生命科学研究

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李滨, 胡诗帆, 孙园园, 郭驰, 张健, 杨寅柯

生命科学研究. 2016, 20(4): 283-289.

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摘要: GATA-2作为GATA家族成员, 其通过与靶基因的GATA结合位点结合, 在造血系统发育中起关键性的调节作用。VentX是非洲爪蟾蜍xvent基因同源的哺乳动物基因, 最近研究发现, 其参与了中胚层的分化定型及造血干细胞的维持, 并且在细胞衰老、增殖、分化及炎症反应等的调节中发挥功能。为探索VentX基因与GATA-2的关系及其对造血干细胞红系分化的调节功能, 首先在K562细胞株中进行了VentX启动子分析, 发现GATA-2可以通过结合到VentX启动子区两个GATA结合位点来顺式调控VentX; 继而在人骨髓（造血）干细胞中的实验显示, 过表达GATA-2或过表达VentX, 均可抑制CD34+细胞的增殖, 促进CD34+细胞向红系分化。以上实验结果为临床红细胞来源提供了有价值的研究线索。

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去铁酮对宫颈癌HeLa细胞增殖和凋亡的影响

徐元屏, 刘玲华, 陈莉, 李爱玲, 陈东祥

生命科学研究. 2016, 20(4): 290-295.

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摘要：去铁酮可诱导p53的表达和引发肿瘤细胞凋亡。RRM2B基因在铁螯合剂抑制肿瘤细胞生长中同样起重要作用, 且其表达受p53调节。为了探讨去铁酮对宫颈癌细胞的影响, 以及p53和RRM2B基因二者的关系, 通过MTT法检测不同浓度及不同时间去铁酮处理对HeLa细胞活性的影响, 采用流式细胞仪检测细胞凋亡水平。同时, 利用Western-blot和荧光定量PCR技术分别在蛋白和mRNA水平检测p53和RRM2B表达变化, 并进一步利用p53抑制剂检测p53对RRM2B表达的影响。结果表明，HeLa细胞活性随着去铁酮作用浓度及作用时间的增加而下降, 在500 μmol/L去铁酮处理48 h后出现明显凋亡。进一步研究发现, 去铁酮可显著上调p53表达水平(P<0.05), 而p53可显著下调RRM2B表达水平(P<0.05)。综上所述, 去铁酮可通过p53下调RRM2B表达水平而参与抑制宫颈癌细胞增殖。

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利用荧光PCR技术对Crispr/Cas9敲除microRNA 505的小鼠进行鉴定

仝莉, 王茂春, 李雨, 李凯, 周宇荀, 肖君华, 金力

生命科学研究. 2016, 20(4): 296-300.

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摘要：利用荧光PCR技术对Crispr/Cas9系统敲除的microRNA 505小鼠进行鉴定, 能快速检测出敲除小鼠的基因型, 有效加快敲除小鼠基因功能验证的进程。首先, 在Crispr/Cas9系统敲除的基因位点区域设计PCR引物, 并在上游引物的5′端使用羟基荧光素(5-carboxyfluorescein, FAM)荧光修饰。模板经过PCR的扩增后, 将PCR产物与已知片段大小的6-羧基-X-罗丹明琥珀酰亚胺酯(6-carboxy-X-rhodamine, ROX)混合, 在377测序仪上通过聚丙烯酰胺凝胶电泳分离。随后, 根据相对分子质量内标法计算出PCR产物大小, 从而达到鉴定小鼠基因型的目的。将上述荧光PCR技术应用于实践发现, 两只奠基鼠、16只F1代小鼠以及26只F2代小鼠都能得到准确的鉴定, 其中包括microRNA 505基因区段被敲除了17 bp和23 bp。因此, 利用荧光PCR技术可以快速、准确地鉴定Crispr/Cas9敲除小鼠。

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Unc5基因家族多样性进化的研究

李信, 徐翌钦, 郑煜芳, 钟扬

生命科学研究. 2016, 20(4): 301-308.

