组学数据富集到这条信号通路，怎么拓展到国自然热点和课题思路上？

小张聊科研 · 公众号 · 科研 · 2025-01-22 21:00

正文

在转录组等组学结果中，有一个经常出现的KEGG富集条目：Regulation of actin cytoskeleton（肌动蛋白细胞骨架的调控），

这个条目是在KEGG pathway数据数据库下4.5 Cell motility（细胞运动）条目下的：

这个条目下还有几个细菌趋化性、鞭毛装配、马达蛋白、肌细胞中的细胞骨架，最后一个就是肌动蛋白细胞骨架的调控。当然这个条目既然归在细胞运动下，那首先的作用就是调控细胞的运动：

比如图中的Filopodia（丝状伪足）是细胞表面延伸出的细长、直的突起，主要功能包括细胞运动、细胞间通讯、感觉信号传导和组织结构的维持；而Lamellipodia（片状伪足）是细胞表面延伸出的宽阔、薄的突起，它们在细胞运动、细胞迁移和细胞对外界信号的响应中发挥重要作用。

所以很多与细胞运动有关的病理过程都可以从中得到解释，比如肿瘤转移：

RCC2通过诱导Vimentin泛素化降解调控上皮间质转化和细胞骨架重塑影响前列腺癌转移的机制研究
蜡菊亭靶向 IGF2R/KANK4/MAP2 轴介导的细胞骨架重构抑制胃癌转移作用机制研究
KDM5C通过Cdc42/PAK1/Cofilin通路调控细胞骨架重塑促进膀胱癌转移的机制研究
LRRC56调控RhoA/ROCKs信号通路影响细胞骨架促进乳腺癌转移的机制研究

文章上，今年Cell Discov期刊上的研究就发现赖氨酸甲基转移酶SMYD2通过单甲基化BCAR3蛋白的赖氨酸K334位点，促进FMNL蛋白家族与BCAR3的结合，FMNL蛋白是肌动蛋白细胞骨架的重要调节因子，它们通过SMYD2甲基化信号被招募到细胞边缘，并调节片状伪足的特性以及乳腺癌细胞的迁移和侵袭能力，从而促进了肿瘤转移：

当然，肿瘤细胞的运动能力增强可以直接联系到肿瘤的转移过程，而免疫细胞的运动能力也可以与对应免疫细胞的功能结合起来：

比如中性粒细胞：

基于Rac-1/PAK-1/LIMK1/Cofilin细胞骨架通路探究贵州苗医药方“四大血”影响类风湿性关节炎中性粒细胞迁移的分子机制；

以及中性粒细胞诱捕网(NETs):

研究发现完整的F-actin动态和肌球蛋白II功能对于NETs的形成至关重要：通过抑制肌动蛋白动态，中性粒细胞弹性蛋白酶无法转移到细胞核，这可能解释了NETs形成的障碍。

比如巨噬细胞:

能量代谢激酶LKB1调控巨噬细胞骨架重塑抑制腹主动脉瘤的作用和机制研究

在研究中，TLR4信号通过激活Piezo1，促进了F-actin组织和细胞骨架的重组，从而增强了巨噬细胞的吞噬作用、线粒体-吞噬体活性氧(ROS)的产生和细菌的清除能力。细胞骨架的动态变化在巨噬细胞吞噬过程中发挥重要作用，TLR4与脂多糖等配体结合后，可以激活PI3K并通过下游的效应因子Rac1使细胞骨架重排，影响细胞吞噬功能。

除了肿瘤细胞和免疫细胞外，细胞骨架和运动能力在其它细胞中也都能做，也算是一个新角度吧；当然，除了这个经典的运动能力外，细胞骨架还参与很多其它过程，比如细胞死亡、代谢调控、细胞交互等等，后续再说。

最后，除了Regulation of actin cytoskeleton这个以外，大家还有哪些比较感兴趣的主题，可以留言给我。最后如果咨询国自然项目思路合作，请联系Alice，我们聊一下：