秀丽隐杆线虫论文速递 【2024002】

Chen Lesnik, Rachel Kaletsky, Jasmine M. Ashraf, et al. 

期刊：Nature Metabolism

IF/JCR分区：20.8/Q1

文章研究了生殖衰老及线粒体功能损伤对卵母细胞质量下降的影响。通过分析线虫的线粒体蛋白组，作者发现支链氨基酸（BCAA）代谢途径酶的调节与卵母细胞质量的维持有关。BCAT-1酶的减少导致线虫繁殖期缩短、线粒体活性氧水平升高及线粒体定位改变，进而影响了卵母细胞质量。通过BCAT-1过表达和补充维生素B1可以延缓卵母细胞质量下降并延长繁殖期。

原文信息：Enhanced branched-chain amino acid metabolism improves age-related reproduction in C. elegans. DOI：10.1038/s42255-024-00996-y

关键词：Mitochondrial dysfunction, Oocyte, Branched-chain amino acid metabolism, BCAT-1 enzyme

Bar Manori, Alisa Vaknin, Pavla Vaňková, et al.

期刊：Nature Communications  

IF/JCR分区：16.6/Q1

纯化的胞内氯离子通道蛋白CLIC5能直接与细胞膜相互作用并诱导融合，表现为增加脂质体直径以及脂质体之间的脂质和内容物混合。此外，酸性pH值的增加促进了这种活性，这是CLICs转变为与膜相关构象的已知触发因素。增加疏水域间界面的暴露对这一过程至关重要。对保守的疏水性跨域界面残基的突变减弱了体外CLIC5的融合活性，且影响了秀丽隐杆线虫体内排泄通道的延展。

原文信息：Chloride intracellular channel (CLIC) proteins function as fusogens. DOI: 10.1038/s41467-024-46301-z

关键词：Membrane fusion, X-ray crystallography, Permeation and transport, Ion channels

Bianca Graziano, Lei Wang, Olivia R. White, et al.   

期刊：Neuron  

IF/JCR分区：16.2/Q1

作者通过综合运用电压、钙离子和GABA（γ-氨基丁酸）成像技术，光遗传学以及行为实验等方法，在秀丽线虫中首次揭示了胶质细胞的KCNQ通道通过调节L型电压门控Ca²⁺通道的功能，进而介导胶质细胞释放GABA，从而实现对神经元兴奋性的调控。不同的致病性KCNQ突变均会改变胶质细胞到神经元的GABA信号传导，而KCNQ神经元开放剂瑞替加滨对此具有挽救作用。

原文信息：Glial KCNQ K+ channels control neuronal output by regulating GABA release from glia in C. elegans. DOI：10.1016/j.neuron.2024.02.013

关键词：GABA, GABA sensor, KCNQ K+ channels, Glia, Pathogenic mutations, Retigabine, Voltage sensor

Huanliang Liu, Xiaochao Tan, Yu Wu, et al.

期刊：Science of the Total Environment  

IF/JCR分区：9.8/Q1

研究调查了秀丽线虫在长期暴露于低剂量环境污染物6-PPD醌（6-PPDQ）的情况下，可能引发的神经毒性及其潜在的作用机制。暴露于6-PPDQ会降低秀丽线虫的运动行为及感知行为。同时，6-PPDQ暴露显著损害了多巴胺能、谷氨酸能、5-羟色胺能和GABA能神经元的发育，并改变了神经传递相关基因的表达水平。作者研究表明，6-PPDQ通过扰乱神经递质的传递过程，进而引起神经毒性。

原文信息：Long-term exposure to 6-PPD quinone at environmentally relevant concentrations causes neurotoxicity by affecting dopaminergic, serotonergic, glutamatergic, and GABAergic neuronal systems in Caenorhabditis elegans. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.171291

关键词：6-PPDQ, Neuron damage, Neurotoxicity, Neurotransmission, Sensory perception behavior

Jayson J Smith, Seth R Taylor, Jacob A Blum, et al.

