Analisis Tubular Proksimal Dan Glomerulus Buah Pinggang
Mar 15, 2022
Hubungi:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791
Pemprofilan Proteomik Sel Tunggal Berhampiran Tubular Proksimal dan Glomerulus Buah Pinggang Manusia Normal--Bahagian II
Tara K. Sigdel1, Paul D. Piehowski2, Sudeshna Roy1, Juliane Libreto1, Joshua R. Hansen2, Adam C. Swensen2, Rui Zhao3, Ying Zhu3, Priyanka Rashmi1, Andrew Schroeder1, Izabella Damm1, Swastika Sur1, Jinghui Luo4, Yingbao Yang4, Wei-Jun Qian2* dan Minnie M. Sarwal1* untuk Konsortium Projek Perubatan Ketepatan Buah Pinggang (KPMP).
Keputusan
Pengumpulan Buah Pinggang Beku OCT Adalah Kaedah Pilihan untuk Proteomik Tisu Buah Pinggang
Untuk jumlah tisu input yang sama, OCT dibekukanbuah pinggangmenghasilkan lebih banyak protein daripada bahagian FFPE daripada buah pinggang yang sama (OCT beku: 1871 ± 92 lwn. FFPE: 296 ± 10 protein; p < 0.0017) mencadangkan kemungkinan kemerosotan protein dalam FFPE, walaupun tisu tertanam dalam parafin blok untuk<2 months.="" bulk="" proteomics="" data="" from="" the="" two="" human="">buah pinggang(#1, #2) menunjukkan pertindihan ketara protein yang dikenal pasti dengan 84 peratus pertindihan antara 2 buah pinggang OCT (had kebolehulangan=13.52, 97.96 peratus nilai dalam had kebolehulangan) dan 83 peratus pertindihan buah pinggang yang sama protein antara 2 buah pinggang FFPE (had kebolehulangan=24.43, 98.5 peratus nilai dalam had kebolehulangan) (Jadual Tambahan 1 dan Rajah 2B). Dalam setiap buah pinggang, tanpa mengira kaedah penyimpanan tisu, ~ 70 peratus protein struktur buah pinggang (kebanyakannya matriks ekstraselular) telah dipelihara, menunjukkan bahawa beberapa protein lebih disukai dikesan oleh setiap kaedah. Untuk menilai pengayaan protein yang dilihat antara kaedah pengumpulan yang berbeza, kami mendapati bahawa proteomik tisu OCT menghasilkan lebih banyak protein dengan kiraan spektrum tinggi Lebih besar daripada atau sama dengan 5 (nisbah odd=1.460601; selang keyakinan 95 peratus {{21} }.238969, 1.722593; p=4.472e-06), yang mungkin mencerminkan pemeliharaan tisu buah pinggang yang lebih baik dalam OCT (Rajah 2C). Analisis proteomik tisu OCT juga mengambil sampel lebih banyak protein unik berbanding dengan tisu FFPE (nisbah odds=3.207089; 95 peratus selang keyakinan=2.371221, 4.370600; p=4.985e{{ 38}}) (Rajah 2D). Selain itu, kebanyakan protein unik ini didapati mempunyai kelimpahan rendah dan lebih berkemungkinan terlepas, walaupun dengan masa pemeliharaan tisu buah pinggang yang sangat singkat dalam FFPE. Tanpa mengira kaedah pemeliharaan tisu, kami menyatakan bahawa terdapat pertindihan yang kuat dalam laluan biologi biasa. Laluan tersebut termasuk proses metabolik molekul kecil (p=2.59E-121 untuk OCT dan p=2.15E-109 untuk FFPE), proses metabolik asid karboksilik (p {{47 }}.62E-80 untuk OCT dan p=1.93 E-76 untuk FFPE), proses metabolik asid organik (p=1.26E-76 untuk OCT dan p=3.62E-80 untuk FFPE) dan proses metabolisme dadah (p=7.90E-83 untuk OCT dan p=4.01E{{64} } untuk FFPE). Data ini menyerlahkan bagaimana proteomik tisu buah pinggang sangat boleh dihasilkan, tanpa mengira kaedah pemeliharaan tisu untuk kedua-dua kaedah yang diuji.
Proteomik Tisu Buah Pinggang Sangat Boleh Dihasilkan pada Tisu Buah Pinggang Beku OCT yang Diangkut
Kami menganalisis data yang dijana di dua tapak (UCSF dan Ohio State University) yang mengikuti protokol yang sama untuk melaksanakan proteomik pukal, seperti yang diterangkan dalam bahagian kaedah. Hebatnya, ~ 70 peratus protein biasanya dikenal pasti dalam yang samabuah pinggangdiproses di dua tapak berbeza dengan kiraan spektrum Lebih besar daripada atau sama dengan 5 (r=0.95, P < 0.0001)="" (data="" mentah="" disediakan="" dalam="" jadual="" tambahan="" 2).="" lebih="" penting="" lagi,="">buah pinggangdihantar dari tapak pusat menghasilkan data yang sangat berkorelasi (r=0.89, P=0.0001) (Jadual Tambahan 2), menyokong bahawa protokol analisis pemprosesan tisu yang sedia ada adalah agak teguh.