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摘要: Uncoordinated-5 (Unc5) 基因家族属于经典的轴突导向基因家族。为了探讨Unc5的进化和分化规律, 首先通过序列比对和蛋白质结构预测鉴定了Unc5基因家族成员的起源和分布, 再利用PAML和DIVERGE软件分析了各基因亚型的进化选择压力和功能歧化。结果表明, Unc5基因家族在脊椎动物中受到了不同程度的选择压力, 其中Unc5C基因型受到了纯化选择作用, 而Unc5A、Unc5B和Unc5D基因型受到了正选择作用, 并且在这3个基因型中分别检测到了8个、1个和6个正选择位点。此外, DIVERGE软件检测出38个I型功能歧化位点和97个Ⅱ型功能歧化位点。这些正选择位点和功能分歧位点为进一步研究Unc5蛋白的结构和功能提供了参考和依据。

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大鼠Cacnb1报告基因载体构建及miR-16靶向验证

张小真, 石科, 李桂玲, 杨亮, 范沛

生命科学研究. 2016, 20(4): 309-313.

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摘要：子宫平滑肌过度收缩可导致原发性痛经。钙通道在子宫平滑肌收缩过程中起关键作用, 钙通道电压依赖性β1蛋白（voltage-dependent L-type calcium channel subunit beta-1, CACNB1）是其主要组成部分。为探讨miR-16在子宫平滑肌细胞收缩过程中的调控功能, 需验证大鼠Cacnb1基因是否为miR-16的靶基因。首先, 设计特异性引物, 扩增大鼠Cacnb1基因3′UTR序列, 将扩增片段克隆到pmiR-RB-REPORTTM双荧光素酶报告基因载体, 同时构建大鼠Cacnb1基因3′UTR突变的载体; 随后, 包含正常Cacnb1基因3′UTR序列的载体和突变后的载体分别与miR-16 mimics共转染293T细胞, 检测相对荧光素酶活性变化。结果发现, miR-16 mimics能够通过结合大鼠Cacnb1基因3′UTR序列显著抑制荧光素酶活性（n=3, P<0.001）, 而对大鼠Cacnb1基因3′UTR突变后的荧光素酶活性无抑制作用。因此, miR-16能够负向调控大鼠Cacnb1基因的表达, 故大鼠Cacnb1基因是miR-16的靶基因。

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紫萍营养繁殖过程的解剖观察

李兰芝, 张家明

生命科学研究. 2016, 20(4): 314-319.

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摘要: 以采自海南陵水的紫萍(Spirodela polyrhiza DW2501-4)为材料, 观察紫萍的营养繁殖过程。紫萍DW2501-4培养在0.5倍Hoagland′s液体培养基中, 先不断长出新的叶状体, 随着营养物质的减少, 长出休眠体进入休眠状态。休眠体经过4 ℃处理7 d后, 可在含1%蔗糖的Hoagland′s固体培养基中重新萌发。为了进一步观察叶状体、类休眠体和休眠体的组织结构差异, 以及休眠体萌发过程中组织结构的变化, 制作了石蜡切片。观察结果显示: 紫萍叶状体有数条叶脉, 细胞中含少量的淀粉粒, 表皮层以下有分层的气室, 通常分上下两层, 上层气室比下层气室小。类休眠体也有数条叶脉和少量气室, 细胞中有较多淀粉粒。休眠体的细胞差异不明显, 几乎没有气室, 细胞内有大量的淀粉粒, 部分细胞含有单宁; 随着休眠体萌发, 细胞中淀粉粒不断变小, 同时分生组织分化出根和新的叶状体。

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拟南芥信号肽AtRALF1的表达、纯化及活性分析

李斌, 张小波, 于峰, 李兰, 李秀山, 杜长青, 肖浪涛, 刘选明

生命科学研究. 2016, 20(4): 320-324.

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摘要: 利用RT-PCR扩增获得拟南芥AtRALF1基因的全长cDNA序列, 将其构建入携带His标签的原核表达载体pET28b中, 获得重组表达载体pET28b-AtRALF1, 并将其转入到大肠杆菌BL21 (DE3)中。随后在不同的IPTG浓度、温度和诱导时间条件下, 进行AtRALF1蛋白的表达研究, 建立了AtRALF1融合蛋白的高效表达体系。结果表明, 在30 ℃、1 mmol/L IPTG的条件下诱导4 h, AtRALF1融合蛋白的表达量最大。进一步用获得的AtRALF1融合蛋白处理苗龄5 d的野生型拟南芥(Col-0)植株, 发现其根的生长受到了抑制, 表明我们获得了具有活性的AtRALF1小肽, 为进一步研究该小肽奠定了基础。

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断乳后隔离对BALB/c小鼠的焦虑水平、社会行为及血清应激激素影响的性别差异

刘朝宝, 王建礼, 詹泊

生命科学研究. 2016, 20(4): 325-332.

