10月封面聚焦：碳源转换新发现，蛋白质淀粉样结构的非典型遗传，细胞外囊泡递送胞内治疗蛋白新策略...

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41422-024-00985-6

厦门大学林圣彩院士课题组及张宸崧教授课题组在《Cell Research》上发表了一篇题为“AMPK targets PDZD8 to trigger carbon source shift from glucose to glutamine”的研究论文。

在血糖水平下降时，细胞需要从利用葡萄糖转变为其他营养物质，如脂肪酸和氨基酸，以维持能量平衡。AMPK在低葡萄糖条件下如何调节细胞代谢是本研究的目的。

研究团队发现AMPK磷酸化一种新底物PDZD8，在PDZD8的苏氨酸527位点（T527），促进PDZD8与谷氨酰胺酶1（GLS1）的相互作用和激活，GLS1是谷氨酰胺水解的限速酶。通过小鼠体内实验，揭示在禁食期间AMPK-PDZD8-GLS1轴会增强谷氨酰胺分解，这一过程优先于脂肪酸利用的增加。同样在巨噬细胞中，在低葡萄糖或急性脂多糖（LPS）处理下，谷氨酰胺分解反应增强。PDZD8-T527A突变减弱了LPS处理下小鼠巨噬细胞中促炎细胞因子的分泌。

这项研究提供了关于细胞如何在能量供应不足时调整其代谢途径的新见解，即AMPK-PDZD8-GLS1轴在低葡萄糖条件下会促进谷氨酰胺水解，并优先于脂肪酸利用之前。这一结论对理解代谢疾病和开发治疗策略有重要意义。

文中使用的Alpha Tubulin（货号：66031-1-Ig）、KGA/GAC抗体（货号：12855-1-AP）、TOM20抗体（货号：11802-1-AP）、PDK4抗体（货号：12949-1-AP）、CPT1B-specific抗体（货号：22170-1-AP）、PDH E1 Alpha抗体（货号：18068-1-AP），共6个抗体，均来源于Proteintech。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s43016-024-01044-4

浙江大学农学院娄永根教授团队在《Nature Food》上发表了题为“Identification and knockout of a herbivore susceptibility gene enhances planthopper resistance and increases rice yield”的研究论文。

稻飞虱（包括褐飞虱和白背飞虱）是水稻的主要害虫之一，它们通过吸食植物汁液、在植物组织中产卵和传播病毒，导致水稻产量下降。尽管植物和植食性昆虫之间共同进化出了复杂的互作机制，但关于植物感虫基因在害虫防治中的应用则很少。

研究团队通过转录组数据分析，鉴定了一个在易感水稻品种中受褐飞虱诱导表达的蛋白OsLRR2。OsLRR2与定位在水稻质膜上的SERK家族受体样激酶OsSERK1和OsSERK2相互作用，影响水稻的防御信号和生长发育。敲除OsLRR2显著减少了稻飞虱的侵害，并增强了自然生物防止（如吸引天敌），同时提升了水稻产量。

这些发现强调了OsLRR2的关键作用，并为害虫种群控制和水稻产量增加提供了一个有希望的途径。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41556-024-01494-9

多伦多大学Matthew Eroglu和W. Brent Derry团队在《Nature Cell Biology》上发表了题为“Noncanonical inheritance of phenotypic information by protein amyloids”的研究论文。

所有已知动物的可遗传表型信息都是通过核酸的直接遗传、其共价修饰或组蛋白修饰，调节相关基因组区域的表达。然而，许多家族性状和疾病不能归因于已知的可遗传分子因素。

研究发现某些淀粉样蛋白在野生型动物中稳定遗传，并影响后代性状。遗传和蛋白质组学分析表明，26S蛋白酶体及其保守的调节因子保证了可跨代遗传的淀粉样蛋白，从而实现正确的生殖细胞性别分化。因此，这些淀粉样结构的遗传会协调发育时间和模式，与环境相适应，从而赋予适应性。

