AB5075 является клинически значимым изолятом многорезистентных микроорганизмов (MDR), представляющим серьезную терапевтическую проблему. Хотя колистин был вновь введен в качестве антибиотика последней инстанции против инфекций, вызванных многорезистентными грамотрицательными бактериями, быстрое возникновение резистентности к колистину угрожает его клиническому применению. В настоящем исследовании мы использовали систему редактирования генома на основе CRISPR-Cas9 для создания мутанта AB5075 Δ и выявили ранее недооцененную роль в модулировании чувствительности к колистину. Утрата функции значительно усилила гибель бактерий под воздействием колистина через несколько сопутствующих изменений, включая нарушение целостности мембраны, ослабление защитных механизмов против окислительного стресса и снижении активности механизмов выброса. Транскриптомный профилинг дополнительно показал, что удаление переменной формировало глобальные сети ответов на стресс, включая угнетение биосинтеза жирных кислот и пути детоксикации реактивных форм кислорода (ROS), наряду с изменениями в метаболизме metal и серы во время воздействия колистина. В совокупности, наши данные предполагают, что данный фактор может способствовать чувствительности к колистину и резистентности к колистину, а также предоставляют механистические сведения, которые могут способствовать разработке целевых стратегий для повышения эффективности колистина против MDR.
Краткое резюме
Исследование показывает, что нарушение определенных генов в штамме AB5075 усиливает чувствительность к колистину, антибиотика последней инстанции, и указывает на механизмы, которые могут быть использованы для улучшения его эффективности против многорезистентных бактерий.
Практический вывод
Полученные результаты могут помочь в разработке новых стратегий для повышения эффективности колистина в борьбе с многорезистентными инфекциями.
Ограничения
Исследование проводилось на клеточной культуре и требует дальнейших проверок на животных и клинических испытаниях для подтверждения полученных результатов.
Пациенты с раком находятся под значительно более высоким риском сепсиса, который связан с существенно увеличенной заболеваемостью и смертностью. Однако внутренние молекулярные механизмы, приводящие к восприимчивости к сепсису в этой группе высокого риска, остаются неясными. Глюкозозависимый белок 78 (GRP78), главный регулятор стресса эндоплазматического ретикулума, аномально экспрессируется в избытке и участвует в трансформации клеточной мембраны и экстрацеллюлярном выбросе, обусловленных микроокружением опухоли и противораковыми терапиями. На сегодняшний день ни одно клиническое когортное исследование не установило прямую причинно-следственную связь между дисрегуляцией GRP78 и исходами сепсиса или смертностью у пациентов с раком. Настоящий обзор, таким образом, в основном опирался на косвенные данные из in vitro исследований, моделей на животных и неклинических когорт с сепсисом. Несмотря на эти ограничения, данное исследование выдвинуло гипотезу, что дисрегуляция GRP78 может увеличивать восприимчивость к сепсису через два конвергентных механизма: i) содействие вторжению патогенов через GRP78 на поверхности клеток, который служит критическим корецептором для специфических вирусов и грибов Mucorales, и ii) координацию иммуносупрессии через секретированный GRP78, что снижает врожденные иммунные ответы. Прямые доказательства функции GRP78 на поверхности клеток в качестве рецептора для адгезии бактерий ограничены; его вклад в бактериальный сепсис, преобладающую клиническую форму, в основном косвенный и обусловлен воспалительной дисрегуляцией, нарушением фагоцитоза и разрушением барьеров. Настоящий обзор предоставил предварительную теоретическую основу для будущих исследований, касающихся восприимчивости к сепсису, опосредованной GRP78 у пациентов с раком, с гипотетическими последствиями для стратификации риска и целевых вмешательств, ожидая специализированной клинической валидации в онкологических когортных исследованиях.
