LPS（脂多糖）刺激下人外周血单核细胞中的可变剪接及全局转录组变化

《BMC Immunology》：Alternative splicing and global transcriptome changes associated with LPS stimulation in human peripheral blood mononuclear cells

　　

摘要

背景

脂多糖（LPS）是革兰氏阴性菌细胞壁的主要成分，能够强烈激活先天免疫系统，是研究炎症反应的常用模型。尽管LPS刺激引起的转录反应已经被充分研究，但可变剪接（alternative splicing，AS）在这一反应中的作用仍很大程度上尚未被探索。通过对三名健康女性捐赠者的外周血单核细胞（Peripheral Blood Mononuclear Cells, PBMCs）进行深度RNA测序，我们评估了（1）全转录组的差异基因表达以及（2）LPS刺激下的可变剪接变化。

结果

我们的全局差异基因表达和通路影响分析发现了490个差异表达基因和46条显著受扰动的KEGG通路，这些结果再现了已知的LPS诱导的炎症反应，并确定了两条先前未发现的新信号通路（例如，囊泡运输中的SNARE相互作用和mRNA监控通路）。可变剪接分析显示，这种变化对与免疫相关的通路有重要影响，包括Toll样受体信号通路、PI3K/AKT信号通路以及促炎性巨噬细胞的极化。值得注意的是，我们发现了MyD88和TLR4等基因中的可变剪接事件，这些基因在终止炎症信号传导中起关键作用，同时还发现了长非编码RNA（如MALAT1、PVT1）的剪接现象，这些RNA可能在免疫反应中具有调控功能。

结论

这是首次对女性PBMCs在LPS刺激下的可变剪接进行全转录组范围内的研究。我们的研究结果表明，可变剪接是炎症反应中的一个基本调控机制，并为相关免疫性疾病（如感染、神经退行性疾病以及治疗的不良副作用）的治疗提供了潜在靶点。

背景

脂多糖（LPS）是革兰氏阴性菌细胞壁的主要成分，能够强烈激活先天免疫系统，是研究炎症反应的常用模型。尽管LPS刺激引起的转录反应已经被充分研究，但可变剪接（AS）在这一反应中的作用仍很大程度上尚未被探索。通过对三名健康女性捐赠者的外周血单核细胞（Peripheral Blood Mononuclear Cells, PBMCs）进行深度RNA测序，我们评估了（1）全转录组的差异基因表达以及（2）LPS刺激下的可变剪接变化。

结果

我们的全局差异基因表达和通路影响分析发现了490个差异表达基因和46条显著受扰动的KEGG通路，这些结果再现了已知的LPS诱导的炎症反应，并确定了两条先前未发现的新信号通路（例如，囊泡运输中的SNARE相互作用和mRNA监控通路）。可变剪接分析显示，这种变化对与免疫相关的通路有重要影响，包括Toll样受体信号通路、PI3K/AKT信号通路以及促炎性巨噬细胞的极化。值得注意的是，我们发现了MyD88和TLR4等基因中的可变剪接事件，这些基因在终止炎症信号传导中起关键作用，同时还发现了长非编码RNA（如MALAT1、PVT1）的剪接现象，这些RNA可能在免疫反应中具有调控功能。

结论

这是首次对女性PBMCs在LPS刺激下的可变剪接进行全转录组范围内的研究。我们的研究结果表明，可变剪接是炎症反应中的一个基本调控机制，并为相关免疫性疾病（如感染、神经退行性疾病以及治疗的不良副作用）的治疗提供了潜在靶点。