九色国产,午夜在线视频,新黄色网址,九九色综合,天天做夜夜做久久做狠狠,天天躁夜夜躁狠狠躁2021a,久久不卡一区二区三区

打開APP
userphoto
未登錄

開通VIP,暢享免費電子書等14項超值服

開通VIP
國自然思路:乳酸化修飾,巨噬細胞極化及功能調(diào)控

  組蛋白化學(xué)修飾是表觀遺傳調(diào)控的重要機制之一,廣被熟知的有磷酸化、甲基化、乙?;⒎核鼗?、糖基化修飾等。2019年,華人科學(xué)家趙英明團隊在《自然》雜志首次報道并揭示了組蛋白賴氨酸乳酸酰化(Kla)這一表觀遺傳蛋白修飾新機制,證明該機制參與了受細菌感染的M1巨噬細胞的穩(wěn)態(tài)調(diào)控。乳酸不再僅僅是一種代謝產(chǎn)物,乳酸化修飾成為蛋白質(zhì)翻譯后修飾研究的新領(lǐng)域,乳酸在腫瘤、免疫領(lǐng)域的研究前景廣闊。

       巨噬細胞是單核細胞來源的先天免疫細胞,表型可變性和功能多樣性是單個核吞噬細胞的重要特征,一般認為極化巨噬細胞是單核細胞活化后一系列功能狀態(tài)兩個極端,可分化為兩種主要表型:促炎型(M1)和抗炎型(M2)。巨噬細胞作為免疫應(yīng)答的第一道防線,可以通過識別清除病原體、殺傷靶細胞、抗原呈遞、免疫調(diào)節(jié)等功能維持機體的穩(wěn)態(tài),然而,其過度的聚集和活化也會導(dǎo)致機體的組織損傷,故其動態(tài)平衡在組織的穩(wěn)態(tài)中起著重要的作用。即巨噬細胞通過引發(fā)炎癥反應(yīng)消除病原侵害,對微生物和各種有害因素做出反應(yīng);但巨噬細胞從促炎狀態(tài)到修復(fù)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變對于消炎和恢復(fù)穩(wěn)態(tài)至關(guān)重。目前關(guān)于調(diào)控巨噬細胞功能轉(zhuǎn)變的分子機制仍不清楚。

       2020年12月01日,俄亥俄州辛辛那提兒童醫(yī)院醫(yī)療中心在PNAS ( IF11.205 )上發(fā)表了題為“TLR signaling adapter BCAP regulatesinflammatory to reparatory macrophage transition by promoting histonelactylation”的文章,即TLR信號適配器BCAP通過促進組蛋白乳化作用來調(diào)節(jié)炎癥性至修復(fù)性巨噬細胞的轉(zhuǎn)化。結(jié)果表明, BCAP(B-celladapter for PI3K)是一種關(guān)鍵的細胞內(nèi)在開關(guān),通過印記表觀遺傳變化來調(diào)節(jié)炎癥巨噬細胞向修復(fù)性巨噬細胞的轉(zhuǎn)變。

1、巨噬細胞內(nèi)在 BCAP 調(diào)節(jié)腸道炎癥和組織修復(fù)

      通過將攜帶 BCAP 的 floxed等位基因的小鼠培育成攜帶 LyzM Cre 啟動子驅(qū)動的轉(zhuǎn)基因小鼠,產(chǎn)生了在巨噬細胞中缺乏 BCAP 的小鼠。這種雜交產(chǎn)生了巨噬細胞足夠(BCAPfl/fl;BCAPWT)或缺乏(BCAPfl/fl×LyzM-Cre;BCAPΔMφ)的 BCAP同窩仔。BCAPΔMΦ 和 BCAPWT 同窩仔鼠用 2.5% DSS 隨意處理,發(fā)現(xiàn) BCAPΔMφ 小鼠體重減輕更嚴重,結(jié)腸縮短,以及以隱窩消融和免疫細胞浸潤為標志的廣泛組織病理學(xué)(圖 1A-C)。這些結(jié)果證實,巨噬細胞中 BCAP 的特異性缺失導(dǎo)致了類似的 DSS 誘導(dǎo)的結(jié)腸炎易感性。 

