RNA M6 A Reader YTHDF2 ควบคุม NK Cell Antitumor และ Antiviral Immunity ตอนที่ 4
Feb 22, 2024
เป็นที่ทราบกันดีว่า YTHDF2 ทำหน้าที่เป็นเครื่องอ่าน m6A ซึ่งจดจำและผูก RNA ที่ประกอบด้วย m6A และควบคุมการเสื่อมสลายของการถอดเสียง m6A
จากนั้นเราดำเนินการ RNA immunoprecipitation (RIP) –seq โดยใช้แอนติบอดี YTHDF2 เพื่อทำแผนที่การถอดเสียงเป้าหมายที่ถูกผูกไว้โดย YTHDF2 ในเซลล์ NK ตำแหน่งการจับ YTHDF2- ได้รับการทำให้สมบูรณ์ในบริเวณลำดับการเข้ารหัสโปรตีนและ 39UTR (รูปที่ S5, E และ F)
การเชื่อมต่อระหว่างเครื่องอ่านและหน่วยความจำอยู่ใกล้กันมาก การอ่านเป็นวิธีที่ดีที่สุดวิธีหนึ่งในการพัฒนาทักษะความจำของเรา
เมื่อเราอ่าน สมองของเราต้องผ่านกระบวนการที่ซับซ้อน ขณะที่เราสแกนคำและแปลงคำให้เป็นความหมาย สมองของเรากำลังสร้างการเชื่อมต่อของเส้นประสาทใหม่ๆ อยู่ตลอดเวลา การเชื่อมต่อของเส้นประสาทเหล่านี้ประกอบขึ้นเป็นระบบหน่วยความจำของเราและช่วยให้เราจัดเก็บข้อมูลไว้ในหน่วยความจำระยะยาว
นอกจากนี้ การอ่านยังช่วยกระตุ้นจินตนาการและความคิดสร้างสรรค์ของเรา ซึ่งยังช่วยพัฒนาความจำของเราอีกด้วย เมื่อเราสร้างภาพและฉากต่างๆ ในจิตใจ สมองของเราจะมีส่วนร่วมอย่างแข็งขัน จึงมีการเชื่อมต่อของเส้นประสาทมากขึ้น ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการจดจำของเรา
ในที่สุด การอ่านยังช่วยเพิ่มสมาธิและสมาธิของเราอีกด้วย เมื่อเราเพ่งความสนใจไปที่การอ่าน สมองของเราจะออกกำลังกายซ้ำแล้วซ้ำเล่า ซึ่งทำให้ความจำของเราแข็งแกร่งขึ้น
โดยรวมแล้ว การอ่านสามารถส่งผลเชิงบวกอย่างมากต่อความจำของเรา ด้วยการปลูกฝังนิสัยการอ่านและกระตุ้นสมองของเราผ่านการอ่าน เราสามารถพัฒนาทักษะความจำของเราและเพลิดเพลินไปกับชีวิตที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นและน่าสนใจยิ่งขึ้น จะเห็นได้ว่าเราต้องปรับปรุงความจำ และ Cistanche Deserticola สามารถปรับปรุงความจำได้อย่างมาก เนื่องจาก Cistanche Deserticola เป็นยาแผนโบราณของจีนที่มีลักษณะพิเศษมากมาย หนึ่งในนั้นคือการปรับปรุงความจำ ประสิทธิภาพของ Cistanche Deserticola มาจากส่วนผสมออกฤทธิ์หลายชนิดที่มีอยู่ในนั้น รวมถึงกรดแทนนิก โพลีแซ็กคาไรด์ ฟลาโวนอยด์ไกลโคไซด์ ฯลฯ ส่วนผสมเหล่านี้สามารถส่งเสริมสุขภาพสมองได้ผ่านวิถีทางที่หลากหลาย
เราระบุจุดสูงสุดที่มีผลผูกพัน YTHDF2 3,951 รายการจากการถอดเสียง 1,290 รายการ ซึ่งตรวจพบ 426 รายการ (33%) ด้วยการเสริมสมรรถนะ m6A ที่มีนัยสำคัญ การวิเคราะห์การเพิ่มคุณค่า GO แสดงให้เห็นว่าการถอดเสียงเป้าหมาย 1,290 YTHDF2 ได้รับการเสริมสมรรถนะในการแปลโปรตีน การจับ RNA และการประกบ RNA (รูปที่ S5 G)
จากนั้นเราระบุการถอดเสียงเป้าหมายที่เป็นไปได้จากการถอดเสียงที่ทับซ้อนกันผ่าน RNA-seq, m6A-seq และ RIP-seq และพบว่าชุดของการถอดเสียง 29 รายการที่ถูกผูกไว้โดย YTHDF2 และทำเครื่องหมายด้วย m6A (ในทั้ง Ythdf2WT และ Ythdf2ΔNK เซลล์ NK) มีการแสดงออกที่แตกต่างกันระหว่างเซลล์ NK จาก Ythdf2WT และ Ythdf2ΔNK หนู (รูปที่ 7 G) ในหมู่พวกเขามีการถอดเสียง 12 รายการและการถอดเสียง 17 รายการถูกลดระดับในเซลล์ NK จากหนู Ythdf2ΔNK เมื่อเปรียบเทียบกับจาก Ythdf2WT NKcells (รูปที่ 7 G)
