Trends in Cell Biology中国作者综述精选

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钙稳态与癌症：从以内质网为中心的细胞器通讯中获得的启示

钙离子（Ca²⁺）是一种无处不在、用途广泛的信号分子，控制着增殖、细胞死亡、迁移和免疫反应等多种细胞过程，而所有这些基本过程对于癌症的发生都至关重要。近几十年来，Ca²⁺稳态的丧失被认为是恶性疾病发生、发展的重要驱动力。作为细胞内主要的Ca²⁺储存库，内质网通过与其他细胞器和质膜协调，在维持Ca²⁺稳态方面发挥着重要作用。来自哈尔滨工业大学的胡颖（Ying Hu）团队发表综述论文，讨论癌症中以内质网为中心的Ca²⁺稳态失调，总结基于Ca²⁺的抗癌疗法，并强调了进一步了解癌症中Ca²⁺稳态调控的重要性。

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肿瘤内微生物群在癌症转移中的新作用

癌症转移是癌症患者死亡的主要原因。人们提出了各种理论来解释癌症转移的原因和原理。转移归因于癌细胞的内在特性和外在细胞环境。近年来，人们发现肿瘤内微生物群是肿瘤不可或缺的组成部分，可在功能上调节癌症转移的各个方面。关于肿瘤内微生物群的这些新发现重塑了我们对癌症转移的认识框架，并为癌症进展研究和临床癌症管理揭示了一条新的道路。来自西湖大学的蔡尚（Shang Cai）团队发表综述论文，总结了有关肿瘤内微生物群在癌症转移中新作用的最新进展，并讨论了其对癌症治疗的挑战和影响。

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肿瘤化疗抗性和转移过程中的TAMs葡萄糖代谢

肿瘤相关巨噬细胞（tumor-associated macrophages, TAMs）在促进肿瘤进展和治疗耐药性方面起着至关重要的作用。在适应肿瘤微环境代谢变化的过程中，TAMs 会对其代谢进行重编程，并获得免疫抑制和促肿瘤特性。TAMs中葡萄糖代谢的增加会导致多种肿瘤代谢产物的积累，这些肿瘤代谢产物通过调节基因表达和信号转导表现出强大的肿瘤促进能力。葡萄糖摄取也会促进O-GlcNAc糖基化修饰和其他翻译后修饰，从而促进 TAMs 的促肿瘤极化和功能。葡萄糖代谢可协调TAMs与肿瘤微环境中各类细胞之间的相互作用，形成一个复杂的网络，促进肿瘤进展。来自海军军医大学的刘娟（Juan Liu）和南开大学的曹雪涛（Xuetao Cao）团队发表综述论文，总结了TAMs葡萄糖代谢的相关研究并指出，以葡萄糖代谢为靶点的策略颇有前景，或可使TAMs从促肿瘤功能转向抗肿瘤功能以治疗癌症。

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癌症干细胞中的线粒体：致命弱点还是坚硬盔甲

既往研究表明，线粒体不仅在癌症干细胞的新陈代谢中发挥核心作用，而且在调控癌症干细胞干性维持和分化中也发挥核心作用，是癌症进展和治疗耐药性的关键调控因子。因此，深入研究线粒体在癌症干细胞中的调控机制有望为癌症治疗提供新的靶点。来自陆军军医大学的余时沧（Shi-cang Yu）团队发表综述论文，阐述了线粒体在癌症干细胞干性维持、代谢转化和化疗耐药中的作用及相关机制。研究人员主要围绕以下几个方面展开了讨论：线粒体形态结构、亚细胞定位、线粒体DNA、线粒体代谢和有丝分裂。此外，论文还介绍了线粒体靶向药物的最新临床研究进展，并讨论了其靶向策略的基本原理。事实上，了解线粒体在调控癌症干细胞中的应用将促进新型癌症干细胞靶向策略的开发，从而显著提高癌症患者的长期生存率。