Cistanche bagus untukbuah pinggang
Pengoptimuman Penangkapan Sel Buah Pinggang Menggunakan Laser Capture Microdissection (LCM)
Ketebalan bahagian OCT yang berbeza-beza yang dipasang pada slaid PET dari yang samabuah pinggang(n=2) telah diuji pada ketebalan 5, 10, dan 20 μm, dalam tiga kali ganda, untuk kebolehulangan LCM. Bahagian 10 μm didapati paling optimum pada ujian LCM bersiri, menggunakan sistem Zeiss PALM MicroBeam Laser Microdissection (Cut Energy, 64; Cut Focus, 75). Sel-sel yang dipotong telah ditangkap pada penutup pelekat. Sebagai tambahan kepada kebolehulangan proses LCM, kami juga mendapati kecekapan penangkapan maksimum sel lastik pada ketebalan bahagian OCT 10 μm.
Proteomik Sel Sub-petak dalam Buah Pinggang Manusia Normal Mengenalpasti Protein Glomerular dan Proksimal Tubular yang Diperkaya dan Unik
Merentasi 9 manusia biasabuah pinggangprocessed 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 kali ganda) dalam PT, dan 25 adalah unik kepada PT (tiada dalam Glom) (Jadual Tambahan 3). Walaupun set sampel yang agak kecil, kami juga melakukan pengesahan silang kelompok, menganggap setiap kumpulan larian sebagai set bebas. Walaupun dengan set kecil yang unikbuah pinggang(2 dalam kelompok 1, 4 dalam kelompok 2), 210 protein diperkaya Glom sangat berkorelasi antara dua set bebas, walaupun data ini datang dari kohort normal yang berbeza.buah pinggang(r=0.83; Rajah 3A) dan dianalisis pada masa yang berbeza. 246 Protein diperkaya PT- juga boleh dikaitkan antara dua kohort berbeza bagi buah pinggang normal (r=0.77; Rajah 3B). Hasilnya menyerlahkan bahawa nscProteomics mampu mengenal pasti protein khusus sub-kompartemen yang dipelihara kepada unit fungsian buah pinggang yang berbeza secara reproduktif.
Rajah 3. (A) Korelasi set 210 protein yang diperkaya dengan ketara dalamglomerulusantara dua kelompok sampel buah pinggang bebas yang berbeza. Batch 1 (run 1) adalah daripada 2 buah pinggang dan Batch 2 (run 2) adalah daripada 4 buah pinggang. Skala warna dipilih untuk gambaran visual kelimpahan. Korelasi positif yang kuat 0.83 antara min kelimpahan protein set yang sama daripada dua kelompok berbeza Garis putus-putus merah memberikan ukuran penyebaran dengan menggambarkan selang ramalan 95 peratus untuk nilai kelimpahan min protein ini dalam eksperimen ulangan masa hadapan. (B) Korelasi 246 protein yang diperkaya dengan ketaratubul proksimallwn.glomerulusantara dua kelompok. Korelasi positif 0.77 antara kelimpahan min protein yang sama ini antara dua kelompok.
Untuk memastikan kekhususan pendekatan nscProtoemics untukbuah pingganganalisis sub-compartment, kami membandingkan nscProteomics buah pinggang sub-compartment Glom dan data PT kepada proteomik pukal set tisu buah pinggang yang sama. Kami mendapati bahawa ~25 peratus (n=656) daripada protein yang dikenal pasti dalam kedua-dua sub-petak tidak dapat dikesan oleh proteomik tisu pukal, kerana ia berkemungkinan mempunyai kelimpahan yang sangat rendah dalam sampel pukal; 118 Glom dan 74 PT protein diperkaya tidak dapat dikesan dalam buah pinggang pukal, menonjolkan batasan hanya melakukan proteomik tisu pukal. Hanya 9 peratus daripada protein khusus Glom, tetapi sejumlah besar 48 peratus protein khusus PT, telah dikenal pasti oleh proteomik pukal buah pinggang, mencerminkan kelimpahan sel PT yang lebih tinggi berbanding sel Glom dalam keadaan normal.buah pinggang. Malah, beberapa penanda yang diketahui untuk sel glomerular seperti podocin (NPHS2), eva-1 homolog B (EVA1B), MARCKS like 1 (MARCKSL1), faktor pertumbuhan fibroblast 1 (FGF1) dan claudin 5 (CLDN5) boleh tidak dikenal pasti oleh proteomik pukal buah pinggang pada kedalaman larian standard ~2,000.
