生命科学研究

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叶泽森, 周里岩, 黄光业, 薛照芸, 刘培庆, 陈健文

生命科学研究. 2022, 26(2): 95-102.

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摘要: 阿托伐他汀和丹参酮ⅡA在临床上已用于治疗动脉粥样硬化。然而, 两者联用治疗动脉粥样硬化的协同作用仍不明确。为了考察丹参酮ⅡA联合阿托伐他汀能否增强阿托伐他汀对动脉粥样硬化大鼠的治疗效果, 将大鼠随机分为正常对照组、模型组、丹参酮ⅡA低剂量组(7 mg/kg)、丹参酮ⅡA中剂量组(21 mg/kg)、丹参酮ⅡA高剂量组(63 mg/kg)、阿托伐他汀组(7 mg/kg)、丹参酮ⅡA低剂量(7 mg/kg) +阿托伐他汀(7 mg/kg)组、丹参酮ⅡA中剂量(21 mg/kg) + 阿托伐他汀(7 mg/kg)组。除正常对照组外, 其余大鼠采用连续4 d腹腔注射300 000 IU/(kg·d)维生素D3配合高脂饲料喂养建立动脉粥样硬化模型。造模16 周后, 检测各组大鼠血清总胆固醇(total cholesterol, TC)、甘油三酯(triacylglycerol, TG)、高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol, HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol, LDL-C)含量; 同时, 通过苏木精-伊红染色观察腹主动脉病理学变化。结果显示, 联合用药组能显著降低动脉粥样硬化大鼠血清中TC、TG、LDL-C含量(P<0.01); 高剂量的丹参酮ⅡA和阿托伐他汀均能明显抑制腹主动脉内膜增厚, 中剂量的丹参酮ⅡA联合阿托伐他汀组抑制效果最强(P<0.01)。上述结果表明, 丹参酮ⅡA联合阿托伐他汀对动脉粥样硬化大鼠具有更好的治疗效果。

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木犀草素通过抑制URAT1与调节Nrf2/HO-1通路改善尿酸诱导的肾脏损伤

严采馨, 田锦鸿, 李　璐, 庞建新, 吴　婷

生命科学研究. 2022, 26(2): 103-110.

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摘　要: 为了探讨木犀草素改善尿酸性肾病(hyperuricemic nephropathy, HN)的可能机制, 通过14C尿酸摄取实验测定木犀草素对尿酸转运体1 (uric acid transporter 1, URAT1)尿酸转运活性的影响; 采用MTT法评价木犀草素对高尿酸诱导的小鼠肾小管上皮细胞损伤的保护作用; 采用氧嗪酸钾联合腺嘌呤制备小鼠HN模型, 测定血清尿酸、肌酐(creatinine, CR)、尿素氮(blood urea nitrogen, BUN)、丙二醛(malondialdehyde, MDA)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)与谷胱甘肽(glutathione, GSH)的水平; 借助H&E染色与Masson染色分别观察小鼠肾组织的病理学变化与纤维化情况; 通过qRT-PCR检测肾脏URAT1、转化生长因子-β (transforming growth factor-β, TGF-β)、α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin, α-SMA)、E-cadherin、核因子E2-相关因子2 (nuclear factor erythroid 2-related factor 2, Nrf2)和血红素加氧酶-1 (heme oxygenase-1, HO-1)的mRNA表达水平; 通过蛋白质免疫印迹法检测肾脏URAT1、Nrf2和HO-1的蛋白质表达水平。14C尿酸摄取实验结果显示, 木犀草素能剂量依赖性地抑制URAT1转运14C尿酸, 其IC50值为23.42 μmol/L; MTT实验结果显示, 木犀草素能明显改善高尿酸诱导的细胞损伤; 体内实验中, 与模型组相比, 木犀草素能降低模型小鼠血清尿酸、CR、BUN 水平, 下调肾脏URAT1的mRNA与蛋白质表达水平, 并通过影响TGF-β、α-SMA、E-cadherin改善肾脏纤维化, 通过上调Nrf2/HO-1通路降低肾脏氧化应激水平。总之, 木犀草素可通过抑制URAT1降低血清尿酸, 并通过Nrf2/HO-1通路依赖的抗氧化应激反应显著改善肾损伤和纤维化。

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黄芩素对慢性高尿酸小鼠模型心肾功能的影响研究

杨　阳, 严采馨, 林翠婷, 黄清华, 张乐琦, 郑　强, 吴　婷, 庞建新

生命科学研究. 2022, 26(2): 111-116.

