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细菌感染会重新编程细胞代谢和表观遗传状态,但代谢与表观遗传之间的相互作用如何增强宿主的抗菌防御机制,目前仍不清楚。2025 年 1 月 14 日,曹雪涛院士、海军军医大学温明岳等人在 Cell 子刊 Cell Metabolism 上发表了题为:Nuclear adenine activates hnRNPA2B1 to enhance antibacterial innate immunity 的研究论文。该研究揭示了细胞核腺嘌呤通过激活 hnRNPA2B1 增强抗菌固有免疫,从而提出了补充腺嘌呤可作为治疗细菌感染的潜在方法。该研究发现,核不均一核糖核蛋白 A2B1(hnRNPA2B1)是代谢物腺嘌呤的传感器,通过增加 Il1b 基因的转录(编码IL-1β)来启动抗微生物固有反应。髓系细胞特异性 Hnrnpa2b1 基因敲除小鼠对细菌感染更敏感,而补充白细胞介素-1β(IL-1β)可挽救该表型。通过大规模的代谢产物-hnRNPA2B1 相互作用筛选,研究团队揭示了腺嘌呤直接结合并激活 hnRNPA2B1 来介导固有抗菌反应。
从机制上来说,腺嘌呤直接将 hnRNPA2B1 招募到 Il1b 基因的增强子,hnRNPA2B1 通过结合和招募核仁素(NCL)和 FTO 蛋白来介导 Il1b 基因增强子 DNA 的 N6 -甲基腺嘌呤(6mA)去甲基化,从而增加 Il1b 基因增强子的染色质可及性。
此外,细菌感染早期细胞核腺嘌呤水平升高,体内腺嘌呤通过 hnRNPA2B1-IL-1β 通路保护小鼠免受细菌感染引起的死亡。
- hnRNPA2B1 是一种通过增强 Il1b 基因转录发挥抗菌固有作用的因子;
- hnRNPA2B1 感知代谢物腺嘌呤以启动抗菌固有免疫反应;
- hnRNPA2B1/NCL/FTO 介导 Il1b 基因增强子 DNA 6mA 去甲基化修饰;
补充腺嘌呤是一种潜在的抗菌策略。
总的来说,这项研究为与抗菌固有免疫相关的代谢-表观遗传相互作用提供了新见解,并为治疗细菌感染指明了潜在方法。
https://www.cell.com/cell-metabolism/abstract/S1550-4131(24)00482-0
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