同济医学院12.2分研究,推荐期刊+“老热点”再利用,这不是妥妥的1+1>2?

学术   2024-09-11 20:50   上海  

细胞自噬则是国自然申请中的一个细胞热点,并且有很多角度可以研究,如不同类型的细胞自噬,如巨自噬、微自噬、分子伴侣介导的自噬、线粒体自噬、内质网自噬、核糖体自噬和过氧化物酶体自噬;细胞自噬与其它表型热点的联系,如与内质网应激、铁死亡、细胞衰老等。
而当不同主题的细胞自噬与分子热点联系时,又可结合新的方向,如RNAm6A修饰,虽然m6A修饰和细胞自噬本身都不是很新的热点,但两者结合获得资助的项目仍有很多:

今天我们就来介绍一篇同济医学院公共卫生学院马继轩副教授团队的研究,若大家对相关方向感兴趣,可扫码咨询:

 


一、研究团队简介
这篇文章的作者团队来自同济医学院公共卫生学院马继轩副教授团队,主要从事环境化学性有害毒物对心肺系统健康损害研究。该团队近五年发表SCI期刊论文80余篇,其中马教授以第一或者通讯作者发表SCI论文30余篇,十分厉害。

 

二、文章简介
这篇文章主要研究的分子机制也围绕着“m6A修饰自噬等近年来经久不衰的热点。这篇文章的优势还包括其科学问题主要聚焦在环境卫生中,探索了自然和工业活动中普遍存在的二氧化硅导致的系列问题,也响应了我国环境保护方针,符合国家发展的潮流。价值观一下子提上来,文章的底色也更加高级。
图1:文章机制图

文章探讨了ALKBH5主角分子通过m6A修饰,调控Slamf7的表达,继而影响PI3K/AKT信号通路和巨噬细胞自噬功能障碍2个热门机制),介导了二氧化硅颗粒引起的肺部炎症(主要科学问题)。

研读之前不妨思考如下几个问题:

问题1、为什么选择探索二氧化硅与肺部炎症?(科学问题的临床意义)

问题2、为什么通过m6A修饰与自噬功能展开?(研究的具体机制如何确定,文章故事如何串联)

问题3、为什么选择ALKBH5分子?(如何确定研究的主体)


三、文章结果的串联

接下来让我们带着问题来拆解一下这篇文章的思路,学习一下如何把多个热点有机结合,发挥出“1+1>2”的优势。

首先回答关键问题1为什么选择探索二氧化硅与肺部炎症?

长期暴露在二氧化硅环境中会导致二氧化硅肺(矽肺),可以导致慢性炎症和肺部组织修复异常,包括中国和印度在内的发展中国家有超过2300万和1000万工人暴露在二氧化硅中,全球矽肺数量在近几十年持续增加。这部分患者生活质量低,治疗较困难,因此早期发现及干预十分重要。研究提示,二氧化硅诱导的炎症是矽肺发展的早期过程,肺泡巨噬细胞是第一道保护屏障,作者推测控制其炎症反应是预防和治疗矽肺的重要策略。

上述叙述也对关键问题2进行了解答:为什么通过m6A修饰与自噬功能展开?

一方面,m6A修饰参与多种炎症的发生,而一种酶能够逆转RNA分子上的m6A修饰,它从修饰的腺苷核苷酸中去除甲基,被称为橡皮擦

作者团队前期研究发现m6A修饰的失调参与了二氧化硅诱导的肺部炎症过程,而橡皮擦”ALKBH5可能是促成上述过程的一个重要调节因子。

另一方面,巨噬细胞是第一道保护屏障,而巨噬细胞的自噬已被证明是抑制肺部炎症的关键。ALKBH5可以通过影响自噬参与多种疾病,如癌症、生殖系统和骨化过程。

因此关键问题3也有了答案:为什么选择ALKBH5分子?

基于前期研究基础,作者开始探究ALKBH5在二氧化硅诱导的肺部炎症中促进m6A修饰的具体机制。作者主要用小鼠模型和巨噬细胞模型进行了本项研究。首先,作者证明二氧化硅暴露引起了小鼠肺部炎症和增加了整体 m6A 修饰水平,而ALKBH5可能有助于这种改变。此外,双重免疫荧光染色实验提示巨噬细胞坏死生物标志物(F4/80)与ALKBH5共表达(下图2)。

2:暴露在二氧化硅的小鼠肺部引起炎症、整体 m6A 水平增加(原文Fig2

其次,作者使用MeRIP(m6A甲基化结合蛋白免疫共沉淀,用于检测和定位m6ARNA修饰位点)分析的体外研究表明,Slamf7是受m6A修饰调节,抑制ALKBH5增加了Slamf7的表达。

3:二氧化硅暴露上调Slamf7在体内的表达和m6 A水平(原文Fig3)。


随后,进一步探究机制,ALKBH5促进Slamf7m6A修饰,以m6A依赖的方式降低Slamf7 mRNA的稳定性,最终调节了Slamf7的表达。此外,还有外部激活PI3K/AKT并诱导巨噬细胞自噬。抑制Slamf7促进自噬,减少促炎细胞因子的死亡,修复缺血受体的炎症因子。

 

4.ALKBH5(左侧WB图)和Slamf7(右侧WB图)调控RAW264.7细胞中二氧化硅暴露诱导的PI3K/AKT信号通路、巨噬细胞自噬和炎症反应(原Fig8Fig9


最后作者得出结论:ALKBH5通过调节m6A修饰水平影响Slamf7 mRNA的稳定性,导致Slamf7表达下降进而抑制PI3K/AKT信号通路,促进自噬并减少促炎细胞因子的分泌。

四、文章亮点总结


 

图5m6 A修饰调控硅诱导肺部炎症的分子机制示意图


本文发现的机制是一条朴实无华的线性逻辑:ALKBH5—Slamf7m6A修饰自噬导致肺部炎症。

马教授团队的文章均依托与环境与健康等主题,在团队此前文章中研究过的ALKBH5继续大放异彩,m6A修饰和自噬之间的衔接也很自然,这两个热点在本文中成为支撑机制的左右手,相互之间有密切联系。因此即使文章的机制轴为“线型”逻辑,扎实的实验数据也可以证明论点,配合上贴合国家大政策的科学问题,也能发表10+分的文章。

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