平均IF＞10分：Olink蛋白组+微生物多组学思路汇总解析
目前基于Olink提供的panel已经应用于神经病学、炎症、肿瘤学、免疫肿瘤学、心血管系统等多种疾病，并且针对不同的疾病类型，Olink优化了不同的panel，分别在心血管代谢、心血管、发育、免疫反应、肿瘤免疫、炎症、代谢、神经系统疾病、肿瘤、器官损伤等不同的场景进行应用。
Olink除了应用于多种疾病领域外，在多组学上的应用也是非常广泛的，包括Olink联合单细胞转录组、Olink联合转录组等等，本文对目前发表的Olink蛋白组和微生物组联合的应用案例进行一个汇总，希望能给到读者老师一些启发。
2021年，斯坦福大学团队借助Olink蛋白组学分析和肠道菌群研究发现食用高纤维食品可维持肠道菌群稳定，影响菌群功能，如碳水化物活性酶CAZyme的表达上调，引起个体化的炎症反应；而食用发酵食品可提高肠道菌群多样性，并降低人体免疫系统炎症标志物表达。在这项研究中，作者通过一项为期17周的随机前瞻性研究(n=18/arm)，分别对两组（n=18）志愿者进行饮食干预，结合微生物组和宿主的免疫炎症蛋白组学研究，分析了不同饮食干预后肠道菌群及其对人体免疫状态的影响。其中，文章Olink蛋白组的Inflammation Panel用于检测血清中的循环细胞因子。
参考文献：Wastyk HC, Fragiadakis GK, et al. Gut-microbiota-targeted diets modulate human immune status. Cell. 2021 Aug 5;184(16):4137-4153.
2018年，荷兰格罗宁根大学的研究人员在《Nature Genetics》上发文，进行了一项系统全基因组和宏基因组的关联研究。文章对来自荷兰的LifeLines Dutch的两个队列，LifeLines-Deep1（n=1178）和LifeLines-Deep2（n=86）进行分析，队列中采集了基因分型，肠道宏基因组，转录组和详细的临床表型信息，并对血浆蛋白进行了系统的基因组和宏基因组关联分析，研究人员确定了73种蛋白质的遗传成分和41种蛋白质的微生物关联，其中31种蛋白与两者都相关。所鉴定的遗传和微生物因子主要发挥累加效应，并共同解释个体间高达76.6％的变异（平均为17.5％）。遗传学对免疫相关蛋白的浓度贡献最大，而肠道微生物组对参与代谢和肠道健康的蛋白质贡献最大。此外，研究人员还发现了几种宿主-微生物相互作用能够影响参与上皮功能、脂质代谢和中枢神经系统功能的蛋白质。研究最终揭示了心血管疾病相关蛋白与遗传和肠道微生物组间的关系。
参考文献：Zhernakova DV, Le TH, Kurilshikov A, et al; LifeLines cohort study; BIOS consortium. Individual variations in cardiovascular-disease-related protein levels are driven by genetics and gut microbiome. Nat Genet. 2018 Nov;50(11):1524-1532.
2021年，美国麻省理工学院、哈佛大学博德研究所的研究人员开展了一项炎症性肠病生物疗法应答效果的研究，并揭示了应答的关键因素。文章采用抗TNF或抗IL12/23和抗整合素疗法对77例UC和108例CD患者进行治疗，通过对患者粪便宏基因组学、血清代谢组学和蛋白质组学进行联合分析，结果表明抗细胞因子疗法患者的肠道微生物更具有多样性，通过微生物多样性与血清免疫蛋白联合分析的结果表明，患者更有可能通过抗细胞因子治疗获得缓解。文章蛋白组学采用inflammation和immune response2个target 96 panel。
参考文献：Lee JWJ, Plichta D, Hogstrom L, et al. Multi-omics reveal microbial determinants impacting responses to biologic therapies in inflammatory bowel disease. Cell Host Microbe. 2021 Aug 11;29(8):1294-1304.
2018年，发表在Cell Metabolism上的一篇文章，研究了饮食干预对非酒精性脂肪肝肥胖患者的益处及机制。文章对患有非酒精性脂肪肝（NAFLD）的肥胖受试者进行了等热量低碳水化合物饮食的短期干预（2周），增加了蛋白质含量，并使用蛋白组、宏基因组、代谢组等多组学方法表征了由此产生的新陈代谢和肠道微生物群的改变。研究表明，这种饮食改善了肝脏脂肪代谢，促进了肠道微生物群的快速变化，增加了循环叶酸，并上调了肝脏中叶酸依赖的单碳代谢相关基因的表达。文章蛋白组使用了Olink蛋白组的targe 96 Inflammation panel测定炎症相关蛋白标志物。
参考文献：Mardinoglu A, Wu H, Bjornson E, et al. An Integrated Understanding of the Rapid Metabolic Benefits of a Carbohydrate-Restricted Diet on Hepatic Steatosis in Humans. Cell Metab. 2018 Mar 6;27(3):559-571.
