在巨细胞的炎症反应中,MAPK p38和NFκB的动态和组合编码
Stefanie Luecke1,2, Xiaolu Guo1,2, Katherine M Sheu1,2
1Department of Microbiology, Immunology, and Molecular Genetics (MIMG), University of California Los Angeles, Los Angeles, CA, 90095, USA.
免疫细胞使用信号通路动态来识别威胁. 这项研究表明,虽然p38信号区分刺激,但NFκB动态是编码信息的关键,联合途径分析突出了特定的免疫反应.
科学领域:
- 免疫学 免疫学 免疫学
- 细胞信号传输 细胞信号传输
- 系统生物学 系统生物学
背景情况:
- 巨细胞对于免疫反应至关重要,能够感知病原体并调节防御机制.
- 据认为,免疫反应中的刺激特异性涉及通过信号通路的组合和动态编码.
- 虽然已知核因子kappa B (NFκB) 动态编码刺激信息,但其他途径及其组合协调的作用仍然不太了解.
研究的目的:
- 为了研究NFκB和p38信号通路动态之间的相互作用在巨细胞刺激后.
- 确定这些动态如何促进刺激特异性和免疫反应基因表达.
- 探索这些信号通路中异质性的来源和后果.
主要方法:
- 使用活细胞显微镜来监测刺激巨细胞中的NFκB和p38动态.
- 使用信息理论和机器学习方法来分析信号动态和信息编码.
- 使用数学建模和单细胞RNA测序 (scRNAseq) 来研究途径异质性和基因表达变异性.
主要成果:
- p38的信号动态可以区分不同的刺激 (例如,TNF细胞因子与病原体相关的分子模式) 和剂量.
- 当两条路径一起分析时,p38动态对NFκB动态编码的信息做出了最小的贡献.
- NFκB和p38路径之间的异质性在很大程度上是无关联的,可能来自分支路径网络拓.
- 由NFκB和p38调节的基因在表达方面表现出高度的变异性和双模式性,如scRNAseq数据所观察到的.
结论:
- 免疫反应基因可能从解码信号动力学或组合学中获益,但不一定是两者兼而有之.
- 信号通路中的不相关异质性可以驱动显著的基因表达变异性.
- 组合信号传递,特别是NFκB和p38的相互作用,作为一种机制,将对这两种途径反应的炎症性细胞因子的表达限制在有限的细胞子集中.
更多相关视频
10:57NF-κB-dependent Luciferase Activation and Quantification of Gene Expression in Salmonella Infected Tissue Culture Cells
Published on: January 12, 2020
11:48Isolation Protocol of Mouse Monocyte-derived Dendritic Cells and Their Subsequent In Vitro Activation with Tumor Immune Complexes
Published on: May 31, 2018
相关概念视频
NF-κB-dependent Signaling Pathway
NF-κB-dependent Signaling Mechanism
The...
MAPK Signaling Cascades
Inflammatory Response
Inflammation can be triggered by various stimuli, such as impact, abrasion, chemical irritation, infections, and extreme hot or cold temperatures. These can damage cells and connective tissue fibers,...
Interactions Between Signaling Pathways
Convergence and divergence, and cross-talk between signaling pathways
Two distinct signaling pathways can converge on a single functional unit, which may either be a single protein or a complex of proteins. The response is either functionally distinct or synergistic between the two pathways but different from the response...
Inflammation
Intracellular Signaling Cascades
