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NF-κB信号通过快速组装膜近端多蛋白超复合体驱动炎症反应，然而，这些组装体如何在单个细胞的三维内部实现时空组织，至今仍未得到表征。为此，我们采用智能序贯邻近连接分析（intelligent sequential proximity ligation assay，iseqPLA），对内源性NF-κB蛋白质-蛋白质相互作用进行分析，并通过旋转盘共聚焦显微镜成像及三维重建读取结果。每一个检测到的蛋白质-蛋白质邻近事件均由一个滚环扩增产物表示，而我们将共定位斑点的聚簇视为超复合体空间组织的度量。在NIH-3T3小鼠成纤维细胞、囊性纤维化（CF）患者来源的巨噬细胞与IMR-90人源成纤维细胞共培养体系，以及另一组经3D iseqPLA分析的健康供者和CF供者单核细胞-成纤维细胞共培养体系中，我们沿细胞因子作用时间进程追踪了超复合体解离、p65核转位以及负反馈的启动。研究得到三项发现：与二维投影相比，三维体积定量降低了核质比测量的方差；细胞外基质包被的选择会影响NF-κB响应细胞所占的比例；在CF模型中，CF气道条件培养基处理的巨噬细胞会放大邻近成纤维细胞中的旁分泌NF-κB信号。进一步地，基于经整理的转录组数据集进行微调的单细胞生成式预训练变换器（Generative Pretrained Transformer，scGPT）基础模型，将我们的NF-κB基因面板置于一个与炎症相关的特征空间中。综上，这些结果建立了一套三维空间互作组学工作流程，用于解析健康与疾病状态下超复合体的动态变化。
NFκB 信号通过快速组装膜近端多蛋白超复合体驱动炎症反应，然而，这些组装体如何在单个细胞的三维内部实现时空组织，迄今尚未得到表征。为此，我们采用智能序贯邻近连接分析（intelligent sequential proximity ligation assay，iseqPLA），结合旋转盘共聚焦显微镜和三维重建，对内源性 NFκB 蛋白质—蛋白质相互作用进行分析。每一个检测到的蛋白质—蛋白质邻近事件均由一个滚环扩增产物表示，我们将共定位斑点的聚集体作为超复合体空间组织的度量。在 NIH-3T3 小鼠成纤维细胞、囊性纤维化（CF）患者来源的巨噬细胞与 IMR-90 人成纤维细胞共培养体系，以及通过三维 iseqPLA 分析的另一组健康供者和 CF 供者单核细胞—成纤维细胞共培养体系中，我们沿细胞因子作用时间进程追踪了超复合体解离、p65 核转位和负反馈启动。研究得到三项发现：与二维投影相比，三维体积定量可降低核质比测量的方差；细胞外基质涂层的选择会影响 NFκB 应答细胞所占的比例；在 CF 模型中，CF 气道条件培养基处理的巨噬细胞会放大邻近成纤维细胞中的旁分泌 NFκB 信号。进一步地，在经过精选转录组数据集微调的单细胞生成式预训练变换器（Generative Pretrained Transformer，scGPT）基础模型中，我们的 NFκB 基因面板被定位于与炎症相关的特征空间内。综上，这些结果建立了一套三维空间互作组学工作流程，用于解析健康与疾病状态下超复合体的动态变化。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.14.751198v1?rss=1
🏷️ NF-κB信号通路 三维空间互作组学 单细胞分析 多蛋白超复合体 蛋白质相互作用 炎症信号