点击箭头处“ABBS生物化学与生物物理学报”,关注我们哦
!!
盘 点
本合集为大家盘点了2023年度ABBS阅读量最高的20篇热门论文(数据截至到2024年9月),主要涵盖线粒体、铁死亡、DNA复制与损伤修复、细胞代谢、表观遗传修饰、肿瘤微环境与免疫治疗、肿瘤耐药、离子通道功能、瘙痒分子机制、骨生物学、炎症与心血管、结构生物学等领域,欢迎大家关注阅读。
The protective effect of the mitochondrial-derived peptide MOTS-c on LPS-induced septic cardiomyopathy
Jiaqi Wu, Danrui Xiao, Kaiwen Yu, Kudureti Shalamu, Ben He, Min Zhang.
Acta Biochim Biophys Sin 2023, 55: 285 - 294.
MOTS-c 是一种由线粒体DNA(mtDNA)编码的生物活性肽,具有调节细胞代谢、抑制炎症反应、拮抗氧化应激和在应激条件下维持线粒体功能等作用。上海交通大学附属胸科医院张敏团队研究表明MOTS-c在LPS诱导的脓毒症心肌功能障碍小鼠中发挥作用。MOTS-c干预可能通过激活AMPK通路对LPS诱导的脓毒症心肌功能障碍小鼠发挥保护作用。而且MOTS-c的保护作用可能通过减轻心肌细胞炎症反应、抑制心肌细胞凋亡、维持线粒体稳态来实现。
AMPK activation attenuates cancer-induced bone pain by reducing mitochondrial dysfunction-mediated neuroinflammation
Heyu Yang, Yujia Wang, Shuqing Zhen, Banghua Wang, Ming Jiao, Ling Liu, Dai Li, Haili Zhu, Min Xie.
Acta Biochim Biophys Sin 2023, 55: 460 - 471.
癌细胞骨转移通过破坏骨结构和诱导中枢敏化导致严重的疼痛。脊髓的神经炎症在疼痛的维持和发展中起决定性作用。湖北科技学院医学部基础医学院谢敏团队研究发现癌症诱导的骨痛(CIBP)动物表现出自发性疼痛和机械痛敏、骨组织破坏以及脊髓炎症浸润增加。在CIBP大鼠脊髓中还观察到活化的星形胶质细胞和上调的促炎细胞因子IL-1β伴随着NLRP3炎症小体激活。鞘内注射AMPK激活剂AICAR可减少线粒体分裂相关蛋白Drp1的 GTP酶活性并抑制NLRP3炎症小体激活,进而缓解CIBP动物的痛觉行为。此外,C6大鼠胶质瘤细胞研究表明,AICAR处理可恢复炎症诱导的线粒体膜电位损伤和线粒体活性氧升高。本研究说明,AMPK活化可通过减少线粒体功能障碍介导的脊髓神经炎症而缓解癌症诱导的骨痛。
Glutamine deprivation induces ferroptosis in pancreatic cancer cells
Zhiwen Xiao, Shengming Deng, He Liu, Ruijie Wang, Yu Liu, Zhengjie Dai, Wenchao Gu, Quanxing Ni, Xianjun Yu, Chen Liu, Guopei Luo.
Acta Biochim Biophys Sin 2023, 55: 1288 - 1300.
铁死亡是一种与氨基酸代谢密切相关的程序性死亡方式。然而,在胰腺癌中谷氨酰胺剥夺与铁死亡的关联尚未被证实。复旦大学附属肿瘤医院罗国培团队研究发现谷氨酰胺剥夺可通过降低谷胱甘肽而促进ROS生成导致胰腺癌细胞铁死亡。要点如下:谷氨酰胺剥夺可在体内外抑制胰腺癌生长并诱导铁死亡发生;谷氨酰胺阻断可通过降低谷胱甘肽而促进ROS生成;谷氨酰胺剥夺可引起相关信号通路包括细胞因子-细胞因子相互作用通路分子(CCL5、 CCR4、LTA、CXCR4、IL-6R和IL-7R)改变。
Single-cell analysis reveals that cancer-associated fibroblasts stimulate oral squamous cell carcinoma invasion via the TGF-β/Smad pathway
Wenbin Yang, Shunhao Zhang, Tianle Li, Zirui Zhou, Jian Pan.