期刊：Cell Reports  

IF/JCR分区：8.8/Q1

作者绘制了秀丽线虫成虫的运动神经元（MNs）分子图谱，并建立了一个可搜索的数据库。13200个细胞的单细胞RNA测序显示，腹侧神经索MNs可分为29个分子上不同的亚类。这些亚类可以通过特定的神经肽或转录因子基因家族的表达编码来区分，在连接模式上显示出明显的差异。同时，同源域转录因子的组合编码能够简洁地描绘出线虫和小鼠成年运动神经元的多样性。研究揭示了成年运动神经元多样性的组织原则和保守的分子编码模式。

原文信息：A molecular atlas of adult C. elegans motor neurons reveals ancient diversity delineated by conserved transcription factor codes. DOI: 10.1016/j.celrep.2024.113857

关键词：Molecular diversity, Motor neurons, Neuropeptides, Single-cell RNA sequencing, Transcription factors

Sneha Ray, Pralaksha Gurung, R. Sean Manning, et al.

期刊：Cell Reports  

IF/JCR分区：8.8/Q1

单个胶质细胞与不同接触神经元之间的相互作用存在特异性。具体来说，秀丽线虫的化感器鞘状（AMsh）胶质细胞与12个神经元末端接触，在不同神经元周围形成不同的膜微域，其中在热感觉神经元AFD周围的微域定位了K/Cl转运蛋白KCC-3。该蛋白被转运到神经元接触区域，化学感觉神经元（非AFD）的远端纤毛会排斥KCC-3，从而将其限制到与AFD接触的胶质细胞膜微域内。异常的KCC-3定位会影响热感（AFD）和化感（非AFD）神经元的特性。作者认为这可能是一个广泛保守的神经胶质细胞机制，可调节跨多模态回路的信息处理。

原文信息：Neuron cilia restrain glial KCC-3 to a microdomain to regulate multisensory processing. DOI: 10.1016/j.celrep.2024.113844

关键词：AFD, KCC-3, Cell polarity, Cilia, Glia, Glial microdomain, Neuron-glia signaling, Sensory processing

Manolo U. Rios, Małgorzata A. Bagnucka , Bryan D. Ryder, et al.

期刊：Journal of Cell Biology

IF/JCR分区：7.8/Q1

细胞中心体的外层结构，称为中心粒周物质（PCM），可以组织微管进行有丝分裂纺锤体的组装。作者通过交联质谱（XL-MS）分析了PLK-1促进线虫有丝分裂过程中主要PCM支架蛋白SPD-5的多聚化。SPD-5在未组装状态下显示出许多分子内交联，PLK-1磷酸化后这些交联被消除。因此，磷酸化诱导了SPD-5的结构开放，为其组装做好了准备。SPD-5的多聚化是由多个分散的卷曲螺旋结构域之间的相互作用驱动的，对SPD-5中磷酸化区域（PReM）的结构分析显示了一个螺旋发夹，它能二聚化形成四聚体的卷曲螺旋。对这一结构和其他相互作用区域的突变导致了PCM组装缺陷，部分缺陷可以通过消除微管介导的作用力来挽救，表明PCM的组装和强度是相互依存的。

原文信息：Multivalent coiled-coil interactions enable full-scale centrosome assembly and strength. DOI：10.1083/jcb.202306142

关键词：Pericentriolar material, Multimerization, Cytoskeleton, Coiled-coil domain

Shiling Feng, Xiaoyan Xu, Xiao Li, et al. 

期刊：International Journal of Biological Macromolecules  

IF/JCR分区：8.2/Q1

赶黄草（也称扯根菜）是一种传统的苗药，主要用于治疗肝脏疾病。丁教授团队从赶黄草中提取了一种名为PCPP的酸性杂多糖，其平均分子量为14.96kDa，结构包括阿拉伯半乳糖和聚半乳糖醛酸片段。在三种模型（体外化学发光模型、细胞模型和体内秀丽线虫模型）中进行的抗氧化活性测定显示，PCPP具有清除ROS的能力，可以增强线虫氧化应激抵抗力并延长健康寿命。

原文信息：Structure elucidation and antioxidant activity of a polysaccharide from Penthorum chinense Pursh. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2024.130720

关键词：Healthspan-promoting, Penthorum chinense Pursh, PCPP

Zhan Cui, Lili Qu, Qingfu Zhang, et al.  

期刊：International Journal of Biological Macromolecules

IF/JCR分区：8.2/Q1

巴西苏木素（brazilin），又称苏枋精，是一种天然多酚，可抑制Aβ的生成，但其具备很高的毒性。刘教授团队设计并合成了巴西苏木素的衍生物Brazilin-7-2-butenoate （B-7-2-B），它可以有效抑制Aβ的聚集，减轻细胞毒性和氧化应激。在PC12细胞和线虫模型中均表现出了良好的保护作用，同时对线虫没有明显的毒性。综合评估，B-7-2-B具有作为治疗AD药物的潜力。

原文信息：Brazilin-7-2-butenoate inhibits amyloid β-protein aggregation, alleviates cytotoxicity, and protects Caenorhabditis elegans. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2024.130695

关键词：Aggregation, Alzheimer's disease, Amyloid β-protein, Brazilin

Jovana Curcic, Miroslav Dinic, Katarina Novovic, et al.

