Cell reports · 2024
Systematic characterization of multi-omics landscape between gut microbial metabolites and GPCRome in Alzheimer's disease.
СтатьяПоддержка NIH: внешняя программаПоддержка исследования: вне правительства СШАНазвание и аннотация: Перевод пока не подготовлен
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…
Ошибки и ограничения
История · было → стало
Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.
Qiu Yunguang, Hou Yuan, Gohel Dhruv, Zhou Yadi, Xu Jielin, Bykova Marina, Yang Yuxin, Leverenz James B, Pieper Andrew A, Nussinov Ruth, Caldwell Jessica Z K, Brown J Mark, Cheng Feixiong
Аннотация
Shifts in the magnitude and nature of gut microbial metabolites have been implicated in Alzheimer's disease (AD), but the host receptors that sense and respond to these metabolites are largely unknown. Here, we develop a systems biology framework that integrates machine learning and multi-omics to identify molecular relationships of gut microbial metabolites with non-olfactory G-protein-coupled receptors (termed the "GPCRome"). We evaluate 1.09 million metabolite-protein pairs connecting 408 human GPCRs and 335 gut microbial metabolites. Using genetics-derived Mendelian randomization and integrative analyses of human brain transcriptomic and proteomic profiles, we identify orphan GPCRs (i.e., GPR84) as potential drug targets in AD and that triacanthine experimentally activates GPR84. We demonstrate that phenethylamine and agmatine significantly reduce tau hyperphosphorylation (p-tau181 and p-tau205) in AD patient induced pluripotent stem cell-derived neurons. This study demonstrates a systems biology framework to uncover the GPCR targets of human gut microbiota in AD and other complex diseases if broadly applied.