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tRNA修饰在人类癌症中的作用

转运核糖核酸（transfer RNA, tRNA）是连接mRNA和蛋白质的生物纽带，在翻译过程中发挥着核心作用。tRNA分子的一个显著特点是大量修饰，这极大地影响了其生物生成和功能。反密码子环（anticodon loop）内的修饰对翻译效率和准确性至关重要，而正文区的其他修饰则会影响 tRNA 的结构和稳定性。最新研究发现，这些不同的修饰是基因表达的关键调节因子。它们参与了许多重要的生理和病理过程，包括癌症。来自上海交通大学的陈萦暄（Ying-Xuan Chen）团队发表综述论文，重点讨论了六种不同的 tRNA 修饰，阐明了它们在肿瘤发生和发展过程中的功能和机制，并深入探讨了其作为生物标记物和治疗靶点的临床潜力。

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将生物分子凝聚体靶向自噬途径

生物分子凝聚体（biomolecular condensates）是通过液相分离形成的无膜区室。它们可以相变为凝胶状和固态。生物分子凝聚体的数量和状态必须受到严格调控，以维持正常的细胞功能。自噬将生物分子凝集物送往溶酶体进行降解或用于其他目的，我们称之为生物凝集自噬（biocondensophagy）。在生物凝集吞噬过程中，自噬受体能识别生物分子凝集体，并将它们定向到自噬体，亦即自噬的囊泡载体。目前已发现多种类型的自噬受体，它们专门参与靶向具备不同相变状态的生物分子凝聚体。这些受体还能组织生物分子凝聚体的相变，促进生物凝集自噬。来自清华大学的葛亮（Liang Ge）团队发表综述论文，简要讨论了有关自噬受体如何识别生物分子凝聚体的最新发现。

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DNA损伤后的转录重编程：识别、响应、修复和重启

基因组的完整性不断受到导致DNA损伤的内源性和外源性因素的挑战。为了应对这些威胁，细胞有一种被称为DNA损伤应答（DNA damage response, DDR）的监控机制，来修复任何损伤。虽然人们很早就知道转录参与了DNA修复，但对于转录重编程如何与DDR相互协调，相关研究才刚刚起步。来自浙江大学陆华松（Huasong Lu）和香港大学的周强（Qiang Zhou）团队发表综述论文，回顾了有关主要转录事件分子机制的最新研究进展，这些转录事件包括 RNA 聚合酶II停滞以及转录静默和恢复，它们都是在 DNA 损伤时发生的。此外，研究人员还讨论了这种转录适应促进感知和消除受损DNA，以及转录适应出现问题如何影响基因组完整性。

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AGOs依赖性核糖体相关蛋白质质量控制

核糖体相关蛋白质质量控制（ribosome-associated protein quality control, RQC）是一种蛋白质监控机制，可消除有缺陷的新生多肽。E3泛素连接酶Ltn1是 RQC 的一个关键调控因子，以泛素化底物为靶标。Argonaute蛋白（AGOs）是miRNA介导的基因静默的核心参与者，最近的研究表明，它也通过促进Ltn1来调控 RQC。因此，AGOs可直接协调转录后基因静默和RQC，确保高效的基因静默。来自中国科学院动物研究所的孙钦秒（Qinmiao Sun）和来自干细胞与再生医学创新研究院与云南大学的陈大华（Dahua Chen）团队发表综述论文，总结了RQC的原理和AGOs在miRNA介导的基因静默中的功能，并讨论了AGOs如何与内质网结合以协助 Ltn1控制RQC。研究人员强调，RQC不仅能消除有缺陷的新生多肽，而且在AGOs参与时还能消除不需要的蛋白质产物。

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热转运体：线粒体钙离子单向转运体活性的新调节机制

线粒体钙单向转运体（mitochondrial calcium uniporter, MCU）控制着线粒体的生物能，其活性在不同组织之间存在很大差异。来自北京大学的邱义福（Yifu Qiu）团队在“论坛（Forum）”板块发表文章，重点介绍了最近在棕色脂肪组织适应性产热中发现的一种 MCU-EMRE-UCP1 复合物（被命名为“热转运体”，thermoporter）。热转运体增强了MCU活性，促进了产热代谢，展示了一种棕色脂肪组织特异性MCU活性调节机制。

