“娟娟雙蛺蝶(die),宛轉(zhuan)飛花(hua)側”又到(dao)一年蝴(hu)(hu)蝶(die)忙,它們的(de)(de)(de)翩(pian)翩(pian)舞姿不僅(jin)妝點(dian)了夏天的(de)(de)(de)熱情,它們的(de)(de)(de)翅(chi)(chi)膀(bang)還有(you)可(ke)能是具有(you)臨(lin)床價值的(de)(de)(de)寶貴生物(wu)材(cai)料(liao)(liao)。南通大學顧曉松教授(shou)團隊在近日發(fa)表(biao)的(de)(de)(de)研究(jiu)成果中,以兩種(zhong)蝴(hu)(hu)蝶(die)翅(chi)(chi)膀(bang)作為神經移植材(cai)料(liao)(liao),探究(jiu)了具有(you)不同表(biao)面結(jie)(jie)構的(de)(de)(de)蝴(hu)(hu)蝶(die)翅(chi)(chi)膀(bang)對于施旺細胞(bao)生長(chang)模式的(de)(de)(de)影響機(ji)制。施旺細胞(bao)被接種(zhong)在 M.m. 蝴(hu)(hu)蝶(die)翅(chi)(chi)膀(bang)材(cai)料(liao)(liao)后,與細胞(bao)粘附,運動(dong)和生長(chang)等生物(wu)學事件(jian)相關通路被激(ji)活,并表(biao)現出有(you)規律的(de)(de)(de)生長(chang)模式,這表(biao)明 M.m. 蝴(hu)(hu)蝶(die)翅(chi)(chi)膀(bang)特殊的(de)(de)(de)表(biao)面結(jie)(jie)構可(ke)能有(you)助(zhu)于促(cu)進神經損(sun)傷的(de)(de)(de)再生。這篇文章發(fa)表(biao)在國際材(cai)料(liao)(liao)科學領域著名雜志《ACS NANO》(IF=13.709)上,其(qi)中的(de)(de)(de)轉(zhuan)錄(lu)組測序及生信分析(xi)服務由伯豪(hao)生物(wu)提供。
文章亮點
1. WGCNA 分析
為了(le)揭示施旺細胞在(zai)兩種蝴蝶(die)翅膀上產(chan)生不同生長(chang)行為的機制,文(wen)章應用(yong)加權(quan)共表(biao)達網(wang)絡(luo)分(fen)析(xi)(WGCNA),在(zai) M.m 組(zu)。中(zhong)鑒定了(le) 14 個(ge)共表(biao)達模塊,通過開展基(ji)(ji)于(yu)轉錄組(zu)的網(wang)絡(luo)分(fen)析(xi),找到了(le)關鍵的差異表(biao)達基(ji)(ji)因(yin)(DEGs)。
M. m. 蝶翅(chi)材料培(pei)養的細胞生長調控(kong)網絡
在接種后(hou)第 1 階段(0.5 小時 - 3 小時),M.m. 組中(zhong)的(de)上調(diao)基(ji)因(yin)主(zhu)要與(yu)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)粘(zhan)附(fu),細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)運動,信(xin)號轉(zhuan)導和(he)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)膜組分等相關,這與(yu)觀察到的(de)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)生長(chang)(chang)行(xing)為一致(zhi)。同時,模(mo)(mo)塊分析(xi)結果也表明(ming),接種后(hou)細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)早期活(huo)化的(de)生物學過程,包括溶(rong)酶體活(huo)動,因(yin)此,可以推測,溶(rong)酶體相關活(huo)動包括細(xi)(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)中(zhong)的(de)化合物轉(zhuan)運和(he) / 或信(xin)號轉(zhuan)導,是(shi)確定 M.m. 蝴蝶的(de)翅膀上 SC 生長(chang)(chang)模(mo)(mo)式的(de)關鍵因(yin)素。
Stage 1 (0.5 h to 3 h) 差異基因(yin)熱圖及 PPI 網絡圖
2. 轉錄因子(TF)調控網絡分析
為(wei)(wei)了(le)確(que)定(ding)觀察到的(de) DEGs 由哪些轉(zhuan)錄(lu)因(yin)(yin)子(TFs)調節,文(wen)章進行(xing)了(le)調控(kong)(kong)網(wang)絡(luo)推斷(duan)分析,幾個重要的(de) TFs,包括 Rela,Ccnd1,Hmga1,Htt 和(he) Crebbp 等,被(bei)指定(ding)為(wei)(wei)潛在的(de)調節因(yin)(yin)子。結果表明,在這些預(yu)測(ce)的(de)關鍵基因(yin)(yin)中(zhong),在不同生長階段的(de)調控(kong)(kong)中(zhong),反復出現的(de) Htt 引(yin)起了(le)作(zuo)者的(de)注(zhu)意(yi),并且,已知的(de) Htt 能夠在微管介(jie)導的(de)運輸(shu)和(he)囊泡功(gong)能中(zhong)具有重要作(zuo)用。
轉錄(lu)因子(zi) Htt 敲降后的(de)細胞表(biao)型
Htt 在 M.m 中顯著高表達(da),并且(qie)對于(yu) Htt 進(jin)行 RNAi 后,生(sheng)長在 M.m 翅材料上的(de)施旺細(xi)胞表現(xian)(xian)出無序生(sheng)長的(de)現(xian)(xian)象,表明 Htt 是(shi) M.m 移植材料促(cu)進(jin)神經損傷再生(sheng)的(de)關(guan)鍵(jian)調(diao)節因子。
實驗結論
M.m. 蝴(hu)蝶翅表(biao)面的(de)天然(ran)溝(gou)槽結構(gou)有利于施旺細胞的(de)生長,體(ti)內(nei)實驗表(biao)明(ming) M.m. 蝴(hu)蝶翅膀來(lai)源(yuan)的(de)材(cai)料用于神(shen)經移(yi)植,能夠激活(huo)失望細胞的(de)溶酶體(ti)活(huo)動(dong),促進坐骨神(shen)經損傷后再生,表(biao)明(ming)這種昆(kun)蟲材(cai)料可能是非常具有研究價值的(de)神(shen)經移(yi)植仿生材(cai)料。
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