今天讲的这篇文章挺有意思，虽然说机制并不算特别深入，但是这篇文章思路倒是简单明了的。这篇文章就是上海交通大学医学院上海市免疫学研究所的博士研究生，发表在21.8分的Cell Mol Immunol上的文章。他们研究的这个基因也挺有意思，是一种参与mRNA的3'UTR多聚腺苷酸化位点选择的关键RNA结合蛋白，这个蛋白是他们在之前的研究中通过CRISPR筛库（CRISPR筛库就是通过随机sgRNA转入细胞，分析产生表型，并通过二代测序筛选出潜在的参与功能的基因的方法，不清楚的话，可以去看看《列文虎克读文献》），筛选出来的。我们就来看看他们具体做了些什么吧：
他们通过CRISPR筛选出了NUDT21这个基因后，首先要确定的是这个基因和炎症激活之间的关联性。于是他们通过数据库，分析了炎症相关疾病中NUDT21的表达情况，结果发现在炎症性疾病中，NUDT21的表达都有明显的升高（这其实就是通过生信，进行了归纳法中米勒五法的求同法分析，也就是将NUDT21的表达与炎症疾病表型绑定了起来，不清楚归纳法米勒五法的话，可以去看看《列文虎克读文献》和《科研的推理和逻辑：从实验台到咖啡桌》）。接着，为了明确NUDT21对于炎症的功能，他们对小鼠的骨髓进行了特异性的NUDT21的敲除，这样巨噬细胞的NUDT21就被敲除了。敲除后，使用了DSS诱导小鼠的结肠炎模型。结果发现NUDT21骨髓特异性敲除的小鼠，结肠炎症状明显得到了缓解：
为了进一步验证，他们使用poly(I:C)构建了HLH（噬血细胞淋巴组织细胞增生症）的小鼠模型。而骨髓特异性敲除NUDT21的小鼠的HLH症状得到了改善，脾脏损伤得到了缓解。同时，这些敲除NUDT21的小鼠中，脾脏和肝组织中促炎细胞因子IL6和IL1β的表达也明显降低。那么这个过程是否是巨噬细胞中NUDT21的敲除导致的呢？他们为了验证这一点，就使用药物清除了小鼠体内的巨噬细胞，在清除了巨噬细胞后，诱导的HLH症状不再受到骨髓特异性NUDT21敲除的影响了（这其实就是柯霍氏法则的验证，通过清除巨噬细胞，来明确骨髓特异性NUDT21的敲除过程中，造成表型变化的原因就是巨噬细胞，不清楚柯霍氏法则的话，科研去看看《轻松的文献导读》和《科研的推理和逻辑：从实验台到咖啡桌》）：
既然巨噬细胞中NUDT21的缺陷，显着改善了炎症进展没那是通过什么细胞因子影响的呢？他们分析了HLH模型小鼠中的脾脏巨噬细胞的上清液中的细胞因子，结果发现特异性敲除了NUDT21后，巨噬细胞中TNFα以及IL6的表达明显下降了。也就是说敲除了NUDT21的单核细胞来源的巨噬细胞，所产生的促炎性细胞因子的表达也明显下降了：
那么NUDT21到底是通过什么样的机制诱导了炎性细胞因子的表达呢？他们通过对敲除NUDT21的巨噬细胞的转录组分析，发现NUDT21敲除后，自噬相关的基因表达得到了明显的增加。在IFNγ/LPS诱导后，缺失NUDT21的巨噬细胞中，自噬相关通路明显得到了激活（要是看这样的LC3-Ⅰ和LC3-Ⅱ的WB表达情况后，还不太明白这为啥说明了自噬的激活的话，可以去看看《信号通路是什么鬼？》系列中自噬相关的那几章，复习下）：
由于NUDT21是一种参与mRNA的3'UTR多聚腺苷酸化位点选择的RNA结合蛋白，于是他们进行了假设的迭代（假设的迭代就是通过已有信息，和实验的结果，对现有的假设进行进一步改进的过程，通过假设的迭代，才能有效推进课题的进展获取更多新的结果，不清楚假设和假设迭代的话，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），假设NUDT21可能是通过结合并影响自噬相关基因的mRNA，并对其进行3'UTR的选择性多聚腺苷酸化，影响了这些自噬相关基因的表达。而通过验证，他们发现NUDT21的确会导致自噬相关的LC3以及ULK2的3'UTR的变化，缺失NUDT21后这俩个基因的mRNA的3'UTR明显缩短，同时mRNA稳定性也增加了：
由于自噬和NFκB信号通路之间的关联性，他们就假设NUDT21的表达由于减弱了自噬，则能影响NFκB信号通路。通过使用了自噬抑制剂BafA1，对NFκB信号通路中各个蛋白的分析，结果发现自噬被抑制后，会增加IKKα表达（熟悉NFκB信号通路的话，大家应该知道IKK是IκB的激酶，通过激活IκB的磷酸化，促进其降解。而IκB降解后，p65则解离下来，入核激活了炎症相关因子的转录，不熟悉NFκB信号通路的话，可以去看看《信号通路是什么鬼？》系列好好复习下）。而这也就是NUDT21通过自噬影响炎症反应的过程：
最后，他们就形成了这样的示意图，NUDT21通过对自噬相关基因mRNA的3'UTR多聚腺苷酸化位点选择，促进了自噬相关基因的3'UTR的选择性多聚腺苷酸化。降低了自噬相关基因的表达，从而抑制了自噬。自噬抑制后，IKKα则无法被降解，从而促进了IκB的磷酸化，促进了p65的入核，激活了NFκB信号通路，促进了炎症反应。而当NUDT21缺失后，自噬相关基因的mRNA稳定性增强，IKKα降解增多，IκB不能被磷酸化降解，导致p65无法入核，NFκB信号通路被阻滞了，导致炎症相关因子表达下降：
这篇文章的思路是比较简单的，甚至有那么点粗暴。如果在验证的过程中通过突变ULK2和LC3的mRNA上NUDT21的结合位点，然后分析是否是通过NUDT21影响了自噬通路，会更严谨一些。你们能明白为什么需要这样做，而不是简单粗暴地使用自噬抑制剂来及进行分析么？（如果你们清楚“肯定后件”逻辑谬误的话，应该能清楚为什么这样验证才更合理了，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）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。
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。
公众号回复“公克”，没事可以翻翻精华帖，里面有不少宝藏工具，当作是科研过程中的一种调剂也是不错的选择哦，科研并不一定要这么无聊又尴尬：
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：