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染色质相互作用RNA结合蛋白调控转录

RNA结合蛋白（RNA-binding proteins, RBPs）是参与决定不同种类RNA命运的重要调节因子；然而，新出现的证据表明，一部分 RBPs 可能与染色质发生物理相互作用，并在转录水平发挥作用。来自重庆大学的黄川（Chuan Huang）团队在“论坛（Forum）”板块发表文章，重点介绍了最近发现的染色质相互作用 RBPs（chromatin-interacting RBPs）在染色质/转录活动调控中的作用机制。

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转录因子介导的干细胞命运编程

与传统方法相比，在人多能干细胞中直接激活转录因子可以更快速、更有效地转换细胞命运。来自北京大学的王凯团队在“论坛（Forum）”板块发表文章，总结了近期针对不同细胞类型的转录因子筛选研究和成熟的正向编程方法，并指出了目前的局限性以及未来前景。

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嗅觉受体在葡萄糖代谢中的新作用

嗅觉受体在鼻腔外组织中广泛表达，参与调控不同的生理过程。过去十年来，越来越多的证据表明，鼻腔外嗅觉受体在葡萄糖代谢中发挥着重要的调节作用。最近，研究人员发现了具备代谢意义的非臭味内源性嗅觉受体配体，这意味着嗅觉受体在治疗糖尿病和肥胖症等代谢疾病方面具备潜力。来自山东大学和北京大学的孙金鹏（Jin-Peng Sun ）和来自山东大学的于晓（Xiao Yu）团队发表专题综述论文，就参与葡萄糖代谢调节的关键组织中嗅觉受体的表达模式和功能，总结了当前研究成果，介绍了臭味和内源性嗅觉受体配体，解释了嗅觉受体下游的偏向信号传导（biased signaling），并概述了嗅觉受体的治疗潜力。

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抑制STING的代谢线索

Heath 等人最近的一份报告显示，肥胖会损害癌症的免疫原性，并通过饱和脂肪酸介导的干扰素基因刺激因子（stimulator of interferon genes, STING）抑制作用，形成 I 型干扰素匮乏的肿瘤微环境，来自复旦大学的雷群英（Qun-Ying Lei）团队发表焦点文章，对该研究进行了介绍。

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昼夜节律与代谢性肿瘤发生的相互作用

癌细胞中的昼夜节律和细胞代谢都会因细胞自主机制的内部影响和肿瘤微环境的外部影响而失调。来自青岛大学附属医院的Jing Fang和来自浙江大学的许大千（Daqian Xu）和吕志民（Zhimin Lu）团队发表综述论文，总结了昼夜节律与代谢性肿瘤发生的相互作用。昼夜节律和癌细胞代谢之间错综复杂的相互作用，控制着癌细胞的各种代谢过程，包括有氧糖酵解、核苷酸从头合成、谷氨酰胺和蛋白质代谢、脂质代谢、线粒体代谢和氧化还原平衡。重要的是，致癌信号可赋予核心时钟基因一种“月光”功能，有效重塑细胞代谢，促进癌细胞增殖并推动肿瘤生长。这些相互交织的调控机制构成了癌细胞代谢的一个显著特征。

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空间表观基因组-转录组共映射技术

空间组学技术有助于深入了解细胞状态和细胞相互作用。Zhang等人最近的研究通过开发表观基因组-转录组共映射技术，以接近单细胞的分辨率同时捕捉到了空间表观遗传的起始、分化和基因调控，来自兰州大学第一医院的金卫林（Wei-Lin Jin）团队发表焦点文章，介绍了该研究。该研究展示了表观遗传特征如何在空间和全基因组水平上影响细胞动态和转录表型。

