PARP1与不同物种中已被鉴定为长寿蛋白的抗衰老酶竞争相同的底物烟酰胺腺嘌呤二核苷酸( NAD+ )。
而且,随着时间的推移,包括HLA-A、HLA-B和HLA-C在内的HLA亚型已经进化,导致不是所有的HLA等位基因都能与TAPBPR同样良好地相互作用。尽管MHC-I分子的高度多态性使得工程化‘通用伴侣具有挑战性,我们的研究团队证明,TAPBPR的鸡直系同源物,以及经过微小调整的人类变异体都可以增强多种疾病相关HLA间的肽交换,费城儿童医院计算和基因医学中心的副教授、本文的资深作者Nikolaos G. Sgourakis博士说。
由于TAPBR在肽装载复合物((peptide loading complex,PLC)外独立发挥作用,因此它非常适合涉及肽交换的临床应用。同时,在与伊利诺伊大学的研究人员(由Erik Procko博士领导)紧密合作的情况下,研究团队使用深度突变扫描来表征人类TAPBPR上数百个点突变的影响,并发现了一种模仿鸡序列的变异体。参考资料:[1]Yi Sun, Georgia F. Papadaki, Christine A. Devlin, et al, Xeno-interactions between MHC-I proteins and molecular chaperones enable ligand exchange on a broad repertoire of HLA allotypes, Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.ade7151. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ade7151[2]https://medicalxpress.com/news/2023-02-molecules-optimize-immune-antigens-human.html。与鸡TAPBPR一样,这种变异体能够在广泛的HLA类型中增强肽交换。这一发现可能为许多需要强大免疫系统呈递的应用开启大门,包括细胞治疗和免疫接种。
该术语又于1987年经R. John Ellis拓展,用于描述一类介导蛋白质复合物翻译后组装、折叠的蛋白。研究成果以Xeno interactions between MHC-I proteins and molecular chaperones enable ligand exchange on a broad repertoire of HLA allotypes为题于2月24日在Science Advances上发表。为了探究Menin水平下降带来的后果,研究人员开发了可以阻断 Menin 活性的条件性基因敲除小鼠。
3月16日,厦门大学医学院神经科学研究所张杰教授、冷历歌副教授团队在PLOS Biology发表题为Hypothalamic Menin regulates systemic aging and cognitive decline的研究论文。Menin减少带来的另一个变化是氨基酸D-丝氨酸的降低。衰老是一个复杂而系统的全身过程,其发生发展与多种老年退行性疾病密切相关,无数的研究者致力于寻找延缓衰老的干预措施,来减少相关疾病的发生。结果表明,30天后,小鼠的皮肤厚度和骨量有所改善,学习、认知和平衡能力也有所提升,这与海马体中D-丝氨酸的增加有关,海马体是非常重要的一个大脑中枢区域,参与学习和记忆等过程。
图2 Menin水平的降低推动了衰老进程(图源:[3])那么,阻止与年龄相关的Menin丢失,是否可以可以逆转生理衰老的症状呢?为此,研究人员将Men1基因植入老年(20个月大的)小鼠的下丘脑来进行验证。在肿瘤发生中,Menin被认为是一个关键的肿瘤抑制因子,可以调控多种肿瘤相关基因的表达。
用D-丝氨酸治疗于认知衰退富有极大的前景。Menin的功能十分复杂,已有的一些研究表明,Menin可以与DNA结合,并与许多转录因子相互作用,调节基因表达。需要进一步的研究来评估利用这个新发现的通路的潜力,以及减缓表型衰老的程度和持续的时间。更为惊奇的是,通过三周的D-丝氨酸膳食补充,可以在认知方面获得类似的好处,但对于外周衰老的症状并无显著改善。
还有待确定的是,补充D-丝氨酸是否会引起其他不可预料的变化。此外,Menin还可以参与蛋白质泛素化、修饰、细胞周期等多种生物学过程。Menin可能作为关键蛋白连接着衰老的遗传、炎症和代谢等因素。D-丝氨酸是一种神经递质,对神经元突触可塑性和学习记忆等认知功能至关重要。
该研究表明,下丘脑中一种叫Menin的蛋白质的下降可能是衰老的一个关键驱动因素,而通过食物简单地补充一种氨基酸就可能逆转衰老带来的一些生理变化。冷历歌在一份新闻稿中表示:我们推测,下丘脑Menin表达的下降可能是衰老的一个驱动因素。
