datgelu'r llwybrau newydd hyn mewn rhanbarthau penodol o'r aren ddarparu targedau newydd pwysig ar gyfer dylunio cyffuriau rhesymegol ar gyfer mynd i'r afael ag anafiadau penodol i wahanol isadrannau mewn amrywiaeth o anhwylderau arennol.

Felly, i gloi, rydym yn cyflwyno llif gwaith nscproteomics ar gyfer trin 10-40arencelloedd; gwelliant yn y dechnoleg hon yn cario'r addewid i leihau deunydd mewnbwn yn y dyfodol i'r lefel un gell. Mae datblygiadau yn y dyfodol megis meintiau prosesu optimaidd a gwelliannau pellach i'r llwyfan LC-MS ar y gweill.

Datganiad Argaeledd Data

Mae'r setiau data a gynhyrchwyd ar gyfer yr astudiaeth hon i'w gweld yn y PRIDE PXD015058 a 10.6019/PXD015058.

Cyfraniadau Awdur

Cysyniadodd TS ac MS yr astudiaeth. Helpodd TS, JLi, JH, ACS, RZ, YZ, PR, ID, SS, JLu, a YY i brosesu sampl a chynhyrchu data arbrofol, cyfrannodd TS, PP, SR, AS, W-JQ, ac MS at ddadansoddi data a paratoi llawysgrif. Cyfrannodd pob awdur at yr erthygl a chymeradwyo'r fersiwn a gyflwynwyd.

Ariannu

Daeth cyllid ar gyfer y gwaith hwn gan yArennauProsiect Meddygaeth Fanwl, NIDDK NIHUG3 -DK114937 (MS) ac R01 DK109720-02 (MS), DP3 DK110844 (W-JQ), R01 DK122160 (W-JQ), a chefnogaeth gan yr Is-adran Aml -Trawsblannu Organau (MS).

Gwrthdaro Buddiannau

Mae'r awduron yn datgan bod yr ymchwil wedi'i gynnal yn absenoldeb unrhyw berthnasoedd masnachol neu ariannol y gellid eu dehongli fel gwrthdaro buddiannau posibl.

Diolchiadau

Rydym yn cydnabod cymorth Zoltan Laszik a Gyula Szabo o UCSF am gymorth gyda phrosesu meinwe. Samir Parekh a Brad Rovin o Brifysgol Talaith Ohio (OSU), am gydweithrediadau manyleb torfol ar broteomeg swmp a’r QC ar gyfer y meinwe proteomig swmp a rennir rhwng UCSF ac OSU, a Jeff Hodgin a Matthias Kretzler o Brifysgol Michigan am ddarparu mynediad caredig i y cyfeiriadarensamplau. Perfformiwyd peth o'r gwaith arbrofol a ddisgrifir yma yn Labordy Gwyddorau Moleciwlaidd Amgylcheddol, Pacific Northwest National Laboratory, cyfleuster defnyddwyr gwyddonol cenedlaethol a noddir gan yr Adran Ynni o dan Gontract DEAC05-76RL0 1830.

Deunydd Atodol

Gellir dod o hyd i'r Deunydd Atodol ar gyfer yr erthygl hon ar-lein yn: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmed.2020.00499/full#supplementary-material

Byrfoddau

nscProteomeg, proteomeg ungell agos; KPMP,ArennauProsiect Meddygaeth Fanwl; PT,tiwbaidd procsimol; Glom, glomerwlaidd; LCM, microdissection cipio laser; μPOTS, Prosesu Microliter mewn Un pot ar gyfer Samplau Hybrin; OCT, tymheredd torri gorau posibl; FFPE, paraffin sefydlog wedi'i fewnosod; UM, Prifysgol Michigan; OSU, Prifysgol Talaith Ohio; DDM, n-dodecyl -D-maltoside; scRNA Seq, Dilyniannu RNA un gell; IHC, imiwn-histocemeg.