Acta Biochim Biophys Sin 2023, 55: 262 - 273.
为深入理解OSCC的异质性以及探索OSCC的靶向治疗提供新视角,四川大学华西口腔医学院潘剑团队验证了癌相关成纤维细胞(cancer-associated fibroblasts, CAFs)通过TGF-β/Smad通路促进口腔鳞状细胞癌(oral squamous cell carcinoma, OSCC)侵袭的机制。结论如下:在单细胞水平区分两种CAF亚型,分别为肌成纤维细胞(myofibroblasts, mCAFs)和炎性成纤维细胞(inflammatory CAFs, iCAFs);mCAFs和iCAFs参与调控的细胞外基质硬度改变能够促进TGF-β/Smad通路介导的OSCC侵袭;TGF-β/Smad通路激活后,肿瘤微环境中的上皮细胞能够经由上皮-间充质转化(epithelial to mesenchymal transition, EMT)成为CAFs;细胞外基质硬度改变能够进一步调控mCAFs和iCAFs间的相互转化。更多阅读>>>
RBM14 promotes DNA end resection during homologous recombination repair
Zheng Li, Yanting Liao, Chen Tang, Linli Xu, Bin Peng, Xingzhi Xu.
Acta Biochim Biophys Sin 2023, 55: 1864 - 1873.
同源重组(HR)介导的DNA双断裂(DSB)修复对于维持基因组的稳定性和完整性至关重要,这可以防止肿瘤发生,为癌症药物的开发奠定生物学基础,并可作为癌症治疗的目标。深圳大学医学部许兴智团队研究发现RNA结合蛋白RBM14通过招募HR核心因子CtIP到DSB位点,确保末端切除后的复制蛋白A(RPA)涂层和RAD51替换,从而来促进HR修复;RBM14的耗竭使肿瘤细胞对X射线辐照处理敏感。更多阅读>>>
PRIMPOL competes with RAD51 to resolve G-quadruplex-induced replication stress via its interaction with RPA
Tingfang Li, Lu Tang, Haomeng Kou, Feng Wang.
Acta Biochim Biophys Sin 2023, 55: 498 - 507.
引物酶-聚合酶(PRIMPOL)是一种新近发现的DNA引物酶-聚合酶,它参与了真核细胞中DNA损伤容忍和复制压力响应。天津医科大学王峰团队展示了PRIMPOL与RAD51竞争来解决人类细胞中由G-四链体引起的复制压力,这是通过与RPA的物理相互作用实现的:RPA调节PRIMPOL积累到亚核焦点以响应复制压力;PRIMPOL焦点在整个细胞周期中持续存在;PRIMPOL在G-四链体处工作,并与RAD51竞争以解决人类细胞中G4引起的复制压力。更多阅读>>>
Glycolytic enzyme PKM2 regulates cell senescence but not inflammation in the process of osteoarthritis
Bo Liu, Chenzhong Wang, Ziyu Weng, Yi Yang, Hong Zhao, Yueqi Zhang, Qinming Fei, Yi Shi, Chi Zhang.
Acta Biochim Biophys Sin 2023, 55: 1425 - 1433
M2型丙酮酸激酶是糖酵解途径的关键限速代谢酶,催化糖酵解最后一步,将磷酸烯醇式丙酮酸和ADP转变为丙酮酸和ATP。复旦大学附属中山医院张弛团队发现PKM2沉默可通过调控p16INK4a转录保护软骨细胞免于衰老。要点如下:在低代和高代软骨细胞中,PKM2沉默增加了二型胶原的产生,并降低了p16INK4a的表达;PKM2沉默有利于线粒体中三羧酸循环,并促进软骨细胞ATP的产生;PKM2沉默对软骨细胞的活性氧水平、自噬和凋亡没有明显影响。
PGAM5 deacetylation mediated by SIRT2 facilitates lipid metabolism and liver cancer proliferation
Gongyu Fu, Shi-Ting Li, Zetan Jiang, Qiankun Mao, Nanchi Xiong, Xiang Li, Yijie Hao, Huafeng Zhang.
