专栏名称: 实验万事屋
文献总是乏味,科研一向无聊,“实验万事屋”旨在拯救医界同仁于寂寞无聊,每天坚持抖落科研内幕,分享实验心得,搜集科研资讯,激发您的科研兴趣,传授实用的科研方法和思路。做不做科研,从医之路大不同,在这条布满荆棘的科研道路上,我们与您一路同行。
目录
相关文章推荐
51好读  ›  专栏  ›  实验万事屋

我博士生师兄满脑子套路,但不耽误他做梦发10+SCI!看完这清华大学的13.0分T细胞炎症反应的文章,我劝师弟快醒醒……

实验万事屋  · 公众号  · 科研  · 2025-04-03 08:20

正文

请到「今天看啥」查看全文


科研套路是没法和科研的逻辑推理相提并论的,要是和我师弟一样满脑子套路,还想着发10+SCI的美梦,那估计就够呛了!T细胞的反应性,也就是造成炎症反应激活的能力,是与T细胞的静止相对应的,这方面的研究其实看到的并不算太多。今天这篇清华大学和山西医科大学的博士生,发表在13.0分的Cell Discov上的文章,讲的就是这么一个故事。他们分析了一个蛋白引发的内质网Ca2+离子的释放, 调控了T细胞的静止以及反应性( 值得肯定的是,他们这篇文章完全是通过分析这个TMEM41B蛋白功能的角度出发的,而不是单纯的通过敲减或者过表达该蛋白,这样就相当于把验证的命题中的概念定调成了该蛋白的功能,验证的结果也相对严谨,不清楚概念的内涵和外延的话,可以去看看《科研的推理和逻辑:从实验台到咖啡桌》和《信号通路是什么鬼?》系列 )。那我们就来看看他们到底都做了点什么吧:

他们首先是通过CRISPR筛库,筛选到了一个与ER(内质网)的Ca2+离子相关的蛋白VMP1,VMP1在ER的Ca2+稳态中有着关键作用( CRISPR筛库其实就是通过随机的sgRNA片段库,来随机敲除基因,再查看敲除后的细胞表型,不熟悉CRISPR筛库的话,可以去看看《列文虎克读文献》,里面介绍过 )。由于VMP1和TMEM41B之间有着关联性,于是在这篇文章中,他们就研究的是TMEM41B。通过对TMEM41B的敲减或过表达,他们发现TMEM41B敲除后会导致ER这Ca2+离子的过载,而过表达TMEM41B则会使得ER中的Ca2+离子得到释放:

由于TMEM41B是一种驻留在ER膜上的膜蛋白,他们想要分析一下TMEM41B对于跨膜Ca2+离子运输会有什么样的影响。但ER膜上的Ca2+离子运输其实并不好展示,于是他们就突变了TMEM41B的内质网定位相关的氨基酸残基,通过突变使得TMEM41B可以定位到质膜上,然后分析细胞外Ca2+离子的运输变化。而在过表达TMEM41B突变体后,会展示出TMEM41B介导了Ca2+离子的跨膜转运( 这个其实就是柯霍氏法则的验证,通过引入某个关键因子,在这里就是在质膜上引入本该定位在ER上的TMEM41B,然后查看Ca2+离子的跨膜转运变化,以此确定TMEM41B的功能,不清楚柯霍氏法则的话,可以去看看《轻松的文献导读》和《科研的推理和逻辑:从实验台到咖啡桌》 )。


接着,他们使用了平面脂质双层实验,来验证TMEM41B在不同浓度的K+离子以及Ca2+离子中,形成的单通道电流的变化。为了明确TMEM41B在ER上的离子转运,他们突变了TMEM41B在ER腔侧所有带负电荷的天冬氨酸和谷氨酸,导致TMEM41B介导的ER中Ca2+离子释放部分功能丧失( 通过突变,而不是过表达或者敲减TMEM41B,也就是将命题中概念的外延进行了缩小,这样能有效避免肯定后件造成的逻辑谬误,不清楚概念的外延或者内涵,以及由此造成的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 )。与 野生型的TMEM41B相比,TMEM41B的功能突变体的离子通道开放概率显著降低,也就是说TMEM41B在ER腔侧所有带负电荷的氨基酸,对于TMEM41B通道的Ca2+离子的通透性至关重要:

