沉默信息调节因子1在阿尔茨海默病中的神经保护作用

沉默信息调节因子1(silent information regulator1,SIRT1)作为NAD+依赖的脱乙酰基酶,参与基因转录、能量代谢以及细胞衰老过程的调节。近年研究显示,SIRT1具有明显的神经保护作用。但SIRT1在阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)中如何发挥对神经元的调节及保护作用仍不甚明了。本文结合近年的研究,重点总结了SIRT1在AD中的神经保护作用及其可能的分子机制,为防治神经退行性疾病提供新思路。     

磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶1(PCK1)的研究进展

磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶基因(phosphoenolpyruvate carboxykinase, PEPCK)编码的胞质磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶1(phosphoenolpyruvate carboxykinase 1, PCK1)是调节糖异生过程中的限速酶,参与维持血糖水平。它广泛参与糖代谢、脂代谢、衰老、糖尿病以及肿瘤细胞增殖和凋亡等代谢和生物学进程。本文对PCK1在以上物质代谢和生物学进程中的研究进展作一综述,为进一步探究PCK1参与糖尿病、肿瘤及衰老等疾病的分子机制提供理论基础,也为PCK1作为新的判断肿瘤和糖尿病的分子标志物和治疗靶点提供理论依据。     

基于RNA-seq研究胶质母细胞瘤中差异表达基因及蛋白相互作用网络

本研究基于RNA-seq数据分析了胶质母细胞瘤中的差异表达基因,并对差异表达基因进行了功能(GO term)和通路(KEGG)富集分析。进一步通过蛋白相互作用网络挖掘了胶质母细胞瘤的调控机理。结果表明,405个基因在肿瘤组织中差异表达(p-value≤0.05,|log FC|≥1.5),其中216个(53.3%)基因上调,189个(46.6%)基因下调。基因本体(gene ontology,GO)富集结果表明,这些差异表达基因参与了离子转运,神经冲动传递,细胞信号转导和细胞粘附等。此外,KEGG通路富集结果表明,差异基因参与了许多重要的生物学通路,包括ECM受体相互作用、黏着和钙信号等通路。进一步的蛋白相互作用网络分析鉴定了5个关键的hub基因,包括PTK2B、CDK1、FN1、CCND1和FOS。这5个关键基因对于胶质母细胞瘤的发生和发展可能起到了关键作用,可以作为潜在的调控位点和筛选的标志物。     

肿瘤转移抑制基因BRMS1的表达分析及机制研究进展

乳腺癌转移抑制基因1(BRMS1)是一个有活性的肿瘤转移抑制基因,参与抑制乳腺癌、黑素瘤、鼻咽癌、非小细胞肺癌、卵巢癌等恶性肿瘤的转移。BRMS1编码蛋白主要通过转录调控转移相关靶基因,参与调节细胞凋亡、细胞通讯、肿瘤血管新生等多种细胞事件。从BRMS1基因的分子结构、表达调控、生物学功能以及转移抑制机理等方面对BRMS1的研究进展做简要回顾。     

泛素化连接酶HUWE1在相关疾病中的研究进展

泛素化连接酶是泛素蛋白酶体系统中的关键酶之一,主要负责靶蛋白特异性识别以及泛素化系统活性的调控。HUWE1是一类具有HETC(homologous to E6AP C terminus)功能域的泛素化连接酶。研究发现,HUWE1参与细胞凋亡、基因组DNA损伤、肿瘤抑制因子调控和神经细胞分化增殖等重要生理过程。现主要针对泛素化连接酶HUWE1在肿瘤发生、男性生殖系统损伤、胚胎发育异常与神经发育疾病中的研究进展以及调节机制进行综述。     

敲除非受体酪氨酸激酶c-Abl促进小鼠毛发循环和再生

c-Abl作为非受体酪氨酸激酶家族的成员,参与调节多个组织器官的发育过程,如神经、血管及骨骼等。c-Abl的异常激活也往往导致神经退行性疾病或肿瘤的发生。到目前为止,c-Abl在皮肤和毛发器官中的研究非常少。本研究首先分析了c-Abl基因在皮肤和毛囊中的动态表达情况,发现在毛囊上皮有丰富的表达,然后利用表皮特异性工具小鼠K14-Cre将c-Abl基因在表皮敲除,发现毛囊由静息期向生长期的转换略有加快。小鼠脱毛实验发现,当所有毛囊都从头开始再生时,突变鼠的毛囊起始比对照小鼠更快。这些结果均表明,在表皮敲除c-Abl基因能够导致毛发循环和毛囊再生的加快。进一步的研究发现,以上表型可能是c-Abl通过调节BMP信号通路造成的。我们的工作首次研究了c-Abl基因在皮肤毛囊中的动态表达,揭示了c-Abl通过BMP信号通路调节毛囊再生的机制。     

