2021年终盘点|伯豪客户甲基化研究高分文章赏析
伯豪生物目前已经先后建成DNA甲基化检测芯片/二代测序平台，RNA甲基化和染色质可及性服务平台，组蛋白修饰和转录因子分析平台等。2012年至今，伯豪生物表观产品线已累计为客户完成上千例科研服务项目，涉及组织、细胞、全血、FFPE、唾液、ctDNA等各种实验样本数万例，涵盖肿瘤、胚胎发育、复杂疾病等各个领域，2021年，伯豪客户使用850K、甲基化捕获测序（MC-seq）、全基因组甲基化测序（WGBS）和m6A-seq等甲基化研究技术分别在Theranostics、ACS Nano、Front Cell Dev Biol.、PNAS、Ann Rheum Di等期刊发表论文11篇，累计影响因子75+。
文章
01
标题：Methylation-mediated LINC00261 suppresses pancreatic cancer progression by epigenetically inhibiting c-Myc transcription
甲基化介导的LINC00261通过表观遗传抑制c-Myc转录抑制胰腺癌进展
发表期刊：Theranostics
影响因子：IF=11.227
伯豪公司提供的产品或服务：850K甲基化芯片和焦磷酸测序
摘要：胰腺癌由于其早期诊断和治疗策略的局限性仍然是对人类健康的重大威胁。然而，LINC00261在PC中的潜在作用仍在很大程度上未知。LINC00261在PC组织中显著下调，其表达与PC患者的预后呈正相关。表型研究表明，LINC00261过表达显著抑制了PC细胞的增殖、迁移和转移。c-Myc被确定为LINC00261的下游目标。LINC00261通过物理作用和结合p300/CBP的溴结构域抑制c-Myc转录，阻止p300/CBP招募到c-Myc的启动子区域，降低H3K27Ac水平。此外，LINC00261启动子的甲基化水平在PC组织中较高，与不良预后相关。LINC00261启动子的靶向去甲基化抑制了PC在体内和体外的进展。我们的研究结果表明，甲基化介导的LINC00261通过表观遗传抑制c-Myc的表达来抑制PC进程。这些发现扩大了LINC00261的治疗潜力，可能为表观遗传药物或治疗策略的开发提供证据。本研究进一步揭示了PC的病因，并提示LINC00261可能是PC的一个预后和治疗靶点。
02
标题：Genome-Wide DNA Methylation Alterations and Potential Risk Induced by Subacute and Subchronic Exposure to Food-Grade Nanosilica in Mice
暴露于食品级纳米二氧化硅的小鼠肝脏引起了全基因组DNA甲基化改变和潜在风险
发表期刊：ACS Nano
影响因子：IF=15.881
伯豪公司提供的产品或服务：Whole-Genome DNA Methylation Sequencing (WGBS)
摘要：纳米材料在食品工业中的广泛应用引起了人们对其对人类健康潜在风险的担忧。然而，关于食品中纳米材料的生物安全性的数据有限，特别是在表观遗传水平上。本研究研究了两种类型的合成无定形二氧化硅(SAS)的影响，食品级沉淀二氧化硅(S200)和气相二氧化硅200F (A200F)，它们是纳米橙色食品添加剂。通过饮食连续和间歇性亚急性暴露于这些SAS 28天后，小鼠外周血白细胞和肝脏的全基因组甲基化水平以剂量和SAS类型依赖的方式显著改变，传统的毒理学评估检测出最小的毒性，特别是在人类相关剂量(HRD)下。84天连续亚慢性暴露于所有剂量的S200和A200F诱导肝脏脂肪变性，S200甚至在HRD时也在肝脏中积累。全基因组DNA甲基化测序结果显示，在84天高剂量连续暴露后，两种SAS诱导的差异甲基化区域主要位于内含子、基因间和启动子区域。差异甲基化基因的生物信息学分析表明，暴露于S200或A200F可能导致脂质代谢紊乱和癌症的发展。通路验证实验表明这两种SAS类型都具有潜在的致癌作用。S200抑制p53介导的小鼠肝脏凋亡通路，而A200F激活HRAS介导的MAPK信号通路，这是肝癌发生的关键驱动因素。因此，在对食品级纳米材料进行风险评估时，必须注意长期暴露于食品级SAS的风险，并将表观遗传参数作为终点。
