今天讲的这篇文章其实挺有意思的，就是让大家少熬夜。这是夏老师在PubMed上冲浪的时候，看到的一篇大连医科大学发表在27.7分的Cell子刊Cell Metab上的文章，这篇文章讲的是FAO（脂肪酸氧化）介导的棕榈酰化，与昼夜节律失调引发的肿瘤发生之间的关系。提醒我们少熬夜，嗯，我们就来看看这篇文章吧：
首先，SD（睡眠不足）会引起昼夜节律紊乱，但昼夜节律紊乱会造成什么样的生理变化呢，于是他们对SD的小鼠，进行了转录组的分析（下面这种热图应该能看明白吧，在《夏老师带你读文献》也讲过，对于聚类分析其实在《轻松的文献导读》也介绍过）。通过转录组的聚类分析，他们发现SD后，会诱导小鼠产生FAO的异常，也就是说FAO会感知SD造成的昼夜节律紊乱：
那么既然FAO能响应SD造成的昼夜节律紊乱，那么这样的变化，是否是昼夜节律紊乱影响肿瘤的关键因素呢？他们通过Cre-LoxP系统建立了一个Kras突变的肺癌模型小鼠（不清楚Cre-LoxP系统的话，可以看看《列文虎克读文献》，Kras则是Ras信号通路中关键的GTP酶，不熟悉Ras信号通路的话可以看看《信号通路是什么鬼？》系列）。通过对模型小鼠进行SD模拟，分析肿瘤相关的指标变化。结果发现SD能诱导肿瘤的肿瘤细胞干性，也就是会提高SOX2、NANOG、CD166等的表达。而肿瘤的转录组分析，则发现肿瘤中的FAO也受到了SD的影响。而当使用FAO抑制剂之后，则能有效地抑制肿瘤细胞干性，这也就是说，FAO感知昼夜节律紊乱，可能是SD增强肺癌干性的关键环节：
那么既然说FAO会影响细胞干性，而FAO是一个比较复杂的过程，那这个过程中，具体是哪个基因起到了关键作用呢？于是他们对转录组进行了进一步分析，筛选出13个可能导致SD引起的致癌性FAO节律紊乱的常见基因，在这些基因中通过进一步对蛋白的敲除筛选（其实就是柯霍氏法则的验证，来确认各个受到SD诱发的节律紊乱的基因中，影响干性的基因，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》），发现ACSL1是在SD增强肿瘤细胞干性中起到关键作用的蛋白：
而ACSL1的代谢产物是PA-CoA（棕榈酰辅酶A），那ACSL1是否是通过产生PA-CoA，响应了SD造成的节律紊乱，影响了肿瘤干性呢？于是他们在敲除了ACSL1后，补充PA-CoA。结果发现，这样可以恢复敲除了ACSL1后，造成的对肿瘤细胞干性的抑制，也就是说ACSL1合成的PA-CoA有助于SD增强的肺癌细胞的干性：
那么既然知道了SD诱导了FAO的节律紊乱，而FAO的节律紊乱通过ACSL1产生的PA-CoA导致了肿瘤细胞干性的增加。那么问题就又来了，SD是如何影响FAO的节律紊乱的？他们通过对于节律紊乱相关基因的筛选，发现CLOCK可以调控ACSL1的转录，也就是说SD调控FAO的关键的环节找到了：
而CLOCK可以通过启动ACSL1，影响肿瘤细胞的干性（这里其实只做了ACSL1的启动子突变的Luciferase实验，实际上如果通过突变ACSL1的启动子，然后进行下游细胞干性的验证，会更严谨一些。可以避免直接敲除CLOCK或ACSL1后，造成的肯定后件的逻辑谬误，不清楚肯定后件逻辑谬误的话，可以去看看《科研的推理和逻辑——从实验台到咖啡桌》、《列文虎克读文献》和《信号通路是什么鬼？》系列）：
那么SD是如何导致CLOCK表达异常的呢？他们在这里发现了一个很有意思的现象，就是ACSL1敲减后，会影响CLOCK的蛋白水平。由于ACSL1并没有什么直接的蛋白保护作用，也就是说，很可能ACSL1的代谢产物对CLOCK进行了修饰保护。他们发现CLOCK蛋白的修饰是 S-酰化，而 2-BP（2-溴棕榈酸酯，棕榈酰化抑制剂）的处理证实CLOCK中的S-酰化主要是棕榈酰化，ACSL1产生的正巧也是PA-CoA……通过验证发现，ACSL1可以诱导ZDHHC5介导CLOCK的Cys194 位点的S-棕榈酰化，从而阻止CLOCK被泛素化降解。其实这里就已经形成了一个正反馈通路了，也就是SD造成了CLOCK与ACSL1之间的互相维持表达：
既然SD能诱导肿瘤的干性，那么睡眠失调相关的激素是否可以遏制住这种变化呢？他们通过对14中睡眠相关的激素进行筛选，发现β内啡肽能有效地抑制肿瘤增殖。β内啡肽振荡的调整,可恢复SD干扰的CLOCK/ACSL1节律失调：
而对应到临床上的话，β内啡肽、睡眠质量和ACSL1的表达会影响肺癌患者的预后情况，也就是β内啡肽表达更高、睡眠质量更好，预后差的可能性越低。而ACSL1的表达越高的，预后越差：
最后他们就形成了这样的一个示意图，SD诱导了CLOCK的表达变化，而CLOCK可以启动ACSL1的转录，ACSL1的代谢产物会促进CLOCK的棕榈酰化并促进CLOCK蛋白稳定性，同时ACSL1代谢产生的PA-CoA可以诱导肿瘤细胞干性增强：
这篇文章其实还是挺有意思的，从睡眠不足引发的一系列转录组变化中，抽丝剥茧，找到了ACSL1对于肿瘤细胞干性的贡献。同时就找到了CLOCK和ACSL1之间的正反馈循环，也就相当于会把这个信号持续放大，导致了最终肿瘤细胞干性增强的后果。当然，在验证的过程中，还是有一些小瑕疵的，但无伤大雅，总体来说这篇文章是很不错的Cell子刊文章。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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