生物分子凝聚体在免疫细胞命运中的作用
- Srikanth Kodali ORCID: orcid.org/0000-0001-9330-98801,2,3,4,
- Caroline M. Sands ORCID: orcid.org/0000-0002-3232-77161,2,3,4,
- Lei Guo5,6,
- Yun Huang ORCID: orcid.org/0000-0001-5950-91685,6 &
- Bruno Di Stefano ORCID: orcid.org/0000-0003-2532-30871,2,3,4
摘要
免疫细胞发育过程中的命运决定需要精确的时间变化的基因表达。证据表明，这些变化的动态调节与多种无膜核蛋白组装物（即生物分子凝聚体）的形成有关。这些凝聚体被认为通过局部和暂时集中DNA或RNA分子及其调控蛋白来协调决定命运的转录和转录后过程。研究表明，凝聚体的形成与确保免疫细胞正常发育的基因调控网络之间存在联系。相反，凝聚体失调与免疫细胞命运受损相关，包括衰老和恶性转化。本文综述了凝聚体组装与基因调控框架之间的潜在机制联系，这些框架控制着免疫系统的正常和病理发展。
引言
免疫细胞的命运决定是一个复杂的过程，涉及精确调控的基因表达变化。近年来的研究表明，生物分子凝聚体在这一过程中发挥了关键作用。这些凝聚体是由特定的蛋白质和核酸组成的无膜结构，能够在细胞内形成局部高浓度区域，从而促进或抑制特定的生化反应。在免疫细胞中，凝聚体不仅参与了基因表达的调控，还影响了细胞的命运决定，如分化、增殖和凋亡。
凝聚体在基因调控中的作用
生物分子凝聚体在基因调控中的作用主要体现在以下几个方面：
- 转录调控：凝聚体可以作为转录因子和其他调控蛋白的聚集平台，通过相分离机制集中这些因子，从而提高转录效率。例如，一些研究发现，凝聚体能够促进超级增强子调控基因的转录爆发。
- RNA代谢调控：凝聚体还可以调控RNA的加工、运输和降解。例如，P小体（P-bodies）是一类特殊的凝聚体，它们能够储存和降解未翻译的mRNA，从而影响基因表达水平。
- 染色质重塑：凝聚体通过相分离机制改变染色质的三维结构，影响基因的可及性。例如，某些凝聚体能够打开闭合的染色质区域，使特定基因更容易被转录激活。
凝聚体在免疫细胞命运中的作用
在免疫细胞发育过程中，生物分子凝聚体扮演了重要角色。它们不仅调控了免疫细胞的正常发育，还在病理状态下影响了细胞命运。具体来说：
- 正常免疫细胞命运：研究表明，凝聚体在正常免疫细胞命运决定中起着重要作用。例如，某些凝聚体能够促进造血干细胞的自我更新和分化，从而维持正常的造血功能。此外，凝聚体还参与了T细胞和B细胞的分化，确保这些细胞能够正确执行免疫功能。
- 病理免疫细胞命运：凝聚体失调与多种免疫相关疾病的发生密切相关。例如，在某些类型的白血病中，突变形式的核仁蛋白NPM1能够形成异常的凝聚体，这些凝聚体通过结合特定的染色质区域，维持癌基因的表达，从而促进白血病的发生和发展。此外，凝聚体失调还与免疫细胞衰老和恶性转化有关，这可能导致免疫功能下降和癌症的发生。
结论
生物分子凝聚体在免疫细胞命运决定中具有至关重要的作用。它们通过调控基因表达、RNA代谢和染色质结构，影响免疫细胞的正常发育和病理状态。未来的研究将进一步揭示这些凝聚体的具体机制，为开发新的治疗策略提供理论基础。
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