国自然中“交互(Crosstalk)”几个角度,原来多维度、多尺度指的是这个……

学术   2024-12-28 11:01   上海  

交互(Crosstalk)是国自然中最常用的一个高级词汇,今天我们就来简单梳理有哪些多维度、多尺度的交互(Crosstalk)。

注意:“Crosstalk”这个词是没有方向性的,所以如果要体现出方向性,还是直接说细胞1诱导、活化等更加合适。

一、细胞间交互

这个是大家最为熟悉的,细胞1与细胞2之间通过(Crosstalk)互相影响,交互的方式有很多种,我们介绍过配体-受体、外泌体、隧道纳米管、细胞间接触等(见先前推文:细胞-细胞交互的另外一种方式:"外泌体"和"隧道纳米管"介导的"线粒体转移")。
不过一般情况下,细胞1和细胞2之间也要有分工和角色不同,如同相声里的逗哏和捧哏,需要有个浓眉大眼的,也需要有个贼眉鼠眼的。

比较常见的分工角度有:

1. 新细胞群和经典细胞群,比如在肿瘤研究里面,发现某个新的中性粒细胞亚群可诱导CD8+T细胞耗竭,从而诱导肿瘤免疫抑制微环境和免疫逃逸;

2. 功能细胞群和调节细胞群,比如纤维化过程中成纤维细胞的活化是常见的功能细胞群,而研究发现上皮细胞(原先的功能细胞群)有个新的亚群,可以分泌TGFβ等诱导成纤维细胞的活化。

注意:

1建议研究分主次,因为每个细胞群内部可能都会涉及调控相关机制,如果两个细胞群的机制都要做,故事会太大,即使一个面上项目的工作量也未必能Cover

2尽量不要选两个新的细胞群在一个项目里面研究,这样会导致未知科学问题太多;

二、细胞器之间交互

类似于细胞间交互,细胞器之间常见的交互有各种细胞器的自噬、线粒体-内质网膜接触位点等(见先前推文:国自然思路|“细胞间交互”创新性不好?那看看“细胞器间交互”吧!)。

当然,细胞器(或者亚细胞结构)之间最常见的交互方式是蛋白、RNA和代谢物等分子介导的交互,比如线粒体功能障碍产生的代谢物对其它细胞器的损伤。

细胞器的异质性估计也是以后的研究趋势,最近的Nature文章已经报道了细胞内有两种完全不同的线粒体:

三、器官间交互

器官间交互比较常用的方式是内分泌途径,当然不同系统疾病之间通过代谢物、炎症因子、循环免疫细胞亚群、生物活性物质等介导交互,最常见的是A-B轴,如脑肠轴等:

  • 基于多组学联合技术探讨肠道微生物群-肠-脑轴稳态平衡及其失衡调控难治性癫痫的分子机制研究
  • 基于“脑-肠轴"研究天麻对慢性脑缺血致血管性认知障碍的作用机制
  • 基于“肝-肠-菌”轴探讨大黄灵仙方调控SCF/c-kit通路拮抗胆管炎的机制研究


四、信号通路间交互

信号通路间也可以交互,不过由于每条信号通路包括的分子太多,调控网络太复杂,因此不建议在国自然里面以多条信号通路为主题进行机制研究。


五、分子间交互

从分子角度来说,蛋白与蛋白、蛋白与RNA、蛋白与代谢物等结合和作用也可以认为是交互,比如蛋白A可以通过抑制靶基因B mRNA的降解从而参与靶基因mRNA的功能1(如细胞铁死亡),反之靶基因的蛋白也可以直接与蛋白A作用,参与蛋白A的另外一个功能2(如内质网应激),从而形成蛋白A与靶基因B的交互反馈轴

我想,这个就是国自然里面常说的多维度、多尺度的意思吧……


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