NCB, 2021-05,果蝇中输氧气管孔的重塑促进肠道再生和肿瘤的发

箫默 2021-07-16 11:01:08 阅读: 98

本期文献

1.锚蛋白G组织膜成分以促进细胞力学和葡萄糖摄取的耦合

2.组蛋白读取器PHF7与心脏超级增强子处的SWI/SNF复合物协同促进直接重编程

3.皮肤驻留免疫细胞积极协调其分布与表皮细胞在体内平衡

4.成体果蝇中动态气管可塑性驱动干细胞适应肠内稳态变化

5.果蝇中输氧气管孔的重塑促进肠道再生和肿瘤的发

6.生物力学开关调节食管上皮向体内平衡的转变

7.LIMIT是癌症免疫和免疫治疗中的免疫原性lncRNA

1. 锚蛋白G组织膜成分以促进细胞力学和葡萄糖摄取的耦合

Ankyrin G organizes membrane components to promote coupling of cell mechanics and glucose uptake

细胞通过肌动蛋白细胞骨架的重排发生来对力的反应对其功能至关重要。细胞骨架重建需要能量消耗,但细胞如何接收营养吸收信号仍不明确。在这里,作者提出的证据表明,力传递促进刺激葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)进而增加葡萄糖摄取。GLUT1在力传递部位的募集和保持需要非肌肉肌球蛋白IIA介导的收缩力和锚定蛋白G。锚蛋白G在力转导受体和GLUT1之间形成桥梁。这种桥对于使处于张力下的细胞调节葡萄糖摄取以支持肌动蛋白细胞骨架的重塑和上皮屏障的形成至关重要。总的来说,这些数据揭示了细胞在紧张状态下如何吸收营养素的一种意想不到的机制,并提供了葡萄糖转运和力学缺陷如何联系的见解。

2. 组蛋白读取器PHF7与心脏超级增强子处的SWI/SNF复合物协同促进直接重编程

The histone reader PHF7 cooperates with the SWI/SNF complex at cardiac super enhancers to promote direct reprogramming

心肌成纤维细胞直接心脏再编程是一种很有吸引力的治疗策略,可恢复损伤后的心功能。心脏重编程最初通过转录因子GAA4、Mef2c和Tbx5的过度表达而实现;后来,Hand2和Akt1进一步增强了这一过程。然而,表观遗传障碍严重限制了这些鸡尾酒重新编程成纤维细胞的能力。作者通过筛选哺乳动物基因调控因子,以发现成年成纤维细胞心脏重编程的新调节因子,并确定组蛋白读取器PHF7是最有效的激活因子。PHF7定位于心脏中成纤维细胞,并通过与SWI/SNF复合体的协同作用,增加染色质的可及性和转录因子结合。此外,PHF7还招募了心脏转录因子,以激活一个正转录自调节环路重编程。重要的是,PHF7在GAA4不存在的情况下实现了高效的重新编程。在这里,作者强调了未充分探索的心脏表观遗传调控基因(如PHF7)在利用染色质重塑和转录复合体以克服直接心脏重编程的关键障碍方面的必要性。

 3.皮肤驻留免疫细胞积极协调其分布与表皮细胞在体内平衡

Skin-resident immune cells actively coordinate their distribution with epidermal cells during homeostasis

器官由多种类型的细胞组成,以确保正常的结构和功能。不同类型的细胞如何共存和相互作用以维持体内的稳态仍然是个谜。皮肤表皮主要由上皮细胞组成,但也含有朗格汉斯细胞(LCs)和树突状表皮T细胞(DETCs)。LCs和DETCs的分布是否以及如何在体内平衡过程中受到调控尚不清楚。在这里,通过追踪活体成年小鼠皮肤中的单个细胞随时间的变化,作者发现尽管邻近的基底上皮细胞不断更新,LCs和DETCs仍然保持着非随机的空间分布。此外,上皮细胞的密度调节表皮中LCs和DETCs的组成。最后,LCs需要GTPase Rac1来维持它们的位置稳定性、密度,这使人联想到神经元自我回避的平铺模式。作者提出,这些细胞机制提供了一个最佳的表皮反应以应对环境损害。

4. 成体果蝇中动态气管可塑性驱动干细胞适应肠内稳态变化

Dynamic adult tracheal plasticity drives stem cell adaptation to changes in intestinal homeostasis in Drosophila