O: 'Proteomeg Agos-Gell-Gofynnol o'r Tiwbwl Procsimol a Glomerwlws yr Arennau Dynol Normal' ganTara K. Sigdel¹, Paul D. Piehowski², Sudeshna Roy¹, Juliane Liberto¹, Joshua R. Hansen², Adam C. Swensen², Rui Zhao³, Ying Zhu³, Priyanka Rashmi¹, Andrew Schroeder¹, Izabella Damm¹, Swastika Sur¹, Jinghui Luo⁴, Yingbao Yang⁴, Wei-Mehefin Qian²* a Minnie M. Sarwal¹* ar gyfer Consortiwm Prosiect Meddygaeth Fanwl yr Arennau (KPMP).

---erthygl WREIDDIOL YMCHWIL Blaen. Med., 17 Medi 2020|https://doi.org/10.3389/fmed.2020.00499

Cyfeiriadau

1. Lee JW, Chou CL, Knepper MA. Mae dilyniannu dwfn mewn tiwbiau arennol micro-ddyranedig yn nodi trawsgrifiadau neffron segment-benodol. J Am Soc Nephrol. (2015) 26:2669–77. doi: 10.1681/ASN.2014111067 PubMed Abstract|CrossRef Testun Llawn|Ysgolor Google

2. Cisek K, Krochmal M, Klein J, Mischak H. Cymhwyso bioleg aml-omeg a systemau i nodi targedau therapiwtig mewn cronigarenclefyd. Trawsblaniad Dial Nephrol. (2016) 31:2003–11. doi: 10.1093/ndt/gfv364 PubMed Abstract|CrossRef Testun Llawn|Ysgolor Google

3. Wu H, Humphreys BD. Yr addewid o ddilyniannu RNA un gell ar gyferarenymchwilio i glefydau. Arennau Int. (2017) 92:1334–42. doi: 10.1016/j.kint.2017.06.033 PubMed Abstract|CrossRef Testun Llawn|Ysgolor Google

4. Hohne M, Frese CK, Grahammer F, Dafinger C, Ciarimboli G, Butt L, et al. Mae proteomau un-neffron yn cysylltu morffoleg a swyddogaeth mewn proteinwrigarenclefyd. Arennau Int. (2018) 93:1308–19. doi: 10.1016/j.kint.2017.12.012 PubMed Abstract|CrossRef Testun Llawn|Ysgolor Google

5. Wu H, Malone AF, Donnelly EL, Kirita Y, Uchimura K, Ramakrishnan SM, et al. Trawsgrifomeg ungell o ddynarenmae sbesimen biopsi alografft yn diffinio ymateb llidiol amrywiol. J Am Soc Nephrol. (2018) 29:2069–80. doi: 10.1681/ASN.2018020125 PubMed Abstract|CrossRef Testun Llawn|Ysgolor Google

6. Wilson PC, Humphreys BD. Trawsgrifomeg ungell arennau ac organoid: diwedd y dechrau. Pediar Nephrol. (2019) 35:191–7. doi: 10.1007/s00467-018-4177-y PubMed Abstract|CrossRef Testun Llawn|Ysgolor Google

7. Wu H, Kirita Y, Donnelly EL, Humphreys BD. Manteision cnewyllyn sengl dros ddilyniant RNA ungell oedolynaren: mathau prin o gelloedd a chyflyrau celloedd newydd a ddatgelir mewn ffibrosis. J Am Soc Nephrol. (2019) 30:23–32. doi: 10.1681/ASN.2018090912 PubMed Abstract|CrossRef Testun Llawn|Ysgolor Google

8. Shen Y, Tolic N, Massillon C, Pasa-Tolic L, Camp DG, Hixson KK, et al. Proteomeg uwchsensitif gan ddefnyddio MS ac MS/MS micro-SPE-nanoLC-nanoESI ar-lein effeithlonrwydd uchel. Cemeg rhefrol. (2004) 76:144–54. doi: 10.1021/ac030096q PubMed Abstract|CrossRef Testun Llawn|Ysgolor Google

