总结2023年国自然中标项目，备战明年，有哪些研究热点可以蹭？

8月24日，国自然基金委发布《关于2023年国家自然科学基金集中接收申请项目评审结果的通告》，至此2023年的国自然竞赛落下帷幕！几家欢喜几家忧，不知道大家有没有中标呢🤐?

查阅相关中标题目，我们不难发现一些眼熟的关键词仍然在今年的竞赛中备受青睐，首当其冲非👉巨噬细胞无疑，延续免疫调控的火热，巨噬细胞具有强大的吞噬作用，能够调动机体的免疫防御、免疫自稳、免疫监视功能，对于肿瘤、心血管、自身免疫性疾病、感染性疾病、炎症性疾病中的作用，主要关注了巨噬细胞分化、极化、代谢重编程、脂噬、自噬、胞葬、焦亡、铁死亡等方向。

其次是👉线粒体功能研究，线粒体是细胞中制造能量的结细胞器，是细胞进行有氧呼吸的主要场所，被称为"发电站"。线粒体拥有自身的遗传物质和遗传体系，但其基因组大小有限，是一种半自主细胞器。除了为细胞供能外，线粒体还参与诸如细胞分化、细胞信息传递和细胞凋亡等过程，并拥有调控细胞生长和细胞周期的能力，研究者常关注的方向包括线粒体自噬、稳态、能量代谢、自噬、分裂相关的信号机制。

👉铁死亡这个机制也许大家并不陌生，但是近年申报数目节节攀升，2023年超过了500项标书立项，作为一种新型细胞死亡方式，铁死亡的研究深入到了各个系统例如神经系统、心血管系统、肿瘤、皮肤、呼吸系统等，不可忽略的是调控细胞铁死亡在促进肿瘤细胞死亡中的研究相当广泛。

除了上述热点之外，中性粒、肿瘤微环境、自噬、焦亡、凋亡、干细胞、m6A、外泌体、肠道菌群、内质网、非编码RNA、类器官、脂代谢、DNA甲基化、ICD、双硫死亡、衰老、组蛋白、铜死亡、乙酰化\乳酸化修饰、转录调控、泛素化等经典方向的立项数目亦不在少数，另外我们还发现了一些眼生的名词赫然在列且研究数量逐年升高，例如m5C、m7G修饰、中性粒细胞外捕网、可变剪切、超级增强子、相分离、合成致死、反馈环路、机器学习、人工智能、染色质重塑、糖基化等。

根据这些关键词，我们预测一下2024年能够继续领跑或者异军突起的方向有哪些呢，对于近五年来一直持续上涨的热点我们也进行了相关汇总，巨噬细胞、线粒体、免疫调控、炎症、自噬、分子修饰、细胞代谢等方向近几年中标数量不断攀升，预计这些方向仍然会是热门研究方向，那么该怎么开展相关研究呢，小编结合文献我们来做一些浅析，大家一起往下看吧🙆‍♀️~

1.巨噬细胞与肿瘤免疫治疗

1) YTHDF2 orchestrates tumor-associated macrophage reprogramming and controls antitumor immunity through CD8+ T cells.

来源：Nuture Immunology

肿瘤相关巨噬细胞TAM中的YTHDF2 缺陷通过将TAM重新编程为抗肿瘤表型并增加其抗原交叉呈递能力来抑制肿瘤生长，从而增强CD8 +T细胞介导的抗肿瘤免疫。YTHDF2 缺陷通过靶向干扰素-γ-STAT1信号传导促进TAM重编程。TAM中YTHDF2的表达受到IL-10-STAT3 信号传导的调节。使用 Toll 样受体 9 激动剂缀合的小干扰 RNA重编程 TAM 选择性靶向 TAM 中的YTHDF2，使其具有抗肿瘤表型，能够抑制肿瘤生长并增强PD-L1抗体治疗的功效。

2)TRAF3/STAT6 axis regulates macrophage polarization and tumor progression

来源：Cell Death And Differentiation

将肿瘤相关巨噬细胞 (TAM) 从 M2 表型转变为 M1 表型被认为是癌症治疗的有效策略。TRAF3 已知可调节 NF-κB 信号传导。TRAF3 的消除增加了巨噬细胞中 M1 标记物 iNOS、FGR 和 SLC4A7 的表达水平，同时下调了 M2 标记物 CD206、CD36 和 ABCC3 的表达水平。此外，TRAF3 缺陷增强了 LPS 诱导的 M1 并消除了 IL-4 诱导的巨噬细胞极化。