จากลักษณะการทำงานของเราของ YTHDF2 และการวิเคราะห์ GO จากข้อมูล RNA-seq การขาด Ythdf2 ส่งผลกระทบต่อการแบ่งเซลล์ NK และการแพร่กระจายซึ่งอาจเป็นไปได้โดยการอำนวยความสะดวกในการสลายตัว mRNA ของจุดตรวจวัฏจักรเซลล์หรือตัวควบคุมเชิงลบระหว่างการแบ่งเซลล์
ในบรรดาสำเนาที่ได้รับการควบคุม 12 รายการ มีรายงาน 3 รายการเพื่อควบคุมการแบ่งเซลล์หรือการแพร่กระจายในทางลบ รวมถึง Mdm2 (murine double minutes 2 [MDM2]; Frum et al., 2009; Giono และ Manfredi, 2007; Giono et al., 2017), Tardbp ( TAR โปรตีนที่จับกับ DNA 43 [TDP43]; Ayala et al., 2008; Sanna et al., 2020) และ Crebzf (ปัจจัยการถอดรหัส CREB/ATFBZIP; Hu et al., 2020; López-Mateo et al.,2012) โดยบอกว่าพวกมันเป็นเป้าหมายที่เป็นไปได้ของ YTHDF2 ในเซลล์ NK
สิ่งที่น่าสังเกตคือ พีค m6A เข้ากันได้ดีกับตำแหน่งการจับ YTHDF2- ที่ 39UTR ของ Mdm2 และ Tardbp และกับ 59UTR ของยีน Crebzf ดังที่แสดงโดย Integrative Genomics Viewer (รูปที่ 7 H)
RIP โดยใช้แอนติบอดี m6A หรือ YTHDF2 ต่อไปนี้ qPCR ยืนยันว่า Mdm2, Tardbp และ Crebzf เป็น m6Amethylated และเสริมสมรรถนะโดยส่วนใหญ่โดย YTHDF2 ในเซลล์ NK (รูปที่ 7, I และ J) รองรับข้อมูล m6A-seq และ RIP-seq ซึ่งบ่งชี้ว่าสิ่งเหล่านี้ ยีนสามตัวเป็นเป้าหมายที่เป็นไปได้ของเซลล์ YTHDF2 inNK
เพื่อตรวจสอบว่า YTHDF2 ควบคุมการแสดงออกของ Mdm2, Tardbp และ Crebzf ผ่านการมอดูเลตความเสถียรของ mRNA หรือไม่ เราได้วัดการย่อยสลาย mRNA ของเป้าหมายทั้งสามโดยการยับยั้งการถอดรหัสด้วย actinomycin D ใน NKcells จากหนู Ythdf2ΔNK และ Ythdf2WT
ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่า Mdm2 และ Tardbp แต่ไม่ใช่ Crebzf มีเซลล์ inNK ครึ่งชีวิตนานกว่าจาก Ythdf2ΔNK หนูเมื่อเปรียบเทียบกับหนูจาก Ythdf2WT (รูปที่ 7, K – M) แนะนำว่า Mdm2 และ Tardbpare ควบคุมโดยตรงโดย YTHDF2 ในเซลล์ NK
เรายืนยันว่าระดับโปรตีนของ MDM2 และ TDP43 ได้รับการควบคุมในเซลล์ NK จากหนู Ythdf2ΔNK (รูปที่ S5 H) เพื่อยืนยันเพิ่มเติมว่ายีนทั้งสองนี้เป็นเป้าหมายการทำงานของ YTHDF2 เราใช้ Mdm 2- หรือ Tardbp - siRNA เฉพาะเพื่อลดการแสดงออกของยีนทั้งสองในหลอดทดลอง (รูปที่ S5, I และ J)
จากนั้นเราเปรียบเทียบการเพิ่มจำนวนเซลล์และการอยู่รอดของเซลล์ Ythdf2ΔNKNK กับการไม่ล้มลงของ Mdm2 หรือ Tardbp เมื่อมี IL-15 ผลการวิจัยพบว่าการล้มลงของ Tardbp อย่างน้อยก็สามารถช่วยข้อบกพร่องในการเพิ่มจำนวนเซลล์และการอยู่รอดของเซลล์ในเซลล์ NK จากหนู Ythdf2ΔNK ได้บางส่วน (รูปที่ 7, N และ O)
อย่างไรก็ตาม การล้มลงของ Mdm2 ไม่มีผลช่วยเหลือ (รูปที่ S5, K และ L) ผลลัพธ์เหล่านี้บ่งชี้ว่า YTHDF2 ควบคุมการเพิ่มจำนวนและการแบ่งเซลล์ NK อย่างน้อยบางส่วนโดยการยับยั้งความเสถียรของ mRNA ของ Tardbp
การอภิปราย
ในการศึกษานี้ เรารายงานบทบาทหลายแง่มุมของ m6A เมทิลเลชันที่เป็นสื่อกลางของ YTHDF2- ในภูมิคุ้มกันของเซลล์ NK เราพบว่า YTHDF2 ซึ่งเป็นหนึ่งในผู้อ่านที่สำคัญที่สุดของการดัดแปลง m6A มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาสภาวะสมดุลของเซลล์ NK การสุกแก่ การอยู่รอดโดยอาศัยสื่อกลางของ IL-15 และการต่อต้านเนื้องอกและฤทธิ์ต้านไวรัส
