《Nature︱通过转录暂停释放迅速释放巨噬细胞吞噬能力》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-03-16
  • 2024年3月13日,华盛顿大学医学院等机构的研究人员在Nature上发表了题为Rapid unleashing of macrophage efferocytic capacity via transcriptional pause release的文章。

    在发育过程中,炎症或组织损伤时,巨噬细胞可能会通过吞噬作用连续地吞噬并处理多个凋亡尸体,以实现组织稳态。目前尚不完全了解巨噬细胞如何迅速调整其转录以实现持续的尸体摄取。转录暂停/释放是一种进化上保守的机制,其中RNA聚合酶(Pol)II启动20-60个核苷酸的转录,暂停几分钟到几小时,然后释放以产生全长mRNA。

    该研究展示了巨噬细胞在遇到尸体的几分钟内,利用转录暂停/释放来迅速启动转录反应。对于人类和小鼠巨噬细胞,Pol II暂停/释放在体外和体内连续吞噬作用中是必需的。有趣的是,阻断Pol II暂停/释放并不妨碍Fc受体介导的吞噬作用、酵母摄取或细菌吞噬作用。三种基因组学方法——精确核运行测序、RNA测序和可接近性转座酶染色质测定(ATAC-seq)——在不同时间点对吞噬作用巨噬细胞的数据整合揭示了Pol II暂停/释放控制特定转录因子和下游靶基因的表达。对转录因子EGR3的机制研究揭示了EGR3相关的其他巨噬细胞基因重编程,这些基因涉及细胞骨架和尸体处理。使用溶酶体探针和一种新的遗传荧光报告子,该研究在吞噬作用期间发现了暂停/释放在吞噬体酸化中的作用。此外,来自egr3缺陷斑马鱼胚胎的微胶质细胞显示出减少的凋亡神经元吞噬作用和成熟吞噬体减少,支持了尸体处理缺陷。

    总的来说,这些数据表明,巨噬细胞使用Pol II暂停/释放作为一种机制,以迅速改变它们的转录程序,高效处理摄入的凋亡尸体,并进行连续的吞噬作用。

  • 原文来源:https://www.nature.com/articles/s41586-024-07172-y
相关报告
  • 《巨噬细胞miRNA的功能》

    • 来源专题:重大新药创制—内分泌代谢
    • 编译者:李永洁2
    • 发布时间:2016-08-22
    • 微RNA(miRNA),通过主要结合至3'或5'靶转录导致翻译抑制或mRNA降解的非编码区控制细胞的基因表达。在大多数情况下,微RNA已经观察到微调细胞反应,并因此充当变阻器而不是一个通/断开关。转录因子PU.1是一个主开关,控制造血干细胞的单核/巨噬细胞的发展。最新进展:PU.1诱导一组特定的miRNA的同时抑制miR17-92集群来调节单核/巨噬细胞的发展。除了发展,紧紧的miRNA通过调节参与极化过程中的关键转录因子表达调控致炎从M1或M2 proreparative巨噬细胞极化连续。关键问题:miRNA是错综复杂地参与微调的基本功能,巨噬细胞等吞噬,胞葬作用,炎症,组织修复和促进肿瘤生长。巨噬细胞是释放调控分子和微泡(MVS)参与细胞间通讯分泌细胞。的MV是双层脂质膜包装的亲水性的货物,包括蛋白质和核酸。巨噬细胞衍生的MV携带通过抑制转录后基因沉默的靶细胞的基因表达,从而调节细胞功能功能活跃的miRNA。
  • 《Nature | 鉴定巨噬细胞炎症的中心调节因子ETS2》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-06-06
    • 2024年6月5日,Francis Crick研究所J. C. Lee通讯在Nature发表题为A disease-associated gene desert directs macrophage inflammation through ETS2的文章,揭示了人类巨噬细胞炎症的中心调节因子ETS2及其作为治疗靶点的潜力。 这项研究首先检查了染色体21q22上的一个基因沙漠(gene desert,即缺乏编码基因的区域)区域,该区域以前与多种炎症性疾病有关,包括炎症性肠病(IBD)、强直性脊柱炎、原发性硬化性胆管炎和大动脉炎。通过一系列综合分析,研究人员在该区域内确定了一种单核细胞/巨噬细胞特异性增强子,能调节ETS2基因的表达。ETS2基因是一种转录因子,因其在癌症中的作用而闻名,但在人类巨噬细胞中的功能尚不清楚。 作者证明ETS2对巨噬细胞炎症反应至关重要。ETS2的破坏导致促炎细胞因子的产生显著减少,吞噬功能受损,氧化爆发(oxidative burst)减少——这是炎症组织损伤的关键因素。相反,静息巨噬细胞中ETS2的过表达诱导了一种类同致病巨噬细胞的转录状态,与IBD和其他炎症条件下观察到的特征非常相似。这项研究揭示了ETS2在巨噬细胞炎症中的多方面作用。研究人员发现ETS2调节糖酵解代谢,髓系炎症反应的关键过程。然而,单独的代谢重编程并不能完全解释观察到的炎症效应,这提示了额外的转录机制的存在。 利用CUT和RUN等技术,作者在基因组中鉴定了ETS2结合位点,其中许多位点位于活性调控区内。这些结合位点富集了ETS2及其相互作用伴侣的基序,如FOS、JUN和NF-κB,表明ETS2协调了一个复杂的调控网络。该研究表明,ETS2靶点包括参与各种炎症功能的基因,包括ROS产生、炎症小体激活和细菌模式识别。此外,研究人员在ETS2调节的基因中发现了与IBD相关的基因变体的显著富集,强调了该途径在疾病发病机制中的核心作用。 最后,作者探索了靶向ETS2途径的治疗潜力。通过分析细胞特征数据库,他们确定MEK抑制剂是一类可能调节ETS2活性的药物。令人兴奋的是,选择性MEK抑制剂的治疗有效地消除了人类巨噬细胞中ETS2驱动的炎症,减少了炎症细胞因子的释放,并改善了IBD患者肠道活检中的转录炎症评分。 这项开创性的研究不仅揭示了ETS2在人类巨噬细胞炎症中的核心作用,而且为治疗炎症性疾病提供了一条潜在的药物途径。进一步探索ETS2通路及其潜在的治疗调节可能为更有效地治疗各种自身免疫和炎症疾病铺平道路。这项工作代表着在将基因关联转化为对疾病的机制理解方面迈出了重要的一步。