环境健康｜Olink蛋白质组学揭秘污染物如何影响人体系统免疫学

研究背景
保护环境是人类永恒的责任和话题。人类在地球上的活动对全球范围内的森林和野生动物产生了显著影响，造成了气候变化和气温升高等现象。高温导致土壤干燥和水资源流失，森林火灾的发生率也因此翻倍。这些情况不仅对自然环境造成了破坏，也对人类健康产生了影响。鉴于全球野火越来越普遍，了解野火空气污染物对人类健康的影响，特别是对特定的免疫途径影响至关重要。暴露于空气污染物与心肺疾病有关；然而，免疫和上皮屏障的改变需要进一步研究。了解环境污染对人体的影响及具体机制，将有助于对采取积极防御及应对措施。
图片
文章速递
哈佛大学陈曾熙公共卫生学院环境卫生系的Nadeau博士，联合斯坦福大学医学院、加州大学洛杉矶分校、德州大学公卫学院、欧洲注明研究机构比利时鲁汶大学高血压和心血管流行病学研究中心心血管科学系及瑞士苏黎世大学过敏和哮喘研究所(SIAF)的科学家们，于近期在美国过敏哮喘和免疫学学会（AAAAI）官方杂志JOURNAL OF ALLERGY AND CLINICAL IMMUNOLOGY (IF = 14.29)发表最新研究结果：应用Olink新一代蛋白质组技术进行了一项关于野火造成污染物对人类健康，尤其是对人体免疫系统影响的研究。

图片

研究设计

系统免疫学分析在研究中被应用以确定野火烟雾暴露对免疫系统和上皮屏障的影响。科学家组建了旧金山湾区队列（n = 15；年龄30±10岁），在大火前（的2019年10月至2020年3月；空气质量指数=37）和大火后（2020年8月；空气质量指数=80，一场大野火，暴露人群持续暴露于野火烟雾后11天左右）采集血浆样本。

图片

野火暴露期间蛋白质组学变化热图分许

研究团队对采集样本测定Olink蛋白组学7个panel中，包括Immune-response、 Immune-oncology、 Inflammation、 Metabolism、 Organ damage和 cardiovascular II & III panels，共506种蛋白的变化情况，包括唑啉家族肽（zonulin family peptide，ZFP）；通过流式质谱技术检测免疫细胞表型；并且利用相关矩阵来研究它们之间的相互关系，从而对野火暴露人群的免疫学反应进行了系统性的研究。

关键结论

Olink蛋白质组分析发现血浆蛋白spondin-2减少，而血浆蛋白granzymes A/B/H、杀伤细胞免疫球蛋白样受体3DL1、IL16、nibrin、聚（ADP-核糖）聚合酶1（poly(ADP-ribose) polymerase 1）、C1QTNF-related protein、 fibroblast growth factor 19（FGF19）和von Willebrand factor显著增加（见下图）(P <0 .05)。

图片

野火暴露期间蛋白质组学变化火山图分析

研究表明野火暴露与炎症过程、免疫反应（呼吸道炎症、哮喘/慢性阻塞性肺疾病有关）、DNA修复和止血密切相关的标志物有关，其对免疫系统影响被认为是由氧化应激、细胞凋亡、炎症和免疫介导的损伤介导，同时释放促炎和血管活性因子，可能会促进心肺疾病病理进程。

图片野火暴露期间显著改变的蛋白质通路

研究团队同时使用细胞学技术测量了免疫细胞的表达，目的是将细胞表达与未分选细胞上的野火暴露联系起来。该研究首次对同一组参与者在暴露于野火烟雾之前和期间进行了包含血浆蛋白质组和细胞组学的系统免疫学研究。鉴于本研究为规模较小的Pilot Study，研究团队表示未来会进一步对哮喘和预后间的关系进行更充分的研究，期待Olink蛋白组学技术能够助力研究人员获得更多重大发现。

写在最后
环境健康领域近年来受到了大家更多的关注，而Olink蛋白质组学技术也越来越多地被应用于该领域的研究。今年7月，乌普萨拉大学公共卫生和环境学院的研究学者在环境类顶级期刊Environment International杂志（IF = 11.8）上也发表了一篇文章，其中研究了关于污染物全氟烷基化学物质（PFAS）对人体免疫系统的影响。欢迎大家关注Olink公众号，我们会为大家持续更新蛋白质组学在环境健康研究中的最新进展。
参考资料：

1.Granzymes, IL-16, and poly(ADP-ribose) polymerase 1 increase during wildfire smoke exposure. Journal of Allergy and Clinical Immunology: Globa. V2, 2023, 2772-8293.

2. Plasma levels of per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) are associated with altered levels of proteins previously linked to inflammation, metabolism and cardiovascular disease. Environment International. V177, 2023, 107979.


分享