大家好，今天跟大家分享一篇题为LKRSDH-dependent histone modifi cations of insulin-like peptide sites contribute toage-related circadian rhythm changes（胰岛素样肽位点的LKRSDH依赖性组蛋白修饰导致与年龄相关的昼夜节律变化）本文的主要目的是研究LKRSDH依赖性组蛋白修饰在年龄相关昼夜节律变化中的作用。为此，首先筛选了果蝇突变体，特别是与组蛋白甲基化调控相关的基因突变体，发现LKRSDH突变显著降低了老年果蝇的节律性。
01
研究背景
为了了解衰老对昼夜节律的影响，我们筛选了影响衰老过程中昼夜节律变化的因素。我们的研究结果表明，LKRSDH 突变显着降低了老年果蝇的节律性。RNA-seq 发现，由于 H3R17me2 和 H3K27me3 对转录的联合作用，LKRSDH 突变体中胰岛素样肽（dilps）显着增加。遗传证据表明，LKRSDH 通过 art4 和 dilps 调节与年龄相关的昼夜节律变化。
ChIP-seq 分析了具有 LKRSDH 突变的年轻和老年果蝇和对照中 H3R17me2 和 H3K27me3 组蛋白修饰的全基因组变化。结果揭示了H3R17me2和H3K27me3之间的相关性，强调了LKRSDH在衰老过程中调控基因表达和修饰水平的作用。
总体而言，我们的研究表明，dilps 位点的 LKRSDH 依赖性组蛋白修饰有助于与年龄相关的昼夜节律变化。该数据揭示了 LKRSDH 与 H3R17me2/H3K27me3 组蛋白修饰在衰老中的关系，为衰老研究提供了见解和基础参考。
见图一LKRSDH下调或过度表达导致昼夜节律缺陷。
图一
a 有节奏苍蝇和心律失常苍蝇的百分比（从左到右，条形表示n = 32、30、36、38、32、32、31、28、30、34、34、39、24、31、41、34、44和33个独立样本）。LKRSDHMB01942是 LKRSDH 纯合突变果蝇。显示了双侧费舍尔精确检验的 P 值，其中 **P < 0.01，***P < 0.001，****P < 0.0001。所有 P 值都列在补充数据 3 中。
b 有节奏的苍蝇的昼夜节律功率值，对应于（a）。数据以 SEM ±的平均值表示。表示来自未配对双尾学生 t 检验的 P 值，*P < 0.05，***P < 0.001。如果 P > 0.05，则不会在数字中显示。所有 P 值都列在补充数据 3 中。
c 节律性苍蝇和心律失常苍蝇的百分比（从左到右，条形表示 n = 36、31、41、32、31、26、29、28、30 和 37 个独立样本）。LKRSDHMB01942、UAS-dCas9/+ 和 LKRSDHMB01942， UAS-dCas9/ LKRSDH原厂;LKRSDH-Gal4 是 LKRSDH 杂合子突变果蝇。显示了来自双侧 Fisher 精确检验的 P 值，其中 ****P < 0.0001。所有 P 值都列在补充数据 3 中。
d 有节奏的苍蝇的昼夜节律功率值，对应于 （c）。数据以 SEM ±的平均值表示。表示来自未配对双尾学生 t 检验的 P 值，*P < 0.05。如果 P > 0.05，则不会在数字中显示。所有 P 值都列在补充数据 3 中。
e–s 使用 FISH 检测全装果蝇大脑中的 LKRSDH。在 ZT8 解剖了幼果蝇的头部。表达LKRSDH-Gal4的细胞以GFP为代表。比例尺 = 10 μm。箭头突出显示了 LKRSDH 和 GFP 的共定位。呈现的图像来自三个生物重复之一。t–v 使用LAS X软件测量了（g）、（p）和（s）面板样品中LKRSDH的GFP和FISH信号强度。上部的箭头显示测量的位置。源数据以源数据文件的形式提供。
见图二
LKRSDH在神经元和神经胶质细胞中的表达对于维持老年果蝇的昼夜节律是必要的。
图二
a–o LKRSDH 中 GFP 表示的 LKRSDHMB01942在同一组细胞中表达，这些细胞具有用 Elav 抗体标记的神经元或用 Repo 抗体标记的神经胶质细胞。年轻的LKRSDH负责人MB01942在 ZT8 处解剖。箭头突出显示了 LKRSDH 与神经元或神经胶质细胞的共定位。被矩形和圆形包围的细胞分别代表LKRSDH与神经胶质细胞和神经元的共定位。比例尺 = 10 μm。呈现的图像来自三个生物重复之一。p 节律性苍蝇和心律失常苍蝇的百分比（从左到右，条形表示 n = 30、31、32、31、28、30、28、28、29、31、44、21、31、24、31、41、22、26、28、26、27 和 27 个独立样本）。显示了来自双侧 Fisher 精确检验的 P 值，其中 *P < 0.05，***P < 0.001，****P < 0.0001。所有 P 值都列在补充数据 3 中。
