目录 | ABBS《生物化学与生物物理学报》2024年第11期出版

Integrins and NAFLD-associated liver diseases: clinical associations, pathophysiological mechanisms and pharmacological implications

Yangyue Ni, Mengwen Huang, Shiyang Chen, Shihui Wang, Jianfeng Chen

Volume 56, Issue 11, November 2024, Pages 1573-1583

NAFLD是日益严重的全球健康问题，且难于诊断、分型和监测，也缺乏可用的治疗方法。整合素是一类广泛表达于细胞膜表面的黏附分子，参与细胞与细胞之间、细胞与胞外基质之间的相互作用。多种整合素在NAFL进展为NASH，进而发展为肝硬化和HCC的过程中发挥重要作用。本综述中，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心陈剑峰和王诗慧团队总结了整合素在调控NAFLD的发生和发展中发挥重要作用；不同整合素在肝脏中调节多种细胞类型的功能，并发挥着各自的独特功能；整合素有望成为新一代肝纤维化诊断的靶标，为疾病早期检测提供新的途径；整合素可能成为NAFLD治疗中的潜在靶点，为未来的治疗策略提供新的可能性。>>>点击阅读更多

NCAM and attached polysialic acid affect behaviors of breast epithelial cells through differential signaling pathways

Yurong Wu, Juhong Yang, Xin Wang, Jia Guo, Zengqi Tan, Feng Guan, Lin Cao

Volume 56, Issue 11, November 2024, Pages 1584-1593

在上皮-间质转化（EMT）过程中，聚唾液酸化修饰能够影响神经细胞粘附分子（NCAM）的功能，调控细胞生物学行为。本研究中，西北大学关锋和曹琳团队发现NCAM及其聚唾液酸化修饰通过不同的信号通路影响乳腺上皮细胞的行为。在正常乳腺上皮细胞发生EMT的过程中，NCAM-140和聚唾液酸化修饰的NCAM表达上调。在乳腺上皮细胞中过表达NCAM-140，能够激活β-catenin/slug信号通路，诱导细胞发生EMT，促进细胞增殖和迁移。带有聚唾液酸化修饰的NCAM，通过激活EGFR/STAT3信号通路，调控细胞粘附，提高细胞运动能力。>>>点击阅读更多

Intravenous anesthetics have differential effects on human potassium channels

Ying Tao, Kejie Yao, Jing Wu, Tian Xu, Junhui Lin, Yi Qin, Diansan Su, Shiqing Cai, Weifeng Yu, Xuemei Chen

Volume 56, Issue 11, November 2024, Pages 1594-1603

全身麻醉常引起心血管和呼吸系统并发症，但其机制尚不清楚。钾离子通道在心血管和呼吸系统中广泛表达并调节其功能。本研究中，上海交通大学陈雪梅和俞卫锋团队发现丙泊酚、氯胺酮和戊巴比妥分别通过直接结合的方式调节TASK-3、SK1和SK3的电流，并预测了这三种分子与麻醉剂可能的结合位点。TASK-3、SK1和SK3在非洲爪蟾卵母细胞中表达，进一步电生理实验显示丙泊酚和氯胺酮可以浓度依赖性地增强TASK-3和SK3的电流，而戊巴比妥和氯胺酮可以抑制SK1的电流。本研究预测了TASK-3、SK1和SK3的同源模型，并与静脉麻醉剂进行分子对接，确定了与静脉麻醉剂相互作用的关键残基，发现丙泊酚与TASK-3的Q126形成氢键，氯胺酮与SK1的S290和S467形成氢键，戊巴比妥与SK1的S330和T358形成氢键。

PRR34-AS1 promotes mitochondrial division and glycolytic reprogramming in hepatocellular carcinoma cells through upregulation of MIEF2