    BCAPΔMΦ 小鼠在固有層(LP)中顯示出炎癥單核細胞(CD11b Ly6CHiLy6G-)的募集和浸潤增加(圖 1D)。通過流式細胞術(shù)分析了組織中的巨噬細胞,發(fā)現(xiàn)與 BCAPWT相比,BCAPΔMφ LP 中修復(fù)性巨噬細胞 (CD11b CD206 ) 的百分比和CD206 (Mrc1) 的表達降低(圖 1F 和 G)。這些數(shù)據(jù)表明BCAP 的缺失會對結(jié)腸組織中修復(fù)性巨噬細胞的存在產(chǎn)生負面影響。

      使用腸道組織修復(fù)模型,小鼠用 2.5% DSS 治療 7 天,然后再進行 9 天的恢復(fù)階段(圖 1H),發(fā)現(xiàn)BCAPΔMφ 小鼠在第 8 天時比其BCAPWT 同窩小鼠的體重顯著減輕了更多,并且在第 15 天時無法從這種體重減輕中恢復(fù)(圖 1I)。此外,85% 的 BCAPΔMφ小鼠在第 16 天死于疾?。▓D 1J),表明它們無法解決結(jié)腸炎癥。在 4 天的恢復(fù)階段后殺死一組小鼠并收獲結(jié)腸,發(fā)現(xiàn)存活的 BCAPΔMφ小鼠仍然表現(xiàn)出結(jié)腸縮短,而與水處理的對照相比,它們的同窩對照能夠從 DSS 誘導(dǎo)的損傷中恢復(fù)(圖 1K)。此外,在恢復(fù)期后 BCAPΔMφ 小鼠的結(jié)腸中檢測到較低水平的 CD206 mRNA (Mrc1)(圖 1L)。組織學(xué)表明BCAPΔMφ 小鼠在恢復(fù)階段無法修復(fù)其腸道隱窩(圖 1M)。這些數(shù)據(jù)表明,巨噬細胞中的 BCAP 表達對于解決 DSS 誘導(dǎo)的結(jié)腸炎后的組織損傷至關(guān)重要。有大量證據(jù)表明,炎性巨噬細胞轉(zhuǎn)變?yōu)樾迯?fù)狀態(tài)以幫助組織修復(fù)和傷口愈合,說明巨噬細胞內(nèi)在 BCAP 可能在這一轉(zhuǎn)變中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

圖1 巨噬細胞內(nèi)在 BCAP 調(diào)節(jié)腸道炎癥和組織修復(fù)

2、BCAP 的缺失導(dǎo)致巨噬細胞從炎癥狀態(tài)到修復(fù)狀態(tài)的缺陷性轉(zhuǎn)變

      作者從 WT 小鼠產(chǎn)生 BMDMs 并用 LPS 脈沖它們 3 小時,徹底洗掉多余的配體,然后評估基因轉(zhuǎn)錄如何隨時間變化(圖 2A)。正如預(yù)期的那樣,緊隨 LPS 脈沖之后,WT BMDMs 上調(diào)炎性細胞因子 Il12b(圖 2B)。然而,在去除 LPS 后,Il12b的產(chǎn)生隨著時間的推移而減弱(圖 2B)。反映炎性細胞因子的這種下調(diào),WT BMDM 開始上調(diào)修復(fù)基因,例如 Arg1、Klf4 和 Mmp9(圖 2C)。盡管是在更長的時間尺度上,作者在DSS 模型中觀察到的體內(nèi)巨噬細胞行為的基因表達表型的轉(zhuǎn)變(圖 1L)。熱滅活 (HK) 大腸桿菌也用于評估這種從炎癥到修復(fù)性巨噬細胞的轉(zhuǎn)變,因為它激活了廣泛的TLR 和 PRR,并且不需要洗滌以去除配體,因為細菌通過吞噬作用被巨噬細胞自然清除(圖 2A)。再次發(fā)現(xiàn)了類似的雙峰趨勢,其中 BMDM 首先上調(diào)炎癥基因,然后轉(zhuǎn)向修復(fù)基因(圖 2D 和 E)。作者還發(fā)現(xiàn) BCAP-/-BMDM 在 3 小時 LPS 脈沖后在轉(zhuǎn)錄物和蛋白質(zhì)水平上產(chǎn)生的 IL-12 比 WT BMDM 多(圖2C)。BCAP-/- BMDM 表現(xiàn)出持續(xù)產(chǎn)生炎性細胞因子,因為它們在去除 LPS 24 小時后仍在產(chǎn)生 Il12b 轉(zhuǎn)錄物(圖 2B)。雖然 WT BMDMs 能夠在去除 LPS 后上調(diào)修復(fù)基因,但作者發(fā)現(xiàn) BCAP-/- BMDMs 在這種修復(fù)轉(zhuǎn)變中存在缺陷,因為它們在去除 LPS 24 和 48 小時后產(chǎn)生的Arg1、Klf4 和 Mmp9顯著減少(圖 2C)。作者再次使用 HK E.coli 來評估 BCAP-/- BMDMs中的這種修復(fù)轉(zhuǎn)變,并發(fā)現(xiàn)了與以前類似的趨勢,其中BCAP-/- BMDMs 隨著時間的推移具有增強和持續(xù)的Il12b 產(chǎn)生并且未能有效地上調(diào)修復(fù)基因 Arg1 和Klf4(圖 2D 和 E)。這些體外數(shù)據(jù)表明,巨噬細胞內(nèi)在 BCAP 確實在各種炎癥刺激后的修復(fù)性巨噬細胞轉(zhuǎn)變中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