cistanche untuk penambahbaikanbuah pinggangfungsi
Pengesahan Penanda Glom dan PT sebagaimana Dinilai oleh nscProteomics
Majoriti protein sub-compartment dilaporkan seperti yang dikesan dalambuah pinggangoleh IHC dalam data yang diterbitkan sebelum ini (Human Protein Atlas) (25). Protein yang sama ada tidak dikesan oleh IHC (dilabelkan dengan *) atau data tidak tersedia (dilabelkan dengan **) ditunjukkan dalam Rajah 4A, B. Kami mengambil 26 protein diperkaya glom teratas dan 26 protein khusus PT dan disoal siasat sel tunggal data transkriptom (data scRNA Seq) untuk penyepaduan dan pengesahan "cross-omics" (Rajah 4B). Hasil analisis integratif bagi penanda Glom dan PT teratas oleh proteomik dan transkriptomi menunjukkan korelasi yang kuat bagi beberapa protein penanda Glom dan PT yang diketahui. Penanda podocyte seperti PODXL dan CLIC5 dan penanda PT seperti PDZK1 dan ANPEP sangat diperkaya dalam kedua-dua set data. Selain daripada mengesahkan penanda yang diketahui, nscProteomics juga telah mengenal pasti protein yang dikenal pasti dalam kelimpahan rendah sama ada dalam set data transkriptom atau set data IHC. Sebagai contoh, PITPNB ialah penanda glomerular yang sangat diperkaya oleh data nscProteomics; bagaimanapun, pengesanan gen ini adalah rendah dalam data transkriptik dan tidak dapat dikesan oleh IHC (25). Kes yang sama diperhatikan dengan SLC5A1, yang isyaratnya dipertingkatkan dalam data nscProteomics tetapi tidak dalam dataset transkriptom atau IHC (Rajah 4C).
Rajah 4. (A) Peta haba menunjukkan taburan pembezaan kelimpahan protein dalam 5 normalbuah pinggang(batch 2), daripada 26 protein (daripada 372) paling ketara diperkaya dalam G (vs T) dan 26 protein (daripada 411) paling ketara diperkaya dalam T (vs G), dengan nilai yang sepadan dalam 2 sampel Pukal ditunjukkan sebagai perbandingan . Kelimpahan protein diukur sebagai log 2 mengubah intensiti relatif. Pengelompokan protein penting tanpa pengawasan menyerlahkan set protein yang berkaitan dengan ukuran persamaan jarak Euclidean dalam set diperkaya yang dibezakan yang lebih besar. Adalah diperhatikan bahawa kelompok sampel pukal bersama-sama dengan sampel PT; ini dijangka sejaktubul proksimalbanyak tersebar di dalambuah pinggang. ( B ) Korelasi plot ekspresi gen data scRNA-seq daripada manusiabuah pinggang. Pengekodan gen protein khusus Glom dan khusus PT yang dibentangkan pada peta haba telah dipilih. Saiz titik yang semakin meningkat sepadan dengan peratusan sel yang lebih besar dalam populasi sel yang menyatakan gen, manakala warna yang lebih gelap sepadan dengan ekspresi gen yang lebih tinggi. PT,tiub proksimal; Podo, podosit; Mes, sel mesangial; LOH, Gelung Henle, Sel imun; Endo, sel endothelial; DT, tubul distal; CD, saluran pengumpul. *Tanda di sebelah simbol gen menunjukkan bahawa protein tidak dikesan pada glomeruli seperti yang dilaporkan oleh Human Protein Atlas (https://www.proteinatlas.org), **Data tidak tersedia pada Human Protein Atlas (https://www. proteinatlas.org). (C) Protein perwakilan yang menunjukkan bagaimana nscProteomics bukan sahaja mengenal pasti penanda positif seperti PODXL dan PDZK1 tetapi juga mengenal pasti penanda protein seperti yang sebaliknya terlepas oleh transkriptomi atau imunohistokimia.
Perkaitan Biologi Glom dan PT Enriched Protein
Kami menggunakan data yang dijana melalui protokol yang dibangunkan untuk nscProteomics untuk melihat protein yang diperkaya dengan ketara sama ada dalam sel glomerular atautiub proksimalsel. Protein 208 Glom diperkayakan dalam pengangkutan pengantara vesikel (FDR 3.6E-15) dan pengawalseliaan organisasi komponen selular (FDR 9.75E-14) sebagai proses biologi teratas dan pengikatan protein sitoskeletal (FDR 2.63 E-19) dan pengikatan aktin (FDR 2.40E-17) antara fungsi molekul peringkat teratas. Selain itu, sitoskeleton aktin (FDR 3.73 E-25) dan lekatan fokus (FDR 4.07E-20) ialah komponen selular yang diperkaya teratas. 247 PT diperkaya protein diperkaya dalam proses metabolik molekul kecil (FDR 7.55E-50) dan proses metabolik dadah (FDR 5.00E-41) sebagai proses biologi teratas. Protein telah diperkayakan untuk aktiviti oksidoreduktase (FDR 9.07E-34) dan aktiviti pemangkin (FDR 1.05E-27) antara fungsi molekul peringkat teratas.