接下来，定量泛素组学分析表明，根据富集分析，在 2598 个蛋白质的 7618 个定量泛素化修饰位点中，IL-4 响应蛋白的泛素化修饰减少最为显着。STAT6（IL-4 响应蛋白的关键因子）、K450 和 K129 残基泛素化水平在 TRAF3 缺陷型巨噬细胞中显着降低。泛素化实验和荧光素酶实验表明TRAF3促进STAT6泛素化和转录活性。位点突变分析表明 STAT6 K450 位点泛素化在 TRAF3 介导的 STAT6 激活中发挥着至关重要的作用。

最后，B16 黑色素瘤小鼠模型证明骨髓 TRAF3 缺陷可抑制体内肿瘤生长和肺转移。总而言之，TRAF3 通过调节巨噬细胞中 STAT6 K450 泛素化在 M2 极化中发挥至关重要的作用。

2.线粒体自噬

1)TNFα/Miz1-positive feedback loop inhibits mitophagy in hepatocytes and propagates non-alcoholic steatohepatitis

来源：Journal Of Hepatology

通过 RNA 测序和液相色谱-质谱分析人类非酒精性脂肪性肝炎NASH和正常肝组织样本，确定肝细胞胞质蛋白 Myc 相互作用锌指蛋白 1 (Miz1) 作为 NASH 进展的潜在靶标。在肝细胞特异性 Miz1 敲除和腺相关病毒 8 型过表达小鼠中建立了西方饮食+果糖诱导的 NASH 模型。使用人 NASH 肝脏类器官来证实其机制，并使用免疫沉淀和质谱法来检测Miz1的互作蛋白。

结果：Miz1 在人类 NASH 的肝细胞中减少。Miz1 与过氧化还原蛋白 6 (PRDX6) 结合，将其保留在细胞质中，阻断其与线粒体 Parkin Cys431 的相互作用，并抑制 Parkin 介导的线粒体自噬。在 NASH 肝脏中，肝细胞 Miz1 的缺失会导致 PRDX6 介导的线粒体自噬抑制、肝细胞中功能失调的线粒体增加以及肝巨噬细胞产生促炎细胞因子（包括 TNFα）。至关重要的是，TNFα 产量的增加导致 E3 泛素化导致肝细胞 Miz1 进一步减少。这产生了 TNFα 介导的肝细胞 Miz1 降解的正反馈回路，导致 PRDX6 介导的肝细胞线粒体自噬抑制，肝细胞中功能失调的线粒体积累，巨噬细胞 TNFα 产量增加。

结论：现肝细胞Miz1通过其在线粒体自噬中的作用而成为NASH进展的抑制剂；一个正反馈循环被发现：TNFα 的产生会诱导胞质 Miz1 的降解，从而抑制线粒体自噬，从而导致巨噬细胞 TNFα 的产生增加。中断这种正反馈循环可能是抑制 NASH 进展的策略。

2)Melatonin attenuates sepsis-induced acute kidney injury by promoting mitophagy through SIRT3-mediated TFAM deacetylation

来源：Autophagy

越来越多的研究表明，褪黑激素是 SIRT3(sirtuin 3) 的有效激动剂，并能有效保护线粒体，这表明褪黑激素是治疗脓毒症引起的急性肾损伤 (SAKI) 的有前途的治疗药物。在本研究中，首先纳入48例脓毒症患者进行横断面分析，结果显示血浆褪黑激素水平与脓毒症患者肾小管上皮细胞线粒体损伤程度成反比，与急性肾损伤恢复成正比。在盲肠结扎和穿刺处理的小鼠动物模型以及LPS攻击的HK-2细胞的细胞模型中进一步探讨了外源性褪黑素对SAKI的影响及其机制。

结果表明，褪黑激素对 SAKI 进展的保护作用取决于 SIRT3 激活以及线粒体自噬通量。从机制上讲，通过 SIRT3 进行的 TFAM（转录因子 A，线粒体）-K154 位点脱乙酰对于 SAKI 上褪黑素增强的线粒体自噬通量是必不可少的。研究揭示了褪黑素作为 SIRT3 激动剂的一种先前未被认识的机制，为 SAKI 患者的治疗带来了希望。

3.细胞铁死亡

1)Ferroptosis surveillance independent of GPX4 and differentially regulated by sex hormone

来源：Cell

铁死亡是一种由铁依赖性磷脂过氧化驱动的细胞死亡过程，与多种疾病有关。有两种主要的抑制铁死亡的监视机制：一种由谷胱甘肽过氧化物酶 4 (GPX4) 介导，催化磷脂过氧化物的还原，另一种由酶（如 FSP1）介导，产生具有捕获自由基的抗氧化活性的代谢物。在这项研究中，通过全基因组 CRISPR 激活筛选，确定了磷脂修饰酶 MBOAT1 和 MBOAT2 作为铁死亡抑制剂。

