编者按：碧云天从成立起就希望“服务生命科学，造福人民健康”。我们认为这一理念，需要密切关注科学前沿，更需要关注科学人。为此碧云天推出了“碧云天助我科研路”系列文章，希望能在这个栏目里为大家展示科学家真实的科研和心路历程，有经验、有得失。同时也希望能够提供一个内心交流平台，鼓励正在默默努力的各位。
今天作为第二期，我们很荣幸地邀请到来自中国医学科学院血液病医院（中国医学科学院血液学研究所）同时也是碧云天卓越启明星获奖者的申龙先生，他将就2021年发表在上Cell Metabolism的文章，与我们分享一下他的科研路。

大家好，我是申龙。现在于中国医学科学院血液病医院（中国医学科学院血液学研究所）担任副研究员。2021年4月1日，国际知名学术期刊在线发表了天津医科大学基础医学院余秋景和王霆组的最新研究成果“Serine Metabolism Antagonizes Antiviral Innate Immunity by Preventing ATP6V0d2-mediated YAP Lysosomal Degradation”。作为文章的独立一作，在此我与各位同行学者及师弟师妹们分享一下我们的研究成果与心得。

先天免疫是宿主抵御外界感染的第一道重要防线，抗病毒先天免疫如何受到宿主代谢活动的影响是一个有待研究的有趣问题。越来越多的证据表明，宿主的营养状况能影响抗病毒先天免疫应答。血清饥饿通过LATS1/2激酶失活YAP/TAZ，进而减弱YAP介导的TBK1抑制，促进干扰素IFN-β的阐述，最终减少病毒感染^[1]。一些研究表明宿主代谢酶和天然代谢产物，包括胆固醇和葡萄糖代谢网络，可以共同调控抗病毒先天免疫的激活^{[2, 3]}，但其他宿主代谢活动（如氨基酸代谢等）是否以及如何参与抗病毒先天免疫在很大程度上尚待阐明。我们首先检测了病毒感染后巨噬细胞中丝氨酸、甘氨酸、一碳代谢相关基因的变化水平，结合代谢组学研究，发现病毒感染能显著抑制丝氨酸从头合成相关基因表达及代谢物的产生^[4]。

丝氨酸作为一种非必需氨基酸，既可以从微环境中吸收，也可以利用糖酵解产生的3-PG通过磷酸甘油酸脱氢酶（PHGDH）的催化经一系列酶促反应产生。PHGDH 在肿瘤细胞中普遍表达水平较高，并因其促进肿瘤进展的功能而被认为是一个可能的癌基因。丝氨酸能促进一碳代谢(One-Carbon Metabolism)，一碳代谢通过一碳单位的转移而合成S-腺苷蛋氨酸（SAM）、甲酸盐和谷胱甘肽（GSH），进而形成相互连接的代谢网络。一碳代谢还通过合成谷胱甘肽或S-腺苷蛋氨酸介导组蛋白甲基化促进巨噬细胞IL-1β的表达。最近的研究表明，PHGDH 介导的丝氨酸从头合成(Serine Synthesis Pathway, SSP）是内皮细胞产生血红素所必需的^[5]。然而，丝氨酸代谢是否在抗病毒先天免疫中的作用尚不清楚。于是我们从丝氨酸代谢对宿主抗病毒先天免疫的影响这一角度展开。我们前期的研究发现，通过基因水平敲低PHGDH或用抑制剂CBR-5884抑制PHGDH活性，以及限制外源性丝氨酸和甘氨酸的摄取，均可以通过增强TBK1的活化促进p-IRF3入核，增加IFN-β介导的体内外抗病毒先天免疫。此外，有意思的是，IFN-β也可以部分抑制PHGDH的表达及丝氨酸的摄取。对丝氨酸代谢相关代谢物进行检测，发现只有外源性加入S-腺苷甲硫氨酸(SAM)可以抑制由丝氨酸代谢缺乏引起的IFN-β表达增加。SAM可由丝氨酸经一碳代谢产生，其作为甲基供体可以调控基因组蛋白的甲基化，进而调节不同功能基因的表达。

机制研究发现，病毒感染或丝氨酸代谢缺乏通过抑制SAM依赖的H3K27me3启动子位置的富集，增加了V-ATPase相关基因ATP6V0d2的表达。液泡型 H⁺-三磷酸腺苷酶(Vacuolar H⁺-ATPases, V-ATPases) 是依赖 ATP 的质子泵，由水解ATP 的外周V1 结构域和移位质子的完整结构域组成。V-ATPases定位于各种细胞膜上，以酸化细胞内的隔室，包括内小体和溶酶体。V-ATPase或其亚基ATP6V0d2 可调节包括蛋白质降解、病毒进入或消除细菌感染的多个复杂生物学过程。ATP6V0d2 还被证明在内体Toll like Receptor 激动剂诱导I 型IFN 的过程中发挥重要作用，而在胞质RNA 和DNA合成类似物诱导I 型IFN 中无明显作用^[6]。然而，ATP6V0d2在抗病毒免疫中的作用尚不清楚。YAP可以通过抑制IRF3活化进而抑制抗病毒免疫，我们发现胞内高水平的ATP6V0d2可以促进YAP的溶酶体降解，减轻YAP介导的TBK1-IRF3轴的阻滞，从而提高IFN-β的产生，增强宿主的抗病毒先天免疫。因此，我们的研究揭示了丝氨酸代谢基因PHGDH和关键代谢产物丝氨酸在抗病毒先天免疫中的作用，并提示调控丝氨酸代谢可以作为潜在的抗病毒感染的治疗策略。研究成果发表后，随即获得了Cell Metabolism杂志同期专题评论的高度评价，奥地利科学院分子医学研究中心Andreas Bergthaler教授评价说：“这一新的“代谢-表观免疫”调控机制扩展了我们对感染诱导的代谢重编程如何通过调控表观遗传来抵抗病毒的认识”^[7]。同时，应Cell Press杂志社邀请，我们撰写并在STAR Protocols发表了体内外检测抗病毒先天免疫的方法^[8]。