The Journal of Clinical Investigation上的这篇文章，通过对生活方式指导计划的2872 名参与者进行蛋白组、微生物组、代谢组、全基因组等多组学分析，检测到具有未知生理意义的罕见蛋白质改变DUOX2基因变体的大量负担。这些罕见的功能丧失变异与血浆IL17C 水平升高之间存在显着关联，IL17C 水平也在 IBD 患者的粘膜活检中检出。整体上，该研究确定了有害的DUOX2变体与 IBD 表现之前出现的微生物群免疫稳态紊乱的临床前标志之间的关联。文章血浆蛋白组应用了Cardiovascular II, Cardiovascular III, and Inflammation panel。
参考文献：Grasberger H, Magis AT, Sheng E, et al. DUOX2 variants associate with preclinical disturbances in microbiota-immune homeostasis and increased inflammatory bowel disease risk. J Clin Invest. 2021 May 3;131(9):e141676.
生酮饮食治疗对癫痫儿童是否有作用？2022年发表在EBioMedicine上的一项前瞻性队列研究，通过对8名接受生酮饮食治疗的耐药性癫痫儿童进行了随访，在基线和饮食干预后3个月收集粪便和血清样本，检测其蛋白组和微生物组的变化。在治疗过程中发现了肠道微生物和炎症变化，其中特定的双歧杆菌物种（长双歧杆菌与短双歧杆菌）与血清TNF水平相关。相比于对生酮饮食不应答的儿童，对生酮饮食应答（癫痫发作频率降低）的儿童的长双歧杆菌、短双歧杆菌及血清TNF的水平均显著升高。文章血清蛋白组测定应用了Olink target 96中的Inflammation panel。
参考文献：Dahlin M, Singleton SS, David JA, et al. Higher levels of Bifidobacteria and tumor necrosis factor in children with drug-resistant epilepsy are associated with anti-seizure response to the ketogenic diet. EBioMedicine. 2022 Jun;80:104061.
TMAO是一种循环代谢物，与动脉粥样硬化和心血管疾病 (CVD) 的发展有关。Cell reports的这篇文章中，通过多种组学技术，确定了与血浆TMAO水平显著相关的血液标志物、代谢物、蛋白质、肠道微生物群模式和饮食。发现肾脏标志物与 TMAO 密切相关，并识别出与TMAO呈正相关的CVD相关蛋白。表明肠道微生物群衍生的代谢物与TMAO密切相关，并且这种相关性的大小随肾功能而变化。此外也确定了与 TMAO 相关的微生物组中的饮食相关模式。同时，结合多组学的结果，文中也使用机器学习算法对个体TMAO的水平进行了预测。文章Olink蛋白组使用了Cardiovascular II、Cardiovascular III 和 Inflammation三个target 96 panel。
参考文献：Manor O, Zubair N, Conomos MP, Xu X, Rohwer JE, Krafft CE, Lovejoy JC, Magis AT. A Multi-omic Association Study of Trimethylamine N-Oxide. Cell Rep. 2018 Jul 24;24(4):935-946.
粪菌移植对复发性艰难梭菌感染治疗有效？Gut Microbes上这篇文章就对其进行了研究。在这项研究中，作者对116名rCDI患者进行了粪菌移植（FMT)，最终选取了43名患者，对其进行了粪便菌群、胆汁酸，以及血清蛋白变化的研究，最终得到FMT治疗 rCDI 后，对法尼醇 X 受体 (FXR)-成纤维细胞生长因子 (FGF) 通路信号传导的影响。文章发现除了恢复肠道微生物群和胆汁酸谱外，rCDI的 FMT伴随着FGF19循环水平的显著持续增加和FGF21的减少。这些FGF变化与FMT后体重增加相关。总的来说，这些数据支持通过FMT恢复rCDI 肠道微生物群落与上调的FXR-FGF 通路相关的假设，并突出了FMT的潜在作用。文章血清蛋白组采用Olink蛋白组Inflammation 96 panel进行测定。
参考文献：Monaghan T, Mullish BH, Patterson J, et al. Effective fecal microbiota transplantation for recurrent Clostridioides difficile infection in humans is associated with increased signalling in the bile acid-farnesoid X receptor-fibroblast growth factor pathway. Gut Microbes. 2019;10(2):142-148.
Cancer Cell（31.74）|Olink助力感染COVID-19后神经障碍标志物的发现
Nat Med（53.4）|Olink助力BCMA靶向CAR-T治疗对帕金森特征神经毒性的影响
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