MBOAT1/2 通过重塑细胞磷脂谱来抑制铁死亡，引人注目的是，它们的铁死亡监视功能独立于 GPX4 或 FSP1。MBOAT1 和 MBOAT2 分别受性激素受体（即雌激素受体 (ER) 和雄激素受体 (AR)）转录上调。ER或AR拮抗剂与铁死亡诱导的组合显着抑制ER+乳腺癌和AR+前列腺癌的生长，即使肿瘤对单药激素疗法有抗性。

2)Integration of AIEgens into covalent organic frameworks for pyroptosis and ferroptosis primed cancer immunotherapy

来源:Nature Communications

免疫原性程序性细胞死亡，例如焦亡和铁死亡，有效诱导急性炎症反应并增强抗肿瘤免疫力。然而，对能够触发焦亡和铁死亡的双诱导剂，特别是非金属诱导剂的探索仍然有限。基于AIEgen的基序构建共价有机框架 (COF-919)，作为焦亡和铁死亡的双重诱导剂，以实现有效的抗肿瘤免疫。

机理研究表明，COF-919 表现出更强的近红外光吸收、更低的能带能量和更长的寿命，有利于活性氧 (ROS) 的产生和光热转换，从而引发细胞焦亡。由于其良好的 ROS 产生能力，它可以上调细胞内脂质过氧化，导致谷胱甘肽耗竭、谷胱甘肽过氧化物酶 4 低表达并诱导铁死亡。此外，COF-919诱导焦亡和铁死亡，有效抑制肿瘤转移和复发，肿瘤生长抑制率超过90%，治愈率超过80%。

4.细胞能量代谢-脂质代谢

1)Targeting inhibition of prognosis-related lipid metabolism genes including CYP19A1 enhances immunotherapeutic response in colon cancer

来源：Journal Of Experimental & Clinical Cancer Research

背景：结肠癌中的脂质代谢重编程对肿瘤免疫微环境具有潜在影响，并与免疫治疗的反应相关。因此，本研究旨在开发脂质代谢相关预后风险评分（LMrisk），为结肠癌免疫治疗提供新的生物标志物和联合治疗策略。方法：筛选差异表达的脂质代谢相关基因（LMGs），包括细胞色素P450（CYP）19A1，构建TCGA结肠癌队列中的LMrisk。然后，LMrisk 在三个 GEO数据集中进行了验证。通过生物信息学分析研究LMrisk亚组之间免疫细胞浸润和免疫治疗反应的差异。

这些结果通过结肠癌细胞与外周血单核细胞的体外共培养、人结肠癌组织微阵列分析、多重免疫荧光染色和小鼠结肠癌异种移植模型得到证实。结果：选取CYP19A1、ALOXE3、FABP4、LRP2、SLCO1A2和PPARGC1A 6个LMG建立LMrisk。LMrisk 与巨噬细胞、癌相关成纤维细胞 (CAF)、内皮细胞的丰度以及免疫治疗反应的生物标志物水平呈正相关，包括程序性细胞死亡配体 1 (PD-L1) 表达、肿瘤突变负荷和微卫星不稳定性，但与CD8+T细胞浸润水平呈负相关。CYP19A1蛋白表达量是独立的预后因素，且与人结肠癌组织中PD-L1表达量呈正相关。

多重免疫荧光分析显示，CYP19A1蛋白表达与CD8+T细胞浸润呈负相关，但与肿瘤相关巨噬细胞、CAF和内皮细胞的水平呈正相关。重要的是，CYP19A1 抑制通过 GPR30-AKT 信号传导下调 PD-L1、IL-6 和 TGF-β 水平，从而增强体外共培养研究中 CD8+T 细胞介导的抗肿瘤免疫反应。来曲唑或 siRNA 抑制 CYP19A1 可增强 CD8+T 细胞的抗肿瘤免疫反应，诱导肿瘤血管正常化，并增强原位和皮下小鼠结肠癌模型中抗 PD-1 治疗的疗效。

结论：基于脂质代谢相关基因的风险模型可以预测结肠癌的预后和免疫治疗反应。CYP19A1 催化的雌激素生物合成通过 GPR30-AKT 信号传导上调 PD-L1、IL-6 和 TGF-β，从而促进血管异常并抑制 CD8+T 细胞功能。CYP19A1 抑制与 PD-1 阻断相结合代表了结肠癌免疫治疗的一种有前途的治疗策略。

