摘要:巨自噬(本文简称自噬)是一种复杂的分解代谢过程,其特征是形成称为自噬体的双膜囊泡。在此过程中,自噬体吞噬并将其细胞内内容物运送到溶酶体,在那里被水解酶降解。因此,自噬为维持细胞稳态提供能量和构建块,并代表一种动态循环机制。重要的是,正常细胞中自噬清除受损细胞器和聚集分子有助于预防癌症。因此,自噬功能障碍对细胞命运有重大影响,并可导致肿瘤发生。乳腺癌是全球女性中最常见的癌症,并且在所有女性癌症中死亡率最高。乳腺癌患者通常短期预后良好,但长期幸存者常常会出现复发。这种现象可能是由于乳腺癌肿瘤的高度异质性导致乳腺肿瘤难以靶向。本综述重点介绍乳腺癌发生过程中的自噬机制,并阐明自噬在侵袭性乳腺癌细胞特征(如迁移、侵袭和治疗耐药性)中的作用。
口腔癌是一种高度恶性疾病,其特征是复发,转移和预后不良。自噬是在压力条件下引起的分解代谢过程,已显示在口腔癌发展和治疗中起双重作用。最近的研究已经确定,口腔上皮细胞中的自噬激活通过抑制诸如雷帕霉素(MTOR)哺乳动物靶标(MTOR)和有丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)等关键途径来抑制癌细胞的存活,同时激活腺苷一单磷酸蛋白磷酸蛋白磷酸蛋白基因酶(AMP)。诱导自噬会促进真核起始因子4E的降解,从而减少转移并增强化学疗法,放疗和免疫疗法的效率。此外,自噬诱导可以调节肿瘤免疫微环境并增强抗肿瘤免疫力。本综述全面总结了自噬和口腔癌之间的关系,重点介绍其机制和治疗潜力,并结合常规治疗方法。虽然有希望,但尚待阐明自噬诱导剂在口腔癌治疗中的确切机制和临床应用,为未来的研究提供了新的方向,以改善治疗结果并减少复发。
DNA甲基化提供了将遗传变异与环境影响联系起来的关键表观遗传标记。我们已经分析了160个人视网膜的基于阵列的DNA甲基化蛋白纤维,具有共同测量的RNA-SEQ和> 800万个遗传变异,在CIS中揭示了遗传调节的位点,在CIS中(37,453个甲基化的定量性状定量特征和12,505表达定量的特性特征)和13,747 DNA甲基化的属性。视网膜特定的三分之一。甲基化和表达定量性状基因座表现出与突触,线粒体和分解代谢有关的生物过程的非随机分布和富集。基于数据的Mendelian ran统治和共定位分析确定了87个靶基因,其中甲基化和基因表达变化可能介导基因型对年龄相关的黄斑变性的影响。综合途径分析揭示了免疫反应和代谢的表观遗传调节,包括谷胱甘肽途径和糖酵解。我们的研究定义了驱动甲基化变化的遗传变异的关键作用,优先考虑基因表达的表观遗传控制,并提出了通过基因型 - 视网膜环境相互作用来调节黄斑变性病理学的框架。
自噬是一种分解代谢过程,在整个进化过程中一直被保留,用于降解和回收细胞成分和受损细胞器。自噬在各种应激条件下被激活,例如营养缺乏、病毒感染和基因毒性应激,并与其他应激反应途径协同作用,以减轻氧化损伤并维持细胞稳态。其中一种途径是 Nrf2-Keap1-ARE 信号轴,它作为一种内在的抗氧化防御机制,与癌症化学预防、肿瘤进展和耐药性有关。最近的研究发现了自噬受损(由自噬受体蛋白 p62 介导)与 Nrf2 通路激活之间的联系。具体而言,p62 通过选择性自噬促进 Keap1 降解,导致 Nrf2 易位到细胞核中,在那里它转录激活下游抗氧化酶表达,从而保护细胞免受氧化应激。此外,Nrf2 还调控 p62 的转录,从而建立起 p62、Keap1 和 Nrf2 之间的正反馈回路,增强对细胞的保护作用。本文旨在全面综述 Nrf2 和自噬在癌症进展中的作用、Nrf2 通路与自噬之间的调控相互作用以及 Nrf2-自噬信号轴在癌症治疗中的潜在应用。
III类过氧化物酶(POD)在各种发育过程中以及对生物和非生物胁迫的响应中发挥关键功能。然而,III类POD基因在小麦种子休眠(SD)和发芽中的特定作用仍然难以捉摸。在这里,我们根据转录组数据和表达分析确定了一个名为Taper12-3a的小麦III类POD基因。taper12-3a分别通过SD采集和释放显示出降低和增加的表达趋势,表明与SD和发芽有显着关联。它在小麦种子中高度表达,并位于内质网和细胞质中。发芽测试表明,锥度12-3a在第411条背景下用甲烷硫酸乙酯(EMS)的小麦突变体进行了负调节的SD,以及在转基因拟南芥和水稻线以及小麦突变体中呈阳性介导的发芽。进一步的研究表明,锥形12-3a通过与gibberellin和脱甲酸生物合成,分解代谢和转基因水稻种子中的信号通路来调节SD和发芽。这些发现不仅为调节小麦SD和发芽的锥形12-3a的未来功能分析提供了新的见解,而且还有助于理解这些过程中涉及的复杂调节机制。
