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这中国药科大学发的11.4分SCI文章,他做的是ERβ对巨噬细胞的调控,居然还是通过钙离子……

实验万事屋  · 公众号  · 科研  · 2024-09-28 08:20

正文

那天夏老师在PubMed上冲浪的时候,看到了这么一篇中国药科大学发表在11.4分的J Adv Res上的文章,这篇文章还挺有意思的。讲的是雌激素受体ERβ通过调控细胞内钙离子水平,抑制NLRP3炎性小体组装,导致IL1β降低。缓解IBD(炎症性肠病)。这个故事他们是从头开始做起的,一步步的推断还是挺有意思的:



这篇文章的思路其实在摘要里都写上了,看完摘要基本上就明白他们大致做了些什么。首先,他们通过对生信的挖掘,以及ELISA的分析,发现了ERβ激活后,下游可能与IL1β有关(红线部分)。然后,他们在激活了ERβ后,过表达IL1β来确定二者的上下游关系(蓝色部分,这里其实就是柯霍氏法则的验证,不清楚的话,可以看看《轻松的文献导读》和《列文虎克读文献》,但这里的验证的确只能说明二者的表型是互补的,并不能说明更多机制上的问题):



那么IL1β是怎么产生的呢?这就需要往上追溯,IL1β的成熟和NLRP3炎性小体有关(绿色划线,这个就需要你熟悉NOD样受体信号通路,或者坏死性凋亡,都讲过这个,不清楚的话看看《信号通路是什么鬼?》系列)。最后他们分析了ERβ是如何影响NLRP3炎性小体的,这就又涉及到了钙离子信号通路上。那么我们来看看,他们是怎么一步步推理出来的吧。首先,他们分析了ERβ对于IBD(炎症性肠病)的影响,这里他们是先建立了肠炎模型,然后用ERβ激活剂来处理的,这样就可以看出具体ERβ对于肠炎起到的作用。结果发现ERβ激活后,可以抑制缓解IBD:



既然ERβ可以影响肠道的炎症反应,而ERβ其实是个转录因子,那么与ERβ相关的下游分子是什么呢?于是他们进行了转录组的数据挖掘(下面这种热图应该会看了吧,在《夏老师带你读文献》里讲过,但这里其实有一个问题,在筛选过程中筛选到的IL1β是转录层面与ERβ转录相关的,但后期其实可以看出两者的关系并不在转录上,也就是说,这可能也就只能作为提示)。通过分析发现与炎症相关的IL1β的确与ERβ负相关,同时ELISA也验证了这一点:



那么,假设到这里,就迭代成了具体的ERβ与IL1β之间是否存在上下游关系呢?于是他们进行了验证,也就是通过激活剂激活ERβ后,过表达IL1β来分析表型,结果发现IL1β过表达的确能恢复ERβ激活后对炎症的抑制(但在这里由于ERβ对于IL1β的调控并不直接,所以过表达IL1β并不能说明ERβ对其的调控,也就是会犯肯定后件的逻辑谬误,不清楚肯定后件逻辑谬误的话,可以回去看看《列文虎克读文献》和《信号通路是什么鬼?》系列):



同时他们分析了IL1β的过表达,对于不同免疫细胞的影响,结果发现ERβ活化,会选择性下调结肠巨噬细胞中IL1β的表达:



之前的ERβ和IL1β之间上下游调控的结果,虽然不能说明直接的问题,但是可以给接下去的假设迭代做出提示,也就是说,他们接下去就把假设迭代成了:ERβ可能会调控IL1β。但具体是怎么样调控的呢?我们可以知道的线索就是IL1β的成熟是与NLRP3炎性小体有关系的(熟悉NOD样受体信号通路的话,应该还记得NLRP3-ASC-Caspase1复合体,通过对IL1β前体的水解,产生成熟的IL1β,不记得的话,可以去看看《信号通路是什么鬼?》系列):



通过WB分析,他们发现ERβ的激活,的确能特异性抑制NLRP3介导的IL1β成熟,但不抑制AIM2或者NLRC4炎症小体及下游反应:



那么既然ERβ可以通过NLRP2炎性小体调控IL1β,那么假设就又进一步进行了迭代,也就是:ERβ作为一个转录调控因子,是否是通过转录调控NLRP3炎性小体的?但这个结果并不如意,ERβ并不能从转录层面影响NLRP3炎性小体:



那么假设又要迭代了,既然ERβ不影响NLRP3炎性小体的转录,那么ERβ是否和NLRP3炎性小体的组装有一定的关联性呢?于是他们通过coIP实验发现,ERβ的激活的确能影响NLRP3炎性小体的组装:



这个就有意思了,NLRP3炎性小体的组装受到了雌激素受体的调控。那么再追溯回去,有什么因素是可以影响NLRP3炎性小体组装的呢?他们找到了这么一篇综述,表明炎性小体激活组装有这么几个调控机制:包括 K+或Cl-离子的外排、Ca2+通量、溶酶体损伤、线粒体功能障碍、代谢改变和反式高尔基体网络分解等等等等:



这是有点复杂了,但他们选择了其中一个因素,也就是Ca2+离子。他们分析了ERβ激活后,细胞内的钙离子通量变化,他们还分析了CaSR的表达是否受到了ERβ激活的影响(CaSR是钙离子通路上的一个GPCR,是通过PLCβ产生IP3后,促进钙离子从内质网中释放的,不熟悉钙离子信号通路的话,可以去看看《信号通路是什么鬼?》系列):



最后大致上就形成了这样一个示意图:



也就是ERβ通过抑制CaSR的转录,从而使得Ca2+离子释放被抑制。钙离子的下调,导致了NLRP3炎性小体的组装被搁置,从而使得IL1β的成熟受到了延宕,在巨噬细胞中IL1β的成熟体减少,抑制了巨噬细胞的炎症反应,最终缓解了IBD的炎症症状。这篇文章其实在推断的过程中,一步一步下来,还是很有意思的,大家不妨跟着他们的思路思考一遍。但其中还是有一些可以做得更好的地方的,比如ERβ对于CaSR的转录调控,可以通过启动子结合突变进行下游钙离子变化的验证,以此避免肯定后件的逻辑谬误。或者再加一个钙离子对于下游的NLRP3炎性小体的激活,其实也会很有意思。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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