科研成果的产出离不开个人的勤奋、团队的合作、良好的科研环境，同时优质的实验试剂也是科研工作所必不可少的。实验过程中，我们使用了碧云天的细胞核蛋白与细胞浆蛋白抽提试剂盒（货号P0027）。依照碧云天详细的产品说明书，我们顺利提取了原代腹腔来源巨噬细胞的核蛋白，并成功检测到其中目的蛋白的表达。碧云天一直是我们信赖的品牌。质量稳定，价格实惠，产品说明书十分详尽，售后服务专业细致。感谢碧云天在科研路上的相伴，让我们可以更好的进行科研工作。科研路是艰苦的，坚持和努力是科研工作的必要条件，同时也要注意专业知识的积累和实验技能的掌握，质量稳定的实验试剂也是科学成功的助推器。感谢碧云天给我这次机会与大家分享我的科研成果与心得，也祝各位同行工作顺利，成果多多。

实验中使用碧云天的产品

此外，针对刚进入实验室的师弟师妹们经常会面临的困惑，比如如何掌握实验方法及技术?如何发表高分文章等等？ 我们特意线上采访了申龙老师，期望能替他们解答科研启蒙路上的困惑，以助于他们能更好地、也更有效率地叱咤实验室。

1.如何紧跟热门知识及技术趋势？
通过参与各种学术会议及讨论会，与各个领域专家学者进行沟通学习。同时密切关注相关领域文章发表情况，紧跟热门趋势，不断学习进步。
2.深入实验室之后，掌握了与自身课题相关的实验技能实验碰到了问题，结果不顺利时课题如何进行下去？如何渡过心理这道难关？ 实验过程中难免会遇到各种挫折，这时候要积极调整心态，与周围老师同学沟通学习，分析实验中潜在的问题并尝试解决。如果实在解决不了就适当的放弃，寻找替代方案。这段时间内心会比较焦虑，可以适当的放松休息，通过转移注意力的方式缓解焦躁情绪。
3.如何精准投稿，根据自己的文章选择合适的杂志投稿？
首先要对自己的研究有清晰的认识，根据研究方向和内容筛选适合的杂志；其次要勇于往上冲，可以先选择自认为非常优秀的杂志进行适当尝试，就算没有成功也能得到丰富的经验；最后要根据杂志要求对文章进行认真修改，多注意细节。 4.科研之外，学习其他哪方面的能力也是很有必要的？
我认为除科研之外，良好的心理调节能力和交流沟通能力也是很有必要的。科研总会遇到各种挫折，需要具有良好的心理调节能力来支撑我们不断的发现和解决问题；同时解决问题的过程需要向周围老师同学学习交流，这就需要良好的交流沟通能力。 5.做科研带给自己的最大收获和感悟？
做科研让我找到了自己的兴趣点。我认为做事情要有意义更要有兴趣，只有对一件事是因为兴趣而去做，才能在做的过程中感受到真正的快乐。

References：
[1] ZHANG Q, MENG F, CHEN S, et al. Hippo signalling governs cytosolic nucleic acid sensing through YAP/TAZ-mediated TBK1 blockade [J]. Nature cell biology, 2017, 19(4): 362-74. [2] XIAO J, LI W, ZHENG X, et al. Targeting 7-Dehydrocholesterol Reductase Integrates Cholesterol Metabolism and IRF3 Activation to Eliminate Infection [J]. Immunity, 2020, 52(1): 109-22 e6. [3] ZHANG W, WANG G, XU Z G, et al. Lactate Is a Natural Suppressor of RLR Signaling by Targeting MAVS [J]. Cell, 2019, 178(1): 176-89 e15. [4] LABUSCHAGNE C F, VAN DEN BROEK N J, MACKAY G M, et al. Serine, but not glycine, supports one-carbon metabolism and proliferation of cancer cells [J]. Cell reports, 2014, 7(4): 1248-58. [5] VANDEKEERE S, DUBOIS C, KALUCKA J, et al. Serine Synthesis via PHGDH Is Essential for Heme Production in Endothelial Cells [J]. Cell Metab, 2018, 28(4): 573-87 e13. [6] MURASE M, KAWASAKI T, HAKOZAKI R, et al. Intravesicular Acidification Regulates Lipopolysaccharide Inflammation and Tolerance through TLR4 Trafficking [J]. Journal of immunology, 2018, 200(8): 2798-808. [7] AGERER B, LERCHER A, BERGTHALER A. The serine's call: Suppressing interferon responses [J]. Cell metabolism, 2021, 33(5): 849-50. [8] SHEN L, SHAN X, HU P, et al. In vitro and in vivo evaluation of virus-induced innate immunity in mouse [J]. STAR protocols, 2021, 2(3): 100708.