Xuejing Yang, Huijing Feng, Jonghwa Kim, Gang Ti, Lin Wang, Kun Wang, Dong Song

Volume 56, Issue 11, November 2024, Pages 1604-1617

肝细胞癌（HCC）是临床上最常见的恶性肿瘤之一。本研究中，山西医科大学宋东团队发现LncRNA PRR34-AS1过表达可促进HCC细胞的增殖和侵袭，但其是否会影响肝细胞癌的能量代谢仍不清楚。在本研究，我们发现PRR34-AS1通过海绵化miR-498调控MIEF2，从而促进线粒体分裂，介导糖酵解重编程，最终驱动肝癌细胞的生长和侵袭。此外，小鼠体内实验也得到了与体外实验相似的结果，验证了上述结果。要点如下：lncRNA PRR34-AS1在肝癌组织和细胞中高表达；PRR34-AS1的表达会增加肝细胞癌的增殖和侵袭：PRR34-AS1通过海绵miR-498调控线粒体动态蛋白MIEF2的表达；PRR34-AS1的表达会增加糖酵解和线粒体分裂的水平。

miR-155 induces sepsis-associated damage to the intestinal mucosal barrier via sirtuin 1/nuclear factor-κB-mediated intestinal pyroptosis

Zhihua Li, Yi Wang, Weiwei Huang, Xingyu Shi, Tao Ma, Xiangyou Yu

Volume 56, Issue 11, November 2024, Pages 1618-1632

肠黏膜屏障功能障碍在脓毒症多脏器功能障碍的发生发展中发挥重要作用。本研究中，新疆医科大学于湘友团队发现脓毒症肠黏膜屏障功能障碍发生时伴有肠道组织miR-155表达升高。miR-155可通过靶向SIRT1降低NF-κB亚基p65的去乙酰化，从而增加NF-κB信号活性，进而增强NLRP3炎症小体介导的细胞焦亡的发生，最终导致脓毒症时肠黏膜屏障功能障碍。要点如下：在脓毒症中miR-155的上调与肠黏膜屏障功能障碍有关；miR-155的上调与肠道细胞焦亡相关；miR-155通过SIRT 1/NF-κB信号通路介导的肠道细胞焦亡诱导脓毒症相关的肠黏膜屏障损伤。

UHRF1 knockdown induces cell cycle arrest and apoptosis in breast cancer cells through the ZBTB16/ANXA7/Cyclin B1 axis

Di Liu, Qin Du, Yuxuan Zhu, Yize Guo, Ya Guo

Volume 56, Issue 11, November 2024, Pages 1633-1643

包含PHD和RING指结构域的泛素样蛋白1（UHRF1）通过DNA甲基化调节包括乳腺癌在内的多种癌症的发生。本研究中，西安交通大学刘棣团队研究了UHRF1在乳腺癌进展中的调节机制，发现敲低UHRF1基因可诱导ZBTB16/ANXA7/Cyclin B1轴介导的细胞周期阻滞和凋亡，从而抑制乳腺癌细胞的增殖和侵袭，并在小鼠体内延缓异种移植肿瘤的生长。主要如下：UHRF1在人乳腺癌组织和细胞系中表达上调；UHRF1促进乳腺癌细胞的增殖和侵袭，并抑制细胞周期阻滞和凋亡；UHRF1通过促进DNMT1介导的ZBTB16启动子甲基化来抑制ZBTB16的表达；ZBTB16与ANXA7相互作用并促进其表达，从而抑制Cyclin B1的表达；UHRF1敲除显著抑制小鼠体内异种移植肿瘤的生长。

Acetyl-11-keto-β-boswellic acid restrains the progression of synovitis in osteoarthritis via the Nrf2/HO-1 pathway

Jing Zhou, Xueyan Li, Zeyu Han, Yinhua Qian, Lang Bai, Qibin Han, Maofeng Gao, Yi Xue, Dechun Geng, Xing Yang, Yuefeng Hao

Volume 56, Issue 11, November 2024, Pages 1644-1658

成纤维样滑膜细胞特异性表型改变是骨关节炎炎症和纤维化反应的重要始发因素之一，AKBA调控FLSs表型的潜在机制尚不清楚。本研究中，南京医科大学杨兴团队证实了AKBA可以降低LPS诱导的FLSs异常增殖和侵袭/炎症介质/基质金属蛋白酶及ROS的产生，这一作用可能通过激活Nrf2/HO-1信号通路实现。要点如下：AKBA可显著抑制LPS诱导的FLSs异常增殖和侵袭，炎症介质、MMPs及ROS的生成；AKBA可改善ACLT+DMM大鼠的滑膜炎症/纤维化反应及软骨退变；AKBA通过激活Nrf2/HO-1信号通路实现其体内外功能；ML385靶向抑制Nrf2信号通路后，AKBA对FLSs的作用被逆转。