9. Sul L, Zhu G, Zhao Y, Yan X, Mou S, Dovichi NJ. Dadansoddiad uwchsensitif a chyflym o'r gwaelod i fyny o symiau femtogram o grynoadau proteome cymhleth. Angew Chem Int Ed Engl. (2013) 52:13661–4. doi: 10.1002/anie.201308139 PubMed Abstract|CrossRef Testun Llawn|Ysgolor Google

10. Zhu Y, Piechowski PD, Zhao R, Chen J, Shen Y, Moore RJ, et al. Llwyfan prosesu nanodroplet ar gyfer proffilio proteome dwfn a meintiol o 10-100 o gelloedd mamalaidd. Cymmun Nat. (2018) 9:882. doi: 10.1038/s41467-018-03367-w

PubMed Abstract|CrossRef Testun Llawn|Ysgolor Google

11. Xu K, Liang Y, Piechowski PD, Dou M, Schwarz KC, Zhao R, et al. Llif gwaith prosesu sampl sy'n gydnaws â Benchtop ar gyfer proffilio proteome<100 mammalian="" cells.="" anal="" bioanal="" chem.="" (2018)="" 411:4587–96.="" doi:="">

PubMed Abstract|CrossRef Testun Llawn|Ysgolor Google

12. Waanders LF, Chwalek K, Monetti M, Kumar C, Lammert E, Mann M. Dadansoddiad proteomig meintiol o ynysoedd pancreatig sengl. Proc Natl Acad Sci UDA. (2009) 106:18902–7. doi: 10.1073/pans.0908351106 PubMed Abstract|CrossRef Testun Llawn|Ysgolor Google

13. Wisniewski JR, Ostasiewicz P, Mann M. FASP adferiad uchel wedi'i gymhwyso i'r dadansoddiad proteomig o feinweoedd canser wedi'u mewnosod â pharaffin wedi'u micro-ddyrannu wedi'u micro-ddyrannu yn adalw marcwyr canser y colon hysbys. J Proteome Res. (2011) 10:3040–9. doi: 10.1021/pr200019m PubMed Abstract|CrossRef Testun Llawn|Ysgolor Google

14. Chen Q, Yan G, Gao M, Zhang X. Proffilio proteome uwchsensitif ar gyfer 100 o gelloedd byw trwy chwistrelliad celloedd uniongyrchol, treuliad ar-lein a dadansoddiad nano-LC-MS/MS. Cemeg rhefrol. (2015) 87:6674–80. doi: 10.1021/acs.analchem.5b00808 PubMed Abstract|CrossRef Testun Llawn|Ysgolor Google

15. Li S, Plouffe BD, Belov AC, Ray S, Wang X, Murthy SK, et al. Llwyfan integredig ar gyfer ynysu, prosesu, a phroffilio proteomig yn seiliedig ar sbectrometreg màs o gelloedd prin mewn gwaed cyfan. Proteomeg Cell Mol. (2015) 14:1672–83. doi: 10.1074/MCP.M114.045724 PubMed Abstract|CrossRef Testun Llawn|Ysgolor Google

16. Chen W, Wang S, Adhikari S, Deng Z, Wang L, Chen L, et al. Technoleg seiliedig ar awgrymiadau sbin syml ac integredig wedi'i chymhwyso ar gyfer proffilio proteome dwfn. Cemeg rhefrol. (2016) 88:4864–71. doi: 10.1021/acs.analchem.6b00631 PubMed Abstract|CrossRef Testun Llawn|Ysgolor Google

17. Huang EL, Piechowski PD, Orton DJ, Moore RJ, Qian WJ, Casey CP, et al. SNaPP: llwyfan nanoproteomeg wedi'i symleiddio ar gyfer dadansoddiad proteomig byd-eang atgenhedladwy o feintiau protein nanogram. Endocrinoleg. (2016) 157:1307–14. doi: 10.1210/cy.2015-1821 PubMed Abstract|CrossRef Testun Llawn|Ysgolor Google