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摘要: 高尿酸血症(hyperuricemia, HUA)是心脏和肾脏疾病发生与发展的重要危险因素, 降尿酸治疗是应对HUA的首要处理方案。课题组前期发现, 天然产物黄芩素(baicalein, BAL)具有降尿酸作用。本研究使用氧嗪酸钾联合次黄嘌呤构建持续8周的慢性HUA小鼠模型, 考察BAL对心脏和肾脏的影响, 实验过程中使用别嘌醇(allopurinol, AP)作为阳性对照药物。结果显示, BAL可以改善HUA下的心肌肥厚、心肌细胞排列紊乱及心肌间质纤维化等现象, 其趋势与AP一致; BAL无法改善HUA造成的肾功能下降, 以及肾小球基膜增厚、肾小管扩张等现象, 与AP相悖。综上所述, BAL在慢性HUA下对心脏具有保护作用, 而对肾脏作用不显著。本研究为BAL在HUA合并心肾疾病的研究提供了有效信息。

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稳定表达ABCG2细胞模型的建立及其在筛选ABCG2抑制剂中的应用

郑凤欣, 赵泽安, 林雪曼, 吴　婷, 庞建新

生命科学研究. 2022, 26(2): 117-124.

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摘要: 本研究构建了一种稳定表达ATP结合盒转运蛋白2 (ATP binding cassette subfamily G member 2, ABCG2)并可用于筛选ABCG2抑制剂的细胞模型。首先, 利用脂质体lipo3000将表达载体pcDNA3.1(+)-ABCG2转染至HEK293细胞, 经G418筛选阳性克隆株后, 采用qRT-PCR与Western-blot方法进行ABCG2稳转细胞株(稳转株)的鉴定; 随后, 利用差速离心法提取膜囊泡, 通过14C-尿酸同位素摄取实验筛选ABCG2抑制剂。结果表明, ABCG2稳转株的mRNA及蛋白质表达水平分别为野生型的1 717.5倍和2.64倍; 经其提取的囊泡摄取14C-尿酸的能力为对照囊泡的3.73倍。利用上述工具细胞, 研究评价了临床常用的降尿酸药物对ABCG2的抑制活性。结果显示, 苯溴马隆抑制ABCG2的IC50值为(3.45±1.09) μmol/L, RDEA3170抑制ABCG2的IC50为(9.90±2.11) μmol/L。综上所述, 本实验成功构建了ABCG2抑制剂体外筛选模型, 并首次发现RDEA3170具有ABCG2抑制作用。

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不同方法建立长期慢性高尿酸血症模型及对相关并发症影响的研究进展

张乐琦, 林翠婷, 黄清华, 吴　婷, 杨　阳

生命科学研究. 2022, 26(2): 125-130.

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摘要: 高尿酸血症(hyperuricemia, HUA)在人类中具有较高的发病率, 且其与痛风性关节炎、Ⅱ型糖尿病、心血管疾病以及肝肾功能损伤等多种疾病的进程密切相关。实验动物研究显示, HUA相关并发症需要长期稳定的诱导过程。与人类不同的是, 常用模式动物具有较高的尿酸酶表达, 可迅速将尿酸分解成可溶性尿囊素排泄出体外, 该特点易造成造模期间高尿酸日均暴露时间不足。因此, HUA相关并发症的观察对实验模型在模式动物、诱导方式、高尿酸暴露时间等方面均有较高的要求。本文对HUA动物模型造模方法以及不同造模方法对慢性并发症的影响进行综述, 重点从主流药物造模方法的优劣分析、模式动物的选择、基因干预造模3个方面展开, 为HUA长期并发症研究的造模方法选择提供参考依据。

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SARS-CoV-2刺突糖蛋白突变体与血管紧张素转化酶2结合的热点残基分析

马学婧, 李俊甫, 张兆英, 白静, 李末

生命科学研究. 2022, 26(2): 131-138.