03
标题：Comprehensive Analysis of the Transcriptome-Wide m6A Methylation Modification Difference in Liver Fibrosis Mice by High-Throughput m6A Sequencing
肝纤维化小鼠的全转录组m6A甲基化修饰差异
发表期刊：Front Cell Dev Biol
影响因子：IF=6.684
杂志中科院分区：中科院杂志分区 2区
伯豪公司提供的产品或服务：M6A-seq
摘要：m6A是真核生物中独特而常见的mRNA修饰方法，参与许多疾病的发生和发展。肝纤维化(LF)是慢性肝损伤的一种常见反应，可能导致肝硬化，甚至肝癌。然而，m6A甲基化在LF发育中的作用仍不清楚。在本研究中，我们使用LF小鼠对肝脏全基因组m6A修饰和m6A-seq和RNA-seq mRNA表达进行了系统评估。共有3315个基因m6A水平显著差异，其中2498个基因发生高甲基化，817个基因发生低甲基化。GO和KEGG分析表明m6A差异表达基因与内质网应激反应、PPAR信号通路、TGF-β信号通路等过程密切相关。m6A-seq和RNA-seq联合分析显示，共有90个基因m6A水平和mRNA表达均有显著变化。因此，通过RT-qPCR和Western blot鉴定了m6A修饰的关键元件，包括甲基转移酶WTAP、去甲基酶ALKBH5和结合蛋白YTHDF1。在另一项细胞实验中，我们还观察到WTAP的表达降低可诱导肝星状细胞(HSC)的发育。因此，本研究揭示了LF小鼠特有的差异m6A甲基化模式，提示m6A甲基化与LF的发生、发展有一定的相关性。
04
标题：Comparison of Genome-Wide DNA Methylation Profiles of Human Fetal Tissues Conceived by in vitro Fertilization and Natural Conception
体外受精和自然受孕的人类胎儿组织全基因组DNA甲基化谱的比较
发表期刊：Front Cell Dev Biol
影响因子：IF=6.684
伯豪公司提供的产品或服务：450K甲基化芯片
摘要：辅助生殖技术(ART)可能会导致不良妊娠结局，并增加后代后期代谢性疾病的风险，原因不明。在这里，我们评估了自然受孕后选择性终止妊娠(ETP)和体外受精和胚胎移植(IVF-ET)后多胎妊娠减少(MFPR)胎儿组织的整体甲基化水平和甲基化谱。结果: 自然受孕ETP组和IVF-ET组MFPR组胎儿组织整体甲基化水平具有可比性。热图和候选差异甲基化区域(DMRs)的分层聚类显示了ETP和MFPR样本中DMRs之间的差异。我们在ETP组和MFPR组之间确定了196个甲基化区域，它们匹配了164个基因。通过GO和KEGG富集分析在骨骼系统形态发生和糖尿病通路有富集。IPA分析揭示了8种与IVT-ET相关的疾病和功能注释。在MFPR组，最终验证显示骨形态发生蛋白4 (BMP4)基因体的甲基化水平较低，甲状腺过氧化物酶(TPO)第1外显子和5’ UTR的甲基化水平较高，白细胞介素1 β (IL1B)的TSS1500和TSS200的甲基化水平较高。结论: ART不会改变人类胎儿整体DNA甲基化水平，但会影响胎儿早期特定区域DNA甲基化的变化。需要进一步的研究来阐明DNA甲基化水平改变在基因表达谱中的潜在作用。
05
标题：Danhong Injection Alleviates Cardiac Fibrosis via Preventing the Hypermethylation of Rasal1 and Rassf1 in TAC Mice
丹红注射液通过抑制TAC小鼠Rasal1和Rassf1的高甲基化减轻心肌纤维化
发表期刊：Oxid Med Cell Longev
影响因子：IF=6.576
伯豪公司提供的产品或服务：甲基化捕获测序（MC-seq）