3、FOXO1 和 GSK3β 失活的缺乏有助于 BCAP 缺陷型巨噬細胞增強炎癥反應(yīng)

      在對 WT BMDM 進行 LPS 刺激后,確實發(fā)現(xiàn)了 AKT、GSK3β 和 FOXO1 的誘導(dǎo)磷酸化,表明 TLR 信號傳導(dǎo)的適當負調(diào)節(jié)因子在該系統(tǒng)中是活躍的(圖 2F)。同時刺激的 BCAP-/- BMDM 顯示 AKT 的磷酸化顯著減少,這轉(zhuǎn)化為 FOXO1 和 GSK3β 的磷酸化減少,這意味著這些因子保持組成型活性并持續(xù)過度炎癥反應(yīng)(圖 2F)。BCAP-/- BMDMs 用 SB216763 (GSK3βi) 或 AS1842856 (FOXO1i) 預(yù)處理,并用 LPS 脈沖(圖 2A)。GSK3β和 FOXO1 的急性抑制顯著降低了 BCAP-/-BMDM 產(chǎn)生的 IL-12 和 IL-6,而對 WT BMDM 沒有很大影響(圖 2G)。當用另一種 GSK3β 抑制劑氯化鋰 (LiCl) 預(yù)處理 BCAP-/- BMDM 時,觀察到了相同的趨勢。這些數(shù)據(jù)表明 BCAP 通過參與 PI3K-AKT 通路和滅活 FOXO1 和 GSK3β 來抑制巨噬細胞反應(yīng)的炎癥階段。作者發(fā)現(xiàn)雖然 GSK3β 或 FOXO1 的抑制阻止了 BCAP-/- BMDM 中發(fā)現(xiàn)的炎癥升高(圖 2G),但它并沒有挽救這些 BMDM 維持修復(fù)基因程序的失?。▓D 2H)。綜上所述,這些數(shù)據(jù)表明,雖然在 BCAP-/- BMDMs 中發(fā)現(xiàn)的增強和持續(xù)的促炎反應(yīng)是由于未能參與適當?shù)呢撜{(diào)節(jié)途徑,但它們在進行修復(fù)過渡方面的缺陷可能是獨立機制的結(jié)果。

圖2 FOXO1 和 GSK3β 失活缺乏促進 BCAP 缺陷型巨噬細胞增強炎癥反應(yīng)

4、微生物刺激后最佳糖酵解需要BCAP

     用 HK 大腸桿菌或 LPS 脈沖 WT 和 BCAP-/- BMDMs 3 小時(圖 2A)。在 Seahorse 平臺上使用糖酵解壓力測試測量了指定時間點的細胞外酸化率 (ECAR)。發(fā)現(xiàn)在去除 LPS 12 或 24 小時后,與 WT BMDM 相比,BCAP-/- BMDM 的 ECAR 顯著降低,表明它們的糖酵解減少(圖 3A 和 B),BCAP-/-BMDM 的糖酵解儲備也顯著減少(圖 3C)。與 ECAR 數(shù)據(jù)一致,BCAP-/- BMDM 表現(xiàn)出乙糖激酶-2 (Hk2) 和乳酸脫氫酶 A (Ldha) 的表達降低,這是糖酵解的兩個關(guān)鍵介質(zhì)(圖 3D)。與 Ldha 表達降低相關(guān),在去除 LPS 12 和 24 小時后,BCAP-/- BMDM 產(chǎn)生的乳酸明顯少于 WT BMDM(圖 3E)。這些數(shù)據(jù)表明,BCAP 促進了TLR 連接后巨噬細胞的代謝重編程,特別是通過增強糖酵解和乳酸產(chǎn)生。