Метилирование ДНК традиционно рассматривается как стабильная эпигенетическая модификация. Однако все больше данных свидетельствует о том, что окислительный и генотоксический стресс могут вызывать изменения метилирования в специфических локусах, которые модифицируют транскрипционные ответы. Вклад такой динамической регуляции в экспрессию сердечных генов при ишемии/реперфузии миокарда (ИРИ) остается до конца непонятным. Это исследование проверило, связаны ли изменения метилирования в области промотора с ремоделированием коннексина 43 (Cx43) при ИРИ. Самцам мышей C57BL/6 был проведен глобальный гипотермический I/R с использованием модели сердца, перфузируемого по Лангендорфу, с предварительной обработкой или без нее с помощью ингибитора ДНК-метилтрансферазы 5-азацитидина (5-Аза, 3 мкг/г массы тела, в/к). Метилирование промотора было проанализировано с помощью BSP и MSP, в то время как обогащение Dnmt1 было оценено с помощью иммуноосаждения хроматина. Экспрессия и локализация Cx43 были изучены с помощью qRT-PCR, вестерн-блоттинга и иммуннофлуоресценции, а также электрофизиологических и гистологических анализов. ИРИ была ассоциирована с повышением уровня Dnmt1 и его обогащением в ядре, что сопровождалось изменениями метилирования в выбранных CpG сайтах в исследуемой области промотора и транскрипционной репрессией. Эти изменения совпали со снижением экспрессии Cx43, изменением субклеточной локализации, нарушением электрической проводимости и повышенной предрасположенностью к аритмиям. Предварительная обработка 5-Аза частично ослабила метилирование промотора и сохранила экспрессию и локализацию Cx43 в процессе последующей ИРИ. Эти результаты поддерживают связь между обогащением Dnmt1, изменением метилирования CpG промотора и ремоделированием Cx43 при реперфузионном стрессе, что предполагает, что метилирование, связанное с эпигенетической регуляцией, может участвовать в транскрипционных реакциях Gja1 при ИРИ. Необходимы дальнейшие временные и геноспецифические валидации, чтобы установить кинетику и причинную специфичность этого пути.
Возбудитель чумы представляет собой постоянную угрозу глобальному здравоохранению из-за быстрой передачи и высокой смертности. Чтобы обеспечить быструю и полевую слежку, мы разработали высокоразрешающую, независимую от культуры, методику генотипирования для точной идентификации линий и подлиний. Мы собрали и проверили 25 канонических однонуклеотидных полиморфизмов (canSNPs), чтобы определить 24 глобальных линии, а также 12 регионально специфичных canSNP, отличающих 9 преобладающих подлиний, циркулирующих в Внутренней Монголии, Китай. Объединив ARMS-HANDS ПЦР с анализом кривой плавления в нескольких цветах, мы создали иерархический мультиплексный тест, способный одновременно генотипировать 37 canSNP в трех реакциях реального времени ПЦР. Система продемонстрировала высокую чувствительность (предел обнаружения: 50 копий генома на реакцию) и достигла 100% точности в двойной слепой оценке 166 штаммов. Интегрированная в портативное устройство "образец-в-результат", методика позволила провести прямую идентификацию линии из образцов печени инфицированных песчанок в течение 120 мин, точно обнаружив эпидемиологически важную подлинюю 2.MED3.1.4 в образцах, собранных в полевых условиях. Эта надежная и развертываемая платформа генотипирования устраняет основные ограничения современных усилий по слежке за чумой, предлагая трансформирующее решение для расследования вспышек в реальном времени и эпидемиологического мониторинга в условиях ограниченных ресурсов.
