一个课题应该是从何而来的？这个问题其实蛮有意思，有的是因为文献中找到了某个有意思方向，有的是前期数据获得了一些有趣的结果。今天讲的这篇南方医科大学发表在14.7分的Acta Pharm Sin B上的文章，这篇文章的作者是南方医科大学基础医学院病理生理学教研室博士，他们课题组的这个课题，就是通过前期的实验结果得到的。这篇文章讲的是鼠李糖对巨噬细胞吞噬作用的影响：
为啥要做这样的课题呢，或者说为什么会研究鼠李糖呢？就要从最初的实验开始说起，他们首先用CLP（盲肠结扎穿刺手术）建立了小鼠脓毒症的模型，然后对小鼠采用了ABX（抗生素混合物）治疗，但有意思的是，ABX治疗反而使小鼠的脓毒症死亡率增加了。也就是明明杀死了微生物，但是还是引发了强烈的炎症反应，其中炎症相关的信号通路也被明显激活（这里涉及了MAPK信号通路以及细胞因子和受体相关的信号通路，不熟悉炎症相关信号通路的话，可以去看看《信号通路是什么鬼？》系列，都介绍过）：
那么为什么ABX处理后，反而促进了脓毒症小鼠的死亡率呢？他们首先分析了小鼠血浆和粪便中的代谢产物的变化，结果发现ABX处理小鼠的血浆和粪便中，原核生物代谢产生的鼠李糖等化合物的水平明显降低。抗生素杀死了肠道微生物，从而导致微生物的代谢产物也产生了变化：
那么鼠李糖是不是起到关键作用的分子呢？于是他们对ABX治疗的CLP小鼠模型，使用了鼠李糖，结果发现鼠李糖的确能抑制脓毒症模型小鼠的死亡率，鼠李糖也能提高宿主对脓毒症的防御能力（这也就是通过柯霍氏法则，分析了鼠李糖存在或缺失的情况下产生的具体功能，不清楚柯霍氏法则的话可以去看看《轻松的文献导读》和《列文虎克读文献》）。那么鼠李糖是怎么提高脓毒症防御能力的呢？他们通过测序后的数据附件发现ABX+CLP小鼠中巨噬细胞的吞噬功能会被明显抑制，而鼠李糖则能恢复ABX+CLP小鼠中巨噬细胞的吞噬功能：
通过单细胞测序结果，发现鼠李糖可以促进巨噬细胞中吞噬功能相关的基因表达增强。通过体外的巨噬细胞对于大肠杆菌的吞噬实验，也证明了鼠李糖的这个功能。
那么鼠李糖具体是如何起到作用的呢？他们用生物素标记的鼠李糖进行实验，来确定结合鼠李糖的蛋白，发现膜蛋白上的SLC12A4是可以与鼠李糖结合的，同时，分子对接也确定了二者的结合。另一方面鼠李糖结合SLC12A4后，会抑制SLC12A4的磷酸化，而SLC12A4的磷酸化会抑制SLC12A4本身的活性。也就是说鼠李糖结合SLC12A4可以通过抑制其磷酸化，促进SLC12A4的激活：
那么SLC12A4作为离子通道，可在激活时控制细胞内氯离子的出口，它的表达，和巨噬细胞的吞噬作用是不是有关呢？于是他们进行了SLC12A4的敲减和过表达的验证（这里其实也是柯霍氏法则的验证，他们试图通过这个验证，确定SLC12A4在巨噬细胞吞噬作用中的积极功能，不清楚柯霍氏法则的话，可以看看《轻松的文献导读》和《列文虎克读文献》），结果发现巨噬细胞中的SLC12A4，是巨噬细胞的细菌吞噬作用过程中所必需的：
那么其实鼠李糖→SLC12A4→……→巨噬细胞吞噬这个过程，还是不太完整的，于是他们就进一步分析了鼠李糖对于巨噬细胞吞噬相关基因的表达是否产生影响，结果发现鼠李糖可以通过调节Rac1和CDC42活性（Rac1和CDC42这些Rho家族GTP酶，主要是通过活性GTP结合状态之间切换来调节肌动蛋白细胞骨架和吞噬作用，这个在Ras信号通路和Rap1信号通路中都出现过，不熟悉这些信号通路的话，可以去看看《信号通路是什么鬼？》系列），来增强吞噬作用。而SLC12A4也能调控Rac1和CDC42活性：
最后他们使用鼠李糖，对MDM（人血单核细胞衍生的巨噬细胞）处理后，分析了巨噬细胞的吞噬作用，结果与原有的预期相符。也就是鼠李糖能刺激MDMs的巨噬细胞吞噬功能：
最后就形成了这样的示意图，由于鼠李糖能结合SLC12A4，而SLC12A4能调控Rac1和CDC42活性，于是他们将示意图表示成了原核生物代谢产生的鼠李糖通过结合SLC12A4，促进了SLC12A4激活，从而诱导调控了Rac1和CDC42活性，促进了巨噬细胞的吞噬作用，从而缓解了脓毒症：
其实这个验证的过程中，还是存在着一点逻辑漏洞的，由于对于SLC12A4对于巨噬细胞吞噬作用，或者SLC12A4能调控Rac1和CDC42活性，都是单独进行的，并没有对鼠李糖的功能完全展现（这样也就产生了肯定后件的逻辑漏洞，不清楚肯定后件逻辑谬误的话，可以去看看《信号通路是什么鬼?》系列和《列文虎克读文献》）。所以只能说存在鼠李糖→SLC12A4→Rac1/CDC42→巨噬细胞吞噬这样的可能性，这里既然已经分析获得了鼠李糖与SLC12A4的结合，那么如果是通过突变SLC12A4与鼠李糖的结合位点，再去检测Rac1/CDC42活性，以及巨噬细胞吞噬，那么会更好地说明问题。当然这篇文章整体的思路和课题的推进，还是很值得肯定的，从前期实验中获得有意思的结果，并进行进一步的深入研究，其实很值得大家学习。好了，今天就先策到这里吧，有兴趣的话，可以看看原文，祝你们心明眼亮。
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