Čitalnik RNA M6 A YTHDF2 nadzoruje protitumorsko in protivirusno imunost celic NK 4. del

Dobro je znano, da YTHDF2 deluje kot čitalec m6A, ki prepozna in veže RNA, ki vsebujejo m6A, ter uravnava razgradnjo transkriptov m6A.
Nato smo izvedli RNA imunoprecipitacijo (RIP)–seq z uporabo protitelesa YTHDF2 za preslikavo ciljnih transkriptov, vezanih z YTHDF2 v celicah NK. Vezavna mesta YTHDF2- so bila obogatena v regiji sekvence, ki kodira beljakovine, in 39UTR (sl. S5, E in F).

Povezava med bralci in spominom je zelo tesna. Branje je eden najboljših načinov za izboljšanje spomina.

Ko beremo, gredo naši možgani skozi zapleten proces. Ko skeniramo besede in jih pretvarjamo v pomen, naši možgani nenehno ustvarjajo nove nevronske povezave. Te nevronske povezave sestavljajo naš spominski sistem in nam pomagajo shranjevati informacije v dolgoročni spomin.

Poleg tega branje spodbuja našo domišljijo in ustvarjalnost, kar pripomore tudi k boljšemu spominu. Ko v mislih gradimo slike in prizore, so naši možgani aktivno vključeni, zato se tvori več nevronskih povezav, kar krepi naše spominske sposobnosti.

Končno branje izboljša tudi našo osredotočenost in koncentracijo. Ko se osredotočamo na branje, naši možgani nenehno vadijo znova in znova, zaradi česar je naš spomin močnejši.

Na splošno lahko branje izjemno pozitivno vpliva na naš spomin. Z negovanjem navade branja in spodbujanjem naših možganov z branjem lahko izboljšamo spomin in uživamo v bogatejšem in zanimivejšem življenju. Vidimo, da moramo izboljšati spomin, in Cistanche deserticola lahko bistveno izboljša spomin, saj je Cistanche deserticola tradicionalno kitajsko zdravilno sredstvo, ki ima številne edinstvene učinke, eden od njih je izboljšanje spomina. Učinkovitost Cistanche deserticola izhaja iz več aktivnih sestavin, ki jih vsebuje, vključno s taninsko kislino, polisaharidi, flavonoidnimi glikozidi itd. Te sestavine lahko spodbujajo zdravje možganov na različne načine.

Kliknite spoznajte 10 načinov za izboljšanje spomina

Identificirali smo 3.951 potencialnih vrhov vezave YTHDF2 iz 1.290 transkriptov, od katerih je bilo 426 (33 %) odkritih s pomembno obogatitvijo m6A. Analiza obogatitve GO je pokazala, da je bilo 1290 ciljnih transkriptov YTHDF2 obogatenih s prevodom beljakovin, vezavo RNA in spajanjem RNA (slika S5 G).

Nato smo identificirali potencialne ciljne transkripte iz prekrivajočih se transkriptov prek RNA-seq, m6A-seq in RIP-seq in ugotovili, da je bil niz 29 transkriptov, vezanih z YTHDF2 in označenih z m6A (v celicah Ythdf2WT in Ythdf2ΔNK NK), različno izražen med celicami NK iz miši Ythdf2WT in Ythdf2ΔNK (slika 7 G). Med njimi je bilo 12 transkriptov reguliranih in 17 transkriptov znižanih v celicah NK iz miši Ythdf2ΔNK v primerjavi s tistimi iz celic NK Ythdf2WT (slika 7 G).

Na podlagi naše funkcionalne karakterizacije YTHDF2 in analize GO iz podatkov RNA-seq pomanjkanje Ythdf2 vpliva na delitev in proliferacijo celic NK, po možnosti z olajšanjem razgradnje mRNA kontrolnih točk celičnega cikla ali negativnih regulatorjev med celično delitvijo.

Med 12 povečano reguliranimi transkripti so poročali, da trije negativno uravnavajo celično delitev ali proliferacijo, vključno z Mdm2 (mišja dvojna minuta 2 [MDM2]; Frum et al., 2009; Giono in Manfredi, 2007; Giono et al., 2017), Tardbp ( TAR DNA-vezavni protein 43 [TDP43]; Ayala et al., 2008; Sanna et al., 2020) in Crebzf (transkripcijski faktor CREB/ATFBZIP; Hu et al., 2020; López-Mateo et al., 2012) , kar kaže, da so potencialne tarče YTHDF2 v celicah NK.

Omeniti je treba, da se vrhovi m6A dobro ujemajo z YTHDF2-veznimi mesti na 39UTR genov Mdm2 in Tardbp ter z 59UTR genov Crebzf, kot je prikazano v Integrative Genomics Viewer (slika 7 H).

RIP z uporabo protiteles m6A ali YTHDF2 po qPCR je potrdil, da so bili Mdm2, Tardbp in Crebzf res m6Ametilirani in obogateni pretežno z YTHDF2 v celicah NK (slika 7, I in J), kar podpira podatke m6A-seq in RIP-seq, ki kažejo, da so ti trije geni so potencialne tarče YTHDF2 v celicah NK.