q 节律性苍蝇和心律失常苍蝇的百分比（从左到右，条形表示 n = 36、27、42、38、32、26、30、30、34 和 41 个独立样本）。显示了来自双侧 Fisher 精确检验的 P 值，其中 ****P < 0.0001。所有 P 值都列在补充数据 3 中。r 节律性苍蝇和心律失常苍蝇的百分比（从左到右，条形代表 n = 32、27、42、36、37、30、30、30、42 和 34 个独立样本）。LKRSDHMB01942，UAS-dCas9/+， LKRSDHMB01942，UAS-dCas9/LKRSDH原厂;repo-Gal4/+ 和 LKRSDHMB01942，UAS-dCas9/LKRSDH原厂;nsyb-Gal4/+ 是 LKRSDH 杂合子突变果蝇。指示了来自双侧 Fisher 精确检验的 P 值，其中 ****P < 0.0001。所有 P 值都列在补充数据 3 中。源数据作为源数据文件提供。
见图三
Dilps是RNA-seq显示的LKRSDH的下游靶基因。
图三
a 不同类别中差异表达基因（DEG）（上调和下调）的数量。w 换 w1118L 代表 LKRSDHMB01942. 在ZT8收集了50个苍蝇头，用于RNA-seq。
b 对LKRSDH调控的基因或RNA-seq鉴定的衰老过程中改变的基因进行KEGG富集分析。通过调整后的单尾P值和该途径中的GeneRatio来测量KEGG富集。显示了p.adjust<为0.05的KEGG项。
c 九象限图显示了40d w共享DEG的改变趋势1118 v.s. 40d LKRSDHMB01942和 3D W1118 VS 40d W1118。
d 九象限图显示了共享 DEG 在 3d w 中的变化趋势1118 v.s. 3d LKRSDHMB01942和 3D W1118 VS 40d W1118. 源数据以源数据文件的形式提供。
见图四
dilps 的过度表达或敲除导致昼夜节律缺陷。
图四
a dilp2、dilp3、dilp5、LKRSDH 和 art4 的定量 RT-PCR。数据以 SEM ±的平均值表示。表示来自未配对双尾学生 t 检验的 P 值，其中 n.s.表示差异无显著，*P < 0.05，**P < 0.01，***P < 0.001，****P < 0.0001。所有 P 值都列在补充数据 3 中。n = 3 个生物学独立实验。
b 节律性苍蝇和心律失常苍蝇的百分比（从左到右，条形表示n = 32、32、32、31、31、30、27、24、28和29个独立样本）。显示了来自双侧 Fisher 精确检验的 P 值，其中 *P < 0.05，****P < 0.0001。所有 P 值都列在补充数据 3 中。
c 有节奏苍蝇和心律失常苍蝇的百分比（从左到右，条形表示 n = 31、37、26、26、38 和 28 个独立样本）。LKRSDHMB01942/+和 LKRSDHMB01942/+;蘸酱1-5KO/+是 LKRSDH 杂合子突变苍蝇。显示了来自双侧 Fisher 精确检验的 P 值，其中 ***P < 0.001。所有 P 值都列在补充数据 3 中。
d 节律性苍蝇和心律失常苍蝇的百分比（从左到右，条形表示 n = 28、27、32、37、37、32、27、46、33、58、26、31、30、33、27、30、28、29 和 32 个独立样本）。LKRSDHMB01942/+ ， LKRSDHMB01942/+;滴水21/+，LKRSDHMB01942/+;迪尔普31/+，LKRSDHMB01942/+;迪尔普51/+，LKRSDHMB01942/+;迪尔普31/蘸酱51是 LKRSDH 杂合子突变苍蝇。显示了来自双侧 Fisher 精确检验的 P 值，其中 *P < 0.05，**P < 0.01，***P < 0.001，****P < 0.0001。所有 P 值都列在补充数据 3 中。源数据以源数据文件的形式提供。
见图五
LKRSDH 通过 art4 调节昼夜节律。
图五