而有意思的是,通过Cre-LoxP系统特异性敲除了T细胞中的TMEM41B,结果发现TMEM41B的敲除,会推动幼稚的T细胞进入代谢激活状态,氧化呼吸增强( 这里显示的是SeaHorse实验OCR和ECAR结果,也就是氧化率和细胞外酸化率,是分析细胞有氧呼吸和糖酵解的技术,这个具体的技术在《信号通路是什么鬼?》系列中的铜死亡的那几章里也都介绍过,不清楚的话可以去看看 )。但TMEM41B敲除的幼稚T细胞,在免疫学上并没有被激活。


接着他们分析了TMEM41B引发的Ca2+离子通道活性,对于幼稚T细胞细胞代谢激活而免疫不被激活的潜在机制。他们分析了TMEM41B对于下游相关信号通路的影响,在这里他们分析了促进代谢但无法独立诱导T细胞活化的受体,IL2R和IL7R( 这里主要是分析了这几个受体下游可能激活的JAK-STAT信号通路、PI3K-AKT信号通路及mTOR信号通路和MAPK信号通路,这些信号通路其实都是比较常见的了不熟悉的话,可以回去翻翻《信号通路是什么鬼?》系列复习下 )相关通路。通过使用TMEM41B功能突变进行验证,他们发现TMEM41B可以通过Ca2+离子通道活性,抑制初始T细胞中的基础IL2和IL7受体信号传导:

而通过之前的单细胞测序数据的分析,他们发现TCR信号转导的负调节因子CD5,会在TMEM41B缺陷的幼稚T细胞中下调。于是他们就假设CD5可能是潜在的调控TCR、IL2R和IL7R的机制。通过TMEM41B的功能突变体和回复验证,他们确定TMEM41B可能会部分通过CD5抑制T细胞反应性( 这里其实应该值得肯定的是,他们对于表型的柯霍氏法则验证,都使用了TMEM41B敲除后,表达TMEM41B的功能突变体进行回复实验,这样就有效地避免了肯定后件的逻辑谬误,不清楚的话,可以看看《科研的推理和逻辑》、《列文虎克读文献》和《信号通路是什么鬼?》系列 )。最后他们进行了体内实验的验证,明确了TMEM41B特异性敲除的T细胞,对感染的反应性增加:

最后就形成了这样的示意图( 这个是夏老师随便用PPT画的,具体画法在《夏老师带你读文献》里也都介绍过,可以去看看 ),也就是TMEM41B通过将Ca2+离子从ER上释放到胞质中,间接激活CD5,从而抑制TCR、IL2R和IL7R。而TCR、IL2R和IL7R则能通过JAK-STAT信号通路、PI3K-AKT信号通路及mTOR信号通路和MAPK信号通路,促进T细胞代谢,并通过TCR、IL2R和IL7R的组合活化T细胞:

这篇文章讲的内容是挺不错的,特别是通过TMEM41B的功能突变来进行验证,使得这篇文章更为严谨,且有价值。好了,今天就先讲到这里吧,有兴趣的话可以看看原文,祝你们心明眼亮。

本文为夏老师个人观点,仅讨论文章本身,对超出文章以外的内容并不多做评价,如有异意,欢迎在评论区讨论

喜欢夏老师讲文献 的话, 可以点点星标,点点赞,点点“在看 ”,多分享多转发。

目前夏老师已正式出版11本书,想要的可直接点以下微店小程序直接购买:
《“一本正经”的基础实验手册》适合刚入门的科研小白;
《实验万事屋》适合刚要入门的科研菜鸟;
《夏老师带你读文献》是教你们如何读文献(含科研解迷彩蛋);
《列文虎克读文献》通过文献精读讲解简单的分子生物学实验及原理;
《轻松的文献导读》通过几篇不同风格、不同领域的文章解读,简单讲解了文章的思路和逻辑性;
《信号通路是什么“鬼”?》系列(1-5)(含科研解迷彩蛋),介绍各种信号通路,每条信号通路配有对应SCI文章的解读,由表及里;
《科研的推理和逻辑——从实验台到咖啡桌》给你讲讲科研中的推理和逻辑










请到「今天看啥」查看全文