又全面了！单基因+蛋白质组学，干湿结合思路发Nature子刊！

最近正值暑期，小薇的朋友圈都被各地旅游的小伙伴给霸屏了，看着大家充分享受生活，在实验室的小薇，只能默默羡慕，然后含泪再多看两篇文献，权当充电了。多阅读一些高质量的文献，吸收最前沿的思想和最可行的研究课题，这样就不会担心没有研究的方向了。

话不多说，进入今日正题，跟着小薇一起学习叭！！！

今天小薇要分享的这篇文章是北京协和医院李秉璐教授团队发表在杂志Nature子刊《Cell Death & Differentiation》上，题为“AMDHD1 acts as a tumor suppressor and contributes to activation of TGF-β signaling pathway in cholangiocarcinoma”的文章。主要研究了含酰胺水解酶结构域1（AMDHD1）在胆管癌（CCA）中的作用，发现AMDHD1在CCA中表达下调，并且这种下调与不良的临床病理特征和预后相关，以及AMDHD1的过表达能够抑制肿瘤的生长和转移，并且这一作用是通过激活TGF-β信号通路实现。本文章的亮点有如下：

（1）研究数据量大：研究利用了108个临床样本进行分析，提供了AMDHD1表达与CCA患者预后的直接联系。

（2）对分子机制进行深入探索：详细探讨了AMDHD1如何通过与SMAD4和SMAD2/3的相互作用来调节TGF-β信号通。

（3）联合靶向策略：研究提出通过联合靶向AMDHD1和SMAD4可能为CCA患者提供新的治疗途径。

（4）充分利用生物信息学和蛋白质组学：结合了生物信息学分析、蛋白质组学、免疫沉淀质谱以及体外和体内实验，提供了多层面的证据支持其结论。    

（PS：多看多学多想，咱也能开窍！这篇文章的思路非常清晰，学着他们的方向，吸收最前沿的思想和最可行的研究课题，轻松拿捏高分期刊，关注小薇，小薇每日推荐优质思路！）

题目：AMDHD1在胆管癌中发挥抑瘤作用，参与激活TGF-β信号通路

杂志：Cell Death & Differentiation

影响因子：IF=13.7

发表时间：2024年7月

公众号后台回复“123”，即可领取原文，文献编号：20240903

研究背景

CCA，是一种具有强烈侵袭性的消化系统恶性肿瘤，目前尚缺乏有效的治疗指标。目前已有研究暗示AMDHD1与肿瘤发展相关，但其在胆管癌进程中的具体角色仍待深入研究。

研究思路

从生物信息学预测到实验验证，再到分子机制探索和治疗潜力评估的完整流程，体现了系统生物学研究的综合性和深入性。    

主要结果

1 AMDHD1的下调与CCA的不良临床结果相关

（1）公共数据库的差异分析显示，AMDHD1在多种肿瘤中表达下调，特别是在CCA中，其表达降低与较差的临床特征和预后相关。

（2）临床样本分析和统计学验证表明，AMDHD1的低表达与CCA患者的不良预后，包括较低的总体存活率（OS）和无病生存期（DFS），独立相关，强调了AMDHD1作为CCA预后生物标志物的潜力。    

图1 AMDHD1的下调与CCA的不良临床结局相关

2 AMDHD1在体外和体内均抑制CCA细胞的增殖和迁移

在不同的CCA细胞系中，AMDHD1的表达水平与细胞的生物学行为密切相关，其中在RBE和HCCC-9810细胞中表达较高，而过表达AMDHD1能够显著抑制HUCCT1和QBC939细胞的增殖和迁移能力。

在BALB/c裸鼠中建立的异种移植和肺转移模型显示，AMDHD1的过表达不仅减缓了肿瘤生长速度，降低了肿瘤重量，还显著抑制了肺转移。    

图2 AMDHD1在体外和体内均抑制胆管癌(CCA)细胞的增殖和迁移

3 AMDHD1促进CCA细胞凋亡，阻滞细胞周期

（1）GO和KEGG分析，揭示AMDHD1在细胞质中可能参与的多种生物过程，包括蛋白质水解、细胞生长、凋亡等，以及其在细胞周期和TGF-β信号通路中的作用。

（2）流式细胞术和Western blot分析表明，AMDHD1的过表达促进了CCA细胞中凋亡的增加和细胞周期G1/S阶段的停滞，特别是通过调控p21/CDK4途径，表明AMDHD1在CCA细胞凋亡和细胞周期调控中的重要作用。    

图3 AMDHD1促进CCA细胞凋亡，阻滞细胞周期

4 AMDHD1以TGF-β依赖的方式发挥作用

（1）TMT蛋白质组学分析，表明AMDHD1在细胞质中主要参与蛋白水解，并鉴定出483个差异表达蛋白，其中TGF-β信号通路的显著富集表明AMDHD1可能通过该通路发挥作用。

（2）AMDHD1的过表达能够增强TGF-β信号通路，使用特定的TGF-β信号抑制剂能够逆转AMDHD1过表达引起的细胞增殖和迁移能力的变化，表明AMDHD1通过TGF-β依赖的方式调控胆管癌细胞的恶性表型。    

图4 AMDHD1以TGF-β依赖的方式发挥作用

5 鉴定AMDHD1在TGF-β信号通路中的下游效应因子

免疫沉淀质谱（IP-MS）分析显示，在AMDHD1过表达细胞中鉴定有614个与AMDHD1相互作用的蛋白，主要涉及SMAD蛋白信号转导等过程，并利用STRING数据库分析确定SMAD4和SMAD2为AMDHD1在TGF-β信号通路中的潜在下游效应物。    

图5 TGF-β通路AMDHD1下游效应物的鉴定

6 AMDHD1抑制SMAD4的泛素化和降解

（1）通过环己亚胺（CHX）处理发现AMDHD1能够显著提高SMAD4蛋白的稳定性并延长其半衰期，而AMDHD1的敲低则导致SMAD4蛋白降解加速，半衰期缩短。    

（2）蛋白酶体抑制剂MG132的实验揭示了AMDHD1通过泛素-蛋白酶体途径抑制SMAD4蛋白的降解，明确了AMDHD1在调控SMAD4蛋白稳定性方面的重要作用。

图6 AMDHD1抑制SMAD4的泛素化降解，促进SMAD2/3磷酸化

7 AMDHD1与SMAD4在CCA中的表达相关

（1）在BALB/c裸小鼠中建立的移植瘤模型，发现AMDHD1过表达诱导的肿瘤生长抑制在SMAD4被敲低后被逆转，且AMDHD1与SMAD4的表达水平在肿瘤组织中显著正相关。（2）对CCA患者进行分组后，Kaplan-Meier生存分析显示低表达水平的患者具有更差的总体生存率，即AMDHD1和SMAD4的联合表达水平可能作为评估CCA患者侵袭性疾病风险的生物标志物。    

图7 CCA中AMDHD1与SMAD4相关

文章小结

综上而言，本研究通过综合的实验方法和生物信息学分析，将AMDHD1定位为胆管癌的一个重要的预后生物标志物和肿瘤抑制因子，为胆管癌的治疗提供了新的视角和可能的治疗策略。读到这里，小伙伴们是否感到心潮澎湃？没想到干湿结合的实验设计这么玩吧！大数据时代，充分利用生信，能给我们的实验省不少事情呢！动一动手指，关注小薇，这里每天都会为你推荐新鲜、有深度的内容！