这项研究揭示了一种新的遗传机制，即通过蛋白质淀粉样结构的非典型遗传，这可能对理解遗传特征和疾病的传递提供新的见解，并可能对开发新的治疗策略产生影响。

文中使用的V5-Trap® Magnetic Agarose，货号：v5tma，来源于Proteintech子品牌Chromotek。

原文链接：https://academic.oup.com/proteincell/article/15/10/724/7633651

中国科学技术大学刘森泉团队、程临钊团队、中国科学技术大学附属第一医院马丁团队在《Protein & Cell》杂志上发表了题为“Engineered extracellular vesicles enable high-efficient delivery of intracellular therapeutic proteins”的研究论文。

这项研究聚焦于开发一种新型的胞内蛋白质递送系统——IDEA，该平台通过工程化的细胞外囊泡（EVs）高效传递治疗性蛋白质以激活肿瘤免疫反应。传统EVs载荷富集方法中必须使用融合支架，可能影响蛋白质的稳定性和功能，而IDEA系统无需支架。

研究团队设计了一个基于Cre-loxP重组的报告基因系统，证实IDEA平台能够高效地将Cre重组酶递送到靶细胞中，激活DNA重组，导致GFP的表达。此外，团队还通过多个肿瘤模型初步证实递送cGAS蛋白可以激活STING信号通路，显著增强抗肿瘤免疫，并且当其与免疫检查点抑制剂联合使用时，进一步增强抗肿瘤的效果。

这项研究不仅提供了一种无需支架的新型蛋白质递送系统，还通过cGAS-STING信号通路激活抗肿瘤免疫反应，为癌症免疫治疗提供了新的策略。

文中使用的GAPDH（货号：10494-1-AP）和Beta Actin抗体（货号：66009-1-Ig），以及二抗均来源于Proteintech。

原文链接：https://doi.org/10.1084/jem.20231486

上海交通大学医学院的李文文团队和复旦大学附属肿瘤医院的夏凡团队合作在《Journal of Experimental Medicine》上发表了题为“Tumor cell-intrinsic Piezo2 drives radioresistance by impairing CD8⁺ T cell stemness maintenance”的研究论文。

研究团队发现，Piezo2作为一种机械力传感器，在肿瘤细胞中对放射治疗的响应中扮演着关键角色。在辐射后，肿瘤细胞中的Piezo2表达上调，而Piezo2的缺失能够增强放射治疗对肿瘤生长的抑制效果。这一现象背后的机制涉及到Piezo2对IL-15/JAK2/STAT1/IRF-1信号轴的调控，其中Piezo2的缺失导致IL-15表达的增加，进而激活肿瘤浸润性CD8⁺ T细胞，增强其抗肿瘤效应功能和干细胞特性。此外，Piezo2表达水平与直肠癌患者对放射治疗的敏感性及CD8⁺ T细胞的肿瘤浸润水平呈负相关，这表明Piezo2可能是预测放射治疗反应的一个潜在生物标志物。

这项研究揭示了Piezo2在肿瘤细胞内的作用，以及它如何通过调节IL-15/IL-15Rα轴来影响放射治疗的效果，为开发更有效的放射治疗联合疗法提供了理论基础。

文中使用的Lamin B1（货号：12987-1-AP）、Alpha Actin抗体（货号：23660-1-AP）和GAPDH抗体（货号：60004-1-Ig），均来源于Proteintech。

原文链接：https://doi.org/10.1038/s44321-024-00140-z

广东省器官医学重点实验室何晓顺、赵强和郭志勇教授团队合作在《EMBO Molecular Medicine》上发表了题为“Liver protects neuron viability and electrocortical activity in post-cardiac arrest brain injury”的研究论文。

