夏老师在PubMed上冲浪的时候,看了看巨噬细胞相关的高分文章,于是就看到了这么一篇首都医科大学附属北京佑安医院发表在10.7分的J Adv Res上的文章。说到J Adv Res这本期刊,其实影响因子还是不错的,刚从二区升到了一区。美中不足的就是审稿时间有点长,从提交到录用平均117天。但这篇文章从提交到接收,其实只用了两个月:
这篇文章做的是动脉粥样硬化,他们分析了ANGPTL3(血管生成素样蛋白3)这个将脂靶点的表达。首先他们在LDLR-/-小鼠中进行了ANGPTL3的过表达,以此来分析ANGPTL3的功能(这其实就是一种反向遗传学的验证方法,通过对于某个基因的过表达或者敲减的操作,来查看表型。不清楚的话,可以看看《轻松的文献导读》)。结果发现ANGPTL3在LDLR-/-小鼠肝脏中的过表达,增加了小鼠高胆固醇血症的胆固醇水平和斑块进展:
但这养的结果不能说明太多问题,为啥呢?因为动脉粥样硬化的模型有两种,一个是LDLR-/-小鼠,这个是必须通过HFD(高脂饮食)诱导的。他们觉得可能ANGPTL3的表达还受到了HFD的影响,于是他们就使用了另一种模型APOE-/-的小鼠,这种小鼠不用HFD也能形成动脉粥样硬化。在APOE-/-的小鼠中,敲除了ANGPTL3,则能抑制APOE-/-小鼠斑块进展(这个其实就是柯霍氏法则的验证,通过敲减,分析基因功能,不清楚的话,可以看看《轻松的文献导读》和《列文虎克读文献》):
那么ANGPTL3是否对动脉粥样硬化斑块产生有直接的贡献呢?那就首先要确定ANGPTL3是否会在斑块上有高表达,结果他们发现ANGPTL3的确会在动脉粥样硬化的斑块上有高表达的现象,出现了归巢也就是共定位:
那具体是什么细胞高表达了ANGPTL3呢?他们进一步分析在斑块中与ANGPTL3共定位的细胞标志物,结果发现CD68+的巨噬细胞和ANGPTL3会共定位。也就是说斑块形成可能与高表达ANGPTL3的巨噬细胞有关:
之前的研究表明,ANGPTL3的FBN结构域可以通过促进内皮细胞或脂肪细胞中的磷酸化途径,来调节细胞功能,于是他们进行了ANGPTL3的磷酸化谱分析(下面这些热图、火山图之类的应该都会看了吧,在《夏老师带你读文献》里也都讲过):
结果发现ANGPTL3与IL17相关的通路激活有一定的相关性,ANGPTL3的FBN结构域可以增强炎性细胞因子的表达,例如IL1β、MIPα和TNFα等等。这些细胞因子其实就解释了ANGPTL3对于巨噬细胞M1极化的贡献:
那熟悉巨噬细胞极化以及炎症因子表达相关信号通路的话,应该能想到这是激活了什么信号通路,对就是NFκB信号通路和Toll样受体信号通路(这俩信号通路其实在炎症因子表达中是非常常见的,也是研究巨噬细胞或者炎症相关免疫细胞应该熟悉的,不清楚的话,可以看看《信号通路是什么鬼?》系列,复习下)。他们发现ANGPTL3的FBN结构域能增加TLR4的转录及蛋白表达,但FBN结构域实际上是通过磷酸化激活的,也就是说TLR4激活的上游还有个激酶:
于是他们从中发现了AKT(PI3K-AKT信号通路中的AKT,是个四通八达的激酶了,在各个信号通路中,都隐约有着AKT的身影,特别是在NFκB的反馈通路中,不清楚的话,可以看看《信号通路是什么鬼?》系列),他们发现ANGPTL3的FBN结构域通过AKT的磷酸化促进TLR4表达,而TLR4的表达激活,又增强了NFκB信号的激活。既然是这样,ANGPTL3在动脉粥样硬化斑块中的表达,应该是呈增多的趋势的,结果也符合预期:
最后,他们形成了这样的示意图:
之前研究中显示,ANGPTL3的Coil-Coil(螺旋线圈结构域)可以抑制脂蛋白脂肪酶活性,导致血液中LDL-c和甘油三酯水平升高。而这篇文章展示出巨噬细胞中的ANGPTL3的表达增多,其FBN结构域,可以通过激活AKT磷酸化促进TLR4的转录,而TLR4的转录会激活NFκB信号通路。由此炎症相关因子转录被激活,从而导致巨噬细胞的M1极化,从而引发动脉粥样硬化的斑块产生。这篇文章从内容上来说,其实做的还是不错的,单独研究分析了ANGPTL3的FBN的结构域对于下游的影响,其工作量还是不少的。但同时ANGPTL3→AKT→TLR4→ NFκB→炎症因子→巨噬细胞M1极化,这个验证的过程还是稍显单薄了。如果增强这部分的验证,可能可以上更高的期刊。好了,今天就先策到这里吧,有兴趣就看看原文,祝你们心明眼亮。
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