怎么玩轉(zhuǎn)代謝相關(guān)的生信分析?哪些方向還不內(nèi)卷?借5分+文章教你“疾病分型+診斷標記

代謝是熱點,也是生信的熱門方向,腫瘤和非腫瘤均可!
但哪些代謝方向還不內(nèi)卷?
是否有模板思路作參考?

不知道是誰說:有人的地方就有紛爭!小云說:有疾病的發(fā)生就會有代謝異常~可以是糖代謝、脂質(zhì)代謝、膽固醇代謝、氨基酸代謝、乳酸代謝異常,也可以是金屬離子代謝,比如鐵代謝、銅代謝異?!?/p>
問題一:這么多代謝方向,那哪些方向還不內(nèi)卷?
首先相比于腫瘤,非腫瘤疾病中代謝相關(guān)生信文章相對要少一些,小云在這舉幾個不那么內(nèi)卷的方向:
1.?脂肪酸代謝(尤其是短鏈脂肪酸)
(1)非腫瘤+脂肪酸代謝:

(2)非腫瘤+脂肪酸和乳酸代謝:

(3)腫瘤+丁酸代謝:

提示:既然丁酸可以,那么其他的短鏈脂肪酸乙酸、丙酸等代謝是否也是個生信分析的新思路呢?
2. 乳酸代謝:

乳酸代謝火爆起來是因為組蛋白乳酸化的發(fā)現(xiàn),也是國自然的熱點方向。目前發(fā)表的大多是腫瘤相關(guān)的生信文章,非腫瘤你懂得~(手慢無)。
3. 金屬離子代謝:(鐵代謝、銅代謝等)
(1)非腫瘤+鐵代謝:

(2)腫瘤+鐵代謝:

(3)銅代謝:
銅離子廣泛參與細胞功能,比如細胞增殖、死亡、ATP和cAMP的轉(zhuǎn)換、脂質(zhì)分解、線粒體功能等等。而且隨著銅死亡的火熱,必然會帶動對銅代謝的關(guān)注,具體可以參考鐵死亡和鐵代謝,感興趣的小伙伴要抓緊哦~
4. NAD+代謝:
煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)是一種用于氧化還原反應的輔酶,是能量代謝的核心。NAD+可以直接和間接影響許多關(guān)鍵的細胞功能,包括代謝途徑、DNA修復、染色質(zhì)重塑、細胞衰老和免疫細胞功能。
對NAD+代謝的關(guān)注來源于一篇113分的Nature綜述:NAD+代謝及其在細胞衰老過程中的作用

目前已發(fā)現(xiàn)一篇非腫瘤分析NAD+代謝的生信文章:

根據(jù)這些最新發(fā)表的生信文章,可以看看哪種代謝方向在你關(guān)注的疾病中還沒有分析呢?畢竟代謝與多種疾病都有千絲萬縷的聯(lián)系,腫瘤和非腫瘤疾病都可以分析哦。

問題二:那么代謝相關(guān)的生信思路要怎么玩?
小云借用一篇5分+的生信文章教你“非腫瘤疾病分型+診斷標記+免疫浸潤”的模板思路,值得參考!
亮點一:基于能量代謝相關(guān)基因進行非腫瘤的疾病分型;
亮點二:利用機器學習篩選診斷生物標記物(臨床意義);
亮點三:分析浸潤免疫細胞,預測潛在藥物和分子機制(可延伸性)。


文章題目:利用隨機森林算法識別心力衰竭患者風險預測的能量代謝相關(guān)生物標志物
發(fā)表雜志:Frontiers in cardiovascular medicine
影響因子:IF=5.846
發(fā)表時間:2022年10月

數(shù)據(jù)信息

研究思路
從GEO數(shù)據(jù)庫中獲取心力衰竭(HF)患者和非心衰(NF)的轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)。篩選能量代謝相關(guān)差異表達基因(DEGs),并對樣本進行分組。用單樣本基因集富集分析(ssGSEA)評價各亞型間的免疫浸潤水平。應用隨機森林算法(RF)和支持向量機(SVM)識別診斷性生物標志物,并繪制受試者工作特征曲線(ROC)以驗證準確性。構(gòu)建預測nomogram,并對其進行了驗證。通過藥物篩選和基因-miRNA網(wǎng)絡分析,預測與能量代謝相關(guān)的藥物和潛在的分子機制。
主要結(jié)果

總結(jié)
代謝的研究一直是腫瘤領域的熱點方向,眾多醫(yī)學生理學諾貝爾獎都是來自代謝相關(guān)研究課題。而且腫瘤和非腫瘤疾病均可分析。
根據(jù)小云的分析,可以關(guān)注尚沒形成內(nèi)卷之勢的熱點方向,比如銅代謝、丁酸代謝,丁酸是腸道菌群的代謝產(chǎn)物,能通過多種機制影響基因表達、免疫、表觀遺傳等等。目前相關(guān)的生信文章還很有限,感興趣的可以提前入手哦~
總結(jié)可以分析的思路包括:分析代謝相關(guān)的分子亞型、分析代謝相關(guān)的非編碼RNA(比如lncRNA)、分析代謝相關(guān)的signature,構(gòu)建疾病風險模型等等。?
尤其是非腫瘤,很多代謝方向相關(guān)生信分析的文章還比較少??梢詤⒖夹≡平裉旆窒淼摹胺悄[瘤疾病分型+診斷標記+免疫浸潤”模板思路,還具有可延伸性,后續(xù)可以設計“XX藥物調(diào)控XX代謝關(guān)鍵基因影響免疫/代謝微環(huán)境參與疾病進展”等課題思路。感興趣的小伙伴趕快行動起來吧!

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