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摘要: 严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (severe scute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2)的刺突糖蛋白(spike glycoprotein, S protein)通过其受体结构域(receptor binding domain, RBD)识别并结合宿主细胞表面受体血管紧张素转换酶2 (angiotensin-converting enzyme 2, ACE2), 但S蛋白的突变对其与受体相互作用的影响尚不清楚。本研究通过S蛋白与ACE2的分子对接和蛋白质结合分析发现, 相比野生型, 501Y和B.1.617谱系与ACE2的结合更稳定, 其中501Y.V1突变体与ACE2的结合最稳定; 结合界面上RBD中18%的氨基酸突变可以增强S蛋白与受体结合的稳定性。S蛋白突变体与受体的结合信息将对中和抗体和疫苗的设计有所助益。

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人参皂苷Rg1对高原急性缺氧大鼠肺组织损伤的预防作用

查玉杰, 曹丽睿, 罗芩, 杨吕, 周金华, 何庆

生命科学研究. 2022, 26(2): 139-144.

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摘要: 为了观察人参皂苷Rg1对高原急性缺氧大鼠肺损伤的预防作用及可能的作用机制, 将雄性SD大鼠随机分为正常组、模型组、阳性对照组(红景天苷)及人参皂苷Rg1低剂量组、高剂量组, 每组8只, 连续灌胃给药8 d; 通过低压氧舱(模拟高原6 000 m环境)建立急性缺氧模型, 观察各组大鼠肺组织湿干比、病理结构、氧化应激和能量代谢生化指标以及炎症因子水平。结果发现, 与正常组相比, 模型组大鼠肺组织的湿干比明显增加, 出现了明显的病理改变, MDA含量和NOS活力显著上升, CAT和Na+-K+-ATP酶活力下降, IL-6和TNF-α水平也明显上升; 与模型组相比, 各给药组能降低肺组织湿干比, 改善肺组织病理变化, 降低MDA含量和NOS活力, 提升CAT和Na+-K+-ATP酶活力, 降低IL-6和TNF-α水平。实验结果初步表明, 人参皂苷Rg1能够有效预防急性缺氧大鼠的肺组织损伤, 具体机制可能与其抗氧化、调节能量代谢和抗炎作用相关。

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cGAS-STING通路在抗感染免疫的研究进展

王熙, 秦志强

生命科学研究. 2022, 26(2): 145-150.

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摘要: cGAS-STING通路是近年来受到广泛关注的一种天然免疫机制。环鸟苷酸腺苷酸合成酶(cyclic GMP-AMP synthase, cGAS)识别胞质DNA后催化ATP、GTP合成环鸟苷酸-腺苷酸(cyclic GMP-AMP, cGAMP), cGAMP进而结合并激活干扰素基因刺激因子(stimulator of interferon genes, STING), 诱发Ⅰ型干扰素产生等先天免疫反应。越来越多的研究表明, cGAS-STING通路在感染性疾病、自身免疫性疾病以及肿瘤免疫等发挥重要作用。本文就cGAS-STING通路的激活及其在抗病毒、细菌和寄生虫等病原微生物感染中的免疫反应和作用机制展开综述, 以期为感染性疾病治疗靶点的发掘提供新的线索。

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基于miRNA的乳头状肾细胞癌预后指标的生物信息学研究

王松松, 黄慧珍, 林凡, 苏陈颖, 李晓冉, 林梦, 林晓晖

生命科学研究. 2022, 26(2): 151-157.

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摘要: 通过对乳头状肾细胞癌(papillary renal cell carcinoma, PRCC)的miRNA表达芯片数据和基因表达芯片数据进行生物信息学分析, 结合临床数据, 研究PRCC的预后生物标志物。首先, 利用癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas, TCGA)数据库下载的PRCC miRNA-seq数据筛选出差异表达的miRNA, 并分析其与患者生存的相关度; 然后, 通过单因素Cox、LASSO以及多因素Cox回归, 分析独立影响PRCC预后的miRNA; 随后, 预测所选miRNA的靶基因, 并利用GEO (Gene Expression Omnibus)数据库下载的PRCC基因表达芯片数据验证上述靶基因表达与PRCC的相关性。生存分析表明, 在PRCC组织样品中表达上调的mir-1293和mir-937可能与PRCC患者预后生存关系密切。机制分析提示, PRCC组织中mir-1293的高表达可能下调肿瘤抑制因子CLMN和DCN的表达, mir-937的高表达可能通过抑制ST6GAL1、ATP6V1A和VAV3的表达, 促进PRCC的发生发展, 导致预后不良。以上信息表明, mir-1293和mir-937的上调可能为不利的PRCC预后生物指标, 可用于辅助判断患者预后情况。

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卵巢癌耐药相关的miRNAs筛选及其预后意义研究

朱轶昊, 杨奕辰, 马琳琳

生命科学研究. 2022, 26(2): 158-164.

