活化转录因子4参与甲基化修饰与巨噬细胞炎症反应的关联研究

目的探究活化转录因子4(activating transcription factor 4,ATF4)参与甲基化修饰与脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导巨噬细胞炎症反应的潜在关联。方法对比分析应用LPS(LPS组)和PBS(对照组)处理小鼠单核巨噬细胞白血病细胞系(即RAW264.7细胞系)8 h后染色质免疫共沉淀测序(ChIP-seq)和RNA高通量测序(RNA-seq)转录组分析表达谱的变化。采用京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)、基因本体(Gene Ontology,GO)分析,寻找与甲基化修饰相关通路,以及ATF4调控的甲基化修饰核心基因。应用MethPrimer平台在线预测ATF4参与巨噬细胞炎症反应甲基化修饰的关键靶基因的胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤(CpG)岛的分布情况。应用蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络分析,获取ATF4与这些关键蛋白质之间的调控关系。结果LPS组ATF4蛋白质和mRNA的相对表达量均分别显著高于对照组(t=7.507、4.771,P值均<0.001)。对LPS组开展ATF4的ChIP-seq和RNA-seq分析实验,并经KEGG和GO通路富集分析发现,ATF4参与巨噬细胞炎症反应的甲基化修饰相关基因为40个,其功能分别聚焦于组蛋白甲基化、组蛋白去甲基化、蛋白质甲基化、mRNA甲基化通路。进一步结合文献检索结果,根据上述40个基因是否存在CRE位点调控,筛选并获得ATF4调控甲基化修饰相关的7个潜在靶基因,即Brca 1、Btg 1、Carm 1、Ezh 2、Kdm 3 a、Kdm 4 b和Prmt 6。应用MethPrimer平台在线预测7个基因翻译起始位点的CpG岛,发现Prmt 6、Ezh 2、Carm 1分别有1个CpG岛,Kdm 3 a、Brca 1、Kdm 4 b分别有2个CpG岛,Btg 1有3个CpG岛;提示ATF4潜在靶基因受甲基化修饰影响。PPI网络分析结果显示,Brca 1、Btg 1、Carm 1、Ezh 2、Kdm 3 a、Kdm 4 b、Prmt 6之间分别存在交互作用。进一步通过Sangerbox 3.0在线分析网站的GO分析发现,Brca 1、Btg 1、Carm 1、Ezh 2、Kdm 3 a、Kdm 4 b、Prmt 6的功能主要聚焦于组蛋白甲基化、组蛋白修饰、染色质的共价修饰等。结论ATF4可能是巨噬细胞炎症反应过程中参与甲基化修饰的新型调节因子。

外泌体参与脓毒症发生发展及临床诊治方面的研究进展

脓毒症是宿主对感染的免疫反应失调而导致的危及生命的器官功能障碍。脓毒症发生发展中伴随多种细胞分泌外泌体,囊括非编码核糖核酸(RNA)、代谢小分子和蛋白质等,在免疫炎症反应、氧化应激、凝血功能障碍等方面扮演重要角色。新型检测技术的飞速发展促进了外泌体在脓毒症早期预警、危重度分层及治疗效果和预后评估中的应用。本文从外泌体新型检测技术、参与脓毒症病理进展及其在脓毒症早期诊断、病情评估及治疗方面最新进展进行综述,以期为脓毒症诊疗提供新思路。

脓毒症内表型——随时间和空间变化

脓毒症异质性是影响其临床疗效和预后的关键因素。多组学技术和整合功能生物学发展促进了机器学习和智能算法在脓毒症异质性内在分子机制的研究,经转录组、蛋白质组、表观遗传组以及外泌体特征谱等多角度分析,提出了脓毒症内表型概念,使脓毒症可以分为临床亚型、代谢亚型、免疫亚型等。脓毒症内表型认知逐步拓展至诊断、危重度评估、临床研究患者筛选、个体化诊疗等多个层面,为脓毒症精准干预带来新思路。