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炎症研究没思路?看看这篇NC吧!

 昵称69125444 2022-02-07

炎性小体(inflammasome)也算是国自然一个不小的热点,近年来的项目也是逐渐增长。

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今天就给大家分享一篇有关炎性小体相关的思路:The lncRNA Neat1promotes activation of inflammasomes in macrophages,文章发表在NC杂志上(IF=10分 )。

炎性小体是是由多种蛋白质组成的复合体,是细胞质中控制炎症反应和抗病原体感染或损伤的的重要信号传导介质,其还能调节caspase-1依赖的形式编程性细胞焦亡(pyroptosis),诱导细胞在炎性和应激的病理条件下死亡。目前已发现的炎性小体主要有5种,即NLRP1炎性小体、NLRP3炎性小体、NLRC4炎性小体、IPAF炎性小体和AIM2炎性小体。已知发现的炎性小体一般均含有凋亡相关微粒蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing CARD,,ASC)、caspase蛋白酶以及一种NOD样受体(NOD-like receptor,NLR)家族蛋白(如NLRP1)或HIN200家族蛋白(如AIM2)。

作者首先通过lncRNA测序找到与小鼠骨髓来源的巨噬细胞炎性小体相关的lncRNA,结果发现4个lncRNA Gm26917,Gm42418,Gm26767和Neat1在NLRP3炎性小体中存在富集。其中通过敲减实验验证这4个lncRNA对NLRP3炎性小体的激活作用,最终筛选出Neat1作为进一步的研究对象。在Neat1敲除的基因鼠中也同样验证了Neat1对NLRP3炎性小体的激活作用。

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进一步的分子机制研究表明,Neat1能够激活NLRC4和AIM2炎性小体(这二者均介导激活caspase-1,诱发细胞凋亡),增强了介导caspase-1活化的各种经典炎性体的组装和活化。

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进一步的研究表明,Neat1对炎性小体的作用并不依赖于IL-6(一种促进炎症
和免疫反应的细胞因子。

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既然Neat1对炎性小体的作用不依赖于IL-6,作者便考虑Neat1是否与炎性小体之间存在直接的相互作用。利用免疫共沉淀,作者分析出Neat1与pro-caspase-1之间存在着持续的相互作用,并且是与其p20 domain的作用更为显著。CLIP-seq实验则表明,Neat1是通过其5′ region与pro-caspase-1进行相互作用的。

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那么Neat1与pro-caspase-1的相互作用,到底对pro-caspase-1产生了怎样的影响呢?结果表明,Neat1是通过增强pro-caspase-1的P20和P10两个亚基之间的相互作用,来增加pro-caspase-1杂四聚体的稳定性的,提高caspase-1的活性,从而进一步的促进caspase-1依赖的细胞凋亡。

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到这里,Neat1的下游机制基本研究完了,下面便研究炎症与Neat1之间的关系。

成熟的Neat1一般定位于细胞质内,而当炎症反应激活以后,Neat1会被释放到细胞质中,从而参与到整个炎症应激反应之中。

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Neat1的缺失则会削弱体内的炎症反应。

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到这里,整个研究主题lncRNA Neat1在炎症中的作用便研究透彻了。整个研究的难点在于,首先要找到合适的lncRNA,其次,炎性小体分为多种,这也是要进行大量的尝试,其中必定包含许多失败,所以整个研究的工作量还是相当可观的,能发NC也是相当不易呀!

2021年度国自然医学部国自32大科研热点的中标数统计如下:

2022热点

2021年医学部总中标数

2022热点

2021年医学部总中标数

免疫调控

852

细胞焦亡

118

血管生成、重构

531

代谢重编程

118

线粒体

485

单细胞测序

105

外泌体

430

DNA甲基化

97

miRNA

413

组蛋白修饰

80

干细胞

371

内质网

76

lncRNA

371

炎性小体

76

细胞自噬

358

中性粒细胞诱捕网

67

肠道菌群

312

糖酵解

55

circRNA

287

氧化应激

46

m6A、m5C、m7G

270

类器官

46

铁死亡

257

超级增强子

25

转录调控

232

精氨酸甲基化

25

缺氧、低氧

211

相分离

21

泛素化

186

乳酸化修饰

21

乙酰化

135

迁移体

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