Acta Biochim Biophys Sin 2023, 55: 1370 - 1379
肿瘤代谢重编程和表观遗传修饰共同促进肿瘤的发生和发展。中国科学技术大学张华凤团队研究发现PGAM5的去乙酰化修饰可促进ME1代谢酶活性,从而促进肝癌症细胞的脂质合成及增殖:SIRT2介导了PGAM5-K191的去乙酰化修饰,这增强了PGAM5的蛋白磷酸酶活性;SIRT2介导的PGAM5-K191去乙酰化促进了ME1的去磷酸化修饰并增强了ME1活性;PGAM5的去乙酰化修饰通过去磷酸化ME1促进脂质代谢和肿瘤增殖。
Selenium enhances photodynamic therapy of C-phycocyanin against lung cancer via dual regulation of cytotoxicity and antioxidant activity
Jie Shen, Haidong Xia, Xiaojing Zhou, Lei Zhang, Qian Gao, Kan He, Dahai Liu, Bei Huang.
Acta Biochim Biophys Sin 2023, 55: 1925 - 1937.
为了增强藻蓝蛋白(PC)的光动力治疗(PDT)效果,安徽大学黄蓓团队研究了PC PDT联合硒对肺肿瘤的协同作用。实验结果表明,硒-PC PDT不仅能显著抑制肿瘤的生长,还能抑制肿瘤的转移。主要结论是:硒增强了PC PDT对肺癌的抑制作用;硒剂量依赖性的促进抗氧化活性或ROS生成;揭露了硒-PC PDT增强ROS诱导的炎症和上调caspase 8表达诱导细胞凋亡的机制。
S100a9 deficiency accelerates MDS-associated tumor escape via PD-1/PD-L1 overexpression
Roujia Wang, Youshan Zhao, Zijuan Li, Juan Guo, Sida Zhao, Luxi Song, Dong Wu, Lan Wang, Chunkang Chang.
Acta Biochim Biophys Sin 2023, 55: 194 - 201.
在近期研究中,使用PD-1抗体作为MDS治疗药物获得了有益的骨髓反应性和可靠的安全耐受性。但PD-1抗体治疗MDS的具体机制尚未可知。既往的研究中发现,低危MDS中S100a9表达升高,高危MDS中S100a9表达减低。上海交通大学附属第六人民医院常春康和中国科学院上海营养与健康研究所王兰团队证实S100a9对肿瘤细胞有促凋亡作用,并能抑制PD-1/PD-L1的表达。S100a9可能通过激活PI3K/Akt/mTOR通路抑制MDS相关肿瘤逃逸。研究提示了PD-1抗体治疗MDS的可能机制,并为合并高危或复杂突变的MDS患者提供了补充治疗方案。
JUNB mediates oxaliplatin resistance via the MAPK signaling pathway in gastric cancer by chromatin accessibility and transcriptomic analysis
Suyao Li, Yichou Wei, Xun Sun, Mengling Liu, Mengxuan Zhu, Yitao Yuan, Jiayu Zhang, Yu Dong, Keshu Hu, Sining Ma, Xiuping Zhang, Bei Xu, Hesheng Jiang, Lu Gan, Tianshu Liu.
Acta Biochim Biophys Sin 2023, 55: 1784 - 1796.
奥沙利铂耐药是胃癌患者化疗失败的重要原因之一。因此,深入探究奥沙利铂耐药的分子机制,确定关键的生物标志物,以此改善胃癌患者的临床疗效是十分必要的。复旦大学附属中山医院刘天舒团队揭示了胃癌中奥沙利铂耐药的新机制。在体外成功构建了奥沙利铂耐药的胃癌细胞,并联合ATAC-Seq、RNA-Seq和ChIP-Seq多种表观组学数据,综合分析并鉴定出核心转录因子JUNB是奥沙利铂耐药胃癌细胞中的关键调控因子。通过组织芯片和免疫组织化学染色,发现与癌旁组织相比,胃癌组织中JUNB的表达显著升高,并与胃癌患者的预后紧密相关。JUNB结合在MAPK信号通路中多个关键基因的启动子区域并促进其转录,进而激活MAPK信号通路。奥沙利铂和MAPK通路抑制剂的联合应用可以有效逆转胃癌细胞对奥沙利铂的耐药性,为晚期胃癌患者提供更多治疗的可能性。
Structural basis of phosphorylation-induced activation of the response regulator VbrR
Sen Hong, Jiaxin Guo, Xue Zhang, Xiaohui Zhou, Peng Zhang, Fang Yu.