Гемоглобин (Hb) Бартс гидропс плода представляет собой серьёзную проблему общественного здравоохранения в Юго-Восточной Азии, особенно в Таиланде. Текущие стратегии скрининга нацелены на две самые распространённые делеции α-талассемии (-- и --). В данном исследовании мы разработали однотрубную мультиплексную реальную ПЦР для одновременного обнаружения четырёх клинически значимых делеции α-талассемии (--, --, -- и --). Метод был валиден с использованием 538 клинических образцов с разнообразными генотипами талассемии и сравнён с традиционной gap-PCR в качестве эталонного метода. Оценивались аналитические параметры, включая чувствительность, специфичность и предельное значение (LOD). Кроме того, клиническая полезность была оценена в 22 случаях пренатальной диагностики с риском Hb Бартса гидропса плода. В исследуемой когорте была продемонстрирована значительная генетическая гетерогенность, состоящая из 43 различных генотипов. Разработанный метод достиг 100% чувствительности и специфичности для всех целевых делеции, с полной согласованностью с результатами gap-PCR. Не было выявлено перекрестной реактивности с α-талассемией. Метод продемонстрировал высокую аналитическую чувствительность с LOD 9.76 × 10 нг на реакцию. В пренатальной диагностике все 22 фетальных генотипа были точно определены, включая пять случаев гомозиготной -- и один редкий составной гетерозиготный --/-- плод. Это исследование представляет собой быстрый, точный и экономически эффективный мультиплексный метод реальной ПЦР, способный обнаруживать как распространенные, так и редкие делеции α-талассемии в одной реакции. Метод демонстрирует высокий потенциал для внедрения в рутинные клинические лаборатории и массовый скрининг населения, что способствует улучшению превентивных мер и контролю тяжёлых синдромов талассемии в регионах с высокой предрасположенностью.
Рак легких является одной из ведущих причин рака и связанных с ним смертей во всем мире, что подчеркивает необходимость идентификации новых мишеней для улучшения раннего обнаружения, терапевтической эффективности и долгосрочных результатов для пациентов. Белок PDLIM2, обладающий PDZ и LIM доменами, является многофункциональным адаптерным белком, который играет роль в биологии рака, особенно в раке легких. Хотя PDLIM2 выполняет различные функции в различных типах рака, значительные клинические, генетические и экспериментальные данные последовательно подтверждают его роль в качестве супрессора опухолей при раке легких. Экспрессия PDLIM2 резко снижена в большинстве легочных опухолей, представляющих собой различные гистологические подтипы и стадии болезни, и его утрата сильно ассоциирована с плохим прогнозом. Механистически PDLIM2 функционирует как E3-убиквитинлигазa или усилитель убиквитинликазы для содействия деградации ключевых транскрипционных факторов, включая NF-κB/RelA и STAT3, тем самым сдерживая связанное с опухолью воспаление, пролиферацию, выживание, уклонение от иммунного ответа и метаболическую репрограммирование. Снижение уровня PDLIM2 при раке легких происходит через согласованные генетические и эпигенетические механизмы, включая утрату гетерозиготности на хромосоме 8p21, гиперметилирование промотора, деацетилирование гистонов и подавление транскрипции, вызванное окислительным стрессом. Функционально восстановление PDLIM2 подавляет рост легочных опухолей, повышает хемочувствительность и содействует противоопухолевому иммунитету, включая ответ на ингибиторы контрольных точек иммунного ответа. Кроме того, протуморальный механизм снижения PDLIM2 включает митохондриальную дисфункцию и накопление онкометаболитов, приводящих к активации сигнальной системы фактора, индуцируемого гипоксией-1α. В целом PDLIM2 становится все более важным как биомаркер и терапевтическая мишень для лечения рака легких.
Спинальная мышечная атрофия — это невромускулярное расстройство, в первую очередь вызванное мутациями в гене SMN1 (Survival of Motor Neuron 1). Он широко экспрессируется и кодирует белок, необходимый для сборки малых ядерных рибонуклеопротеинов, ключевых компонентов спlicing пре-мРНК. Белок SMN также участвует во многих других фундаментальных клеточных процессах, включая транспорт РНК, регуляцию динамики актиновых филаментов, транскрипцию и трансляцию. Хотя предложено множество гипотез для объяснения уязвимости моторных нейронов (МН) к недостатку SMN, точные механизмы, вовлеченные в этот процесс, остаются недостаточно понятыми. В этом исследовании мы использовали специфическую для нейронов РНК-интерференцию для угнетения D-типов МН или нейронов рецепторов прикосновения. Угнетение в нейронах рецепторов прикосновения вызвало различные дефекты в морфологии нейронных процессов. Наши результаты выявили выраженные нейрон-специфичные различия в чувствительности нейронов, предоставляя надежную основу для анализа механизмов, лежащащих в основе избирательной нейронной уязвимости моторных нейронов спинного мозга при спинальной мышечной атрофии.