脑损伤是心脏骤停（CA）患者死亡的主要原因。临床研究表明，心脏骤停后缺氧性肝炎（HH）或心脏骤停前的肝脏疾病与死亡率增加和神经恢复不良有关。

研究团队通过体内全脑缺血模型发现，肝脏缺血可能加剧了心脏骤停后的脑损伤。而脑NMP（离体脑常温机器灌注模型）回路中，加入一个功能正常的肝脏可以显著减少心脏骤停后的脑损伤，增加神经元的存活率，并改善皮层电活动。除此之外，团队还发现在有无肝脏缺血的情况下，大脑的转录组和代谢组都发生了显著变化。

该研究表明肝脏在心脏骤停后脑损伤的发展中起着重要作用，通过改善肝脏功能可能有助于保护大脑免受损伤。这些发现为心脏骤停后脑损伤的治疗提供了新的治疗方向。

文中使用的CD45（货号：60287-1-Ig）和NRF2抗体（货号：16396-1-AP），均来源于Proteintech。

原文链接：https://www.cell.com/current-biology/abstract/S0960-9822(24)01126-6

哈佛大学Nicholas W. Bellono团队和斯坦福大学David M. Kingsley团队合作在《Current Biology》上发表了题为“Evolution of novel sensory organs in fish with legs”的研究论文。

海鲂（Sea robins）俗称海中知更鸟，是一种适应于底栖生活的海洋鱼类，其六条长满刺的“腿”使它们非常擅长快速移动、挖掘和寻找猎物。

研究团队深入地研究了这种鱼腿的功能和独特遗传基础。团队观察到海鲂能够通过其腿部的感觉乳突，探测并挖掘出埋藏在沙子下的贝类或其他猎物，同时还对机械刺激和多种化学物质（包括氨基酸和其他味觉分子）有反应。

通过转录组学分析，团队发现了一种保守的味觉受体t1r3，它是鲂鱼腿发育的主要决定因素。

海鲂科鱼类的腿部感觉器官的发现不仅揭示了感觉器官演化的分子和细胞机制，还为理解动物行为的演化提供了新的视角。

文中使用的HA tag抗体，货号：51064-2-AP，来源于Proteintech。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41401-024-01296-7

哈尔滨医科大学的张荣团队、张明宇团队和许超千团队在《Acta Pharmaceutica Sinica》上发表了题为“CircNSD1 promotes cardiac fibrosis through targeting the miR-429-3p/SULF1/Wnt/β-catenin signaling pathway”的研究论文。

心脏纤维化是一种常见的心脏疾病并发症，是导致心脏结构重塑和心力衰竭的关键因素。circRNA是一类重要的心血管疾病调节因子，能够通过结合miRNA来调控基因表达和病理过程。

研究发现circNSD1在心脏纤维化模型中显著上调，敲低circNSD1可以减轻心脏纤维化，而沉默人类circNSD1可以抑制人类心脏成纤维细胞的增殖和胶原蛋白产生。circNSD1直接结合miR-429-3p，从而上调SULF1表达并激活Wnt/β-catenin信号通路，进一步加剧心脏纤维化。

这些发现表明circNSD1可能是治疗心脏纤维化及相关心脏疾病的新靶点。

文中使用的Fibronectin（货号：15613-1-AP）和Collagen Type III (N-terminal)抗体（货号：22734-1-AP），均来源于Proteintech。

原文链接：https://doi.org/10.1038/s44319-024-00204-8

来自印度普纳大学的Jomon Joseph团队在《EMBO reports》上发表了题为“Nup358 restricts ER-mitochondria connectivity by modulating mTORC2/Akt/GSK3β signalling”的研究论文。

线粒体接触位点（ERMCSs）在多种细胞过程中起着关键作用，包括钙离子稳态、能量代谢和自噬。在生长因子信号传导过程中，mTORC2/Akt信号轴被招募到ERMCSs上，并稳定这些接触位点。已知Akt底物GSK3β通过破坏VAPB-PTPIP51连接复合物，减少ER与线粒体的连接性。

