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两位博士生就共一发了27.7分的Cell大子刊,这温州医科大学的文章,做的是心梗触发的免疫性肝病变,挺严谨的……

实验万事屋  · 公众号  · 科研  · 2024-10-12 08:20

正文

疾病之间有没有可能会存在联系呢?这样的联系是不是细胞间的Crosstalk完成的呢?夏老师在PubMed上冲浪的时候,就看到了这么一篇温州医科大学林灼锋教授团队发表在27.7分的Cell子刊Cell Metab上的文章,这篇文章讲的是心梗触发免疫炎症反应导致肝脏病变的:



虽然说MI(心肌梗死)和肝脏病变看上去八竿子打不着,但实际上,MAFLD(代谢功能障碍相关的脂肪变性肝病)和CVD(心血管疾病)是有密切关系的,CVD是MAFLD的主要死因之一。那么他们就想看看CVD是否也会正反馈给MAFLD,造成肝脏病变增加呢?他们用手术造模,构建了MI的小鼠模型,然后分析MI对于CDAHFD(缺乏胆碱、L-氨基酸限制的高脂饮食,主要是造成MAFLD的)饮食的影响(这个其实就是验证MI对于MAFLD的影响,也属于是柯霍氏发在的验证,不要认为柯霍氏法则仅仅是对于基因的或者外源感染的验证,还可以是模型间的,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》)。结果发现MI加剧了CDAHFD喂养小鼠的肝脂质积累、纤维化、导管反应和异常肝细胞增殖,也就是造成了小鼠的肝损伤:



肝脏的纤维化等病变,实际上和肝脏浸润的免疫细胞是有密切关系的。于是他们就查看了MI对于CDAHFD饲喂的小鼠是否造成了肝脏免疫细胞的影响。通过流式分析,他们发现CCR2+Ly6C高表达的单核细胞,在MI手术后的CDAHFD饲喂小鼠的循环系统中明显增多。通过测序发现,这些CCR2+Ly6C高表达的单核细胞中验证相关的IL1β、NLRP3等等基因,和补体级联反应相关的基因表达明显增加(NLRP3的话,就是炎性小体咯,和NOD样受体信号通路等炎症相关的通路都有关,补体级联反应也是免疫相关的信号通路,这些在《信号通路是什么鬼?》系列里也都介绍过,可以回去看看复习下),也就是说MI诱导的肝损伤加重可能与CCR2+Ly6C高表达的单核细胞功能有关:



那么既然假设推断了CCR2+Ly6C高表达的单核细胞,可能参与了MI诱导的肝损伤加重。他们就要对此进行进一步的验证,通过使用CCR2的抑制剂进行处理,耗尽了CCR2+Ly6C高表达的单核细胞,然后再查看MI对于CDAHFD饲喂的小鼠的肝脏影响(这个其实就是柯霍氏法则的验证,通过移除可能的致病机制,验证其对疾病的作用,不清楚的话,可以看看《轻松的文献导读》、《列文虎克读文献》和《科研的推理和逻辑:从实验台到咖啡桌》)。结果发现通过抑制CCR2+Ly6C高表达的单核细胞,减轻MI造成的CDAHFD饲喂小鼠的肝损伤,缓解了MASH(脂肪性肝炎):



那么问题来了,这样的CCR2+Ly6C高表达的单核细胞是否是由于MI招募来的呢?要说明这个问题,他就提取了MI小鼠的血浆,把血浆移植到CDAHFD喂养的小鼠中,查看小鼠的肝脏病变情况。结果发现来自MI小鼠的血浆,加重了CDAHFD饲喂小鼠的肝损伤。这也进一步说明了MI小鼠,可能是由于血浆中的某些因子,激活了CCR2+Ly6C高表达的单核细胞,从而加重了炎症反应:



那么,具体是什么样的因子呢?他们对此进行了蛋白组学的分析,结果发现MI小鼠心脏组织和血浆样本中POSTN的蛋白质丰度显着增加,也就是说POSTN升高,可能与MI诱导的小鼠MASH肝脏病变的加速有关:



那为了确定POSTN,他们进行了敲除和过表达实验,在未经过MI手术的CDAHFD饲喂小鼠中过表达POSTN的确可以加重其肝脏病变进程。而在敲减了心脏POSTN的MI小鼠中,小鼠MASH肝脏病变明显得到了缓解。这两个实验,确定了POSTN对于MI诱导的小鼠MASH肝脏病变的加速起到了关键作用:



那么POSTN对于肝脏病变的作用机制是什么呢?他们发现过表达POSTN后,进行CDAHFD饲喂,会导致小鼠肝脏p-JNK1/2水平升高(JNK是MAPK信号通路中关键的一个激酶,和p38是平行的MAPK支线,JNK通过激活JUN起到激活MAPK信号通路的功能,这个不熟悉的话可以去看看《信号通路是什么鬼?》系列),以及PPARα产生减少,这表明POSTN会促进小鼠肝脂质积累:



那么POSTN是怎么激活JNK的呢?他们发现POSTN也激活了ITGB3(整合素β3,这个在很多信号通路中也出现过,比如PI3K-AKT信号通路和细胞粘附信号通路,不熟悉这些信号通路的话,可以去看看《信号通路是什么鬼?》系列,都介绍过)的表达,而ITGB3是JNK1/2的上游。于是他们假设POSTN可能通过ITGB3,激活了JNK1/2的磷酸化,通过抑制剂实验,证实了这个假设:



最后,他们就形成了这样的示意图,也就是MI后高表达的POSTN,POSTN招募了CCR2+Ly6C高表达的单核细胞,加重了MASH小鼠的肝脏病变,以及肝星状细胞介导的纤维化。同时,POSTN还会通过ITGB3激活JNK1/2磷酸化,并抑制PPARα,导致了肝脏细胞的累积:



这篇文章其实在对于POSTN的验证过程中,都还是相对比较严谨的,通过抽丝剥茧,从MI对于肝脏的影响,逐渐分析到MI对于免疫细胞的招募。又通过对于血浆分析,确定了心脏来源的POSTN的潜在联系,并通过验证确定了POSTN的关键作用。但这篇文章还是有一点瑕疵的,就是后面的机制研究略显草率(当然他们这个机制研究并没有放在Figure中,而是在补充资料里的,那其实也无可厚非了),如果深入研究机制的话,这篇文章应该会更好。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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