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摘要: 卵巢癌常因耐药复发, 严重影响患者预后。本研究首先利用TCGA数据库下载卵巢癌的转录组数据及对应的临床信息, 通过差异分析筛选出与卵巢癌耐药相关的miRNAs; 其次, 利用单因素Cox比例风险回归分析及Kaplan-Meier分析探讨这些miRNAs的预后价值, 并通过多因素Cox比例风险回归分析构建预后风险评分模型; 最后, 基于预后风险评分及临床病理参数构建预测卵巢癌死亡风险的列线图模型。差异分析共筛选出84个与卵巢癌耐药相关的miRNAs。单因素Cox比例风险回归分析、Kaplan-Meier分析和前向逐步回归法筛选出8个与卵巢癌预后相关的miRNAs。构建的预后风险评分模型在预测复发风险上具有较好的敏感性及特异性, 预后风险评分是影响卵巢癌患者预后的独立风险因子。基于风险评分及临床病理参数构建的列线图模型能够精准地对卵巢癌患者的死亡风险进行预测。

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食管鳞状细胞癌关键基因筛选与生物学途径分析

陆必燊, 晏峻峰

生命科学研究. 2022, 26(2): 165-174.

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摘要: 利用生物信息方法筛选食管鳞状细胞癌的关键基因, 并分析相关生物学途径。从GEO数据库下载GSE20347、GSE29001、GSE33426、GSE45168和GSE70409基因芯片表达谱, 利用RobustRankAggreg方法对数据进行整合分析, 得到差异表达基因。应用DAVID数据库对筛选的基因进行GO功能注释和KEGG通路富集分析, 利用STRING数据库构建差异表达基因的蛋白质相互作用网络识别功能模块。最后, 基于Cytoscape软件, 利用Degree、MCC、MNC、EPC 4种算法筛选关键节点基因, 并在GEPIA数据库中对关键节点基因进行验证。结果显示: 共筛选出373个差异表达基因, 包括154个表达上调基因和219个表达下调基因, 主要涉及细胞外基质组成、细胞质、蛋白质结合、氧化还原过程、细胞外泌体、钙离子结合、阿米巴病、PI3K-Akt信号通路、ECM-受体相互作用、黏着斑及蛋白质消化与吸收等功能和通路。蛋白质相互作用网络和韦恩图分析得到两个主要功能模块和7个关键基因CDK1、KIF20A、TTK、CDC45、CCNB2、TPX2、KIF4A, 其中KIF20A、KIF4A在食管鳞状细胞癌中的相关研究较少。验证结果显示, 7个关键基因在食管鳞状细胞癌中均表达增高。本研究分析得到的关键基因和生物学途径有望为食管鳞状细胞癌的诊断及治疗提供生物信息学依据。

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G-四链体与染色质结构相互作用关系的研究进展

杨婧, 侯越, 舒慧灵, 孙啸

生命科学研究. 2022, 26(2): 175-181.

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摘要: G-四链体(G-quadruplex, G4)是最早在体外条件下观察到的一类特殊的核酸二级结构, 基因组DNA上的G4以多种方式调控染色质结构与状态, 其在DNA复制、基因转录、染色质构象变化等生物学过程中发挥着重要作用。本文概述了G-四链体DNA (G4-DNA)的基本结构特征和功能, 重点综述了G4与染色质结构之间的相互作用关系, 包括G4在染色质开放区域的富集现象, G4与表观修饰之间的相互作用关系, G4对染色质高级结构的影响。对G4与染色质结构相互关系的研究不仅能够帮助我们更深入地探究G4的功能, 还能进一步地了解G4与疾病的关系, 并以G4为靶标开展新药研究。

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关于植物生殖概念的思考——植物学教材质疑(七)

黎维平

生命科学研究. 2022, 26(2): 182-188.

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摘要: 链型植物的生殖方式复杂多样, 因而植物学教材中生殖概念存在诸多混乱。首先, 在苔藓植物和种子植物中, 无性生殖通常被错误地埋没在有性生殖概念之中; 其次, 无性生殖、孢子生殖和营养繁殖等概念间存在严重混乱; 第三, 孢子生殖被当作是隐花植物的关键特征, 而显花植物(种子植物)也行孢子生殖这一事实被忽略; 第四, 种子被错误地当作有性生殖器官, 实际上种子的功能不是生殖而是传播。本文分析了这些错误, 提出了一些另类思考。

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2022年, 第26卷, 第2期　
刊出日期：2022-04-30

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