多环芳烃 (PAH) 是威胁生态系统和人类健康的普遍污染物。在这里,我们分离并鉴定了一株新菌株 Hydrogenibacillus sp. N12,它是一种嗜热 PAH 降解菌。菌株 N12 在 60!C 以上利用萘作为唯一碳源和能量来源,并且还与许多其他 PAH 共同代谢。通过气相色谱-质谱 (GC-MS) 和稳定同位素分析在萘分解代谢中鉴定了代谢物。基于所鉴定的代谢物,我们提出了两种可能的代谢途径,一种是通过水杨酸,另一种是通过邻苯二甲酸。全基因组测序显示,菌株 N12 拥有一条 2.6 Mb 的小染色体。结合遗传和转录信息,我们揭示了萘降解的新基因簇。这些基因被命名为 nar AaAb,预计编码萘双加氧酶的 α 和 β 亚基,随后被亚克隆到大肠杆菌中,并通过全细胞转化检测酶活性。还表征了降解其他几种三环 PAH 的能力,表明除了萘降解基因簇外,菌株 N12 中还共存着其他组成性表达的酶系统。我们的研究为嗜热 PAH 降解剂在生物技术和环境管理应用中的潜力提供了见解。
创伤引起的关节软骨缺损很少能自愈,容易引发创伤后骨关节炎。在目前的自体细胞治疗中,再生过程常常受到成体细胞较差的再生能力和受伤关节的炎症状态的阻碍。由于缺乏理想的软骨损伤治疗方案,作者们试图通过组织工程来构建一种更能抵抗炎症的软骨组织。在多指软骨细胞中,成簇的规律间隔的短回文重复序列 (CRISPR)-Cas9 敲除 TGF- 𝜷 激活激酶 1 (TAK1) 基因可提供多价保护,以抵御激活促炎和分解代谢 NF- 𝜿 B 通路的信号。 TAK1-KO 软骨细胞被封装到透明质酸水凝胶中,沉积大量软骨细胞外基质蛋白,并促进与天然软骨的整合,即使在促炎条件下也是如此。此外,当植入体内时,与野生型相比,侵入软骨的促炎性 M1 巨噬细胞较少,这可能是由于 TAK1-KO 多指软骨细胞分泌的细胞因子水平较低。因此,工程软骨代表了创造用于再生医学的更有效和功能性组织的新范式转变。
药物再利用可以成为紧急应对严重急性呼吸综合征冠状病毒 2 (SARS-COV-2)(冠状病毒病 19 (COVID-19) 大流行的病原体)的一种有趣策略。为此,我们应用连接图谱 (CMap) 生物信息学资源来识别在 CMap 数据库中生成与 SARS-COV-2 GEP 负相关的基因表达谱 (GEP) 的药物,预计这些药物可以在细胞、组织或生物体水平上拮抗病毒的有害影响。我们确定了几种靶向 p53 通路或信号蛋白中的 MDM2 的抗癌化合物:Ras、PKB β、一氧化氮合酶、Rho 激酶,它们都参与增殖和生长信号的传递。我们假设这些药物可能会干扰受感染细胞中生物质合成的高速率,这是癌细胞共有的特征。已知其他化合物(包括乙莫克舍、三甲胺-c、PTB1-IN-3)可通过激活 AMPK 来调节脂质代谢或促进分解代谢反应。分析还发现了四种不同的抗炎分子,包括地塞米松、氟米龙和胞孢酮-b,它们靶向糖皮质激素受体、环氧合酶或 NUR77。这些结果代表了表征治疗 SARS-COV-2 的潜在重新定位策略的第一步。
GABA是成年CNS中的主要抑制性神经递质,被GABA-氨基转移酶(GABA-AT)分解代谢。因此,GABA-AT的失活可以提高中枢神经系统内的GABA水平,并可能降低与癫痫发作和癫痫发作相关的神经元过度刺激性。ov329是一种高度有效的,基于机制的GABA-AT抑制剂,具有具有类似作用机理(VGB)(VGB)类似作用机理的一流抗胃药(1-4)的潜力。以前,我们已经表明,在中颞叶癫痫的小鼠模型中,低重复剂量的OV329(3mg/kg,QD,8天)显着减少了局灶性癫痫发作的数量。啮齿动物中的PK数据表明,OV329在30分钟内达到峰值,大部分在4小时内被消除,大约半衰期约为1.5小时。鉴于较短的暴露和延迟的PD效应,至关重要的是,了解OV329如何相对于其PK谱而抑制大脑中的GABA-AT活性。另外,鉴于OV329对GABA-AT非常有效,我们检查了其对其他ATS(例如ASPARTATE/ ALANINE-AT(AST/ ALT))在肝脏中发现的疗效。这里获得的机械见解可能会告知如何在诊所中最佳使用OV329。
代谢和DNA复制是生活中两个最基本的生物学功能。代谢的分解代谢分支分解了营养,以产生代谢的能量和前体,该能量由代谢分支用于合成大分子的代谢分支。DNA复制消耗了能量和前体,以忠实地复制基因组,从而一代地传播遗传物质。我们对支撑和调节这两种生物功能的机制有精致的理解。然而,将复制与代谢复制及其生物学功能的分子机制仍然未知。通过细胞周期动态变化对生物的营养刺激作出反应,并在广泛的生长条件下可重复地和明显地将DNA合成时间暂时性化,这是重要的,这在所有领域都具有广泛的含义。总结了建立复制代谢控制概念的开创性研究后,我们回顾了将代谢与从细菌到人类复制的复制联系在一起的数据。然后提出了基于这些联系的基于这些联系的分子见解,以提出复制的代谢控制使用信号系统齿轮代谢体稳态来协调复制时间的时间化。在该控制的突变体中发现的显着复制表型突出了其在复制调节以及潜在的遗传稳定性和肿瘤发生中的重要性。