Acta Biochim Biophys Sin 2023, 55: 43 - 50.
双组份系统(two component system,TCS)广泛存在于细菌和植物体中,用于感受外界环境变化,其通常由组氨酸激酶(histidine kinase,HK)和应答调控蛋白(response regulator,RR)组成。来自致病菌溶血性弧菌的双组份系统VbrK/VbrR由组氨酸激酶VbrK和应答调控蛋白VbrR 组成。VbrR被VbrK磷酸化激活后,进一步调控毒性蛋白的表达,从而使得细菌毒性得以发挥。上海师范大学俞芳与中国科学院植物分子科学卓越创新中心张鹏团队合作解析了VbrR全长蛋白与下游靶基因DNA的复合物、VbrR蛋白的N端磷酸化结构域(RD)和C端DNA结合结构域(DBD)不同状态的三维结构。基于结构的进一步生化分析,提出了VbrR磷酸化激活的新机制:即未磷酸化的 VbrR全长蛋白呈现自抑制二聚体,RD的磷酸化可以促进DBD由抑制状态二聚体向激活状态二聚体的转变,从而促进VbrR结合DNA,完成激活。
Lithocholic acid promotes skeletal muscle regeneration through the TGR5 receptor
Lijuan Sun, Fan Li, Weihao Tan, Weijie Zhao, Yongxiang Li, Xiaotong Zhu, Ping Gao, Gang Shu, Songbo Wang, Qingyan Jiang, Lina Wang.
Acta Biochim Biophys Sin 2023, 55: 51 - 61.
石胆酸(LCA)通过激活TGR5受体,引起下游相关基因表达水平的变化,因而促进骨骼肌再生。华南农业大学王丽娜团队发现石胆酸能激活TGR5/AKT信号通路,从而抑制蛋白质降解、促进蛋白质合成,进而增强生肌过程、促进骨骼肌再生。主要结果如下:LCA处理降低损伤骨骼肌的坏死率;LCA处理促进损伤骨骼肌和C2C12细胞的增殖分化;LCA处理影响损伤骨骼肌和C2C12细胞的蛋白质代谢;干扰TGR5受体能逆转相关蛋白的表达效果。
Angiopoietin-1 promotes triple-negative breast cancer cell proliferation by upregulating carboxypeptidase A4
Xue Liu, Huichun Liang, Huan Fang, Ji Xiao, Chuanyu Yang, Zhongmei Zhou, Jing Feng, Ceshi Chen.
Acta Biochim Biophys Sin 2023, 55: 1487 - 1495.
三阴性乳腺癌(triple-negative breast cancer, TNBC)因恶性程度高且缺乏特异性治疗靶点,易复发、转移和耐药。血管生成素1(angiopoietin-1,ANG1)是一个糖基化分泌蛋白,通常由周细胞分泌,作用于内皮细胞膜上Tie2受体而参与血管新生、管腔重建和管腔稳定的调控。一些研究和前期工作发现,肿瘤细胞可表达并分泌ANG1,以促进肿瘤血管新生。然而,该蛋白在肿瘤细胞内的功能和调控机制尚未明确。中国科学院昆明动物研究所陈策实团队发现ANG1在TNBC中高表达并提示不良预后。该蛋白在TNBC癌细胞中通过非分泌形式激活羧肽酶A4(carboxypeptidase A4,CPA4)的转录,进而通过上调Cyclin D1促进癌细胞增殖和TNBC移植瘤生长。更多阅读>>>
LncRP11-675F6.3 responds to rapamycin treatment and reduces triglyceride accumulation via interacting with HK1 in hepatocytes by regulating autophagy and VLDL-related proteins
Lingling Wang, Xiaojuan Fang, Ziyou Yang, Xueling Li, Mengdi Cheng, Liang Cheng, Ganglin Wang, Wei Li, Lin Liu.
Acta Biochim Biophys Sin 2023, 55: 1606 - 1617.
