热休克因子2结合蛋白于1998年首次被发现以来,其生物功能不断被发现,包括其在精子发生、DNA双链断裂修复中的生物学作用被研究者一一揭示。随着内质网应激在肝脏疾病特别是在酒精性肝病、非酒精性脂肪肝病等肝脏疾病中的关键角色被研究者逐渐重视,对内质网应激的调控机制的研究需求也日益增长。在这一背景下,热休克因子2结合蛋白(HSF2BP)与细胞周期蛋白73(CDC73)的相互作用,以及它们在内质网应激中的调控作用,成为了新的研究热点。
今天小薇和小伙伴们共同学习一篇发表在《Cell Death and Disease》(IF=9.685)的文章。这篇文章实验步骤设计严谨缜密,其揭示了热休克因子2结合蛋白在内质网应激中的关键调节作用及在肝细胞中的保护机制,这篇高分的文章到底用了怎样创新的方法呢?跟小薇一起来揭秘吧~
1、该研究团队首次将HSF2BP定位为ER应激的潜在调节因子,通过转基因和敲除模型,证明了HSF2BP在减轻肝脏损伤和ER应激中的作用。
2、本研究研究采用了多种实验方法,包括化学结构分析、动物实验和人体实验等,通过分析人类肝脏移植样本,研究者进一步验证了HSF2BP在临床样本中的表达变化,增强了研究的临床相关性。
3、研究揭示了HSF2BP通过增加细胞质中CDC73的水平来抑制JNK信号通路,从而减轻ER应激,这一发现为理解肝脏疾病中的分子机制提供了新的视角。(ps:小薇提供科研指导服务,想了解实验设计、论文润色、思路复现等可以找小薇,小薇竭诚为您服务~)
题目:过表达 HSF2 结合蛋白通过调节 CDC73 在肝细胞中的亚细胞定位来抑制内质网应激
杂志:Cell Death and Disease
影响因子:IF=9.685
发表时间:2022年9月
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研究背景
内质网(ER)在细胞内蛋白质的合成、折叠和结构成熟过程中发挥着至关重要的作用。ER应激是由多种刺激引发的应激反应,这些刺激会破坏ER中蛋白质的折叠。ER应激与多种肝病有关,但目前还没有真正有效的方法来缓解ER应激。热休克因子2结合蛋白(HSF2BP)与精子发生、和乳腺癌相关蛋白 2相互作用修复大量细胞 DNA 双链断裂等生物学功能有关。CDC73主要位于细胞核内,参与细胞生长和分裂的基因转录,已有研究表明CDC73在ER应激调控中可能发挥作用,因此,探讨HSF2BP在内质网应激中的作用对肝病治疗具有重要意义。
研究思路
主要结果
1、HSF2BP可以减轻曲安奈德诱导的ER压力
构建肝细胞特异性过表达和基因敲除小鼠,与非转基因小鼠相比,HSF2BP转基因小鼠中曲安奈德导致的肝损伤较轻,在使用曲安奈德治疗后肝脏内质网溶解减少,HSF2BP转基因小鼠在使用他奈霉素治疗后,肝脏的ER应激相关蛋白减少。
2、HSF2BP过表达会使肝脏I/R损伤最小化
将肝细胞特异性 HSF2BP 过表达的转基因小鼠和非转基因小鼠暴露于肝脏 I/R 损伤中。根据H&E染色,非转基因小鼠表现出特征性的I/R诱导的肝损伤。根据定量分析,转基因小鼠肝I/R损伤后的肝坏死面积和组织学评分均低于非转基因小鼠。与非转基因小鼠相比,HSF2BP 的过表达与再灌注 24 小时后转基因小鼠血清 AST 和 ALT 的降低有关。与对照组相比,HSF2BP的过表达与TUNEL阳性细胞数量的减少有关。肝脏 I/R 后,转基因小鼠的裂解天冬酶3水平低于非转基因小鼠。
3、HSF2BP的过表达与肝I/R期间炎症反应的减少及ER应激减少有关。
通过免疫荧光染色评估肝脏CD3、Ly6G和CD11b水平。与肝脏I/R 后的对照组相比,HSE2BP的过表达与炎症细胞浸润 (CD3、Ly6G 和 CD11b 免疫荧光染色) 的减少有关 (p < 0.05)。HSF2BP转基因小鼠的炎症因子mRNA水平较低 (TNF-a、IL-1BIL-6、NLRP3、MCP-1、CXC-和NLRP3)。与对照组相比,HSF2BP 过表达小鼠的ER应激显著减轻,ER应激的特征是用透射电子显微镜观察到的ER破碎和解体HSF2BP过表达小鼠的ER应激相关蛋白 (GRP78、 PIRE1a、PDI和 CHOP) 的表达也有所减少。
4、HSF2BP的过表达与细胞质CDC73水平增加有关
研究使用了HSF2BP过表达小鼠和转染HSF2BP过表达慢病毒的 HL-7702 细胞。根据免疫沉淀实验,HSF2BP和CDC73在HSF2BP过表达小鼠中物理结合。HSF2BP 表达增加了细胞质中CDC73的水平,肝I/R后CDC73水平进一步增加。此外,免疫荧光染色显示CDC73主要位于转染Lv-HSF2BP或阴性对照慢病毒(Lv-NC)的 HL-7702细胞的细胞核中。H/R处理增加了HSF2BP过表达细胞的细胞质CDC73水平,而在转染Lv-NC的细胞中,H/R处理增加了细胞核CDC73的表达,增加的细胞质CDC73与细胞质中的HSF2BP共定位。这些发现与细胞质和细胞核 CDC73 水平的 Western 印迹分析结果一致。
5、HSF2BP对jnk信号激活有保护作用
分离HSF2BP转基因和非转基因小鼠的原代肝细胞,研究CDC73在HSF2BP相关的 JNK信号抑制中的作用。使用 siRNA 敲除 CDC73 可消除 H/R 处理后 HSF2BP 对 JNK 信号的抑制作用。CDC73RNAi也消除了HSF2BP对H/R诱导的ER应激的抑制作用。
文章小结
这项研究将研究重点放在肝病中新的位点HSF2BP中,探讨其与ER应激的作用。通过动物实验发现,肝脏HSF2BP的表达在曲安奈德诱导的ER应激中有所增加;HSF2BP在妥尼霉素诱导的ER应激中具有保肝作用;HSF2BP可防止I/R诱导的肝损伤、炎症、ER 应激和随后的JNK信号通路激活,这可能是通过CDC73亚细胞定位调控实现的。结果表明,HSF2BP是一种之前未被表征的ER应激调控因子,可能通过调控CDC73亚细胞定位发挥作用。学习了这篇文章,是不是发现临床中简单的想法再加上动物实验就可以发出高分的文章。如果你有一些想法却不知道如何展开实验,或者是想要量身定制实验方案,都可以来找小薇,无论是生信分析还是基础实验,各种创新性思路设计,小薇都可以帮你解忧哦~
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