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摘要：社会隔离（社会剥夺）对行为和神经内分泌的效应已在社会性水平较高的动物被广泛研究, 但社会性水平较低的动物是否具有类似效应, 且这种效应是否具有性别差异还不清楚。BALB/c品系小鼠具有较低的社会性, 为了探讨上述问题, 将断乳后的BALB/c小鼠单独或群居饲养6周至成体, 用旷场实验和同性社会互作实验分别检测雄性和雌性的焦虑水平、运动性及社会行为, 并用酶联免疫方法检测血清皮质酮(corticosterone, CORT)、去甲肾上腺素(norepinephrine, NE)和催产素(oxytocin, OT)的浓度。结果发现, 与群居饲养相比, 断乳后单独饲养增加了两性的社会探究行为, 同时增加了雌性的焦虑水平及雄性的运动性和攻击行为, 减少了雄性的身体接触。此外, 单独饲养增加了雌性和雄性血清CORT水平及雌性NE和OT水平。这些结果表明断乳后隔离也能引起低社会性水平动物的行为和应激内分泌改变, 且具有性别差异, 这种差异可能与NE和OT两种激素释放的差异有关。

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体外扩增后脐血来源Treg细胞的有效性及安全性研究

马小倩, 李桑, 王维

生命科学研究. 2016, 20(4): 333-339.

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摘要: 通过检测扩增后调节性T细胞(regulatory T cells, Tregs)的有效性和安全性, 研究脐血来源的CD4+CD25+Foxp3+Treg细胞的临床运用前景。实验中, 新鲜分离的Treg细胞通过CD3/CD28抗体包被微磁珠进行体外扩增, 以检测脐血来源Treg细胞的体外增殖能力, 同时利用流式细胞术检测新鲜分离的Treg细胞与扩增后细胞的表型。随后, 采用混合淋巴实验(mixed lymphocyte reaction, MLR)检测Treg细胞的功能, 利用刺激实验检测扩增后Treg细胞的免疫原性, 并且利用NOD-Prkdcscid IL2rgnull免疫缺陷小鼠进行体内安全性检测。结果显示, 4周后脐血来源的Treg细胞能够扩增到1 000倍以上, 与新鲜分离的Treg细胞相比, 扩增后的细胞CD45RA表达降低, CD45RO和CD39表达升高; 同时, MLR结果显示扩增后的Treg细胞具有较强的抑制能力, 并且免疫原性低; 此外, 体内结果显示扩增后的Treg细胞不会引起移植物抗宿主反应。实验结果初步表明, 脐血来源体外扩增后的Treg细胞不仅在数量和功能上能够满足临床移植的需要, 并且免疫原性低安全性高。

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新型小分子化合物对银屑病模型小鼠尾部鳞片颗粒层细胞的影响

郭政宏, 周彪, 唐冬梅, 严亨秀

生命科学研究. 2016, 20(4): 340-344.

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摘要: 银屑病是一种慢性易复发的炎性皮肤疾病, 为了探讨新型小分子化合物FMS样的酪氨酸激酶3(fms-like tyrosine kinase 3, FLT3)抑制剂对银屑病的治疗作用, 采用了小鼠尾部鳞片表皮颗粒层形成模型, 分别进行口服及外用给药, 并取尾部皮肤制作病理切片, 计算有颗粒层形成的鳞片数。结果显示: 口服给药及外用给药组小鼠尾部鳞片颗粒细胞数均显著高于空白对照组(P<0.01), 同时实验组小鼠颗粒细胞体积增大, 胞浆内颗粒粗大且染色较深, 细胞分界清楚, 细胞核及核仁明显, 但是各实验组内不同浓度间差异不显著, 此外口服给药及外用给药组小鼠内脏器官均未出现明显的毒副作用。以上结果说明该新型小分子化合物FLT3抑制剂能使小鼠尾部鳞片颗粒细胞显著增多, 而且口服和外用制剂均能有效拮抗银屑病, 并对小鼠内脏器官无明显的毒副作用。

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用于GWAS结果后续研究的PBA方法简介

张远森, 司天昭, 杨恩

生命科学研究. 2016, 20(4): 345-352.

