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生命科学研究
2023年 27卷 2期
刊出日期：2023-04-30
遗传与发育
细胞与生理学
基础医学
生物信息学
遗传与发育
95
李韵璇, 陈 宇, 吴锦秋, 游诗琦, 李永青, 朱 平, 吴秀山, 江志钢, 王跃群
斑马鱼prkd1基因在心脏早期发育过程中的作用研究
为了探究蛋白激酶D (protein kinase D, PKD; 又名PRKD)家族典型成员prkd1基因对早期心脏发育的影响, 选用模式动物斑马鱼为研究对象, 设计了吗啉代反义寡核苷酸敲低实验。表型观察结果显示, prkd1基因敲低会导致斑马鱼心脏发育异常, 出现心包水肿、环化异常、心管线性化等畸形表型; 斑马鱼心率分析数据显示, 与野生型斑马鱼相比, prkd1基因的敲低会导致早期斑马鱼心率降低。利用转录组高通量测序技术对受精后3 d (3 days post fertilization, 3 dpf)的斑马鱼对照组和敲低prkd1组进行测序, 差异基因富集分析表明, prkd1的敲低与心脏相关信号通路如心肌细胞的肾上腺素信号通路等显著相关。进一步通过qRT-PCR对高通量测序结果进行验证, 并对早期心脏发育关键因子进行检测, 结果显示, 部分心血管相关基因显著下调, tbx5a、gata4等心脏调控关键基因同样显著下调。这些表明prkd1基因可能通过调控心脏发育相关信号通路以及心脏发育关键基因来影响早期心脏发育, 在早期心脏发育过程中发挥重要作用。
2023 Vol. 27 (2): 95-103 [
摘要
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104
刘 香, 朱 武, 余 平, 罗奇志, 王芙艳
贵州苗族人群MICA和MICB基因多态性及单倍型分析
为了探讨贵州苗族人群主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC)Ⅰ类链相关基因(MHC classⅠchain-related gene, MIC gene) MICA和MICB的分布特征, 以丰富基因数据库中相关信息, 进而研究某些疾病的遗传特征和进化史, 采用基于序列特异性引物的聚合酶链反应(PCR-sequence-specific primer, PCR-SSP)和基于序列分型的聚合酶链反应(PCR-sequence-based typing, PCR-SBT)检测150例中国贵州苗族人群外周血DNA样本, 分析该人群的MICA和MICB基因分布, 用卡方检验对MICA和MICB基因分布频率的差异进行评估。基因分型结果显示, 中国贵州苗族人群中MICA*019、MICA*045、MICA*008:04、MICA*002:01、MICA-A9、MICA-A4、MICB*005:02和MICB*002等位基因的频率显著高于其他等位基因。MICA和MICB等位基因的单倍型分析显示, MICA*019-MICB*005:02和MICA*008:04-MICB*005:02两种单倍型的分布频率较高, 分别为17.40%和16.30%。PCR-SSP和PCR-SBT分析显示, MICA*010与MICB*005:02、MICA*002:01与MICB*005:02以及MICA*009:01与MICB*005:02这3种MICA和MICB等位基因存在连锁不平衡(P<0.01)。上述结果表明, 中国贵州苗族人群MICA和MICB基因具有多态性且存在显著的连锁不平衡。本研究为中国少数民族MIC基因序列数据库提供了人群样本数据, 该数据为研究MICA和MICB基因在同种异体移植和疾病易感性中的可能作用提供了基础资料。
2023 Vol. 27 (2): 104-113 [
摘要
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细胞与生理学
114
杨 璐, 魏 翠, 李红兰, 徐 妍
人胎盘来源的间充质干细胞移植对递增负荷训练诱导的POI大鼠卵巢功能的影响