nscProteomics Mengenalpasti Set Unik Glom dan Protein PT
Selain daripada protein yang diperkaya dalam bahagian Glom atau PT, 92 protein sama ada unik untuk Glom (n=67) atau unik kepada PT (n=25), kerana ia hanya dikenal pasti dalam sama ada sel glomerular. atautiub proksimalsel (Jadual 1). Protein yang dikenal pasti hanya dalam sel glomerular diperkaya dalam fungsi molekul seperti pengikatan aktin (FDR 4.92E-06), pengikatan protein sitoskeletal (FDR 3.47E-05), pengikatan integrin (3.9E{ {11}}), dsb. Kami menggunakan senarai ini untuk menyoal siasat data yang tersedia secara umum yang sebelum ini melaporkan kehadiran mereka dalamglomerulus. Antara 67 protein yang dikenal pasti hanya dalam bahagian Glom, 41 telah dilaporkan hadir dalambuah pinggang(25). Daripada 41 protein ini, subset 18 (43.9 peratus ) adalah selaras dengan nscProteomics dan 23 (56.1 peratus ) dilaporkan tidak meningkat dalam Glom berbanding tubulus. Di antara 25 protein yang dikenal pasti hanya dalam bahagian PT, 20 telah dilaporkan hadir dalambuah pinggang(25). Protein ini diperkaya dalam fungsi molekul seperti aktiviti pengangkut transmembran anion organik (FDR 6.34E-05), aktiviti pengangkut transmembran asid karboksilik (FDR 1.4E-04), bahan terlarut: aktiviti simporter natrium (FDR 1.8 E -04), dsb. Daripada 25 protein khusus PT, subset 19 protein (95.0 peratus ) adalah selaras dengan nscProteomics dan hanya 1 (5.0} peratus ) adalah dilaporkan tidak meningkat dalam tubul berbanding Glom.
Jadual 1. Protein yang diperkaya dalam glomerular dantiub proksimalsel yang dikenal pasti oleh nscProteomics.
Perbincangan
Dengan kemajuan pesat genomik sel tunggal dan ujian transkriptomi, masih terdapat keperluan yang tidak dapat dipenuhi untuk melakukan kajian sel tunggal selari pada sampel manusia yang berharga dalam bidang proteomik (27). Pemprofilan protein daripada sel tunggal menghadapi halangan daripada kebaikan bahawa kita tidak mempunyai keupayaan penguatan protein seperti cara kita boleh menguatkan nukleotida. Dalam aplikasi pertama proteomik hampir-sel tunggal ini pada manusiabuah pinggang, kami menunjukkan bahawa kuantifikasi proteomik bebas label yang teguh boleh dilaksanakan untuk sekurang-kurangnya 40buah pinggangsel, khusus untuk sub-petak LCM yang berbeza. Protokol yang dibangunkan untuk proteomik buah pinggang hampir sel tunggal akan memberi manfaat kepada penyelidik lain yang bekerja dalam bidang penyakit buah pinggang.
Kajian terbaru oleh Hoehne et al. menunjukkan penggunaan teknologi penyediaan Sampel Dipertingkatkan Fasa Pepejal Tunggal (SP3) untuk analisis proteomik segmen buah pinggang (4). Menggunakan glomeruli microdissected tunggal dengan ~ 200 sel pengarang menggambarkan heterogeniti proteom daripada glomeruli tunggal daripada model tetikus dan pesakit manusia. Satu lagi kajian terbaru oleh Song et al. (28) menggunakan tisu FFPE daripada penerima pemindahan buah pinggang untuk mencipta platform diagnostik molekul menggunakan proteomik pukal. Dalam manuskrip ini, kami telah mengoptimumkan dan menganalisis dengan terperinci proses pengumpulan tisu kepada MS untuk mewujudkan protokol standard untuk analisis proteomik sampel tisu kecil. Pertama, kami membandingkan kaedah penyimpanan tisu FFPE vs. OCT untuk menunjukkan bahawa walaupun terdapat korelasi yang tinggi antara kedua-dua set data, tisu OCT menghasilkan kandungan protein yang lebih tinggi dan lebih penting lagi keupayaan untuk mengenal pasti protein kelimpahan rendah. Kedua, protokol MS untuk proteomik pukal telah dioptimumkan supaya hasil yang sangat boleh dihasilkan semula (r=0.95) boleh diperolehi di tapak yang berbeza pada potongan bersiri, bersebelahanbuah pinggangbahagian tisu. Ketiga, di mana kami menerangkan pendekatan kepada mikrodisseksi penangkapan laser pasangan untuk mengurangkan jumlah sampel input kepada 10-40 sel dengan teknologi nano POTS yang terdiri daripada platform robotik untuk mengendalikan isipadu pico-liter dengan tepat. Pendekatan kami membolehkan kami mengawal bilangan input sel sekali gus meningkatkan kebolehulangan sampel glom dan tubul yang berbeza. Disebabkan oleh kesederhanaan LCM dan ketepatan teknologi nano POTS, kami percaya bahawa kajian kami akan membenarkan penggunaan proteomik pada spesimen klinikal berharga dengan cara yang boleh dihasilkan semula.