18. Steffes MW, Schmidt D, McCrery R, ​​Basgen JM, Astudiaeth Neffropathi Diabetig Rhyngwladol G. Rhif cell glomerwlaidd mewn pynciau arferol ac mewn cleifion diabetig math 1.ArennauInt. (2001) 59:2104–13. doi: 10.1046/j.1523-1755.2001.00725.x

PubMed Abstract|CrossRef Testun Llawn|Ysgolor Google

19. Tyanova S, Temu T, Cox J. Y llwyfan cyfrifiannol MaxQuant ar gyfer proteomeg dryll yn seiliedig ar sbectrometreg màs. Nat Protoc. (2016) 11:2301–19. doi: 10.1038/nprot.2016.136 PubMed Abstract|CrossRef Testun Llawn|Ysgolor Google

20. Perez-Riverol Y, Csordas A, Bai J, Bernal-Llinares M, Hewapathirana S, Kundu DJ, et al. Cronfa ddata PRIDE ac offer ac adnoddau cysylltiedig yn 2019: gwella cymorth ar gyfer data meintioli. Asidau Niwcleig Res. (2019) 47:D442–50. doi: 10.1093/var/gky1106 PubMed Abstract|CrossRef Testun Llawn|Ysgolor Google

21. Safon I. Dull sylfaenol ar gyfer pennu Ailadroddadwyedd ac Atgynhyrchu dull mesur safonol, Cywirdeb (gwirionedd a manwl gywirdeb) dulliau a chanlyniadau mesur. Rhan Safonol Int Organ. (1994) 2:5725.

22. Bland JM, Altman DG. Dulliau ystadegol ar gyfer asesu cytundeb rhwng dau ddull o fesur clinigol. Lancet. (1986) ​​1:307–10. doi: 10.1016/S0140-6736(86)90837-8 PubMed Abstract|CrossRef Testun Llawn|Ysgolor Google

23. Lundgren DH, Hwang SI, Wu L, Han DK. Rôl cyfrif sbectrol mewn proteomeg meintiol. Proteomeg y Parch Arbenigol. (2010) 7:39–53. doi: 10.1586/epr.09.69 PubMed Abstract|CrossRef Testun Llawn|Ysgolor Google

24. Webb-Robertson BJ, Mccue LA, Waters KM, Matzke MM, Jacobs JM, Metz TO, et al. Mae dadansoddiadau ystadegol cyfun o ddwyster peptidau a digwyddiadau peptid yn gwella adnabyddiaeth peptidau sylweddol o ddata proteomeg sy'n seiliedig ar MS. J Proteome Res. (2010) 9:5748–56. doi: 10.1021/pr1005247 PubMed Abstract|CrossRef Testun Llawn|Ysgolor Google

25. Uhlen M, Fagerberg L, Hallstrom BM, Lindskog C, Oksvold P, Mardinoglu A, et al. Proteomeg. Map o'r proteome dynol yn seiliedig ar feinwe. Gwyddoniaeth. (2015) 347:1260419. doi: 10.1126/science.1260419 PubMed Abstract|CrossRef Testun Llawn|Google Scholar 26. Schroeder AW, Sur S, Rashmi P, Damm I, Zarinsefat A, Kretzler M, et al. Nofel DdynolArennauIs-setiau Cell a Nodwyd gan Mux-Seq. bioRxiv [Preprint]. (2020) doi: 10.1101/2020.03.02.973925 CrossRef Testun Llawn|Ysgolor Google

27. Marx V. Breuddwyd o broteomeg ungell. Dulliau Nat. (2019) 16:809–12. doi: 10.1038/s41592-019-0540-6 PubMed Abstract|CrossRef Testun Llawn|Ysgolor Google

28. Cân L, Fang F, Liu P, Zeng G, Liu H, Zhao Y, et al. Proteomeg meintiol ar gyfer monitro anafiadau trawsblaniad arennol. Proteomeg Clin Appl. (2020) 14:e1900036. doi: 10.1002/prca.201900036

PubMed Abstract|CrossRef Testun Llawn|Ysgolor Google