长链非编码RNA在脂质代谢调控中发挥重要作用。温州医科大学刘林团队发现一条新的lncRNA分子lncRP11-675F6.3,在雷帕霉素处理肝脏细胞中抑制mTOR后,其表达量显著升高。在肝细胞株中,利用敲低和过表达lncRP11-675F6.3实验,发现lncRP11-675F6.3可以抑制细胞自噬及其所引起的VLDL蛋白降解,提高细胞内VLDL的水平,降低细胞内脂质沉积。利用RNA pull-down等实验证实,lncRP11-675F6.3与蛋白HK1结合并依赖HK1发挥抑制细胞自噬,调控VLDL水平和细胞内脂质沉积的作用。本研究中进一步构建了高脂诱导的小鼠非酒精性脂肪肝模型,通过小鼠尾静脉注射表达lncRP11-675F6.3和HK1的腺相关病毒载体,结果发现注射AAV- lncRP11-675F6.3和AAV-HK1病毒载体的小鼠肝脏中,lncRP11-675F6.3和HK1的表达水平增加,可以显著抑制细胞自噬,增强VLDL相关蛋白的表达,明显缓解了高脂饮食造成的脂质沉积和脂肪变性。本研究揭示了一条mTOR下游可能存在的抑制细胞自噬的补偿通路,也为非酒精性脂肪肝病的治疗提供新的思路。
Upregulation of DRG protein TMEM100 facilitates dryskin-induced pruritus by enhancing TRPA1 channel function
Chao Pan, Yingfu Jiao, Dexu Kong, Haoyue Deng, Saihong Xu, Dan Tang, Wen Yin, Po Gao, Weifeng Yu, Yinghui Fan, Daxiang Wen.
Acta Biochim Biophys Sin 2023, 55: 404 - 416.
在这项研究中,上海交通大学医学院附属仁济医院闻大翔团队展示了跨膜蛋白100(Tmem100)在调节背根神经节(DRGs)中的TRPA1离子通道,从而促进干燥皮肤引起的慢性瘙痒中的关键作用,这有助于更好地理解TMEM100在干燥皮肤引起的瘙痒中的调节机制,并为干燥皮肤引起的瘙痒患者提供新的治疗策略:在AEW(丙酮和乙醚后跟水)干燥皮肤小鼠模型中,DRG TMEM100的表达和TMEM100阳性DRG神经元的兴奋性上调;基于单细胞RNA测序(scRNA-seq)数据,DRG Tmem100阳性神经元应该参与了与TRPA1相关的瘙痒;DRG神经元上的TMEM100可以与TRPA1相互连接形成复合体,而且在AEW模型中,TRPA1的表达和功能增强;敲低Tmem100基因可以减轻AEW模型中的瘙痒,这主要是通过抑制TRPA1受体的功能来实现的。
HDAC6 inhibition regulates substrate stiffness-mediated inflammation signaling in chondrocytes
Yang Zhang, Godfred K Tawiah, Yanjun Zhang, Xiaohu Wang, Xiaochun Wei, Weiyi Chen, Xiaohong Qiao, Quanyou Zhang.
Acta Biochim Biophys Sin 2023, 55: 1987 - 1998.
软骨细胞外基质力学微环境调控软骨细胞健康,同时调节骨性关节炎进展。HDAC6作为组蛋白去乙酰化酶,在体内具有调节微管蛋白等多种作用方式,以此来改变细胞力学行为。太原理工大学张全有团队使用聚二甲基硅氧烷(PDMS)制备不同硬度的细胞生长基底,通过白介素-1β(IL-1β)处理诱发炎症模型,并使用Tubastatin A(Tub A)对HDAC6进行抑制。本文对软骨细胞在不同硬度基底中炎症信号分子、细胞铺展、初级纤毛长度、基质代谢水平等进行了定量分析。结果表明:软骨细胞在不同基质力学微环境中对炎症响应存在差异;抑制HDAC6可改善IL-1β诱导的炎症环境;软骨细胞铺展和初级纤毛长度具有基底硬度依赖性。
Cryo-EM of α-tubulin isotype-containing microtubules revealed a contracted structure of α4A/β2A microtubules
Lei Diao, Wei Zheng, Qiaoyu Zhao, Mingyi Liu, Zhenglin Fu, Xu Zhang, Lan Bao, Yao Cong.
Acta Biochim Biophys Sin 2023, 55: 1551 - 1560.