在最新的这项研究中,张杰、冷历歌团队表明,Menin,是下丘脑神经炎症的一个关键抑制剂,这引发了他们对Menin在衰老中的作用的探究。而探明衰老发生的调控机制,则是开发出有效干预措施的先决条件
组织Treg细胞能够与微环境中的各种免疫或非免疫细胞进行动态交流,因此能够发挥多种功能,如调节局部和全身新陈代谢,加强对微生物群的耐受性,调节组织再生以应对损伤等,从而在各种情形下保护组织稳态。研究人员使用单细胞RNA测序分析了受损部位的Treg细胞,并确定了几种类型。研究人员还发现,Treg细胞不仅进入肌肉,还会转移到身体的其他部位。这是由于,Treg细胞在肠道中被特定食物和细菌产生的抗原所激活了,否则Treg细胞将仍处于初始的静息状态。肠道细菌还会影响受损肌肉的再生?T细胞在其中起到关键作用。在稳态条件下,结肠中产生的表达RORγ的Treg细胞亚群(和其他亚群)会不断离开结肠,并通过肠外淋巴和非淋巴器官进行重新分布。
由于结肠Treg细胞高度依赖于微生物群,在组织损伤时,必须谨慎判断是否使用抗生素。图2 肠道微生物群通过激活Treg细胞促进肌肉愈合(图源:[1])研究的第一作者、哈佛医学院的免疫学家Bola Hanna表示:微生物群对我们免疫系统和整体健康的影响超乎以往认知。
这项研究提醒我们,在使用抗生素进行治疗时需要格外注意。研究人员还对小鼠进行基因改造,使其全身都表达荧光蛋白Kaede。
03肠道微生物促进Treg细胞在肌肉中聚集,抑制炎症因子IL-17生产为了弄清楚Treg细胞在肌肉修复中所起的作用,研究人员使用了缺乏RORγ+ Treg细胞的基因工程小鼠。通常认为Treg细胞主导了这种转变,这对于伤口愈合具有关键作用,可减少组织损伤和纤维化。
机制难寻,肠道菌群是网友们面对许多无法解释的现象都被归结于这两门学科的调侃,不过,这项发表于Immunity的最新研究The gut microbiota promotes distal tissue regeneration via RORγ+ regulatory T cell emissaries指出,如果没有肠道中的细菌,肌肉在受伤后可能无法自行再生。免疫学家Alexander Rudensky评价这项研究说:发现肠道内的免疫细胞群具有全身效应,能够影响其他地方发生的生理和病理生理过程,这显然是一个重要的研究课题。除了肌肉损伤,这些微生物群激活的Treg细胞还能帮助治愈肝脏损伤。在伤口愈合的情境中,Treg细胞会在受伤后汇聚于受损的肌肉,并在四天后数量达到峰值,组织也在这时由炎症状态转变为抗炎状态。
在非酒精性脂肪肝(non-alcoholic steatohepatitis,NASH)小鼠模型中,IL-17是公认的驱动NASH疾病进展的因素,而Treg细胞对炎症起到的减缓作用同样取决于微生物群是否存在。组织Treg细胞则指的是那些位于淋巴组织之外,如内脏脂肪组织、骨骼肌、皮肤和结肠固有层等位置的Treg细胞,具有独特的转录组和T细胞受体(TCR)库。
使用流式细胞术,他们发现与正常小鼠相比,这些小鼠受伤后的伤口中有更高水平的IL-17。2023-04-18 17:40 · 生物探索 如果没有肠道中的细菌,肌肉在受伤后可能无法自行再生。
单细胞RNA测序的结果则表明,肌肉和结肠中表达RORγ的Treg细胞其转录谱存在明显的相似性,进一步佐证了肌肉损伤促使结肠RORγ+ Treg细胞向骨骼肌迁移的合理性。这些Treg细胞将依据TCR能否识别当地的抗原,选择在不同的地方安家落户。
在无菌环境中长大的小鼠或在使用抗生素的小鼠身上,肌肉中RORγ+ Treg细胞的积聚降低,伤口不能正常愈合,且出现纤维化。但有一类Treg细胞格外特别:它表达一种名为RORγ的转录因子,这是结肠中Treg细胞的标志。研究人员用激光照射小鼠的降结肠,以标记追踪结肠道白细胞如何从肠道转移到肠外组织。02肌肉中表达RORγ的Treg细胞源自结肠这项研究起始于对Treg细胞在伤口愈合中作用的考察。
TCR测序的方法也证明,在肌肉愈合过程中,小鼠肠道和肌肉中的Treg细胞属于相同的克隆群,再次表明这些Treg细胞起源于肠道并传播到肌肉。此外,研究人员还发现,必须是特定的微生物群才能促进Treg细胞的积聚,比如梭状芽孢杆菌可以,而大消化链球菌不能。
随后,研究人员将来自脾脏和结肠的CD4+ T细胞分别转移到T细胞缺陷的小鼠身上。另一方面,肌肉损伤会诱使一些炎症刺激物释放,这促进了表达RORγ的Treg细胞的募集,而那些能够识别肌肉抗原的Treg细胞将优先增殖并保留下来。
研究人员还发现了肠道微生物对RORγ+ Treg细胞的影响。结果发现,受损的肌肉中,确实出现了结肠来源的Treg细胞。