circRNA现在研究并不算太热门,但是如果深入研究的话,也是能发表高分文章的。夏老师在PubMed上就看到了这么一篇文章,这篇是南方医科大学广东省人民医院的博士和主治医师发表在15.8分的Drug Resist Updat上的文章。这篇文章做的是circRNA影响GSDME的棕榈酰化,导致了焦亡的抑制,甚至还研究了circRNA上游的正反馈通路……给的是真多,做得也是真够细致的:
开局其实都差不多,他们就先对CRC(结直肠癌)的OXA(奥沙利铂)耐药和敏感的患者进行了二代测序,分析了差异表达的circRNA(下面的热图应该都能看懂的吧,在《夏老师带你读文献》里也介绍过,就是看总体差异表达情况的)。他们在这些差异表达的circRNA中,与其他GEO数据库中的数据进行交集,找到了circPDIA3,并且验证了circPDIA3的表达:
通过这样的筛选,找到了circPDIA3,于是他们假设circPDIA3可能是导致CRC耐药的关键分子。为了证明这一点,他们就需要对circPDIA3进行进一步的功能验证,也就是在体内外的敲减或者过表达验证,并同时分析circPDIA3在患者中的表达情况(其实这也就是柯霍氏法则的验证,首先验证circPDIA3的相关性,其次就是分析circPDIA3的表达与否,是否能引起OXA耐药的变化,不清楚柯霍氏法则的话,可以看看《科研的推理和逻辑:从实验台到咖啡桌》、《轻松的文献导读》和《列文虎克读文献》)。结果显示circPDIA3会促进CRC细胞在体内、外的化疗耐药性:
既然circPDIA3是与OXA耐药有相关性的,那么circPDIA3的具体功能机制又是什么呢?他们这里并没有往ceRNA上进行研究,而是直接分析了circPDIA3能结合的蛋白,他们发现circPDIA3能结合GSDME(这个大家应该再熟悉不过了,这个就是和细胞焦亡密切相关的蛋白之一,被Caspase水解成N端和C端,然后N端进入细胞膜形成穿孔,不熟悉的话可以回去翻翻《信号通路是什么鬼?》系列,复习下)。通过对GSDME的截段并与circPDIA3进行结合验证,他们确定了circPDIA3主要是结合在了GSDME的C末端:
那既然circPDIA3主要是结合了GSDME,也就是说circPDIA3可能会影响细胞的焦亡。他们首先发现,过表达circPDIA3能促进Caspase3对GSDME的水解切割,但是过表达circPDIA3却抑制了焦亡(这个要回去复习下细胞焦亡了,GSDME通过被Caspase3的水解,才能形成N端并上膜形成穿孔,可以去看看《信号通路是什么鬼?》系列的焦亡那几章)。也就是说circPDIA3对焦亡的影响可能还有其他机制,接着通过验证他们发现,circPDlA3通过与GSDME-C结合,增加了GSDME-C与GSDME-N的相互作用。而GSDME-C与GSDME-N的互作,会抑制GSDME-N的活性,从而通过GSDME的自身抑制,阻遏了焦亡的产生:
那么circPDlA3与GSDME-C结合会造成什么样的影响呢?于是他们分析了能与GSDME-C结合的其他蛋白,他们假设可能是circPDlA3与GSDME-C结合,影响了GSDME-C与其他蛋白的结合,导致了后续的表型。他们通过分析发现了ZDHHC3 、ZDHHC17这俩棕榈酰化相关的蛋白,能与GSDME结合,而这种结合会导致GSDME的棕榈酰化。通过对GSDME-C蛋白上棕榈酰化位点的突变分析(这一步验证就很有效地验证了棕榈酰化的作用,这种验证的严谨性,不是简单粗暴地敲除ZDHHC3 、ZDHHC17能做到的,可以有效地避免肯定后件的逻辑谬误,这篇文章的严谨性就体现在这几个实验之中,不清楚肯定后件的话,可以看看《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),他们确定GSDME-C的棕榈酰化,对于GSDME的C端与N端结合的起到了关键作用:
那么关键的来了,既然GSDME的棕榈酰化这么重要,这个和circPDIA3的关系又在哪里呢?是不是由于circPDlA3与GSDME-C结合才导致表型的呢?讲到这里,估计大家很可能会觉得就直接敲减circPDIA3来验证就行了咯,但实际上如果直接敲除circPDIA3,就犯了肯定后件的逻辑谬误,这就不严谨了(再次强调一下,研究的严谨性是一篇高分文章必须具备的,不是简单的敲除过表达就能验证的。不清楚肯定后件的话,可以看看《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)。他们就分析了circPDlA3与GSDME-C结合的关键位点,并对这几个位点进行了突变,普通的实验可能看看Luciferase就够了。但实际上不够,他们把OXA耐药作为最终的验证节点,而不是Luciferase的荧光,这就高出了其他circRNA文章很多了。由此他们确定circPDlA3与GSDME-C结合,才是circPDlA3引发耐药的关键:
其实做到这里,这篇文章的档次应该已经不低了。但他们还继续研究了circPDlA3的上游,分析了circPDlA3启动子上结合的转录因子。他们发现XBP1可以结合circPDlA3启动子,并激活circPDlA3转录:
而circPDlA3下游的miRNA,这里他们就又回到了ceRNA上,分析了circPDlA3的共表达基因,其中也有XBP1。这样就形成了一个正反馈通路,circPDlA3通过结合miRNA,促进XBP1的表达,而XBP1又促进了circPDlA3的转录:
最后他们用ASO-circPDlA3抑制circPDlA3,同时使用OXA对小鼠进行体内CRC治疗验证,发现抑制circPDlA3可以有效提高CRC的OXA敏感性:
最后他们形成了这样的示意图,首先是circPDlA3可以通过结合GSDME-C,阻止GSDME-C被ZDHHC3 、ZDHHC17棕榈酰化(棕榈酰化的GSDME-C无法结合GSDME-N),导致细胞焦亡被抑制。另一方面circPDlA3上游的XBP1,也会被circPDlA3下游的miRNA调控,从而形成了一个XBP1→circPDlA3→XBP1的正反馈通路:
这篇文章其实可以拆解成两部分,第一部分是circPDlA3的机制研究,这一部分研究在假设迭代的推进下,相当严谨,把整个circPDlA3阻碍焦亡的过程完整地呈现了出来。第二部分是circPDlA3自身表达的正反馈通路,这部分稍显仓促,但也形成了完整的一个反馈互动通路,也是不错的。总的来说,这篇文章就已经是10分+文章里,质量比较优秀的了。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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