油葵HaGPAT1基因的克隆及表达分析

该研究利用RT-PCR技术,从油葵(Helianthus annuus L.)种子中克隆了甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAT)基因(HaGPAT1),对其进行生物信息学分析,并通过实时荧光定量PCR技术(qRT-PCR)检测该基因在不同组织、种子不同发育时期以及不同胁迫条件下的表达特征。结果表明:HaGPAT1基因全长为1 656bp,编码551个氨基酸,相对分子量为62.132kD,等电点为8.84。系统进化树分析表明,HaGPAT1蛋白与高等植物莴苣的GPAT1亲缘关系最近。qRT-PCR分析表明,HaGPAT1基因在油葵花蕊中的表达水平最高,开花后17d的种子中次之;在干旱和盐胁迫条件下,HaGPAT1基因的表达水平均显著上调。研究推测,HaGAT1基因可能在油葵花器官发育中发挥重要作用,并且参与了油葵对干旱和高盐的抗性调节。     

家蚕非编码RNA在神经系统中的表达分析

【目的】非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)在家蚕Bombyx mori发育过程中具有重要调控作用。本研究旨在探索ncRNA参与家蚕神经系统发育的分子机理。【方法】采用实时荧光定量PCR技术对22个中等长度的ncRNA及3个ncRNA的邻近编码基因在家蚕幼虫神经系统中的表达水平进行检测。【结果】8个ncRNA(包括1个C/D box snoRNA,4个H/ACA box snoRNA和3个不能归类的ncRNA)在家蚕5龄幼虫神经组织和非神经组织中均有表达,且在胸腹神经中的表达量明显高于头部神经中的表达量。其中,snoRNA Bm-51,Bm-18和Bm-86在胸腹神经中的表达量分别是头部神经中的23,5和4.7倍。进一步研究发现,这3个内含子起源的ncRNA与其宿主基因在家蚕神经系统中的表达趋势一致,宿主基因在胸腹神经中的表达量也明显高于头部神经中的表达量。【结论】本研究筛选到的在家蚕不同神经部位存在差异表达的ncRNA,特别是在胸腹神经中高表达的ncRNA可能协同其邻近编码基因,参与家蚕神经发育或神经活动过程。该结果为研究ncRNA参与家蚕神经系统发育提供了分子依据,为从非编码RNA角度探索鳞翅目害虫防治提供了新的思路。     

泛素连接酶Smurf1不同亚型的功能研究

Smad泛素调节因子1(Smad ubiquitination regulatory factor 1,Smurf1)是一种HECT类的泛素连接酶,它参与许多生命活动的调节,如神经发育、细胞极性、骨的重塑和肿瘤形成等.虽然目前对Smurf1的了解较为深入,但在研究过程中并未对它的两种亚型Smurf1 L和Smurf1 S(两者在一级结构上仅相差26个氨基酸残基)进行详细区分,且偏重于对Smurf1 S的研究.因此本文对Smurf1上述两种亚型的功能(特别是Smurf1 L)进行了更加深入的探索.利用RT-PCR、免疫荧光和蛋白质印迹(Western blot)等实验技术,我们从组织表达、亚细胞定位和对底物的降解能力这三个方面深入研究了Smurf1 S和Smurf1 L的不同之处.实验结果表明:一方面,Smurf1 S的组织分布比Smurf1 L更加广泛,表达量更高;另一方面,两者的亚细胞定位也有所不同,Smurf1 L在有丝分裂期定位于纺锤体,而Smurf1 S则可能主要分布于胞质中.此外,Smurf1 S对底物的降解比Smurf1 L更彻底,且前者的降解效应有剂量依赖性.上述成果对今后更为精确地研究Smurf1的功能具有重要意义.     

LRP4与人类罕见遗传病

低密度脂蛋白受体相关蛋白4(low-density lipoprotein receptor-related protein 4,LRP4)在2010年被报道确认为CLS型并指综合征(Cenani-Lenz syndactyly syndrome)的致病基因,相继有文献报道了LRP4的突变会造成17型先天性肌无力症(myasthenic syndrome,congenital 17)和二型硬化性骨病(sclerosteosis 2)。LRP4参与调节经典WNT信号通路和MAPK/JNK信号通路,在神经肌肉接头中与MUSK/AGRIN组成复合物,调节突触后转化。LRP4参与肢端、神经肌肉接头、肾脏、乳腺和牙齿的发育形成,参与骨代谢进程。现将重点介绍LRP4在人类中所引起的3种单基因疾病和从遗传发育角度综述目前关于LRP4的研究进展,对未来深入研究LRP4在脊椎动物早期发育中的功能机制提供一定的参考。     