cistanche untuk merawatbuah pinggangfungsi
Batasan kajian ini termasuk saiz sampel yang kecil dan had tisu yang tidak membenarkan kami melakukan pengesahan spatial tisu oleh imunohistokimia. Untuk mengurangkan sebahagian daripada had ini, kami menyediakan analisis data bersepadu dengan data scRNA Seq daripada tisu yang sama untuk mengesahkan bahawa protein yang dikenal pasti dalambuah pinggangsub-compartmen juga dikenal pasti dalam sel tisu asal yang sama melalui transkripsi. Batasan tambahan ialah kami mengenal pasti bilangan protein yang terhad oleh nscProteomics, mungkin disebabkan oleh bahan input yang kecil, yang berisiko beberapa protein tidak dikenal pasti oleh MS kerana mereka mahu di bawah had pengesanan instrumen. Penambahbaikan dalam sensitiviti instrumen dan pengekstrakan protein daripada input sampel kecil boleh membantu memperbaik had semasa ini.
Kami mengakui bahawa terdapat banyak pembolehubah yang boleh menyumbang kepada kualiti data. Masa penyimpanan, fiksatif FFPE (iaitu, PFA lwn. Glutaraldehid), tempoh masa dalam fiksatif, masa dalam penyejuk beku/di atas ais kering/dalam nitrogen cecair, pendekatan untuk pelarutan protein adalah beberapa faktor yang boleh menyumbang kepada keputusan proteomik. Adalah penting untuk menyedari bahawa walaupun biologi duabuah pinggangtidak selalu sama dan itu benar walaupun dalam buah pinggang yang sama dengan glomeruli yang samabuah pinggangbiopsi boleh berada pada keadaan berfungsi yang berbeza. Secara histologi,buah pinggangpetak sangat heterogen walaupun dalam keadaan penyakit yang sama. Dengan menangkap kawasan buah pinggang yang sama daripada sampel input yang berbeza, nscProteomics membenarkan soal siasat heterogen dalam petak subselular tertentu, yang merupakan kekuatan teknologi ini.
Kami memerhatikan bahawa beberapa protein sub-petak yang dikenal pasti oleh nscProtoemics berpotensi glomerular baru dantiub proksimalprotein. Inovasi dalam analisis data integratif dengan RNA Seq sel tunggal yang samabuah pinggangsampel, walaupun awal, akan memberikan pengesahan bahawa protein ini sememangnya disetempatkan kepada sub-kawasan sampel/diramalkan.
Kajian ini memberikan pandangan tentang kerumitan corak molekul yang belum ditemui dalambuah pinggangsub-compartment dalam kesihatan dan menyokong aplikasi teknologi ini pada sampel penyakit buah pinggang untuk memahami gangguan protein dalam sub-compartment buah pinggang yang berbeza yang mungkin terjejas secara keutamaan dalam gangguan buah pinggang yang berbeza. Peraturan pembezaan protein ini dalam penyakit buah pinggang yang berbeza boleh mendedahkan heterogeniti klinikal dan prognostik dalam fenotip penyakit glomerular dan tubular yang kompleks dan mendedahkan pencetus baru kerosakan dan pemulihan buah pinggang. Di samping itu, memandangkan kekurangan mana-mana ubat pelindung buah pinggang, mendedahkan laluan baharu ini di kawasan tertentu buah pinggang boleh memberikan sasaran baharu yang penting untuk reka bentuk ubat rasional untuk menangani kecederaan khusus kepada sub-petak yang berbeza dalam pelbagai gangguan buah pinggang.
Oleh itu, sebagai kesimpulan, kami membentangkan aliran kerja nscproteomics untuk pengendalian 10-40buah pinggangsel; penambahbaikan dalam teknologi ini membawa janji untuk mengurangkan bahan input pada masa hadapan ke tahap sel tunggal. Perkembangan masa depan seperti volum pemprosesan yang dioptimumkan dan penambahbaikan lanjut pada platform LC-MS sedang dijalankan.