微管是由α/β微管蛋白异二聚体组成。α微管蛋白和β微管蛋白均存在不同基因编码的多种亚型。然而,不同微管蛋白亚型(特别是不同α微管蛋白亚型)所形成微管的结构目前还不清楚。中国科学院分子细胞科学卓越创新中心丛尧团队应用冷冻电镜技术解析了三种不同α微管蛋白亚型参与形成的α1A/β2A、α1C/β2A和α4A/β2A微管的结构,并发现α4A/β2A微管具有纵向压缩的结构特征。主要要点如下:α1A/β2A、α1C/β2A和α4A/β2A三种重组微管蛋白二聚体在GMPCPP和Taxol存在的条件下均可以组装成微管;解析的α1A/β2A、α1C/β2A和α4A/β2A三种微管的冷冻电镜结构分辨率在4.2 Å到4.4 Å之间;与α1A/β2A和α1C/β2A微管相比,α4A/β2A微管展示纵向压缩的结构特征,这主要是由不同二聚体之间存在的结构压缩引起的。
Secreted phosphoprotein 1 promotes angiogenesis of glioblastoma through upregulating PSMA expression via transcription factor HIF1α
Wenjing Tu, Hui Zheng, Liangdong Li, Changshuai Zhou, Mingtao Feng, Lei Chen, Deheng Li, Xin Chen, Bin Hao, Huaping Sun, Yiqun Cao, Yang Gao.
Acta Biochim Biophys Sin 2023, 55: 417 - 425.
胶质母细胞瘤(GBM)是一种高度血管化的恶性脑肿瘤。之前研究表明前列腺特异性膜抗原(PSMA)促进了GBM的血管生成。复旦大学附属肿瘤医院高阳团队发现GBM分泌的上游细胞因子SPP1可以通过转录因子HIF1α在内皮细胞中上调PSMA的表达,有助于理解血管生成过程并为靶向GBM治疗提供有希望的候选分子:GBM分泌的细胞因子SPP1调节HUVECs中PSMA的表达;SPP1通过转录因子HIF1α上调PSMA的表达;SPP1促进内皮细胞迁移和管状结构形成,从而促进GBM的血管生成;SPP1调节的内皮细胞迁移和管状结构形成可以通过敲低HIF1α来阻断;SPP1在GBM中表达丰富,并与预后不良相关。
TXNIP aggravates cardiac fibrosis and dysfunction after myocardial infarction in mice by enhancing the TGFB1/Smad3 pathway and promoting NLRP3 inflammasome activation
Yan Zhang, Jin Wang, Xuejiao Wang, Aiyun Li, Zhandong Lei, Dongxue Li, Dehai Xing, Yichao Zhang, Wanzhen Su, Xiangying Jiao.
Acta Biochim Biophys Sin 2023, 55: 1950 - 1960.
限制或减少心肌梗死后心肌纤维化是心肌梗死治疗的主要目标。山西医科大学焦向英团队证明TXNIP通过激活NLRP3炎性体,生成IL1B,随后增强TGFB1/Smad3通路,从而加剧心肌梗死后纤维化和心功能障碍。要点如下:心肌梗死后TXNIP水平升高。Txnip敲入组心肌梗死后心功能障碍加重,敲除组心功能障碍减轻;心肌梗死后NLRP3炎性小体被激活,IL1B水平升高,TGFB1/Smad3通路增强,纤维化相关基因转录增加;这些改变在Txnip敲入组最为明显,而Txnip敲除组最不明显;心肌梗死后可见胶原沉积。Txnip敲入组胶原沉积最严重,而Txnip敲除组最不严重。因此,TXNIP可能成为心肌梗死后心脏纤维化治疗的一个新的潜在治疗靶点。
THE END
ABBS《生物化学与生物物理学报》,1958年创刊,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)主办,主编丁建平研究员。本刊为完全开放获取(OPEN ACCESS)期刊。出版生物化学、分子生物学、生物物理学的综述、论文和简讯。入选中国科技期刊卓越行动计划梯队期刊类项目。JCR IF为3.3,生物化学与分子生物学领域Q2,生物物理学领域Q1。中科院期刊分区表生物学2区。
审核 徐明华/徐文琳
编辑 寿彩华/郑福军/蔡花漫 美工 寿彩华
编辑部 abbs@sibs.ac.cn