2024年2月6日星期二

自我与非我,有害与无害

  • 作为第一道防线,先天免疫系统通过检测微生物感染或内源性细胞损伤的威胁信号来持续地监测自身环境。这套体系被成为"先天的",是因为感受机制是种系编码的并且在病原体入侵之前就已经存在。先天免疫的这种探测机制最先被认为是"模式识别",微生物中保守的分子,诸如病毒核酸、细菌脂多糖、鞭毛蛋白,被模式识别受体(PRR)识别,并向免疫系统发出警报。微生物中这些保守的分子则被称为"病原体相关模式分子(PAMP)",而从受到损伤或者死亡的细胞释放的分子则构成另一类分子,称为"损伤相关模式分子(DAMP)"。模式识别的改变在第一个模式识别受体被确认之前就已经被提出来了,这个概念提供了一种区分自我与非我的方法,并很好地预测了细胞表面Toll样受体(TLR)将识别的物质。
  • 然而,越来越多的细胞内先天免疫受体被发现,并非所有的受体都直接与保守的PAMP或DAMP相互作用。相反,先天免疫受体通常通过检测PAMPs或DAMPs所引起的细胞变化来间接感知危险信号。这些受体不是识别模式,而是识别扰动,因此能够区分有害和无害,而不必区分自身和非自身,因为这些扰动可能来自内源性和外源性来源。在大多数情况下,先天免疫受体引发转录程序,如细胞因子、趋化因子和抗微生物肽的表达,以发挥宿主防御作用;然而,有时他们会引起细胞死亡以阻止病原体的传播,这是一种在绝望情况下采取的措施。
  • 炎症小体是一种细胞质超分子复合物,可以激活半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶1或其他炎性半胱氨酸蛋白酶。虽然,一些炎症小体感受器是模式识别受体,但其他一些则是扰动检测器。其中研究最多的炎性小体之一是NLRP3炎性小体,它正在成为细胞应急和细胞膜损伤的扰动探测器。NLRP3,也被称为Cryopyrin(冷源蛋白),属于核苷酸结合区域-和亮氨酸富集重复-蛋白家族。已经发现NLRP3表达在髓系免疫细胞如中性粒细胞、单核细胞和树突状细胞;屏障细胞;淋巴细胞和神经元中,并与影响不同年龄组的许多人类疾病相关。NLRP3基因一场会导致被统称为冷源蛋白相关周期性综合征(CAPS)的疾病。已经证明,NLRP3炎症小体在许多常见疾病中发挥重要作用,从代谢性疾病如2型糖尿病和肥胖症到中枢神经系统疾病如阿尔茨海默病和帕金森病以及各种癌症。
  • NLRP3激活需要两个步骤,启动步骤和激活步骤。首先,NLRP3的表达可以通过识别PAMP或DAMP后的PRR或参与免疫和炎症反应的细胞因子来启动。NF-κB或其他转录因子激活后,NLRP3和其他炎症小体成分的转录表达会上调。NLRP3的翻译后修饰(泛素化、磷酸化、苏木化)也会引发NLRP3激活,同时仍使NLRP3保持自身抑制状态。第二步,NLRP3被多种微生物和无菌刺激激活,这些刺激通常导致K+流出或其他离子变化。这些刺激物的范围从细菌毒素(如尼日利亚霉菌)到细胞外ATP,再到颗粒物(尿酸晶体、胆固醇晶体和淀粉样蛋白)。重要的是,已发现有助于有丝分裂的丝氨酸/苏暗算激酶NEK7(NIMA相关激酶)通过直接结合在NLRP3激活中发挥关键作用。激活后,NLRP3会组装并招募下游组件,以形成炎症小体复合物,并且激活的炎症性半胱天冬酶会蛋白水解处理细胞因子以生成成熟形成并诱导称为细胞焦亡的高度炎症性细胞死亡形式。
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2024年2月5日星期一

脉络膜形态和感光活动与近视发展相关并受到影响

  • 作者:Alexandra Benavente-Perez,纽约州立大学视光学院生物与视觉科学系
  • 目的:
    • 脉络膜对于调节眼睛生长至关重要,并参与近视相关眼部并发症的发病机制。
    • 本研究探讨了晶状体引发的近视的绒猴(Callithrix Jacchus)脉络膜生物特征、光感受器活性和近视生长之间的关系。
  • 方法:
    • 本研究共纳入34只年龄92至273天的普通绒猴。
    • 使用负性软隐形眼睛在17只绒猴中诱发轴性近视,并以17只绒猴作为未经治疗的对照。
    • 分别使用自动验光和A超扫描检测散瞳验光(RE)和玻璃体腔深度(VCD)。使用谱域光学相干断层扫描获得脉络膜扫描并以二值化(binarized)以计算中心凹下脉络膜厚度(ChT)、脉络膜总面积(TCA)、管腔面积(LA)、基质面积(SA)、脉络膜血管指数(CVI)和LA/SA
    • 为了评估感光器活性,测量了全视野视网膜电图的a波。
    • 回归模型用于研究结果测量之间的关系。
  • 结果:
    • 被诱导了轴性近视的眼睛表现出了脉络膜所有参处的显著降低。这些改变伴随屈光功能和玻璃体伸长和A波改变
    • 此外,多元回归表明ChT和CVI的组合可以很好地预测RE和VCD。
  • 结论:
    • 本研究报告了近视引起的非人类领涨动物的眼睛脉络膜形态存在显著改变。
    • 脉络膜解剖结构的变化与光适应a波幅度的降低有关。
    • 这些发现可能代表了严重近视眼中视觉性能下降和脉络膜视网膜并发症的早期标志。
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多巴胺受体1治疗通过抑制NOD样受体蛋白3相关炎症促进角膜损伤的上皮修复