SOCS1与肿瘤发生、发展和治疗的研究进展

SOCS1是细胞因子信号转导抑制因子(SOCS)蛋白家族的重要成员,近年来随着对SOCS1研究的深入,它的各种功能逐渐被发现。SOCS1的作用机制复杂,可以被体内多种细胞因子诱导,然后抑制下游的细胞因子和生长因子受体信号活化。SOCS1参与了体内多种急慢性炎症反应、先天性及获得性免疫反应、激素的调节以及多种肿瘤的生成和发展等,尤其是它与肿瘤的关系成为近期研究的热点。SOCS1基因目前被认为是一种新的抑癌基因,研究表明SOCS1基因甲基化、突变以及缺失导致的SOCS1表达减少在肿瘤的形成、发展过程中起重要作用。近年来对于恢复SOCS1的表达可以用来治疗肿瘤方面的研究逐渐增多,有些方法已经应用于临床,而且取得了一定的成果。本文就近年来SOCS1在肿瘤领域中的研究进展进行了综述。     

Rho鸟嘌呤核苷酸交换因子家族及其在疾病发生中的作用

Rho GTP酶(Rho GTPase)家族在真核生物细胞中参与细胞骨架调节、基因转录、膜泡运输等过程,扮演着分子开关的角色。Rho型鸟嘌呤核苷酸交换因子(RhoGEF)是调节Rho GTPase活性的关键因子,在Rho GTPase信号调节、组织器官的生长发育及免疫应答中起着至关重要的作用。RhoGEF与肿瘤、发育及神经类疾病、病原微生物感染等也有密切关系,对其功能的深入了解有助于人们认识某些生理和病理现象的发生机制。     

细胞因子对GH3细胞中人生长激素基因表达的影响

为了研究细胞因子IL 11、睫状神经营养因子 (CNTF)和转化生长因子 (TGF β)对大鼠垂体GH3 细胞中人生长激素 (hGH)的基因启动子活性的影响及其与垂体特异性转录因子Pit 1蛋白的关系 ,首先建立含hGH基因启动子 (- 4 84～ 30bp)和荧光素酶融合基因的稳定转化GH3 细胞系 ,然后用细胞因子刺激 ,检测细胞培养液和细胞裂解液中GH的含量 ,反映它们对GH分泌和合成的影响 ;检测GH3 细胞内荧光素酶的变化 ,说明细胞因子对hGH基因启动子活性的作用。将Pit 1蛋白表达质粒 (pcDNA pit 1 cDNA)单独转染或与Pit 1反义寡核苷酸 (Pit 1OND)共转染于稳定转化的GH3 细胞中 ,观察加入细胞因子后荧光素酶的变化 ,探讨细胞因子的作用与Pit 1蛋白的关系。结果表明 ,IL 11(2 0nmol/L)、CNTF(10nmol/L)能刺激大鼠垂体GH3 细胞中GH的分泌和合成 ,增强GH3 细胞中荧光素酶的表达 ,分别增加到对照组的 12 6 %、136 %。TGF β(5nmol/L)能减少GH的分泌和合成 ,抑制荧光素酶的表达到对照组的 77%。Pit 1蛋白过表达和表达被抑制对细胞因子的调节作用没有影响。这说明IL 11、CNTF和TGF β可通过调节大鼠垂体GH3 细胞中hGH基因启动子活性影响GH的合成 ,Pit 1蛋白可能不参与这些调节作用。     

植物SVP基因的研究进展

SHORT VEGETATIVE PHASE(SVP)是重要开花抑制基因,主要在营养阶段表达。SVP基因参与花分生组织的形成,并调节开花途径中的整合因子FLOWERING LOCUS T(FT)、SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CONSTANS1(SOC1)和FLOWERING LOCUS C(FLC)的表达,从而调控开花时间。SVP的表达受光照、温度等因素的影响。就国内外对SVP基因及同源基因的一些研究进展进行综述,并探讨其未来的研究方向。     

碳酸锂通过蛋白激酶C/丝裂原活化蛋白激酶信号调节海马神经元延迟整流钾通道

碳酸锂可以用于治疗创伤和神经退行性疾病导致的脑部损伤.研究表明其保护效应与蛋白激酶C(PKC)和胞外信号调节激酶(ERK)有关.研究表明PKC激动剂PDBu可以抑制延迟整流钾通道(IK)电流并使其激活电压曲线向超极化方向移动.碳酸锂(50 μmol/L)可以抑制PDBu的反应.进一步的研究表明,预先加入MEK/ERK抑制剂U0126(20 μmol/L),碳酸锂不能逆转PDBu对,IK的作用.因此,PKC和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)/ERK级联反应通路可能在钾离子通道的磷酸化调节中起作用.另外,AC-cAMP和GC-cGMP的交互作用也可能参与碳酸锂对PKC激活作用的调节,成为其神经保护作用的机制之一.     