期刊：International Journal of Biological Macromolecules  

IF/JCR分区：8.2/Q1

这项研究描述了从嗜麦芽寡养单胞菌中获得的新型YtnP内酯酶，并探讨了其对多重耐药铜绿假单胞菌MMA83的抗病毒潜力。YtnP内酯酶属于金属-β-内酰胺酶家族，具有高热稳定性、适应广泛pH范围和无细胞毒性等优点。研究发现，YtnP内酯酶对多种N-酰基-高丝氨酸内酯（AHLs）具有活性，特别对长链AHLs更具选择性。此外，YtnP内酯酶能够抑制MMA83生物膜的形成，诱导生物膜分解，并减少细胞外毒力因子的产生。经YtnP内酯酶处理后，感染MMA83的线虫寿命得到延长。这些特性使YtnP内酯酶有望成为治疗多重耐药病原体感染的有效候选药物。

原文信息：A novel thermostable YtnP lactonase from Stenotrophomonas maltophilia inhibits Pseudomonas aeruginosa virulence in vitro and in vivo. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2024.130421

关键词：Antivirulence therapy, Lactonase, Pseudomonas aeruginosa

Yuan-Yuan Yong, Lu Yan, Bin-Ding Wang, et al. 

期刊：Phytomedicine

IF/JCR分区：7.9/Q1

研究探讨了铁死亡在阿尔茨海默病（AD）发病机制中的作用，并发现了苗药赶黄草的乙酸乙酯馏分（PEF）对铁死亡具有抑制作用。PEF能够减少ROS产生、脂质过氧化和细胞内铁积累，保护细胞免受H2O2诱导的细胞死亡、ROS生成及线粒体损伤。机理研究显示PEF对细胞内铁积累、GPX4和FSP1的表达和活性具有调节作用，改善了Aβ和Tau转基因秀丽线虫模型的瘫痪和运动迟缓，同时抑制铁死亡的产生。

原文信息：Penthorum chinense Pursh inhibits ferroptosis in cellular and Caenorhabditis elegans models of Alzheimer's disease. DOI: 10.1016/j.phymed.2024.155463

关键词：Alzheimerʼs disease, FSP1, Ferroptosis, GPX4, Penthorum chinense Pursh

Simon Okomo Aloo, Kaliyan Barathikannan, Deog-Hwan Oh.

期刊：Food Chemistry: X 

IF/JCR分区：6.1/Q1

作者对大麻籽（WHS）、发酵大麻籽（FWHS）、去壳大麻籽（DHS）和发酵去壳大麻籽（FDHS）乙醇提取物的毒性和酚类成分相关的生理效益进行了测试。所有样品对HepG2细胞均无毒性影响。FWHS在体外表现出最高的抑制脂肪酶活性（70.80%）和乙酰胆碱酯酶（AChE）（78.94%）的能力。在HepG2细胞中，FWHS表现出最强的减少ROS积累的能力。与未发酵的大麻籽相比，发酵的大麻籽在抗氧化、神经保护和抗脂肪方面表现出更强的潜力，对高糖饮食诱导的线虫的衰老具有对抗作用。HPLC和UHPLC-Q-TOF-MS/MS2酚类鉴定显示了大麻籽提取物中存在多种黄酮类、酚酸类、木脂素胺和苯胺类化合物。在这些多酚类化合物中，槲皮素、没食子酸和山奈酚表现出良好的抗氧化潜力，而N-反式-阿魏酰酪胺则表现出最高的抗脂肪酶潜力。该研究表明，富含多酚类的大麻籽具有强大的抗氧化和抗肥胖效果，并可能改善神经健康。

原文信息：Polyphenol-rich fermented hempseed ethanol extracts improve obesity, oxidative stress, and neural health in high-glucose diet-induced Caenorhabditis elegans. DOI: 10.1016/j.fochx.2024.101233

关键词：Fermentation, Neural health, Pediococcus acidilactici SRCM201591, Phenolic identification, Toxicity, UHPLC-Q-TOF-MS/MS²