Penyata Ketersediaan Data
Dataset yang dijana untuk kajian ini boleh didapati dalam PRIDE PXD015058 dan 10.6019/PXD015058.
Sumbangan Pengarang
TS dan MS mengkonseptualisasikan kajian. TS, JLi, JH, ACS, RZ, YZ, PR, ID, SS, JLu, dan YY membantu dalam pemprosesan sampel dan penjanaan data eksperimen, TS, PP, SR, AS, W-JQ dan MS menyumbang dalam analisis data dan penyediaan manuskrip. Semua pengarang menyumbang kepada artikel dan meluluskan versi yang diserahkan.
Pembiayaan
Pembiayaan untuk kerja ini adalah daripadabuah pinggangProjek Perubatan Precision, NIDDK NIHUG3 -DK114937 (MS) dan R01 DK109720-02 (MS), DP3 DK110844 (W-JQ), R01 DK122160 (W-JQ) dan sokongan daripada Bahagian Berbilang -Pemindahan Organ (MS).
Konflik Kepentingan
Penulis mengisytiharkan bahawa penyelidikan telah dijalankan tanpa adanya sebarang hubungan komersial atau kewangan yang boleh ditafsirkan sebagai potensi konflik kepentingan.
Ucapan terima kasih
Kami mengiktiraf bantuan Zoltan Laszik dan Gyula Szabo daripada UCSF untuk bantuan dengan pemprosesan tisu. Samir Parekh dan Brad Rovin dari Ohio State University (OSU), untuk kerjasama spesifikasi besar-besaran pada proteomik pukal dan QC untuk tisu proteomik pukal yang dikongsi antara UCSF dan OSU, dan Jeff Hodgin dan Matthias Kretzler dari University of Michigan kerana memberikan akses kepada rujukannyabuah pinggangsampel. Beberapa kerja percubaan yang diterangkan di sini telah dilakukan di Makmal Sains Molekul Alam Sekitar, Makmal Kebangsaan Pacific Northwest, kemudahan pengguna saintifik kebangsaan yang ditaja oleh Jabatan Tenaga di bawah DEAC Kontrak05-76RL0 1830.
Bahan Tambahan
Bahan Tambahan untuk artikel ini boleh didapati dalam talian di: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmed.2020.00499/full#supplementary-material
Singkatan
nscProteomik, proteomik hampir sel tunggal; KPMP,buah pinggangProjek Perubatan Precision; PT,tiub proksimal; Glom, glomerular; LCM, penangkapan laser mikrodissection; μPOTS, Pemprosesan Mikroliter dalam Satu periuk untuk Sampel Surih; OCT, Suhu pemotongan optimum; FFPE, parafin tetap formalin tertanam; UM, Universiti Michigan; OSU, Universiti Negeri Ohio; DDM, n-dodecyl -D-maltoside; scRNA Seq, Penjujukan RNA sel tunggal; IHC, imunohistokimia.
Daripada: 'Pemprofilan Proteomik Sel Tunggal Berhampiran Tubular Proksimal dan Glomerulus Buah Pinggang Manusia Normal' olehTara K. Sigdel1, Paul D. Piehowski2, Sudeshna Roy1, Juliane Libreto1, Joshua R. Hansen2, Adam C. Swensen2, Rui Zhao3, Ying Zhu3, Priyanka Rashmi1, Andrew Schroeder1, Izabella Damm1, Swastika Sur1, Jinghui Luo4, Yingbao Yang4, Wei-Jun Qian2* dan Minnie M. Sarwal1* untuk Konsortium Projek Perubatan Ketepatan Buah Pinggang (KPMP).