  • 作者:Jianmin Hu,福建医科大学
  • 目的:
    • 阐明多巴胺受体1(DRD1)对炎症条件下小鼠角膜上皮细胞(MCEC)增殖的影响。
  • 方法:
    • 在体外,用IL-1β(含或不含pcDNA3.1_DRD1)处理永生化的MCEC(iMCEC)。
    • 原代MCED(pMCEC)暴露与IL-1β,有或没有DRD1激动剂(A68930)。
    • 使用CCK-8测量Ki-67和p63免疫染色与细胞增殖进行定量。
    • 评估NOD样受体蛋白3(NLRP3)、IL-1β和IL-6的表达水平。
    • 建立小鼠角膜损伤模型,2mm浅表角膜切除术。
    • 受伤后最多5天,每天的对受伤的眼睛局部施用3次0.1% A68930或PBS
    • 免疫荧光分析角膜中Ki-67、p63和CD45的表达
    • 利用蛋白质印迹和实时定量PCR对小鼠角膜中的DRD1、NLRP3、IL-1β和IL-6进行定量分析。
    • 在损伤后长达5天的时间内通过荧光素钠染色监测角膜上皮再生。
  • 结果:
    • 体外过表达DRD1和A68930可促进MCED增殖并抑制NLRP3和IL-1β和IL-6的表达。
    • 与PBS治疗相比,小鼠机械性角膜损伤后局部应用1% A68930导致Ki-67和p63表达增加。
    • 此外,局部施用0.1% A68930降低了CD45、NLRP3和IL-1β和IL-6的表达。
    • 荧光素钠分析表明0.1% A68930治疗组角膜上皮再生加速
  • 结论:
    • DRD1治疗可抵消NLPR3相关炎症并促进角膜损伤的上皮修复
  • Hsiou:
    • 角膜受伤后的DRD1如何表达?
    • DRD1是表达在角膜上皮细胞?
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2024年2月4日星期日

KCNK5通过TNFSF10介导干眼自噬调节钾流出并诱导角膜上皮细胞焦亡

  • 作者:Jin Yuan,中山眼科中心
  • 目的:
    • 钾二孔结构域通道亚家族K成员5(Potassium two pore domain channel subfamily K member 5,KCNK5)-介导的钾外流参与干眼发病机制,以及相关的分子机制。
  • 方法:
    • 皮下注射东莨菪碱,诱导小鼠实验性干眼,进行干燥应激
    • 对人角膜上皮细胞系施加干燥应激。
    • 细胞内钾离子定量:电感耦合等离子体质谱法
    • 细胞死亡CCK-8
    • 基因表达谱分析:RNAseq、qRT-PCR
    • 蛋白质分析:WB、免疫荧光
    • 角膜上皮缺损:荧光素钠
    • 泪液分泌定量:酚红棉线法
  • 结果:
    • 钾流出促进细胞焦亡
    • KCNK5在体内、体外的干眼模型中高表达。
    • 体外模型:KCNK5的过度表达可诱导钾外流并激活NLR家族Pyrin结构域3(NLRP3)炎症体介导的细胞焦亡;沉默KCNK5可以有效减轻干眼症的细胞焦亡
    • KCNK5的过度表达会导致TNF超家族成员10下调,并损害自噬。
    • 补充TNFSF10可以促进自噬并减轻干眼症的细胞焦亡。
  • 结论:
    • KCNK5上调介导TNFSF10损害自噬并诱导干眼细胞焦亡。
    • 针对KCNK5可能代表了一种新颖且有前途的干眼治疗干预方法。
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探索角膜新生血管形成:在碱烧伤小鼠模型中使用转录组学和蛋白质组学的综合方法。