摘要：丹红注射液(DHI)是一种用于治疗心血管疾病的中成药。最近的研究表明，DNA甲基化在心血管疾病中心肌纤维化(CF)的维持中起着关键作用。本研究旨在探讨DHI对CF的影响及其机制，特别是对DNA甲基化的影响。 方法： 采用胸主动脉缩窄术(TAC)建立CF小鼠模型。TAC手术后立即进行28天的每日注射DHI或不注射DHI的治疗。超声心动图和免疫染色检测TAC后心功能、病理和纤维化的变化。我们使用甲基测序分析来评估整个基因的DNA甲基化变化，并确定了TAC小鼠两个Ras信号相关基因的甲基化变化，包括Ras蛋白激活因子like-1 (Rasal1)和Ras-关联域家族1 (Rassf1)。然后分别通过亚硫酸氢盐测序、定量逆转录聚合酶链反应(RT-qPCR)和Western blotting来巩固Rasal1和Rassf1基因的甲基化状态和表达水平。通过RT-qPCR和Western blotting检测DNA甲基转移酶(DNMTs)、Tet甲基胞嘧啶双加氧酶3 (TET3)、纤维化相关基因的表达和Ras/ERK活性，以确定其分子机制。结果： 在TAC第28天，DHI治疗可减轻CF并显著改善心功能。甲基-seq分析鉴定出42,606个差异甲基化位点(dms)，包括19,618个高甲基化dms和22,988个低甲基化dms。这些dms的富集分析表明，Ras信号转导和局灶性粘附相关基因的甲基化调控可能参与tac诱导的CF发育。甲基化捕获测序结果显示tac诱导的甲基化影响了Rasal1和Rassf1基因的CpG位点，DHI处理显著下调了CF心脏Rasal1和Rassf1启动子的甲基化。DHI可上调Rasal1和Rassf1的表达，抑制Ras/ERK的过度活跃，降低纤维化相关基因的表达。值得注意的是，我们发现DHI治疗显著下调了CF心脏DNMT3B的表达，而不影响DNMT1、DNMT3A和TET3的表达。 结论：Rasal1和Rassf1基因异常的DNA甲基化参与了CF的发育。DHI治疗可减轻CF，阻止Rasal1和Rassf1的高甲基化，下调CF心脏DNMT3B的表达。
06
标题：Reprogrammed intestinal functions in Astragalus polysaccharide-alleviated osteoporosis: combined analysis of transcriptomics and DNA methylomics demonstrates the significance of the gut–bone axis in treating osteoporosis
黄芪多糖减轻骨质疏松症的肠道功能重编程:结合转录组学和DNA甲基组学分析表明肠骨轴在治疗骨质疏松症中的重要性
发表期刊：Food & Function
影响因子：IF=5.396
伯豪公司提供的产品或服务：甲基化捕获测序（MC-seq）
摘要：研究人员已经注意到，骨骼和肠道之间的器官-器官通信对骨骼健康和相关疾病有显著影响。在本研究中，我们收集地塞米松诱导的骨质疏松大鼠和黄芪多糖缓解骨质疏松大鼠的结肠上皮组织，并采用转录组测序来研究肠内发生的功能变化。主成分分析结果表明，地塞米松(骨质疏松诱导因子)和黄芪多糖(APS)均对肠道基因表达谱进行了重编程。进一步的分析分别在骨质疏松和aps处理的骨质疏松大鼠中鉴定出496和291个差异表达基因(DEGs)。对这些DEGs的KEGG富集分析表明，APS治疗可进一步改善骨质疏松引起的肠道功能障碍。进一步分析表明，黄芪多糖可通过逆转53个DEGs的表达恢复骨质疏松大鼠的肠功能。破骨细胞分化的恢复和钙信号通路的恢复可能有助于骨质疏松症的改善。此外，利用甲基捕获测序(MC-Seq)，我们研究了DNA甲基化的变化，并对地塞米松和aps诱导的基因表达变化进行了表观遗传学分析。在本研究中，骨质疏松症被观察到引起肠道功能障碍，这是该疾病的并发症。更重要的是，APS通过肠骨轴重新编程肠道功能来缓解骨质疏松症。我们的研究结果支持了肠骨轴的存在，并提出了通过肠骨轴治疗骨质疏松症的新治疗机会。
07