---Artikel PENYELIDIKAN ASAL Depan. Med., 17 September 2020|https://doi.org/10.3389/fmed.2020.00499
Rujukan
1. Lee JW, Chou CL, Knepper MA. Penjujukan mendalam dalam tubul renal microdissected mengenal pasti transkriptom segmen nefron khusus. J Am Soc Nephrol. (2015) 26:2669–77. doi: 10.1681/ASN.2014111067 Abstrak PubMed|Teks Penuh CrossRef|Google Scholar
2. Cisek K, Krochmal M, Klein J, Mischak H. Aplikasi multi-omik dan biologi sistem untuk mengenal pasti sasaran terapeutik dalam kronikbuah pinggangpenyakit. Pemindahan Dail Nephrol. (2016) 31:2003–11. doi: 10.1093/ndt/gfv364 Abstrak PubMed|Teks Penuh CrossRef|Google Scholar
3. Wu H, Humphreys BD. Janji penjujukan RNA sel tunggal untukbuah pinggangpenyiasatan penyakit. Buah Pinggang Int. (2017) 92:1334–42. doi: 10.1016/j.kint.2017.06.033 Abstrak PubMed|Teks Penuh CrossRef|Google Scholar
4. Hohne M, Frese CK, Grahammer F, Dafinger C, Ciarimboli G, Butt L, et al. Proteom nefron tunggal menghubungkan morfologi dan fungsi dalam proteinurikbuah pinggangpenyakit. Buah Pinggang Int. (2018) 93:1308–19. doi: 10.1016/j.kint.2017.12.012 Abstrak PubMed|Teks Penuh CrossRef|Google Scholar
5. Wu H, Malone AF, Donnelly EL, Kirita Y, Uchimura K, Ramakrishnan SM, et al. Transkriptomi sel tunggal manusiabuah pinggangspesimen biopsi allograf mentakrifkan tindak balas keradangan yang pelbagai. J Am Soc Nephrol. (2018) 29:2069–80. doi: 10.1681/ASN.2018020125 Abstrak PubMed|Teks Penuh CrossRef|Google Scholar
6. Wilson PC, Humphreys BD. Transkriptomi sel tunggal buah pinggang dan organoid: penghujung permulaan. Pediatr Nephrol. (2019) 35:191–7. doi: 10.1007/s00467-018-4177-y Abstrak PubMed|Teks Penuh CrossRef|Google Scholar
7. Wu H, Kirita Y, Donnelly EL, Humphreys BD. Kelebihan nukleus tunggal berbanding penjujukan RNA sel tunggal dewasabuah pinggang: jenis sel jarang dan keadaan sel baru yang didedahkan dalam fibrosis. J Am Soc Nephrol. (2019) 30:23–32. doi: 10.1681/ASN.2018090912 Abstrak PubMed|Teks Penuh CrossRef|Google Scholar
8. Shen Y, Tolic N, Massillon C, Pasa-Tolic L, Camp DG, Hixson KK, et al. Proteomik ultrasensitif menggunakan mikro-SPE-nanoLC-nanoESI MS dan MS/MS dalam talian kecekapan tinggi. Kimia Dubur. (2004) 76:144–54. doi: 10.1021/ac030096q Abstrak PubMed|Teks Penuh CrossRef|Google Scholar
9. Sun L, Zhu G, Zhao Y, Yan X, Mou S, Dovichi NJ. Analisis ultrasensitif dan cepat dari bawah ke atas jumlah femtogram pencernaan proteom kompleks. Angew Chem Int Ed Engl. (2013) 52:13661–4. doi: 10.1002/anie.201308139 Abstrak PubMed|Teks Penuh CrossRef|Google Scholar
10. Zhu Y, Piechowski PD, Zhao R, Chen J, Shen Y, Moore RJ, et al. Platform pemprosesan nanodroplet untuk pemprofilan proteom dalam dan kuantitatif bagi 10-100 sel mamalia. Nat Commun. (2018) 9:882. doi: 10.1038/s41467-018-03367-w
Abstrak PubMed|Teks Penuh CrossRef|Google Scholar
11. Xu K, Liang Y, Piechowski PD, Dou M, Schwarz KC, Zhao R, et al. Aliran kerja pemprosesan sampel yang serasi di atas bangku untuk pemprofilan proteom<100 mammalian="" cells.="" anal="" bioanal="" chem.="" (2018)="" 411:4587–96.="" doi:="">
Abstrak PubMed|Teks Penuh CrossRef|Google Scholar
12. Waanders LF, Chwalek K, Monetti M, Kumar C, Lammert E, Mann M. Analisis proteomik kuantitatif bagi pulau kecil pankreas tunggal. Proc Natl Acad Sci USA. (2009) 106:18902–7. doi: 10.1073/pans.0908351106 Abstrak PubMed|Teks Penuh CrossRef|Google Scholar
13. Wisniewski JR, Ostasiewicz P, Mann M. Pemulihan tinggi FASP digunakan pada analisis proteomik bagi tisu-tisu kanser tertanam parafin tetap mikrodissected mendapatkan semula penanda kanser kolon yang diketahui. J Proteome Res. (2011) 10:3040–9. doi: 10.1021/pr200019m Abstrak PubMed|Teks Penuh CrossRef|Google Scholar