SPATS2L is a positive feedback regulator of the type I interferon signaling pathway and plays a vital role in lupus

Mengke Chen, Yutong Zhang, Weiwen Shi, Xuejiao Song, Yue Yang, Guojun Hou, Huihua Ding, Sheng Chen, Wanling Yang, Nan Shen, Yong Cui, Xianbo Zuo, Yuanjia Tang

Volume 56, Issue 11, November 2024, Pages 1659-1672

系统性红斑狼疮（SLE）是一种复杂的遗传性疾病，IFN信号通路在其发病机制中起关键作用。本研究中，上海交通大学唐元家团队发现eGene SPATS2L的表达升高可通过增强I型IFN信号通路加重SLE的疾病活动，而下调SPATS2L的表达可能有助于SLE患者从IFN信号失调中恢复过来。要点如下：SPATS2L受干扰素诱导，并且是IFN信号通路的正向调节因子；SPATS2L在SLE患者中高表达，与疾病活动相关；在SLE患者中敲低SPATS2L能有效逆转升高的IFN信号通路。>>>点击阅读更多

SUN5, a testis-specific nuclear membrane protein, participates in recruitment and export of nuclear mRNA in spermatogenesis

Xiyi He, Yunfei Zhang, Zenghui Mao, Gang Liu, Lihua Huang, Xiaowen Liu, Yuyan Su, Xiaowei Xing

Volume 56, Issue 11, November 2024, Pages 1673-1686

本研究中，中南大学邢晓为团队发现核膜蛋白Sun5参与介导精子发生过程中mRNA核输出。在机制上，Sun5分别与Nxf1和Nup93相互作用，形成新的mRNA输出通路，并提出以下模型: Sun5将Nxf1结合的mRNP招募到核膜上，并将其提呈给Nup93，确保mRNA顺利输出到胞质。通过筛选小鼠睾丸内 Sun5 的互作蛋白并进行生物信息学分析，发现部分互作蛋白富集于 mRNA 出核通路，提示 Sun5 可能调控 mRNA 核输出。荧光原位杂交结果显示，大量poly(A)+ RNAs滞留在Sun5-/-小鼠精母细胞和圆形精子细胞以及Sun5敲低细胞的胞核内，证明睾丸特异性蛋白Sun5参与调控mRNA核输出。机制方面，Sun5分别与Nxf1和Nup93相互作用，形成新的mRNA输出通路。在小鼠中敲除Sun5后，Nxf1与Nup93结合减少，mRNA出核受阻，导致精子数量减少、活力下降和形态异常。

Comparative study on the expression characteristics of transgenes inserted into the Gt(ROSA)26Sor and H11 loci in mice

Zhilan Yu, Jiahao Shi, Jingyu Zhang, Youbing Wu, Ruling Shen, Jian Fei

Volume 56, Issue 11, November 2024, Pages 1687-1698

ROSA26位点和H11位点是转基因小鼠构建中常用的安全位点。在本研究中，同济大学费俭团队和上海实验动物研究中心沈如凌团队将相同的由广谱CAG启动子驱动的荧光蛋白表达盒分别插入到ROSA26位点和H11位点，共建立了5个表达单转基因荧光蛋白的小鼠系和1个杂交获取的表达三色荧光蛋白转基因小鼠品系，比较了不同插入方式下转基因的表达量。结果表明：插入于ROSA26位点的转基因以反向于内源ROSA26基因的方向转录时表达效率最高；插入于ROSA26位点的转基因表达效率高于插入于H11位点的表达效率；同一组织的不同类型细胞中，相同转基因的表达存在显著差异；在相同类型的细胞中，相同转基因的表达量也呈现出明显的涨落。

Three-dimensional reconstruction of rat sperm using volume electron microscopy

Jiazheng Liu, Limei Lin, Lina Zhang, Hongtu Ma, Xi Chen, Keliang Pang, Linlin Li, Hua Han

