基于超高效液相色谱-飞行时间质谱法测定LAMTOR1在肝脏炎症恶性转化中调控的代谢物

LAMTOR1(晚期胞内体/溶酶体接头蛋白,MAPK以及mTOR激活蛋白1)是机体应对营养压力时重要的调控蛋白之一。公共开放基因表达数据库分析显示LAMTOR1在非酒精性脂肪肝炎(NASH)和肝癌中均异常高表达,显示LAMTOR1在NASH和肝癌发生发展中发挥重要作用,探索LAMTOR1在肝脏炎症恶性转化过程中调控的代谢机制具有重要意义。该研究中小鼠给予蛋氨酸胆碱缺乏(MCD)饮食饲养,肝脏组织的苏木精伊红(HE)染色结果显示小鼠肝脏炎症性损伤的成功构建。接下来利用蛋白免疫印迹实验验证了肝脏组织中LAMTOR1基因的特异性敲除以及一些LAMTOR1调控的蛋白变化。紧接着开展了基于超高效液相色谱-飞行时间质谱联用的肝脏组织代谢组学分析,以鉴定LAMTOR1肝脏特异性调控的重要代谢物。对检测到的134个代谢物进行多变量分析,主成分分析模型显示特异性敲除LAMTOR1对小鼠肝脏的代谢过程有明显的扰动。其中45个代谢物发生了显著性变化,表明敲除LAMTOR1可引起肝脏多条代谢通路紊乱。进一步分析显示,UDP-乙酰葡萄糖胺(UDP-GlcNAc)、S-腺苷蛋氨酸、S-腺苷高丝氨酸和三甲基赖氨酸等代谢物在LAMTOR1敲除(LAMTOR1LKO)小鼠中明显上调,说明LAMTOR1与己糖胺合成通路和生物分子甲基化过程可能存在调控关系。另外,9-氧代十八碳二烯酸、二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)等不饱和脂肪酸等代谢物水平在LAMTOR1LKO小鼠中明显下降。接下来基于公共开放转录组数据库开展了基因表达相关性的预测分析,得到的相关系数R表征基因间的调控关系,R的绝对值接近或高于0.5属于中强相关,结果提示LAMTOR1可能负调控MAT1A(R=-0.47)基因,同时预测得到LAMTOR1与MGAT1(R=0.47)和ADSL(R=0.59)等基因存在正调控关系。该研究将代谢组学方法应用于疾病机制研究,通过鉴定小鼠NASH模型中LAMTOR1特异性调控的代谢物,并结合基因表达相关性分析,揭示出LAMTOR1基因在非酒精性脂肪肝炎及恶性转化过程中可能调控的重要代谢通路,为后续NASH及NASH转化的肝癌发病机制和治疗研究提供理论基础。

张应变调控的circ-Plscr2/miR-17-92/Lamtor1通路在静脉移植血管重建中的力学生物学作用

目的临床上常用自体静脉血管作为冠状动脉旁路移植术的供体,然而动脉力学环境诱导移植后静脉内膜异常增生可能引起术后血管再狭窄甚至阻塞病变。本研究旨在探讨张应变通过内源性竞争机制(ceRNA)调控Lamtor1的表达从而影响静脉平滑肌细胞(venous smooth muscle cells,VSMCs)功能的机制。方法应用'套管法'构建大鼠静脉移植模型;FX5 000张应变加载系统对体外培养VSMCs施加10%张应变模拟移植静脉中VSMCs受到的张应变力学刺激。生物信息学方法预测与circRNA结合miRNA位点;RT-qPCR法验证移植静脉中circRNA miRNA cluster的变化;RNA干circRNA Lamtor1后检测其对VSMCs的增殖及分化的影响。结果 RN A-seq及qPCR验证结果表明,移植静脉中circRNA Plscr2表达显著升高。生物信息学预测与circ-Plscr2结合的miRNAs,通过miRNA芯片检测移植静脉中差异表达的miR-17-92及miR-29 cluster,TargetScan预测其共同的靶分子是Lamtor1。移植静脉中Lamtor1表达水平显著性上升,并且激活下游mTOR和p-mTOR的表达,进而磷酸化4EBP1及S6K。细胞张应变加载实验结果表明,张应变显著上调circ-Plscr2表达,下调miR-17-92及miR-29cluster,同时Lamor1表达显著上调,其下游p-mTOR/mTOR信号通路被激活。siRNA干扰circ-Plscr2后VSMCs增殖与迁移受到抑制,表型分化指标均升高;siRNA干扰Lamtor1后显著抑制VSMCs增殖能力并促进VSMCs向收缩表型转化。结论周期性张应变可能通过circ-Plscr2/miR-17-92/Lamtor1通路,激活下游mTOR信号通路参与调控VSMCs功能。

LAMTOR1在溶酶体代谢中的研究进展

LAMTOR1是一种特异定位于晚期内小体/溶酶体表面的膜蛋白,参与溶酶体运输及成熟。作为Ragulator复合物的锚与溶酶体结合,LAMTOR1在溶酶体表面上激活雷帕霉素复合物1的哺乳动物靶标(mTORC1)调节各种细胞功能。已发现LAMTOR1在参与自噬、细胞生长,免疫调控甚至癌症的发生有密切关系。除此之外,LAMTOR1还参与糖代谢的调控途径。然而,LAMTOR1及Ragulator复合物在溶酶体代谢中的具体机制并不清楚。故该文以LAMTOR1蛋白以及Ragulator复合物结构及其功能为出发点,来总结LAMTOR1在溶酶体代谢调控中的作用,为相关领域的研究提供参考。

lncRNA LAMTOR5-AS1通过调控miR-19b-3p对缺氧诱导的心肌细胞活性的影响

目的:探究长链非编码RNA(lncRNA)LAMTOR5-AS1通过调节miR-19b-3p表达对缺氧诱导的人类心肌细胞(HCM)活性的影响。方法:将HCM分为对照组和LAMTOR5-AS1组,对照组感染无义慢病毒,LAMTOR5-AS1组感染LAMTOR5-AS1序列慢病毒。实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)检测两组细胞中LAMTOR5-AS1表达。将两组细胞分别建立缺氧心肌细胞模型;四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测LAMTOR5-AS1对HCM心肌细胞活力的影响;流式细胞术检测LAMTOR5-AS1对HCM心肌细胞凋亡的影响;酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测细胞上清炎性因子含量;生物信息学方法和双荧光素酶报告基因实验验证LAMTOR5-AS1与miR-19b-3p的靶向关系;qRT-PCR检测miR-19b-3p的表达;蛋白免疫印迹法(Western Blot)法检测增殖和凋亡相关蛋白表达。结果:与对照组比较,LAMTOR5-AS1组细胞中LAMTOR5-AS1表达明显升高(P<0.01)。缺氧处理后,与对照组比较,LAMTOR5-AS1组HCM细胞活力明显升高(P<0.01),细胞凋亡率降低(P<0.01),细胞上清促炎因子肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-1β、IL-6含量明显降低(P<0.01)。miR-19b-3p明显抑制野生型LAMTOR5-AS1的HCM细胞荧光素酶活性(P<0.01)。与对照组比较,LAMTOR5-AS1组细胞中miR-19b-3p表达下降(P<0.01),细胞增殖蛋白CDK3、CDK4表达升高,细胞凋亡蛋白中细胞凋亡诱导因子(AIF)、Caspase-2、Caspase-6表达降低。结论:在缺氧HCM中通过外源性升高LAMTOR5-AS1表达可提高心肌细胞的活性,其分子机制可能与靶向抑制miR-19b-3p表达有关。