PNAS|浙江大学曹雪涛等提出了上皮细胞内有一种自我保护机制,以抑制趋化因子和中性粒细胞介导的炎症

上皮细胞产生的趋化因子在病毒感染期间对中性粒细胞的招募很重要,其适当的调节对抑制炎症和减弱随后的组织损伤至关重要。通过分析病毒感染的小鼠肺上皮细胞的lncRNA表达谱,在Cxcl2基因位点上发现了一个可诱导的lncRNA,将其命名为lnc-Cxcl2,它可以在流感病毒感染期间以反馈方式抑制中性粒细胞介导的肺部炎症。

上皮细胞产生的趋化因子在病毒感染期间对中性粒细胞的招募很重要,其适当的调节对抑制炎症和减弱随后的组织损伤至关重要。在病毒感染和炎症期间,上皮细胞的长非编码RNAs(lncRNAs)、RNA结合蛋白的表达以及它们的功能相互作用仍有待充分了解。

2021年10月12日,来自浙江大学曹雪涛等研究团队在PNAS上在线发表了题为“Cis-acting lnc-Cxcl2 restrains neutrophil-mediated lung inflammation by inhibiting epithelial cell CXCL2 expression in virus infection”的研究论文,在Cxcl2基因位点上发现了一个可诱导的lncRNA,即lnc-Cxcl2,它可以选择性地抑制Cxcl2在小鼠肺上皮细胞中的表达,但在巨噬细胞中却没有。

趋化因子的产生和趋化因子介导的中性粒细胞招募对于消除入侵的病原体至关重要,同时也决定了感染的结果:平衡或炎症。已发现高水平的趋化因子和中性粒细胞招募与病毒感染的炎症组织损伤和胎儿结局密切相关,包括流感病毒感染和目前大流行的冠状病毒疾病2019(COVID-19)。此外,针对促炎症细胞因子、趋化因子或下游信号的产生的策略已显示出抑制COVID-19的炎症的潜力,提醒人们迫切需要更好地了解病毒性传染病中趋化因子的表达和调控机制。

招募中性粒细胞的趋化因子主要属于CXCL8家族,包括CXCL1、CXCL2和CXCL8(人类)。上皮细胞作为宿主和环境之间的屏障,在产生这些趋化因子方面起着重要作用,尤其是在呼吸道,上皮细胞是许多病原体的主要目标,包括流感病毒和冠状病毒。此外,最近描述的人类口腔粘膜细胞图谱将具有炎症特征的上皮细胞与口腔组织炎症期间增强的中性粒细胞招募联系起来。因此,及时和适当地调节上皮细胞中趋化因子的表达,对于防止炎症组织损伤同时防御入侵的病原体至关重要。然而,在宿主和病原体的相互作用中,特别是在肺部病毒感染期间,上皮细胞中趋化因子的负调控及其基本机制仍有待阐明。

长非编码RNAs(lncRNAs)可以在不同的生理和病理条件下对基因表达进行多层次的调节。LncRNAs根据其转录位点相对于目标位置的不同,可分为顺式作用和反式作用。顺式作用的lncRNAs作为局部效应因子调节其相邻基因的表达,许多共表达的相邻信使RNA(mRNA)-lncRNA对已被确认为具有正相关关系。然而,顺式作用的lncRNA是否参与上皮细胞中趋化因子表达的负调控以及它们在病毒诱导的炎症中的潜在功能仍有待研究。此外,RNA和RNA结合蛋白(RBPs)之间的相互作用已被证明在RNA介导的转录调节中起着关键作用。因此,想在肺上皮细胞中确定在趋化因子基因附近转录的顺式作用的lncRNA及其可能的互动RBPs,并试图证明它们在病毒感染引起的炎症中的功能。

通过分析病毒感染的小鼠肺上皮细胞的lncRNA表达谱,在Cxcl2基因位点上发现了一个可诱导的lncRNA,将其命名为lnc-Cxcl2,它可以在流感病毒感染期间以反馈方式抑制中性粒细胞介导的肺部炎症。顺式作用的lnc-Cxcl2与Cxcl2的启动子结合,并招募核糖核蛋白La来抑制肺上皮细胞中Cxcl2的转录。然而,还发现与小鼠lnc-Cxcl2的顺式作用不同,人lnc-CXCL2-4-1在流感病毒感染期间通过结合La抑制了人肺上皮细胞中包括趋化因子在内的多种细胞因子的表达。总之,研究结果揭示了在病毒感染期间抑制上皮细胞趋化因子表达和减弱肺部炎症的一种表观遗传学机制。

参考文献:

https://www.pnas.org/content/118/41/e2108276118

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