  • 作者:Yiyong Qian,上海十院眼科
  • 目的:
    • 角膜新生血管损害角膜透明度和视力。
    • 该研究旨在加深对碱烧伤诱导新生血管相关分子的理解,促进更好地掌握新生血管机制,并发现潜在的治疗靶点。
  • 方法:
    • 模型:小鼠,碱烧伤。
    • 烧伤后3、7、14天进行角膜炎观察和组织学检查
    • 对正常角膜进行基于RNA测序的转录学和无标记定量蛋白质组学的综合分析。
    • 应用生物信息学方法,包括GO、KEGG分析,识别差异表达基因DEG和关键信号通路,使用qRT-PCR和WB验证四个潜在的新生血管相关基因。
  • 结果:
    • 在第七天观察到显著的新生血管
    • 41个基因在新生血管化的角膜中存在差异表达,其中15个基因在mRNA和蛋白质水平上表达上调,26个基因表达下调。
    • 生物信息学分析表明,这些DFG参与多种生物过程,包括视黄醇和视黄酸代谢、中性粒细胞趋化性和肌动蛋白丝组装,以及细胞色素P450、酪氨酸和苯丙氨酸代谢等重要的富集途径。
    • 拎包细胞胞质蛋白1和富含办光氨酸和甘氨酸的蛋白2基因上调,转谷氨酰胺酶2和转化生长因子-β诱导基因下调。
  • 结论:
    • 碱烧伤7天后小鼠角膜中基因表达差异,发现41个基因表达发生改变。
    • 这些基因在CNV中的确切作用尚不清楚,但探索血管生成相关分析为CNV治疗或预提供了潜力。
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2024年1月31日星期三

进行性近视发展中的先天免疫反应性炎症

作者:Lingyun Cheng,温医
目的:
  • 炎症与近视的发生有关。
  • 目前尚不清楚近视病程中何时出现炎症,以及炎症的特点。
  • 在该研究中,作者检测了具有广谱屈光状态的眼房水中的细胞因子以分析炎症。
方法:
  1. 使用ELISA检测142例患者眼房水中的可溶性细胞间粘附分子(sICAM-1)、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)和转化生长因子β2(TGFβ2).
  2. 这些患者的眼轴长范围从正视眼到高度近视。
结果:
  1. 142例患者的平均眼轴长度为25.51±3.31mm(21.56-34.37mm)
  2. 三分区间25(25%),69(50%),37(25%)。
  3. 葡萄肿眼和黄斑劈裂眼中sICAM-1和MCP-1显著高于对照组。
  4. 调整年龄、性别,三种细胞因子均和眼轴长度呈正相关。
  5. sICAM-1关联最强,TGFβ2最弱,MCP-1介于两者之间
结论:
  • 眼球内液体中的sICAM-1和MCP-1可能是进行性高度近视和潜在自身免疫炎症的指示性生物标志物。
  • sICAM-1可用作病理性近视发展的监测生物标志物。
文献:

2024年1月30日星期二

FOXM1通过METTL3/YTHDF2上调APOA1表达参与近视巩膜重塑

作者:Lei Shi,安徽省眼科医院
目的:
载脂蛋白A1(Apolipoprotein, A1)是人类病理性近视的潜在关键蛋白和治疗目标。
本研究旨在发现APOA1在近视巩膜重塑中的功能及其潜在机制。
方法:
  1. 利用缺氧诱导近视细胞模型。
  2. 在功能丧失和获得实验之后,通过RT-qPCR和WB检查近视细胞模型中肌成纤维细胞转分化相关和胶原蛋白生成相关因子Forkhead box M1(FOXM1)、APOA1和甲基转移酶样3(METTL3)的表达,
  3. 分别通过CCK-8和流式细胞术测定增殖和凋亡
  4. 采用染色质免疫沉淀(ChIP)检测METTL3启动子中FOXM1的富集情况,采用甲基化RNA免疫沉淀(Me-RIP)检测APOA1的N6-甲基腺苷(m6A)修饰水平,并采用光活化核糖核苷增强交联和免疫沉淀(PAR-ClIP)检查METTL3和APOA1之间的结合。
结果:
  1. 缺氧诱导的人巩膜成纤维细胞(HSF)APOA1和FOXM1高表达,METTL3低表达。
  2. FOXM1敲除升高METTL3表达并下调AOA1表达。
  3. FOXM1在METTL3的启动子中富集。
  4. APOA1或FOXM1敲低或METTL3过表达可逆转缺氧引起HSF中的纽蛋白、桩蛋白和α-SMA水平和细胞凋亡的升高以及胶原蛋白、I型、α1(COL1A1)水平和细胞增殖的减少。
  5. METTL3或YTH N6-甲基腺苷RNA结合蛋白F2(YTHDF2)敲低或APOA1过表达逆转了FOXM1敲低对纽蛋白、桩蛋白、α-SMA和COL1A1表达以及细胞增殖和凋亡的影响。
结论:
FOXM1通过抑制METTL3转录在提高APOA1和m6A甲基化水平,并通过减少YTHDF2识别的m6A甲基化转录本来增强APOA1 mRNA的稳定性和转录。