雌激素受体在甲状腺癌中的作用

雌激素受体(estrogen receptor,ER)属于核受体超家族成员,主要通过与雌激素结合的方式诱导下游靶基因转录,从而发挥其重要的生物学功能。在此过程中,ER招募一系列辅调节因子参与其介导的基因转录调控。ER不仅在促进性器官成熟、副性征发育及维持性功能中起重要作用,在多种性激素受体相关癌症的发生发展中也扮演着重要角色。其中,甲状腺癌的发生女性比男性更普遍,是一种有性别倾向的肿瘤,并与性激素受体功能有相关性。研究证实,ER辅调节因子通过参与ER下游靶基因的转录调控,在雌激素受体相关肿瘤中发挥不可或缺的作用,另外,各种环境刺激和细胞活动也参与了ER对肿瘤的调控。该文主要对近年来雌激素受体在甲状腺癌中的作用及机制进行综述,试图为甲状腺癌的治疗和预防提供新思路和新靶点。     

FBXO39基因对肿瘤细胞代谢分子的影响

FBXO39是F-box蛋白家族中的一员,研究表明该蛋白是一个新的候选肿瘤-睾丸抗原,可能与人类肿瘤的发生密切相关。为了探讨FBXO39基因的生物学功能,实验中首先检测了FBXO39在不同肿瘤细胞系中的表达水平,并通过分子克隆技术构建了FBXO39的真核表达载体,进而利用高通量的PCR array代谢组学分析方法在低表达FBXO39的MCF7细胞中筛选受FBXO39调节的代谢相关基因,最后采用定量PC R实验在低表达FBXO39的Ntera2细胞中验证筛选出来的代谢基因。结果显示,在MCF7和Ntera2肿瘤细胞中,6个代谢基因(ALDH9A1、MCT1、DLAT、HMGCS、FASN、GLUL)的表达受FBXO39的正向调控,表明FBXO39可能通过上调这些基因的表达参与肿瘤细胞的代谢过程。     

KiSS-1基因产物Kisspeptins对肿瘤转移的影响

KiSS-1基因是从人黑色素瘤细胞中分离出的一种肿瘤转移抑制基因,能够编码多种蛋白质。研究表明,KiSS-1基因产物kisspeptins在肿瘤发生、转移、生殖系统功能的调节中发挥重要作用。KiSS-1基因作为肿瘤转移抑制基因,其表达受到极为精细的调控,并通过NF-κB介导的方式参与了对基质金属蛋白酶的转录调节,并抑制趋化因子受体CXCR4介导的信号通路,进而影响肿瘤细胞的转移能力。近年来,kisspeptins的功能及作用机制备受关注,它们可作为评价肿瘤恶性进程及预后的标志分子,并有望成为肿瘤治疗的新靶点。     

神经递质对脑循环的调节

脑循环是近十几年来比较活跃的学科之一。关于脑循环的神经调节问题,顾正中等已有综述,经过多年的争论,目前,大多数学者对脑循环是否受神经调节的问题已不再持否定态度;注意力已转移到神经活动在多大程度上参与了脑循环的调节以及如何进行调节等问题上。由于递质在神经活动中极为重要,本文仅介绍各种递质在脑循环调节中的作用。一、参与脑循环调节的递质类物质(一)胺类去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)、5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)、多巴胺(dopamine,DA)、组织胺(histamine,HA);     

花斑裸鲤Epo和Epor基因克隆及其低氧诱导的mRNA表达

促红细胞生成素(EPO)是一种糖蛋白激素,在动物低氧适应中发挥着重要作用。本研究采用RT-PCR方法克隆了花斑裸鲤(Gymncypris eckloni)Epo和Epor基因的编码序列,并开展了分子进化和低氧诱导表达研究。结果表明,花斑裸鲤Epo基因编码序列长度为552 bp,编码183个氨基酸;Epor基因编码序列长度为1 590 bp,编码529个氨基酸。氨基酸序列同源性分析显示,花斑裸鲤促红细胞生成素(EPO)和促红细胞生成素受体(EPOR)与鲤科其他鱼类均有较高的同源性,表明在进化过程中具有较强保守性,同时花斑裸鲤Epo和Epor基因均未经历正向选择。在重度低氧[溶解氧为(0.3±0.1)mg/L]和中度低氧[溶解氧为(3.0±0.1)mg/L]胁迫下,花斑裸鲤部分关键组织如红肌、脑组织中Epo m RNA表达量急剧升高,表明促红细胞生成素(EPO)可能在花斑裸鲤运动、神经营养和神经保护方面发挥了重要作用,是对低氧环境适应的一种调节机制。