随着女性生育年龄的推迟, 30~39岁早发性卵巢功能不全(premature ovarian insufficiency, POI)患者的治疗需求增加。先前的研究证实, 不同组织来源的干细胞可以恢复POI小鼠的卵巢功能。本研究旨在探讨人胎盘间充质干细胞(human placenta-derived mesenchymal stem cell, hpMSC)移植治疗递增负荷训练诱导的POI的效果和潜在机制。首先, 采用为期9周的递增负荷跑台训练建立POI大鼠模型; 然后, 通过尾静脉注射给予hpMSC移植治疗; 最后, 通过激素水平和组织学分析评估卵巢功能, 利用hpMSC示踪、酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)、免疫印迹分析、免疫组织化学染色和实时荧光定量PCR评估损伤和修复的分子机制。结果显示, 移植后的hpMSC定植在卵巢间质; hpMSC移植增加了卵母细胞的端粒长度, 减少了氧化应激反应, 下调了Bax (Bcl-2-associated X protein)和胱天蛋白酶-3 (caspase-3)的蛋白质水平, 与此同时, 卵泡刺激素(follicle-stimulating hormone, FSH)的水平、FSH与黄体生成素(luteinizing hormone, LH)的比值(FSH/LH)下降, 各级卵泡数量增加。实验结果表明, hpMSC移植可以修复递增负荷训练诱导的POI大鼠的卵巢损伤, 改善卵巢功能。
2023 Vol. 27 (2): 114-127 [
摘要
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128
刘 聪, 邓宇宏, 刘选明, 林建中
过氧化氢酶在植物生长发育和胁迫响应中的功能研究进展
过氧化氢酶(catalase, CAT)作为过氧化氢(hydrogen peroxide, H2O2)的清除酶在植物生长发育和胁迫响应中扮演着十分重要的角色。CAT的功能受到严格调控, 其在正常条件下维持适当浓度的H2O2作为信号分子以保证植物的生长发育; 在胁迫下保持H2O2稳态以增强植物耐逆性。本文对近年来CAT在植物生长发育和胁迫响应中的功能研究进展予以综述, 特别是翻译后修饰和亚细胞定位对CAT功能的调控, 并对植物CAT的调控机理研究进行了展望。
2023 Vol. 27 (2): 128-138 [
摘要
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基础医学
139
傅青雯, 尤浩军, 雷 静
神经病理性疼痛发生机制的研究进展
神经病理性疼痛(neuropathic pain, NP)作为一种常见、难治的慢性疼痛, 由躯体感觉系统的损伤或疾病引起, 临床表现以自发痛和诱发痛为主, 给患者带来极大困扰。神经病理性疼痛相关机制尚未完全阐明, 目前被广泛接受的神经病理性疼痛产生和维持的机制主要是神经损伤引起外周敏化和中枢敏化。引起外周敏化的因素包括交感神经芽生引起相关离子通道改变的异位放电活动、外周炎性反应、非编码RNA相关基因转录失调及疼痛信号传导变化等; 诱发中枢敏化的因素除了相应炎症反应外, 还包括神经胶质细胞异常活化以及中枢神经系统功能变化。本文就神经损伤引起外周敏化和中枢敏化的因素作相应综述, 以期为神经病理性疼痛的基础研究及治疗提供新思路。
2023 Vol. 27 (2): 139-146 [
摘要
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147
马小莉, 包志贤, 袁 浩, 叶玉伟, 郑 亚, 王玉平, 姬 瑞
幽门螺杆菌感染的免疫应答及免疫逃逸机制研究进展
幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)是定植在人体胃黏膜的革兰氏阴性微需氧杆菌, 与慢性胃炎、消化性溃疡、胃黏膜相关淋巴组织淋巴瘤、胃肿瘤、胃息肉的发生发展明显相关。H. pylori侵入胃黏膜细胞会激活核因子κB信号通路, 诱导白介素(interleukin, IL)-8释放, 招募抗原提呈细胞(antigen-presenting cell, APC), 刺激宿主产生固有免疫及适应性免疫反应, 使其发挥抗H. pylori的作用。然而, H. pylori具有操纵和破坏宿主免疫系统的能力, 其不仅可通过修饰自身结构, 规避宿主免疫系统识别, 也能够抑制T、B淋巴细胞的增殖和成熟, 促进T细胞凋亡, 影响Th17/Treg的分化平衡, 诱导自身免疫耐受形成。此外, H. pylori还可通过摄取胆固醇, 破坏胃黏膜上皮细胞富含胆固醇的微域, 阻断γ干扰素(interferon-γ, IFN-γ)、IL-22及IL-6受体的组装, 抑制Th1细胞介导的免疫反应, 促进免疫逃逸。因此, 总结H. pylori感染后宿主所产生的免疫反应以及H. pylori规避免疫系统清除的具体机制, 可为H. pylori的临床防治提供参考。
2023 Vol. 27 (2): 147-154 [
摘要
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155
盛 月, 陆光琴, 刘纪实, 范亮亮, 柳 律
BHD综合征相关的肾肿瘤研究进展
BHD (Birt-Hogg-Dubé)综合征是一种以皮肤纤维瘤、肾肿瘤、肺囊肿和自发性气胸为主要临床表现的常染色体显性遗传疾病。它的诊断依赖特定的临床学表现、影像学特征及遗传学依据等多方面证据。抑癌基因卵巢滤泡激素(Folliculin, FLCN)突变是BHD综合征产生的最主要原因, FLCN与FLCN相互作用蛋白(FLCN-interacting protein, FNIP) 1和2以及AMP活化的蛋白激酶(adenosine monophosphate-activated protein kinase, AMPK)形成复合物, 通过调节哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin, mTOR)通路, 对BHD综合征的发生发展起重要作用。近年来研究发现, BHD综合征相关肾肿瘤与散发性肾肿瘤及其他遗传相关肾肿瘤存在明显区别。因此, 总结BHD综合征相关肾肿瘤的分子机制和病理学特征, 探讨BHD综合征相关肾肿瘤与散发性肾肿瘤及其他遗传相关肾肿瘤的区别, 将有助于BHD综合征相关肾肿瘤的临床诊断和鉴定, 以及开发出靶向治疗等除了外科手术以外的其他治疗方法。
2023 Vol. 27 (2): 155-161 [
摘要
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生物信息学
162
黄思沛, 黄德娅, 付连郭, 秦 余, 唐 婕, 吕思慧, 廖 海, 周嘉裕
拟南芥Hsp20基因家族的特征及其在干旱和盐胁迫下的表达分析
热激蛋白20 (heat shock protein 20, Hsp20)是植物响应非生物胁迫时广泛合成的一类功能蛋白质, 参与植物的抗逆过程。借助拟南芥基因组数据库, 利用生物信息学方法分析Hsp20基因家族。HMMER搜索和蛋白质的理化性质分析表明, 拟南芥至少含有30个Hsp20基因, 其编码蛋白的分子质量为14.6~41.4 kD, 且均含有α-晶状体蛋白结构域。系统发育分析表明, 在30个拟南芥Hsp20成员中, 22个归属于12个不同的亚家族, 其余8个归于未知分类, 可能为Hsp20类蛋白质(Hsp20-like)。共线性分析表明, 片段复制与串联复制是Hsp20成员的主要扩增事件, 大部分Hsp20不含或只含1个内含子。MEME分析结果表明, 基序1、2、9是Hsp20共有的保守基序。转录组分析提示, 15个Hsp20的表达水平在干旱和(或)盐胁迫后出现了上调, 该结果得到了qRT-PCR实验的验证。以上结果为人们进一步探究Hsp20基因的生物学功能提供了理论依据。
2023 Vol. 27 (2): 162-169 [
摘要
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170
袁美莉, 李 妍, 赵 亮
多数据库联合探究TEKT2在卵巢癌中的作用