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通过氧化还原代谢调控白血病发生

氧化还原代谢在细胞代谢网络中起着核心作用，涉及各种生物质的分解代谢和合成代谢反应，并决定着细胞的氧化还原状态。利用基因编码的荧光传感器可以方便地定量测量活细胞和生物体内的氧化还原代谢，从而提供传统代谢测定法无法获得的新见解。来自上海交通大学的郑俊克（Junke Zheng）和华东科技大学的赵玉政（Yuzheng Zhao）团队发表综述论文，回顾了通过氧化还原代谢调控白血病发生的最新研究进展，尤其是基于氧化还原生物传感器的研究成果。一般来说，低活性氧水平和高还原能力会促进白血病发生和白血病细胞的化疗耐药性，急性白血病细胞会重新连接葡萄糖、脂肪酸和一些氨基酸的代谢，以及氧化磷酸化，以促进能量生成，支持生物质相关合成，并在氧化应激中存活下来。总之，氧化还原代谢是开发白血病新疗法或对难治性和复发性白血病患者有益的饮食疗法的潜在靶点。

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内质网：STING信号调控的关键枢纽

干扰素基因刺激因子（stimulator of interferon genes, STING）在介导针对细胞质双链DNA的免疫反应中起着至关重要的作用，它的激活与多种疾病密切相关。STING在内质网中合成、修饰和驻留，离开内质网的机制与其信号传导密切相关。内质网主要以蛋白质折叠、脂质合成和钙储存作用而闻名，现已被确定为调控多种STING功能的关键平台。来自浙江大学的季业伟（Yewei Ji）和梁廷波（Tingbo Liang）团队发表综述论文，讨论了内质网中调控STING的新因素，并研究了STING信号传导与内质网通路之间的相互作用，强调了这些调控对免疫反应的影响及其在STING相关疾病中的潜在意义。

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癌症中多面的胶原蛋白-DDR1 信号传导

除了免疫细胞和成纤维细胞，肿瘤微环境还包括细胞外基质，其中含有胶原蛋白，其结构和重塑决定着癌症的发展和进程。癌细胞表达的胶原蛋白受体可感知微环境中胶原蛋白状态改变所产生的信号，从而调节细胞行为和新陈代谢。DDR1是胶原蛋白纤维状态和组成的关键传感器，控制着肿瘤细胞的代谢和生长、对治疗的反应以及患者生存期。来自复旦大学附属中山医院的苏华（Hua Su）和来自加州大学圣地亚哥分校的Michael Karin团队发表综述论文，重点讨论了DDR1到NRF2的信号传导、其对自噬和巨胞饮的调控及其在癌症和其他疾病中的作用。阐明不同病理生理条件下DDR1的活性和表达调控将有助于发现新的治疗方法。

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核体在基因组空间组织中的新作用

核体（nuclear bodies）是一类生物分子凝聚体，参与各种细胞过程并对细胞核中的细胞刺激做出反应。这些富含蛋白质和RNA的小体（如核仁、核斑和早幼粒细胞白血病核体）的组装和功能有助于细胞核的空间组织，调节局部和全局的染色质活动。最近的技术进步，包括空间多组学方法，揭示了核仁在调节核糖体DNA和邻近非核糖体DNA染色质活动、核斑在构建活跃的基因组结构以及早幼粒细胞白血病核体在应激条件下维持基因组稳定性方面的新作用。来自西湖大学的于洪涛（Hongtao Yu）和中国科学院大学的陈玲玲（Ling-Ling Chen）团队发表综述论文，总结了在最近开发的相关空间多组学方法帮助下，学界对于这些重要核体在基因组空间组织中新功能的认识。

发育和人类疾病中的miRNA剂量控制

在哺乳动物中，miRNA通过碱基配对识别目标mRNA，从而形成复杂的“多对多”调控网络。既往研究主要关注单一miRNA的调控机制和功能，但许多单一miRNA的改变并不会对miRNA调控网络造成强烈干扰。最近的研究揭示了全局miRNA剂量控制事件在生理过程和致病机制中的重要作用，表明miRNA可被视为控制细胞命运的 “细胞缓冲器”。来自北京大学的汪阳明（Yangming Wang）和杜鹏（Peng Du）团队发表综述论文，回顾了有关如何严格控制全局miRNA剂量以调控发育、肿瘤发生、神经生理学和免疫的研究现状。研究人员提出，控制全局miRNA剂量的方法或可作为治疗人类疾病的有效工具。

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