นอกจากนี้เรายังระบุวงจรป้อนกลับเชิงบวกแบบใหม่ระหว่าง STAT5 และ YTHDF2 ซึ่งเป็นดาวน์สตรีมของ IL-15 ซึ่งมีส่วนช่วยในการทำงานเอฟเฟกต์และการอยู่รอดในเซลล์ NK ของเมาส์ การศึกษาของเราอธิบายบทบาททางชีววิทยาของ YTHDF2 หรือ m6A methylation โดยทั่วไปในภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดของเซลล์ NK มันเติมเต็มช่องว่างของความรู้ว่า YTHDF2 ควบคุมการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติต่อการเปลี่ยนแปลงของมะเร็งและการติดเชื้อไวรัสอย่างไร
การค้นพบของเรามอบทิศทางใหม่ในการควบคุมการต่อต้านเนื้องอกของเซลล์ NK และพัฒนาความเข้าใจของเราในการปรับเปลี่ยน m6A ในการสร้างภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติ โปรตีนตัวอ่าน m6A YTHDF2 ควบคุมความเสถียรของ mRNA เป้าหมาย (Du et al., 2016; Wang et al., 2014) การศึกษาจำนวนมากสนับสนุนผลกระทบในวงกว้างของ YTHDF2 ในกระบวนการทางชีวภาพต่างๆ
YTHDF2 ยับยั้งการขยายตัวของเซลล์เม็ดเลือดปกติและการต่ออายุด้วยตนเอง แต่ยังจำเป็นสำหรับการบำรุงรักษาเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดในระยะยาว (Li et al., 2018; Mapperley et al., 2021 Paris et al., 2019; Wang et al., 2018a) เมื่อเร็ว ๆ นี้ยีนนี้เกี่ยวข้องกับการยับยั้งการอักเสบระหว่างการติดเชื้อแบคทีเรีย (Wu et al., 2020a) มีการศึกษาบทบาทและกลไกของ YTHDF2 ในการพัฒนาเนื้องอกอย่างดี
YTHDF2 ส่งเสริมการพัฒนาเซลล์ต้นกำเนิดมะเร็งเม็ดเลือดขาวและการเริ่มต้นมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดไมอีลอยด์เฉียบพลัน (Paris et al.,2019) นอกจากมะเร็งเม็ดเลือดขาวแล้ว YTHDF2 ยังแสดงให้เห็นว่าส่งเสริมการพัฒนาของเนื้องอกที่เป็นของแข็ง รวมถึงมะเร็งต่อมลูกหมาก (Liet al., 2020), glioblastoma (Dixit et al., 2021) และมะเร็งเซลล์ตับ (Chen et al., 2018; Hou et al., 2019; Zhang et al.,2020) โดยการกำหนดเป้าหมายการถอดเสียงที่ดัดแปลงด้วย m6A ที่หลากหลาย เช่น ตัวระงับอาการแอสตูเมอร์ LHPP และ NKX3-1 (Li et al., 2020), IGFBP3(Dixit et al., 2021), OCT4 ( จาง และคณะ, 2020) และ SOCS2 (Chenet al., 2018)
แม้ว่า YTHDF2 จะมีบทบาทในการส่งเสริมการลุกลามของเนื้องอก แต่การศึกษาของเราเผยให้เห็นบทบาทที่เป็นประโยชน์ของ YTHDF2 ในการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันต่อเซลล์เนื้องอก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเซลล์ NK ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติต่อการติดเชื้อไวรัส และการเปลี่ยนแปลงของมะเร็ง
ดังนั้นการพัฒนาสารยับยั้ง YTHDF2 ในอนาคตเพื่อกำหนดเป้าหมายเซลล์เนื้องอกสำหรับการรักษาโรคมะเร็งควรดำเนินการด้วยความระมัดระวังเนื่องจากการยับยั้ง YTHDF2 อาจทำให้การตอบสนองต่อการต่อต้านเนื้องอกของโฮสต์โดยเซลล์ NK ลดลง ในทางกลับกัน การควบคุมฤทธิ์ต้านเนื้องอกของ YTHDF2 ในเซลล์ NK หรือเซลล์ภูมิคุ้มกันอื่น ๆ ควรคำนึงถึงผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นกับเซลล์มะเร็งโดยตรง การกำหนดเป้าหมายที่แตกต่างกันของ YTHDF2 ในเซลล์เนื้องอกและเซลล์ภูมิคุ้มกันควรเพิ่มฤทธิ์ต้านมะเร็งให้สูงสุด
For more information:1950477648nn@gmail.com