Da bi raziskali, ali YTHDF2 uravnava ekspresijo Mdm2, Tardbp in Crebzf z moduliranjem stabilnosti mRNA, smo izmerili razgradnjo mRNA treh tarč z inhibicijo transkripcije z aktinomicinom D v celicah NK iz miši Ythdf2ΔNK in Ythdf2WT.

Rezultati so pokazali, da sta imela Mdm2 in Tardbp, vendar ne Crebzf, daljši razpolovni čas v celicah NK iz miši Ythdf2ΔNK v primerjavi s tistimi iz miši Ythdf2WT (slika 7, K–M), kar nakazuje, da sta Mdm2 in Tardbpare neposredno regulirana z YTHDF2 v celicah NK.

Z uporabo imunoblotinga smo potrdili, da so bile ravni beljakovin MDM2 in TDP43 povečane v celicah NK miši Ythdf2ΔNK (slika S5 H). Za nadaljnjo potrditev, da sta ta dva gena funkcionalni tarči YTHDF2, smo uporabili Mdm2- ali Tardbp -specifična siRNA za uničenje izražanja obeh genov in vitro (slika S5, I in J).

Nato smo primerjali celično proliferacijo in preživetje celic Ythdf2ΔNKNK z Mdm2 ali Tardbp brez uničenja v prisotnosti IL-15. Rezultati so pokazali, da bi lahko knockdown Tardbp vsaj delno rešil napako v celični proliferaciji in preživetju celic v NK celicah miši Ythdf2ΔNK (sl. 7, N in O).

Vendar pa knockdown Mdm2 ni imel nobenih rešilnih učinkov (slika S5, K in L). Ti rezultati kažejo, da YTHDF2 uravnava proliferacijo in delitev celic NK vsaj delno z zaviranjem stabilnosti mRNA Tardbp.

Diskusija

V tej študiji poročamo o večplastnih vlogah metilacije m6A, ki jo posreduje YTHDF2-, pri imunosti celic NK. Ugotovili smo, da je YTHDF2, eden najpomembnejših bralcev modifikacij m6A, ključnega pomena za vzdrževanje homeostaze celic NK, zorenje, preživetje, posredovano z IL-15, ter protitumorsko in protivirusno delovanje.

Identificirali smo tudi novo pozitivno povratno zanko med STAT5 in YTHDF2, nižje od IL-15, ki prispeva k efektorskim funkcijam in preživetju v mišjih celicah NK. Naša študija pojasnjuje biološko vlogo metilacije YTHDF2 ali m6A na splošno pri prirojeni imunosti NK celic. Zapolnjuje vrzel v znanju o tem, kako YTHDF2 uravnava prirojeni imunski odziv na maligno transformacijo in virusno okužbo.

Naše ugotovitve zagotavljajo novo smer za izkoriščanje protitumorske imunosti celic NK in hkrati napredujejo v našem razumevanju modifikacij m6A pri oblikovanju prirojene imunosti. Protein bralnika m6A YTHDF2 uravnava stabilnost ciljnih mRNA (Du et al., 2016; Wang et al., 2014). Številne študije so podprle širok vpliv YTHDF2 v različnih bioloških procesih.

YTHDF2 zavira normalno širjenje in samoobnavljanje hematopoetskih matičnih celic, vendar je potreben tudi za dolgoročno vzdrževanje hematopoetskih matičnih celic (Li et al., 2018; Mapperley et al., 2021 Paris et al., 2019; Wang et al., 2018a). V zadnjem času je ta gen vključen v zadrževanje vnetja med bakterijsko okužbo (Wu et al., 2020a). Vloga in mehanizem YTHDF2 pri razvoju tumorja sta bila dobro raziskana.

YTHDF2 spodbuja razvoj levkemičnih matičnih celic in začetek akutne mieloične levkemije (Paris et al., 2019). Poleg levkemije se je izkazalo, da YTHDF2 spodbuja razvoj solidnih tumorjev, vključno z rakom prostate (Liet al., 2020), glioblastomom (Dixit et al., 2021) in hepatocelularnim karcinomom (Chen et al., 2018; Hou et al., 2019; Zhang et al., 2020), s ciljanjem na različne m6A-modificirane transkripte, kot so tumorski supresorji LHPP in NKX3-1 (Li et al., 2020), IGFBP3 (Dixit et al., 2021), OCT4 ( Zhang in sod., 2020) in SOCS2 (Chenet sod., 2018).

Čeprav ima YTHDF2 pospeševalno vlogo pri napredovanju tumorja, naša študija razkriva koristno vlogo YTHDF2 pri imunskem odzivu na tumorske celice, zlasti v celicah NK, kar je ključna sestavina prirojene imunosti proti virusnim okužbam in maligni transformaciji.

Zato je treba prihodnji razvoj inhibitorjev YTHDF2 za ciljanje tumorskih celic za zdravljenje raka izvajati previdno, saj lahko inhibicija YTHDF2 poslabša protitumorski odziv gostitelja s celicami NK. Po drugi strani pa je treba pri izkoriščanju protitumorske aktivnosti YTHDF2 v celicah NK ali drugih imunskih celicah upoštevati njegov potencialni učinek, ki deluje neposredno na tumorske celice. Diferencialno ciljanje YTHDF2 v tumorskih celicah in imunskih celicah bi moralo povečati protitumorsko aktivnost.

For more information:1950477648nn@gmail.com