a 节律性苍蝇和心律失常苍蝇的百分比（从左到右，条形表示n = 38、34、46、30、44、27、35、29、48、35、35、29、30、25、27、37、32和34个独立样本）。显示了来自双侧 Fisher 精确检验的 P 值，其中 *P < 0.05，****P < 0.0001。所有 P 值都列在补充数据 3 中。
b 有节奏的苍蝇的昼夜节律功率值，对应于（a）。数据以 SEM ±的平均值表示。显示了来自未配对双尾学生 t 检验的 P 值，其中 *P < 0.05，**P < 0.01。如果 P > 0.05，则不会在数字中显示。所有 P 值都列在补充数据 3 中。
c 节律性苍蝇和心律失常苍蝇的百分比（从左到右，条形代表 n = 33、31、35、32、32、40、23、32、34 和 48 个独立样本）。LKRSDHMB01942/ + ;无人机系统-art4核酸酶/+ 和 LKRSDHMB01942/ + ;无人机系统-art4核酸酶/dilp5-Gal4 是 LKRSDH 杂合子突变果蝇。显示了来自双侧 Fisher 精确检验的 P 值，其中 *P < 0.05。所有 P 值都列在补充数据 3 中。
d 有节律的苍蝇的昼夜节律功率值，对应于 （c）。数据以 SEM ±平均值表示。显示来自未配对双尾学生 t 检验的 P 值，其中 ****P < 0.0001。如果 P > 0.05，则不会显示在图中。所有 P 值都列在补充数据 3 中。
e， f dilp2、dilp3 和 dilp5 的定量 RT-PCR。 数据以 SEM ±的平均值表示。显示来自未配对双尾学生 t 检验的 P 值，其中 ****P < 0.0001。所有 P 值都列在补充数据 3 中。n = 3 个生物独立实验。源数据作为源数据文件提供。
见图六
LKRSDH通过H3R17me2和H3K27me3调节dilps。
图六
a， b LKRSDH 调节组蛋白修饰 H3R17me2 和 H3K27me3 的动力学。对 H3R17me2 和 H3K27me3 进行蛋白质印迹分析，组蛋白 H3 作为上样对照。呈现的图像来自三个生物重复序列之一。
c 使用图像 J 测量 （a， b） 中蛋白质印迹的相对灰度值。数据以 SEM ±平均值表示。指示来自未配对双尾学生 t 检验的 P 值，其中 n.s.表示无显着差异，* 表示 p < 0.05，**p < 0.01，***p < 0.001。所有 P 值都列在补充数据 3 中。n = 3 个生物学独立实验。
d–i LKRSDH 在 LKRSDH 中由 GFP 表示MB01942在同一组细胞中表达，dlip5-Gal4 驱动的 Redstinger。比例尺 = 10 μm。LKRSDH 的头部MB01942/+ ;UAS-RedStinger/dilp5-Gal4 在 ZT8 处解剖。（d-f） 中的方形区域在 （g-i） 中扩大。箭头表示 LKRSDH 在表达 dlip5 的细胞中表达。呈现的图像来自三个生物重复序列之一。
j-m 对 dilp2、dilp3 和 dilp5 基因座的 ChIP 实验。n = 3 个生物学独立实验。j dilps 基因区域的示意图和用于 ChIP 分析的引物位置。引物分别位于 dilps 转录起点上游 1000 bp （−1000 ~ 0 bp） 和 dilps 转录起点下游 100 bp 以内 （0 ~ 100 bp）。弯曲的箭头表示转录起始位点。
k–m 两种组蛋白修饰 H3R17me2 和 H3K27me3 在 dilps 启动子和基因体上的倍数富集。数据以 SEM ±的平均值表示。表示来自未配对双尾学生 t 检验的 P 值，其中 n.s.表示无显着差异，*表示 p < 0.05，**p < 0.01，***p < 0.001，****p < 0.0001。所有 P 值都列在补充数据 3 中。源数据作为源数据文件提供。
02
研究结论
综上所述，我们发现在苍蝇头中，基因表达以及H3R17me2和H3K27me3水平在衰老过程中发生了变化。遗传证据还表明，dilp3和dilp5是衰老过程中LKRSDH突变表型的主要介质。更重要的是，我们的研究揭示了基因表达水平、H3R17me2 水平和 H3K27me3 水平在 LKRSDH 突变和衰老诱导的改变中存在相关性，突出了 LKRSDH 在介导衰老过程中的作用，这已被突变表型证明。
好了，今天的文献解读就到这儿来，我们下期再见！