为了探讨筑丝蛋白2 (tektin 2, TEKT2)在卵巢癌(ovarian cancer, OV)中的表达情况、临床意义及功能机制, 为OV的早期诊断和治疗提供新思路, 本研究通过多个数据库的联合运用探讨TEKT2在OV中的作用。首先, 应用GEPIA2数据库分析TEKT2在OV中的表达情况, 同时使用GEPIA2数据库、TIMER数据库和Kaplan-Meier绘图平台探究TEKT2在OV中的预后价值; 其次, 采用Pearson分析探究TEKT2与肿瘤蛋白53 (tumor protein 53, TP53)在OV中的相关性, 并且基于Kaplan-Meier绘图平台探究TEKT2预后价值与TP53突变类型的关系; 再次, 通过TIMER数据库分析TEKT2与免疫细胞的相关性; 最后, 实时聚合酶链反应(real-time PCR)被用来验证TEKT2在OV细胞中的表达, 细胞增殖毒性检测(CCK-8)被用来评估 TEKT2与OV细胞增殖的关系。结果显示: TEKT2在OV中高表达, 与OV患者的预后较好相关, 且是一个独立预后因素; 在OV患者中, TEKT2与TP53的表达呈正相关, 并且在野生型TP53患者中, TEKT2具有预后价值; TEKT2的高表达与巨噬细胞和中性粒细胞密切相关, 其中TEKT2的臂水平缺失与中性粒细胞的浸润显著相关。进一步的CCK-8实验结果表明, TEKT2可抑制OV细胞的增殖。上述研究提示, TEKT2可能通过调节免疫细胞的浸润和抑制OV细胞的增殖影响OV患者预后。
2023 Vol. 27 (2): 170-178 [
摘要
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179
冯 卉, 刘天义, SALSABEEL Yousuf, 苗向阳
莱芜猪肌内脂肪和皮下脂肪转录组分析
为探究莱芜猪中不同部位脂肪沉积产生差异的关键基因, 以180日龄体重相近的莱芜猪为实验对象, 鉴定肌内脂肪(intramuscular fat, IMF)和皮下脂肪(subcutaneous fat, SCF)的mRNA表达谱, 对差异表达mRNA进行基因本体论(Gene Ontology, GO)与京都基因和基因组数据库(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)功能富集分析, 构建平均表达量前300 mRNA的蛋白质互作网络, 筛选关键调控mRNA, 并分析关键mRNA对应基因的序列和蛋白质结构, 探究基因表达水平、结构和功能的联系, 最后随机挑选6个mRNA进行实时荧光定量PCR (real-time fluorescence quantitative PCR, qRT-PCR)验证。筛选结果显示, 在IMF和SCF中共鉴定出1 665个差异表达的mRNA, 其中888个上调, 777个下调。GO结果显示, 差异表达mRNA显著富集于信号通路调节的生物过程条目、生物膜组成的细胞组成条目和细胞代谢过程中酶活性调节的分子功能条目。KEGG富集结果显示, 差异表达mRNA主要参与脂肪细胞生成、脂代谢、炎症反应和癌症相关的信号通路。蛋白质互作网络和基因结构特征的分析结果显示, CXCR4 (C-X-C motif chemokine receptor 4)、PECAM1 (platelet and endothelial cell adhesion molecule 1)、PLAU (urokinase-type plasminogen activator)、AGT (angiotensinogen)、AKT2 (AKT serine/threonine kinase 2)、HSP70.2 (heat shock cognate 70-kD protein, tandem duplicate 2)、LGALS3 (galectin 3)、POSTN (periostin)在调控网络中处于中心位置。此外, qRT-PCR验证结果和测序结果的趋势一致, 证明测序结果真实可靠。文中IMF和SCF转录组的差异分析结果提示, AGT、CXCR4、HSP70.2和PLAU基因在莱芜猪IMF沉积和脂代谢过程中发挥关键作用, 可作为调控IMF的候选基因。
2023 Vol. 27 (2): 179-188 [
摘要
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生命科学研究
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