从星形胶质细胞中有效提取多核糖体将有助于未来发现翻译调控

doi:10.4103/NRR.NRR-D-24-00204

摘要/Abstract

摘要： https://orcid.org/0000-0002-3716-1540 (Orna Elroy-Stein)

Abstract: Translation regulation is an important layer of gene expression: Generation of genome-wide expression datasets at multi-omics levels in spatial, temporal, and cell-type resolution is essential for deciphering brain complexity. Regulation of gene expression is a highly dynamic process aiming at the production of precise levels of gene products to guarantee optimal cellular function, in response to physiological cues. Speedy advances in nextgeneration sequencing enabled the understanding of epigenomic and transcriptomic dynamic landscapes of different brain regions along development, aging, and disease progression. However, the correlation of the “transcriptome” with protein levels is poor because numerous mRNAs are subjected to manipulation of their translation efficiency, to warrant a favorable result under certain conditions. Hence, it is widely accepted that regulation at the translation level is a vital layer of gene expression. Quantification of actively translated mRNA populations (i.e., “translatome”) is a more reliable predictor of the “proteome” (Wang et al., 2020). Unfortunately, although translation regulation is becoming increasingly appreciated, the transcriptome data (generated by the evaluation of steadystate mRNA abundance) is still widely used as a single measure of gene expression, mainly due to technical reasons. One option to decipher the translatome is to utilize quantitative mass spectrometry for the assessment of newly synthesized polypeptide chains. Another option is to identify and quantify polyribosome-associated mRNAs by RNA sequencing. The latter is based on the understanding that in most cases, the association of an mRNA with more than a single ribosome (i.e., polyribosomes), refers to its status as actively translated.

. 从星形胶质细胞中有效提取多核糖体将有助于未来发现翻译调控[J]. 中国神经再生研究(英文版), 2025, 20(4): 1083-1084.

Orna Elroy-Stein. Effective extraction of polyribosomes from astrocytes enables future discoveries on translation regulation[J]. Neural Regeneration Research, 2025, 20(4): 1083-1084.

参考文献

引言

出版重点

《中国神经再生研究（英文版）》杂志为SCI、PubMed数据库收录的国际唯一一本专注神经再生领域研究的经同行评议的开放获取期刊，出版来自全球神经再生领域专业学者的前沿性基础研究及临床研究及转化医学、循证医学优秀的最新成果。

期刊出版来自于脑损伤与神经再生、脊髓损伤与神经再生、周围神经损伤与神经再生和神经退行性病与神经再生、神经影像与神经再生的相关研究。期刊关注神经损伤与再生过程中的轴突再生、突触生长、神经可塑性、神经修复和替代、神经移植等最新研究成果。尤其关注应用细胞治疗、基因治疗、生物因子治疗、药物治疗、手术治疗、康复治疗、物理疗法、组织工程、生物工程、生物材料、神经假体等干预性方法产生神经再生效果的相关研究。文章应清晰描述抑制神经元损伤、减轻神经元损伤的一系列变化，保护损伤神经元的过程、方法、程度与评价，突出从细胞分子水平以及分子生物学水平解释神经元损伤后以及预后再生的机制。

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讨论

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引言：

主体内容：

总结：

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（3）全文2000- 3000单词，包括参考文献，不需要图和表格，不需要摘要，出版后2个版面。

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参考文献：不超过 5条，采用Journal of Neuroscience格式。

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（2）需提前向编委会提交写作大纲，通过选题后，文章需在2个月内完成。

（3）全文2000- 3000单词，包括参考文献，不需要图和表格，不需要摘要，出版后2个版面。

（4）文章写作结构：

文题：不超过 90个字母，20个单词。

主体内容：

利益冲突：

参考文献：不超过 5条，采用Journal of Neuroscience格式。

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主体内容：

利益冲突：

参考文献：不超过 5条，采用Journal of Neuroscience格式。

文章快阅

延伸阅读

NRR：以色列特拉维夫大学Orna Elroy-Stein团队揭示大脑稳态的调控者星形胶质细胞中翻译调控的重要性

在空间、时间和细胞类型分辨率的多组学水平上生成全基因组表达数据集对于破译大脑的复杂性至关重要。基因表达的调节是一个高度动态的过程，旨在产生精确水平的基因产物，以保证最佳的细胞功能，以响应生理信号。新一代测序的快速发展能够了解不同大脑区域在发育、衰老和疾病进展过程中的表观基因组和转录组动态景观。“转录组”与蛋白质水平的相关性很差，因为许多 mRNA 的翻译效率受到操纵，以保证在某些条件下获得有利的结果。翻译水平的调控是基因表达的重要层。活跃翻译的 mRNA 群体的定量（即“翻译组”）是“蛋白质组”更可靠的预测因子。不幸的是，尽管翻译调控越来越受到重视，但“转录组”数据（通过评估稳态 mRNA 丰度生成）仍然被广泛用作基因表达的单一测量，这主要是由于技术原因。破译翻译组的一种选择是利用定量质谱法来评估新合成的多肽链。另一种选择是通过 RNA 测序来识别和量化多聚核糖体相关 mRNA。后者基于这样的理解：在大多数情况下，mRNA 与多个核糖体（即多核糖体）的关联指的是其状态为“主动翻译”。。

来自以色列特拉维夫大学Orna Elroy-Stein团队认为，首先，多核糖体组分中存在 Sec61ɑ，证实相当数量的多核糖体与细胞内膜结合，其中大部分可能是内质网膜，这与星形胶质细胞的分泌性质一致。鉴于星形胶质细胞的独特形态（包括高丰度的细胞内膜），数据也支持通过与各种其他细胞器的膜结合的核糖体对特定 mRNA 群体进行局部翻译的选择重多聚核糖体。其次，已知控制星形胶质细胞激活过程的促炎细胞因子会诱导 mRNA 丰度和/或翻译效率的变化，具体取决于激活过程中每个基因的功能。大多数基因通过下调或上调 mRNA 丰度做出反应，然后进行一致翻译。然而，约 30% 的基因仅通过翻译效率的变化做出反应。似乎每个特定基因集的表达策略取决于其编码的功能特性的紧迫性。因此，关键的翻译调控基因组编码核糖生成和氧化磷酸化（OXPHOS）的功能也就不足为奇了。预计在激活过程的早期需要产生额外的核糖体，以支持 mRNA 丰度增加的所有基因的一致翻译。预计星形胶质细胞通过提高OXPHOS基因组的翻译效率来准备高能量库，以保证基因表达的巨大变化，这是一个能源消耗成本高昂的过程。OXPHOS 基因翻译效率的提高是由 mRNA 丰度减少和 RPF 丰度增加的联合策略导致的。未来对各种生理信号作出反应的转录组/翻译组分析实验将有助于了解大脑稳态的调控者星形胶质细胞中翻译调控的重要性。

文章在《中国神经再生研究（英文版）》杂志2025年 4月 4 期发表。