2)Fatty acid elongation by ELOVL6 hampers remyelination by promoting inflammatory foam cell formation during demyelination

来源：PNAS

多发性硬化症（MS）的一个特征是中枢神经系统（CNS）内形成多个局灶性脱髓鞘病变。这些病变主要由吞噬细胞组成，在病变进展和再髓鞘化中起关键作用，因此在MS中代表了一个有希望的治疗靶点。我们最近发现，由硬脂酰辅酶A脱饱和酶-1产生的不饱和脂肪酸在去髓鞘过程中诱导炎症泡沫细胞形成。

这些脂肪酸由“极长链脂肪酸的延长”蛋白（ELOVLs）延长，生成一系列功能不同的脂质。ELOVLs的表达和活性在髓鞘诱导泡沫细胞中发生改变，特别是ELOVL6，一种将饱和和单不饱和的C16脂肪酸转化为C18物种的酶，被发现在体外和MS病变中的髓鞘吞噬吞噬细胞中上调。Elovl6的消耗通过激活S1P/PPARγ通路诱导了促进修复的吞噬细胞表型。

ELOVL6缺乏的泡沫巨噬细胞显示增强的ABCA1介导的脂质外排、神经营养因子的增加以及炎症介质表达的降低。ELOVL6阻碍了中枢神经系统的修复，因为ELOVL6在器官型脑切片培养和小鼠铜区模型中，ELOVL6缺失可以阻止脱髓鞘并促进再髓鞘形成。

5.自噬

1)Adipocyte autophagy limits gut inflammation by controlling oxylipin and IL-10

来源：EMBO Journal

脂质通过改变炎症细胞功能，通过其作为能量底物或脂质介质（如氧脂素）的功能，在炎症性疾病中发挥重要作用。自噬是一种限制炎症的溶酶体降解途径，已知会影响脂质的可用性，但是，其是否控制炎症仍有待探索。肠道炎症时内脏脂肪细胞会上调自噬，并且脂肪细胞特异性的自噬基因Atg7缺失会加剧炎症。虽然自噬减少了游离脂肪酸的脂肪分解释放，但脂肪细胞中主要脂肪分解酶Pnpla2/Atgl的损失并没有改变肠道炎症，从而排除了游离脂肪酸作为抗炎能量底物的可能性。

相反，Atg7 缺陷的脂肪组织表现出氧脂质失衡，这是由 NRF2 介导的 Ephx1 上调驱动的。这种转变减少了脂肪组织 IL-10 的分泌，而 IL-10 依赖于细胞色素 P450-EPHX 途径，并降低了IL-10的循环水平，从而加剧了肠道炎症。这些结果表明，通过细胞色素 P450-EPHX 途径对抗炎氧脂质的自噬依赖性调节，脂肪肠串扰被低估，表明脂肪组织对远处炎症的保护作用。

2)METTL3-mediated m6 A modification of circPRKAR1B promotes Crohn's colitis by inducing pyroptosis via autophagy inhibition

来源：Clinical and Translational Medicine

背景：circRNA 和 N6-甲基腺苷 (m6A) 甲基化在克罗恩病 (CD) 中的作用引起了广泛关注。因此，本研究旨在发现 circRNA 的 m6A 修饰如何促进 CD 进展。方法：该研究对四名 CD 患者和四名正常对照 (NC) 的结肠样本进行了circRNA 测序，以筛选失调的circRNA。进行定量实时聚合酶链反应（qRT-PCR）来验证候选circRNA表达并确定其与CD相关炎症指标的相关性。

除了研究m6A修饰在 circRNA 表达调节中的作用外，还进行了体内和体外研究，以检查circPRKAR1B在CD中的功能和途径。结果RNA-seq显示hsa_circ_0008039 (circPRKAR1B) 是上调最显着的circRNA，并被确定为进一步检查的候选circRNA。CD结肠组织中的相对circPRKAR1B表达显着上调，并且与CD相关炎症指标密切相关。circPRKAR1B的表达和功能受到类甲基转移酶 3 (METTL3)介导的 m6A 甲基化的调节。

体外研究表明，circPRKAR1B 促进由 NLRP3炎症小体（NLRP3；核苷酸结合寡聚化结构域、富含亮氨酸重复序列和含有吡啶结构域 3）介导的细胞焦亡，并通过与 RNA 结合蛋白 (RBP) SPTBN1（SPTBN1）相互作用来损害自噬；血影蛋白 β，非红细胞 1)。体内研究揭示了 si-circPRKAR1B 和 si-METTL3 对 IL-10 缺陷小鼠结肠炎模型的治疗作用。