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摘要: 自提出全基因组关联研究(genome-wide association study, GWAS)设想以来, 在人类复杂疾病和水稻农艺性状关联研究方面, GWAS已得到广泛运用。但作为一种典型的单标记研究方法, GWAS不能检测小效应的遗传变异, 而稀有变异间的联合效应往往与表型密切相关, 因此, 需对GWAS结果进行深入的数据挖掘。基于通路的分析方法(pathway-based analysis, PBA)就是利用基因功能、生物代谢通路等相关信息建立的对GWAS结果进行二次挖掘的方法。该方法能从GWAS结果挖掘出与性状、疾病相关联的通路及具有相同功能的基因集等数据, 从而获得更多的遗传信息。现对PBA的出现、计算方法和相关软件进行简要综述, 以期为人们进行通路分析提供参考。

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USP10的分子功能及在肿瘤中的研究进展

杨偲, 闫国贝, 杨潮, 罗美玲, 叶茂

生命科学研究. 2016, 20(4): 353-357.

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摘要: 泛素特异性蛋白酶10 (ubiquitin-specific protease 10, USP10)是去泛素化酶(deubiquitinating enzymes, DUBs)家族中的一个重要成员。近年来的研究发现USP10参与了细胞中多种生命活动的调节, 如细胞增殖、细胞凋亡、DNA损伤修复、炎症应答等。同时, USP10在多种肿瘤的发生发展过程中表现出其重要作用。现就USP10的分子功能及其在肿瘤中的研究进展进行综述, 以期发现与USP10相关的某些关键的分子机制, 为肿瘤诊断与治疗提供参考。

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植物bHLH转录因子在非生物胁迫中的功能研究进展

王翠, 兰海燕

生命科学研究. 2016, 20(4): 358-364.

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摘要: 碱性/螺旋-环-螺旋（basic/Helix-Loop-Helix, bHLH）转录因子家族广泛存在于动物与植物。虽然目前大部分bHLH蛋白的功能已得到鉴定, 但是植物bHLH转录因子的研究仍比较滞后。bHLH转录因子是植物体内的第二大类转录因子, 在植物的生长发育、生理代谢及逆境应答过程中起着重要的作用。它主要通过参与复杂的信号通路, 改变大量下游基因的表达来实现对非生物胁迫的适应性应答。现对植物bHLH转录因子的结构、分类及生物学功能进行介绍, 并侧重对其在非生物胁迫中的最新研究进展进行综述, 以期为进一步理解其在植物逆境胁迫方面的分子作用机制提供理论依据。

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2型糖尿病与结直肠癌相关性的研究进展

赵明, 习阳, 步世忠

生命科学研究. 2016, 20(4): 365-370.

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摘要: 国内外的流行病学研究表明, 2型糖尿病与结直肠癌的发病率逐年升高, 且两者可能存在相关性。现主要从两者共有的危险因素, 如性别差异、不良的生活方式、疾病家族史和胰岛素的治疗情况等, 及疾病发生的分子机制如胰岛素样生长因子、高胰岛素血症、慢性炎症和氧化应激、长链非编码RNA及细胞自噬等角度阐述糖尿病与结直肠癌之间的关系。

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正畸牙移动中的潜在新角色：牙周膜肌成纤维细胞

项自超, 何依若, 王鸿哲, 白丁

生命科学研究. 2016, 20(4): 371-376.

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摘要: 肌成纤维细胞(myofibroblasts, MFb)是一种具有出色的应力敏感性和基质合成功能的细胞, 在纤维性疾病和瘢痕挛缩中发挥重要作用。在口腔医学领域, MFb同样存在于牙周膜中, 且在牙移动过程中显著增多并可能发挥一定作用。现对MFb的特征、功能及分化来源进行介绍, 并在此基础上综述肌成纤维细胞发挥功能的生物学基础和应力刺激下可能影响其分化形成的相关信号通路及串话, 分析MFb在传递正畸力、促进牙周组织改建中的潜在作用及牙移动过程中可能影响牙周膜肌成纤维细胞分化形成的机制, 以期为探索牙周膜肌成纤维细胞的功能、研究正畸牙移动提供新思路。

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2016年, 第20卷, 第4期　
刊出日期：2016-08-31

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