14. Chen Q, Yan G, Gao M, Zhang X. Pemprofilan proteom ultrasensitif untuk 100 sel hidup melalui suntikan sel terus, pencernaan dalam talian dan analisis nano-LC-MS/MS. Kimia Dubur. (2015) 87:6674–80. doi: 10.1021/acs.analchem.5b00808 Abstrak PubMed|Teks Penuh CrossRef|Google Scholar
15. Li S, Plouffe BD, Belov AM, Ray S, Wang X, Murthy SK, et al. Platform bersepadu untuk pengasingan, pemprosesan dan pemprofilan proteomik berasaskan spektrometri jisim sel nadir dalam darah keseluruhan. Proteomik Sel Mol. (2015) 14:1672–83. doi: 10.1074/MCP.M114.045724 Abstrak PubMed|Teks Penuh CrossRef|Google Scholar
16. Chen W, Wang S, Adhikari S, Deng Z, Wang L, Chen L, et al. Teknologi berasaskan hujung putaran yang ringkas dan bersepadu digunakan untuk pemprofilan proteom dalam. Kimia Dubur. (2016) 88:4864–71. doi: 10.1021/acs.analchem.6b00631 Abstrak PubMed|Teks Penuh CrossRef|Google Scholar
17. Huang EL, Piechowski PD, Orton DJ, Moore RJ, Qian WJ, Casey CP, et al. SNaPP: platform nanoproteomik yang dipermudahkan untuk analisis proteomik global yang boleh dihasilkan semula bagi kuantiti protein nanogram. Endokrinologi. (2016) 157:1307–14. doi: 10.1210/ms.2015-1821 Abstrak PubMed|Teks Penuh CrossRef|Google Scholar
18. Steffes MW, Schmidt D, McCrery R, Basgen JM, Kajian Nefropati Diabetik Antarabangsa G. Nombor sel glomerular dalam subjek normal dan dalam pesakit diabetes jenis 1.buah pinggangInt. (2001) 59:2104–13. doi: 10.1046/j.1523-1755.2001.00725.x
Abstrak PubMed|Teks Penuh CrossRef|Google Scholar
19. Tyanova S, Temu T, Cox J. Platform pengiraan MaxQuant untuk proteomik senapang patah berasaskan spektrometri jisim. Nat Protoc. (2016) 11:2301–19. doi: 10.1038/nprot.2016.136 Abstrak PubMed|Teks Penuh CrossRef|Google Scholar
20. Perez-Riverol Y, Csordas A, Bai J, Bernal-Llinares M, Hewapathirana S, Kundu DJ, et al. Pangkalan data PRIDE serta alatan serta sumber berkaitan pada 2019: meningkatkan sokongan untuk data kuantifikasi. Asid Nukleik Res. (2019) 47:D442–50. doi: 10.1093/var/gky1106 Abstrak PubMed|Teks Penuh CrossRef|Google Scholar
21. Piawai I. Kaedah asas untuk penentuan Kebolehulangan dan Kebolehulangan kaedah pengukuran piawai, Ketepatan (kebenaran dan kejituan) kaedah dan keputusan pengukuran. Bahagian Standard Organ Int. (1994) 2:5725.
22. Bland JM, Altman DG. Kaedah statistik untuk menilai persetujuan antara dua kaedah pengukuran klinikal. Lancet. (1986) 1:307–10. doi: 10.1016/S0140-6736(86)90837-8 Abstrak PubMed|Teks Penuh CrossRef|Google Scholar
23. Lundgren DH, Hwang SI, Wu L, Han DK. Peranan pengiraan spektrum dalam proteomik kuantitatif. Pakar Rev Proteomics. (2010) 7:39–53. doi: 10.1586/epr.09.69 Abstrak PubMed|Teks Penuh CrossRef|Google Scholar
24. Webb-Robertson BJ, Mccue LA, Waters KM, Matzke MM, Jacobs JM, Metz TO, et al. Analisis statistik gabungan keamatan peptida dan kejadian peptida meningkatkan pengenalpastian peptida penting daripada data proteomik berasaskan MS. J Proteome Res. (2010) 9:5748–56. doi: 10.1021/pr1005247 Abstrak PubMed|Teks Penuh CrossRef|Google Scholar
25. Uhlen M, Fagerberg L, Hallstrom BM, Lindskog C, Oksvold P, Mardinoglu A, et al. Proteomik. Peta berasaskan tisu proteom manusia. Sains. (2015) 347:1260419. doi: 10.1126/sains.1260419 Abstrak PubMed|Teks Penuh CrossRef|Google Scholar 26. Schroeder AW, Sur S, Rashmi P, Damm I, Zarinsefat A, Kretzler M, et al. Novel Manusiabuah pinggangSubset Sel Dikenal pasti oleh Mux-Seq. bioRxiv [Preprint]. (2020) doi: 10.1101/2020.03.02.973925 CrossRef Teks Penuh|Google Scholar
27. Marx V. Impian proteomik sel tunggal. Kaedah Nat. (2019) 16:809–12. doi: 10.1038/s41592-019-0540-6 Abstrak PubMed|Teks Penuh CrossRef|Google Scholar
28. Lagu L, Fang F, Liu P, Zeng G, Liu H, Zhao Y, et al. Proteomik kuantitatif untuk memantau kecederaan pemindahan buah pinggang. Proteomics Clin Appl. (2020) 14:e1900036. doi: 10.1002/prca.201900036
Abstrak PubMed|Teks Penuh CrossRef|Google Scholar
