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首次！西湖大学郑钜圣、郭天南团队合作揭示中国汉族人群血液蛋白质组的遗传机制

来源：花匠小妙招时间：2024-11-20 17:01

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作者：Sophia

导读：蛋白质数量性状位点（pQTL）的鉴定有助于了解疾病的潜在机制，并发现药物干预的有希望的靶点。对于最重要的一类药物靶标，遗传证据需要推广到不同的人群。鉴于以前的大多数研究都是在欧洲血统人群中进行的，因此对东亚人中与蛋白质相关的遗传变异知之甚少。

近日，西湖大学郑钜圣、郭天南团队联合中山大学、剑桥大学等团队首次在中国汉族人群中揭示了血液蛋白质组的遗传机制。研究论文“Genome-wide genotype-serum proteome mapping provides insights into the cross-ancestry differences in cardiometabolic disease susceptibility”发表在《Nature Communications》。通过对比东亚人群与西方高加索人群的血液蛋白质组遗传图谱以及与营养密切相关的心血管代谢病的因果关联，联合团队发现肥胖引起的蛋白质组变化模式在两个种族人群中有极大差异，并可以部分解释跨种族人群心血管代谢病对于肥胖的不同易感性。

研究背景

循环蛋白作为人类健康中间分子表型的代表，被广泛用于揭示新的药物靶点和临床结果的转化生物标志物。蛋白质的遗传调节是众所周知的，但描述不足，这不仅激发了商业兴趣，而且激发了科学对整合遗传学和蛋白质组学的兴趣，为人类健康提供新的见解。

近年来，使用基于适体的多重蛋白质测定（SOMAscan）和基于抗体的多重免疫测定（Olink面板）对基于血液的蛋白质定量性状位点（pQTL）的研究已经确定了单核苷酸多态性（SNP）与蛋白质水平之间的数千种关联，其中许多与常见人类疾病的关联信号共定位。这两种技术都依赖于蛋白质表位的保守结合区域，这可能会引入结合伪影。因此，跨平台，例如使用基于质谱（MS）的技术，是可取的，但仍然缺乏相关技术资源。此外，迄今为止，大多数pQTL研究都是在欧洲血统的人群中进行的，很少有针对非欧洲人（如非洲人或东亚人）的研究。

遗传变异与蛋白质的关联

在这项研究中，我们通过使用数据非依赖性采集（DIA）质谱法（一种高通量蛋白质组学策略，可以在复杂的蛋白质组中准确定量具有高重现性的蛋白质）为汉族循环蛋白质组的遗传控制提供了见解。此外，我们对cis-pQTL和复杂性状/疾病进行了共定位分析，然后进行了孟德尔随机化分析，通过该分析，我们观察了蛋白质对临床相关表型的推定作用，表明几种蛋白质对某些疾病的因果作用和潜在治疗靶点。最后，我们证明了我们的数据集可能有助于解释东亚人和欧洲人之间疾病易感性的差异，揭示了具有不同祖先的两个人群之间肥胖诱导的蛋白质组学特征的惊人差异。这些结果为东亚人与欧洲人相比肥胖诱发的糖尿病和冠状动脉疾病风险的不同易感性提供了机制见解。

研究设计概述。使用独立于数据的采集质谱法，我们测量了多达2410名汉族参与者的血清蛋白质组，并在548名汉族女性中得到验证。分析中共包括1298种胰蛋白酶消化肽和304种蛋白质。

研究意义

综上所述，本研究中鉴定和分析的pQTL为揭示汉族人群血液蛋白质组的遗传结构提供了前所未有的资源。MR分析中新发现的蛋白质—疾病关系可能为人类复杂疾病的新药物靶点的开发提供启示。这是蛋白质靶向药物发现的跨血统评估的独特资源。此外，我们还创建了一个网络服务器作为交互式在线资源（https://omics.lab.westlake.edu.cn/data/proteins/），用于搜索和可视化所有测量蛋白质和肽的遗传变异的汇总统计数据。

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