通过局部和生态位衍生信号协调干细胞功能对于维持成体组织内稳态和机体健康至关重要。血管系统是多个干细胞生态位的重要组成部分。然而,它在成人肠道内稳态中的作用仍有待进一步研究。在这里,作者发现了一个以前未被认识的果蝇成体肠道干细胞在体以及像气管一样的脉管系统,这是肠再生所必需的。肠上皮损伤后,肠源性活性氧激活气管HIF-1α 双向FGF/FGFR信号,导致损伤后肠相关终末细胞和肠干细胞增殖的可逆重建。作者的结果揭示了肠-血管系统器官间的通讯程序,这是肠上皮必不可少的适应干细胞反应的增殖需求。

5. 果蝇中输氧气管孔的重塑促进肠道再生和肿瘤的发

Remodelling of oxygen-transporting tracheoles drives intestinal regeneration and tumorigenesis in Drosophila

果蝇 气管作为哺乳动物血管的功能等同物,可感知缺氧并为身体充氧。在这里,作者表明,成体果蝇肠道气管是动态的,并响应肠道感染,氧化剂和肿瘤增加终端分支。增加气管对于有效的损伤诱导的肠干细胞(ISC)介导的再生是必需的,并且足以驱动未损伤的肠中的ISC增殖。肠道损伤或肿瘤诱导HIF-1α,通过FGF(无分支(Bnl))–FGFR(呼吸困难(Btl))信号级联刺激气管分支。肠上皮和气管中需要Bnl-Btl信号传导,以实现有效的损伤诱导的气管重塑和ISC增殖。化学或 假单胞菌产生的活性氧直接影响气管,是分支和肠道再生所必需的。类似地,气管分支和由此产生的氧合增加对于肠肿瘤生长是必不可少的。作者已经确定了气管-肠组织通讯的机制,其中损伤和肿瘤诱导新的气管发生让人联想到哺乳动物癌症诱导的新血管生成的过程。

6. 生物力学开关调节食管上皮向体内平衡的转变

A biomechanical switch regulates the transition towards homeostasis in oesophageal epithelium

上皮细胞响应于增加的组织需求而快速调整其行为。然而,精细控制这些细胞决策的过程仍然很大程度上未知。涵盖早期组织扩张和成人体内平衡建立之间过渡的出生后期为探索这一问题提供了便利的模型。在这里,作者证明小鼠食管上皮细胞内稳态的发生是由器官水平上机械应变的逐渐累积所指导的。单细胞RNA测序和全器官拉伸实验表明,食管生长所经历的机械应力触发了KLF4定型基础群体,其平衡细胞增殖并以YES相关蛋白(YAP)依赖性方式标志着向体内平衡的转变。作者的研究结果指出了一种简单的机制,即在整个组织水平上经历的机械变化与在细胞水平上感知的机械变化相结合以控制上皮细胞命运。

7. LIMIT是癌症免疫和免疫治疗中的免疫原性lncRNA

LIMIT is an immunogenic lncRNA in cancer immunity and immunotherapy

主要组织相容性复合体-I(MHC-I)将肿瘤抗原呈递给CD8+ T细胞并触发抗肿瘤免疫。人类可能有30000–60000个长的非编码RNA(lncRNA)。然而,lncRNAs是否影响肿瘤免疫仍然知之甚少。在这里,作者在人类和小鼠中鉴定了lncRNA,lncRNA诱导MHC-I和肿瘤的免疫原性(极限)。我们发现干扰素γ 刺激限制 顺式激活鸟苷酸结合蛋白(GBP)基因簇,GBPs破坏HSP90和热休克因子-1(HSF1)之间的关联,从而导致HSF1激活和MHC-I机制的转录,但不导致PD-L1。RNA引导的CRISPR激活 限制 提高了GBPs和MHC-I,并增强了肿瘤免疫原性和检查点治疗。沉默LIMIT,GBPs和/或HSF1减少MHC-I,抗肿瘤免疫力受损和免疫治疗效果减弱。临床上,LIMIT,GBP-和HSF1-信号转录物和蛋白质与癌症患者中的MHC-I,肿瘤浸润T细胞和检查点阻断反应相关。总之,作者证明LIMIT是癌症免疫原性lncRNA,限制-GBP-HSF1轴可能是癌症免疫治疗的目标。

本期链接:https://www.nature.com/ncb/volumes/23/issues/5

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