圖3 微生物刺激后最佳糖酵解需要BCAP

5、BCAP 通過組蛋白乳酸化促進修復(fù)性巨噬細胞轉(zhuǎn)化

      LPS 去除 12 至 24 小時后,作者從 WT 和BCAP-/- BMDM 中分離組蛋白,并通過蛋白質(zhì)印跡測量組蛋白乳酸化,發(fā)現(xiàn) BCAP是巨噬細胞在 LPS 脈沖后有效乳酸化組蛋白所必需的。添加外源性乳酸鈉 (NaLa) 促進組蛋白乳酸化,作者發(fā)現(xiàn) BCAP-/-BMDMs 在用 NaLa 培養(yǎng)后確實能夠挽救組蛋白乳酸化(圖4A)。通過監(jiān)測在 NaLa 存在下去除 LPS 12 至 48 小時后修復(fù)基因的表達,發(fā)現(xiàn) BCAP-/- BMDM 現(xiàn)在能夠?qū)⑵浔磉_上調(diào)至與Arg1 在12 小時和Klf4到 48 小時的WT BMDM 相當?shù)乃剑▓D 4B)。響應(yīng) HK E. coli 的刺激,BCAP-/- BMDMs 同樣無法有效地使組蛋白乳酸化或上調(diào)修復(fù)性巨噬細胞基因(圖 4C 和 D),但這可以通過添加NaLa 來挽救。這些數(shù)據(jù)表明,BCAP 是將 TLR 信號與巨噬細胞中最佳有氧糖酵解聯(lián)系起來的上游接頭,產(chǎn)生的乳酸是促進修復(fù)基因表達的適當組蛋白乳酸化所必需的,從而促進修復(fù)巨噬細胞轉(zhuǎn)變。

圖4 BCAP 通過組蛋白乳酸化促進修復(fù)性巨噬細胞轉(zhuǎn)化

基于本團隊獲取的2021年度國自然醫(yī)學(xué)部2371條中標項目(面上、青年、地區(qū)項目、優(yōu)青)分析,結(jié)合國自然醫(yī)學(xué)部今年共資助項目大概為10,000個左右,那么小編對于國自熱點的中標數(shù)統(tǒng)計如下:

熱點

2021年醫(yī)學(xué)部中標數(shù)

熱點

2021年醫(yī)學(xué)部中標數(shù)


免疫調(diào)節(jié)

852

缺氧、低氧

211


血管生成、重構(gòu)

531

泛素化

186


線粒體

485

乙?;?/span>

135


外泌體

430

細胞焦亡

118


miRNA

413

代謝重編程

118


干細胞

371

單細胞

105


lncRNA

371

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

76


細胞自噬

358

炎性小體

76


腸道菌群

312

類器官

46


circRNA

287

超級增強子

25


m6A

m5C

m7G

270

相分離

21


鐵死亡

257

乳酸化修飾

21


轉(zhuǎn)錄調(diào)控

232

遷移體

4


本站僅提供存儲服務(wù),所有內(nèi)容均由用戶發(fā)布,如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容,請點擊舉報。
打開APP,閱讀全文并永久保存 查看更多類似文章
猜你喜歡
類似文章
新年第一場組會,大可講講這篇Nature上的重大突破
西班牙科學(xué)家的最新成果:炎癥與肥胖之間新的聯(lián)系
科研| Nature:?組蛋白H3.3增強刺激誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄
Nature亮點 | 趙英明組發(fā)現(xiàn)組蛋白乳酸化新修飾
Cell Metabolism | 袁增強/孫露洋團隊合作揭示組蛋白乳酸化驅(qū)動阿爾茨海默病發(fā)生的新機制
乳酸化修飾,又一個新鮮的超級熱點,要不要蹭一波?
更多類似文章 >>
生活服務(wù)
熱點新聞
分享 收藏 導(dǎo)長圖 關(guān)注 下載文章
綁定賬號成功
后續(xù)可登錄賬號暢享VIP特權(quán)!
如果VIP功能使用有故障,
可點擊這里聯(lián)系客服!

聯(lián)系客服