标题：CpG methylation signature defines human temporal lobe epilepsy and predicts drug-resistant
CpG甲基化特征定义人类颞叶癫痫和预测耐药
发表期刊：Food & Function
影响因子：IF=5.396
伯豪公司提供的产品或服务：甲基化捕获测序（MC-seq）
摘要：颞叶癫痫(TLE)是成人最常见的局灶性癫痫综合征，常发生耐药，需要手术治疗，预后较好。此外，认知障碍和精神疾病合并症，包括抑郁和焦虑障碍，加上长期的实际癫痫发作和伴随药物使用，往往会对生活质量和个人健康造成严重影响。目前，癫痫的诊断主要依靠临床表现、神经影像学和脑电图。这些方法不仅昂贵、耗时，而且需要专业设备和训练有素的专家，许多患者无法获得这些设备，从而在一定程度上造成延误诊断或误诊。此外，药物反应预测主要基于临床经验的主观特征，尚未形成定论。及时发现耐药患者使癫痫手术获益成为可能。因此，迫切需要生物标志物来辅助当前的诊断和预测治疗结果。DNA甲基化标志物作为标志物的成功案例有MGMT启动子甲基化可预测胶质母细胞瘤和血浆中甲基化SEPTIN 9(SEPT9)检测无症状结直肠癌，这些都已被纳入临床指南并转化为商业化临床试验。此外，有还有一种趋势是研究人员更倾向于多种CpG标记的组合生物标志物。在本研究中，作者旨在识别和验证TLE中疾病相关和药物反应相关的DNA甲基化标志物。首先在TLE患者中进行了全基因组DNA甲基化分析;然后在训练队列中选取候选的CG位点，并利用机器学习算法在另一个独立队列中对这些CpG位点进行验证。此外，还生成了包含DNA甲基化和临床病理数据的nomogram图来预测整个患者队列的药物反应。最后，通过生物信息学分析寻找各生物标志物CpGs对应基因的可能联系。
08
标题：Association of DNA methylation and transcriptome reveals epigenetic etiology of heart failure
DNA甲基化和转录组的关联揭示了心力衰竭的表观遗传学病因
发表期刊：Functional & Integrative Genomics
影响因子：IF= 3.41
伯豪公司提供的产品或服务：甲基化捕获测序（MC-seq）
摘要：表观遗传修饰，即DNA甲基化、组蛋白修饰和基于RNA的改变在心血管疾病的发展中起着至关重要的作用。 在这项研究中，我们研究了DNA甲基化，旨在揭示心力衰竭的表观遗传病因学。存活心肌梗死大鼠1周后发生急性心力衰竭。通过甲基化捕获测序分析基因组DNA甲基化变化，并通过RNA-seq分析衰竭和假手术心脏的基因表达水平。在缺陷心脏中，共有3480个启动子区甲基化差异基因，包括转录起始位点和1934年转录组改变的基因。其中Mettl11b、HDAC3、HDAC11、泛素化相关基因和snoRNAs是尚未报道的新的表观遗传分类器，可能是HF的重要调控因子。
2021年表观线有不少高分文章，特别是使用甲基化捕获测序技术发表的文章，说明甲基化捕获测序技术作为高性价比的甲基化研究技术，非常适用于大小鼠动物模型的全基因组甲基化研究。
实验流程
技术优势
⚫ 目录化人大小鼠
⚫ 10X覆盖以上CpG位点超过200万个
⚫ 单碱基分辨率
技术特点
⚫ 质检合格后，最快35天拿到分析结果
⚫ 超低起始量，最低1ug
⚫ 普通转录组测序好搭档
关于伯豪生物
上海伯豪生物技术有限公司（www.shbio.com）是生物芯片上海国家工程研究中心的有机组成部分，专注于提供领先的生物医药和疾病诊断技术创新、产品及优质服务。从事技术服务18年，承接项目超过10000个，服务过超3000家科研高校和医院，企业客户。公司拥有40多项发明专利和软件著作权。已经成功研发20余种试剂产品，进入市场销售。协助客户发表SCI论文2000余篇，总影响因子超10000分。
企业文化
企业愿景：成为卓越的生命奥秘探索者
企业使命：服务科技创新，护航人类健康
企业价值观：创新、诚信、专注、合作、共赢
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据说，点了 三连 的人都是科研达人噢！