研究者发现Nup358——一种在核孔复合体中发现的核孔蛋白，与ERMCSs密切关联。Nup358的耗竭导致mTORC2/Akt激活增强、GSK3β抑制和ERMCSs增加。

这篇文章揭示了Nup358在调节ER与线粒体相互作用中的新功能，并为理解细胞如何协调不同细胞器之间的功能提供了新的见解。

文中使用的VAPB（货号：66191-1-Ig）、PTPIP51抗体（货号：20641-1-AP）、Alpha Tubulin抗体（货号：66031-1-Ig）、GSK3B抗体（货号：22104-1-AP）、FIS1抗体（货号：66635-1-Ig）、SIN1抗体（货号：15463-1-AP）、BAP31抗体（货号：11200-1-AP），均来源于Proteintech。

原文链接：https://www.life-science-alliance.org/content/7/10/e202402708

来自耶鲁大学医学院的Engin Deniz团队和Sehime G Temel团队在《Life Science Alliance》上发表了题为“CC2D1A causes ciliopathy, intellectual disability, heterotaxy, renal dysplasia, and abnormal CSF flow”的研究论文。

智力和发育障碍是神经系统发育异常紧密关联，已发现超过1000个基因与智力和发育障碍相关。

研究团队在两个无亲缘关系家庭的四名患者中发现了CC2D1A的两个新变异，并利用多种模型系统（包括非洲爪蟾、果蝇和患者来源成纤维细胞）进行了功能分析。实验结果揭示了cc2d1a在多种纤毛组织中特异性表达，包括大脑的左右轴组织、表皮、前肾管、肾小管以及大脑的室管膜区。与这种表达模式一致的是，cc2d1a的缺失导致心脏异位、多囊肾和异常脑脊液循环，这些现象都与纤毛生长缺陷有关。有趣的是，团队分析大脑发育时发现，突变的蝌蚪只在中脑区域表现出脑脊液循环异常，表明局部脑脊液流动异常。此外，对患者成纤维细胞的分析证实了纤毛生成缺陷，进一步支持了这些观察结果。总的来说，这项研究通过建立CC2D1A在纤毛生成和脑脊液循环中的新的关键角色，为理解CC2D1A在发育和疾病中的作用提供了新的见解，并可能为治疗相关疾病提供新的策略。

文中使用的ARL13B抗体，货号：17711-1-AP，来源于Proteintech。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41390-024-03181-9

武汉大学口腔医院的蔡育团队在《Pediatric Research》上发表了题为“Endoplasmic reticulum stress is attenuated by glycolysis in lymphatic malformations”的研究论文。

淋巴管内皮细胞（HDLECs）在维持体液稳态和免疫反应中起着重要作用。淋巴管畸形（LM）是一种与淋巴管内皮细胞功能障碍相关的疾病。

团队通过用脂多糖（LPS）处理人类真皮淋巴管内皮细胞（HDLECs）诱导内质网（ER）应激，没有检测到细胞凋亡，但同时有明显的糖酵解标志物变化。敲低糖酵解的关键酶己糖激酶2可显著抑制HDLEC抵抗ER应激诱导的细胞凋亡的能力。此外，与正常皮肤相比，两种关键的ER应激相关标志物葡萄糖调节蛋白78(GRP78/BIP)和磷酸化蛋白激酶R样激酶 (p-PERK) 在LM的LEC中上调，这与病变状态相关。此外，过度激活的ER应激会抑制大鼠模型中的LM进展。

这些数据表明，糖酵解可以抵抗HDLEC中激活的ER应激，这是加速LM发育所必需的。

文中使用的ATF6（货号：66563-1-Ig）、Hexokinase 2抗体（货号：22029-1-AP）、GRP78/BIP抗体（货号：11587-1-AP）、IRE1抗体（货号：27528-1-AP），均来源于Proteintech。