Volume 56, Issue 11, November 2024, Pages 1699-1705

中国科学院自动化研究所韩华团队首次通过超薄切片-扫描电子显微镜对精子发生的形态学过程进行了全面的描述：ATUM-SEM获得的三维结构提供了精子发生过程中复杂的超微结构细节，包括顶体的形成和线粒体鞘的形成等过程；顶体囊泡来源于高尔基体，沿精子细胞核聚集并伸长，然后这些囊泡通过一个帽状结构附着在细胞核上，从而定义了精子的头部；在顶体期，线粒体主要集中在精子尾部的中段，并以螺旋的方式缠绕在中央轴丝周围，最终形成线粒体鞘结构。>>>点击阅读更多

Significant biomarkers for predicting 1-month changes in IGF-1 in growth hormone-deficient children following r-hGH therapy

Fei Liu, NokI Lei, Wunying Li, Yiwen Zheng, Liangjian Hu, Ronggui Hu, Wenli Lu, Yu S. Huang

Volume 56, Issue 11, November 2024, Pages 1706-1710

生长激素缺乏症的治疗反应在患者中显示出相当大的个体差异，这与遗传因素密切相关。本研究中，上海交通大学陆文丽团队在中国招募了青春期前生长激素缺乏症儿童（n=132），并全部接受了一个月的r-hGH治疗。研究者们构建了一个机器学习模型，通过Elastic Net算法从治疗前数据中筛选出重要的预测变量，并通过单变量关联方法探索了个体变量与治疗反应之间的关联。最终得到了一个包含1217个探针集和2个协变量（BMI和基线IGF-1）的预测模型，其中预测探针在身高表型中高度富集。尽管未纳入预测模型，但四个SNP（rs1047303、rs6976572、rs891087、rs10417205）与治疗反应显示出显著相关性。值得注意的是，差异表达基因分析和eQTL分析都产生了极其显著的遗传模式。

Co-profiling of translatome and transcriptome reveals the regulation of dynamic gene expression during Drosophila embryogenesis

Le Zhang, Qiufang Liu, Yulong Liu, Bishan Ye, Chuansheng Hu, Xinhui Li, Ling Bai, Ming Cheng, Mingzhu Zhao, Hongmei Li, Hua Li

Volume 56, Issue 11, November 2024, Pages 1711-1715

真核生物通过多层次调控维持基因表达，适应环境。本研究中，上海交通大学李华团队利用高通量测序技术，深入分析了果蝇胚胎发育中的基因转录与翻译调控。通过比较早期胚胎和S2R+细胞的转录组与翻译组数据，发现2267个差异表达基因和2252个差异翻译基因，这些基因主要涉及胚胎发育和形态形成。研究还揭示了翻译效率的调控，发现343个基因在胚胎和S2R+细胞中的翻译效率有显著差异。此外，mRNA异构体的选择性使用在胚胎发育中普遍存在，约74%的基因在两种样本中都表现出显著的翻译选择。这些发现为理解果蝇胚胎发育中的基因表达动态调控提供了重要见解，突显了翻译调控在胚胎发育中的关键作用。

Identification of the interaction between MAPK1 and Eimeria acervulina serine protease inhibitor: a preliminary functional study

Liyin Lian, He Sun, Jing Wang, Wanjing Li, Yifan Sheng, Xinyue Gong, Qian Sun, Pu Wang, Yadong Zheng, Houhui Song

Volume 56, Issue 11, November 2024, Pages 1716-1720

针叶艾美耳球虫（E. acervulina，Ea）是一种细胞内寄生虫，可引起一种严重的肠道疾病——球虫病，对全球家禽业产生了巨大影响。本研究中，浙江农林大学宋厚辉团队使用SERPIN作为诱饵筛选了酵母双杂交鸡十二指肠上皮细胞cDNA文库。SERPIN被克隆到pGBKT7载体中，并在Y2HGold酵母菌株中表达。然后，验证了诱饵蛋白的自动激活。通过酵母双杂交鸡cDNA文库筛选与SERPIN相关的宿主蛋白，并通过共免疫沉淀（co-IP）鉴定SERPIN与宿主蛋白之间的相互作用。