IT 之家 5 月 28 日消息,国际学术期刊 Cell 昨日在线发表了中国科学院分子细胞科学卓越创新中心(生物化学与细胞生物学研究所)陈玲玲研究组的最新研究成果:"De novo assembly of nuclear stress bodies rearranges and enhances NFIL3 to restrain acute inflammatory responses"。该研究揭示了灵长类特有的一种无膜 "应急工作站" —— 核应激小体(nuclear stress bodies, nSBs)的运作奥秘,为理解生命如何应对外界刺激、调节过度炎症反应打开新思路。
当细胞遭遇高热等 " 生存危机 ",细胞核内的转录因子 HSF1 蛋白质快速定位到特定的 DNA 压缩区 —— 异染色质,指挥生产出高度重复的 SatIII RNA 作为 " 脚手架 ",迅速组建 " 应急工作站 "。这些 RNA 分子,作为 " 应急工作站 " 的钢架结构,吸引了包括 HSF1 蛋白质和转录调控因子 BRD4 等众多蛋白质 " 工程师 " 前来组装,最终建成有序结构的核应激小体。
NFIL3 蛋白质是转录抑制因子,相当于炎症反应的 " 刹车片 ",能有效抑制炎症因子例如 TNF、IL-1 β、IL-8 的过度产生。" 应急工作站 " 的建立,也使得一些重要基因如 NFIL3 拉近了与其的空间距离。而 HSF1 和 BRD4 两位蛋白质 " 工程师 " 协同工作,使 NFIL3 等基因的转录增强,从而产生更多 NFIL3 蛋白质。
研究团队在对人体免疫细胞中的巨噬细胞进行体外实验时发现,当遭遇高热与细菌感染刺激时,成功组建核应激小体的巨噬细胞,能显著提升 NFIL3 蛋白质产量,使炎症因子可控表达。而人为破坏这个 " 应急工作站 ",则会导致炎症因子表达失控,产生过度保护性反应。
研究团队在收集的临床样本中发现,脓毒血症患者体内有核应激小体产生,并且 NFIL3 基因与 SatIII RNA 表达量和核应激小体活跃度呈正相关。研究还显示,SatIII RNA 表达高的患者生存率更高,提示 SatIII RNA 可以作为脓毒血症精准治疗分型标志物,也为此类炎症疾病治疗带来潜在靶点。
此项研究工作利用超高分辨率生物成像、活细胞成像、多种生化与分子生物学方法、以及临床样本等多种研究手段,发现细胞核内组装的核应激小体能够调控急性炎症反应,揭示了灵长类生命体利用产生核应激小体来应对危机的精妙策略,也为脓毒血症诊疗提供了全新视角(脓毒血症是感染引发的全身性炎症反应,病死率高)。
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