Leber＇s遗传性视神经病变和细胞总抗氧化能力关系的实验研究（简报）

除mtDNA突变以外,LHON的突变基因的杂合性、临床表现的不完全外显性和明显的性别偏向等问题使其发病机制尚不明确,本研究拟了解LHON与氧化应激的关系。探索其进一步可能的发病机制和治疗。抽取有mtDNA＊LHON G11778A突变的LHON患者7人、正常携带者10人及正常健康非母系家庭成员13人的外周血,用PHA（植物血凝素）作为细胞氧化应激的促发剂,运用化学发光法测定全血中氧自由基的变化。家系人群（包括病人和正常携带者）中全血氧自由基的变化在即时组要明显高于对照人群（P〈0．05）,而家系人群二组间、即时组及10min组间的变化差异不大（P〉0.05）。在外界氧化应激刺激下,LHON家系人群组织或细胞中自由基／抗氧化物间的平衡状态更容易被打破,提示氧化应激在其发病机制中起重要作用。     

线粒体T12338C突变可能是与Leber遗传性视神经病变相关的突变位点

Leber遗传性视神经病变变(Leber’s hereditary optic neuropathy,LHON)是一种与线粒体DNA(Mito-chondrial DNA,mtDNA)突变相关的母系遗传性眼科疾病。文章报道了两例具有典型LHON临床、分子遗传特征的中国汉族家系。首先通过对家系先证者和其他成员进行眼科相关检查,发现两个家系成员中视力都仅有先证者一人损害严重,即外显率很低。经常规的方法对母系成员进行mtDNA测序及相关软件分析,结果发现携带ND4 G11696A和ND5 T12338C同质性突变位点,多态性变异位点均属于东亚单体型F2。线粒体DNA ND4 G11696A是一个已知的与LHON相关的突变位点,而T12338C位于线粒体氧化磷酸化复合体I亚基ND5的第2个碱基,该突变使起始密码子由蛋氨酸转变成苏氨酸,并且紧连tRNALeu(CUN)的3′末端。这可能影响tRNA Leu(CUN)空间结构和稳定性发生改变,以及起始密码子改变导致线粒体ND5蛋白合成功能受损和ATP障碍,最终导致需求能量高的视神经受损和视力损害。因此,线粒体ND4 G11696A和ND5 T12338C突变可能协同作用Leber遗传性视神经病变的发生,是与LHON相关的mtDNA突变位点,但外显率很低说明突变本身不足以造成LHON的表型表达,提示其他修饰因子(核修饰基因、环境等)可能对这两个家系发病起协同作用。     

Leber遗传性视神经病变家系的线粒体基因突变分析

为探讨Leber遗传性视神经病变（Leber′s hereditary optic neuropathy,LHON）家系线粒体DNA（mtDNA）常见致病原发突变的频谱,用聚合酶链反应（polymerase chain reaction,PCR）和单链构象多态性（single-stranded conformational polymorphism,SSCP）以及DNA测序的方法,对13个家系22位临床诊断为LHON的患者及其母系亲属21人的线粒体DNA进行检测,同时检测71例正常人作为对照。临床拟诊为LHON的13个家系中,11个家系存在mtDNA位点11778 G→A突变,另2个家系存在14484位点T→C突变。说明中国LHON病人存在线粒体DNA 11778或14484位点突变,其中14484位点突变在国内尚未见报道。 Abstract:The purpose of the study is to investigate the frequency of common pathogenic primary mitochondrial DNA mutations in pedigrees of Leber′s hereditary optic neuropathy (LHON).Mutations were determined by polymerase chain reaction (PCR),single-stranded conformational polymorphism (SSCP) and DNA sequencing.Twenty-two patients with suspicion of LHON and twenty-one their maternal relatives underwent molecular genetic evaluation.Seventy-one normal individuals underwent molecular genetic evaluation as control at the same time.Members from 13 families with suspicion of LHON,11 families had nucleotide position nt11778 G→A mutations.Another 2 families had nt14484 T→C mutations.It is concluded that the point mutations at nucleotides 11778 and 14484 are primary LHON mutations,but the point mutation of nt14484 is rare in Chinese.     

中国人群携带m.14484T>C突变的Leber’s遗传性视神经病变线粒体单体型及多态位点分析

线粒体ND6基因(MT-ND6)上的m.14484TC突变是Leber’s遗传性视神经病变(Leber’s hereditary optic neuropathy,LHON)的一个原发性突变,但该突变自身不足以产生视力损伤。为研究线粒体单体型对携带该突变人群LHON发病的影响,文章对1 177例中国汉族LHON患者MT-ND6基因进行了全面系统的筛查,共筛查到67例患者携带m.14484TC同质性突变,在该研究群体中所占比例为5.7%。携带m.14484TC突变的51例家系LHON的外显率从5.6%~100.0%不等,平均外显率为21.5%。对家系中51例先证者线粒体全基因组进行分析,各表现为不同的多态性,分别属于18个东亚线粒体单体型。其中单体型A和单体型F在病例组频率均明显低于106例对照组。另外,单体型M10a在病例组中占9.8%,在对照组中未被发现,进一步发现该单体型家系LHON的平均外显率(46.13%)显著高于其他单体型家系的平均外显率,提示线粒体单体型M10a可能增加视力损伤的风险。     

Leber遗传性视神经病变研究进展和挑战

Leber遗传性视神经病变(Leber hereditary optic neuropathy, LHON; MIM535000)是最典型的线粒体遗传病之一, 主要由线粒体DNA (Mitochondrial DNA, mtDNA)3个原发突变(Primary mutation, m.11778G>A、m.3460G> A 和m.14484T>C)引起。患者表现为无痛性双侧视力下降或丧失, 主要易感人群为青壮年男性。不完全外显(Incomplete penetrance)和性别偏好(Gender bias)是该病亟待解决的两大难题, 目前尚无有效的预防及治疗措施。文章对近年来LHON 的分子发病机制、临床症状及特点、体外实验和动物模型研究、预防及治疗等方面的研究进展进行综述, 并集中介绍了我们近期对于我国LHON患者的研究结果。     

线粒体tRNAGlu A14693G可能是与Leber遗传性视神经病变相关的基因突变

收集了3个具有典型临床特征的中国汉族Leber遗传性视神经病变(Leber's hereditary optic neuropathy, LHON)家系。通过对先证者和家系其他成员进行眼科临床(如视力损害程度和发病年龄)检查, 发现这些家系成员中视力损害的外显率很低, 经mtDNA测序分析, 在tRNA^Glu 上发现了A14693G同质性突变位点, 多态性位点分别属于东亚单体型Y1b、Y1和Y1, 没有发现其他高度保守和有功能意义的突变位点。A14693G突变位于线粒体tRNAGlu高度保守区(通用位点为54位), 可能导致tRNA空间结构和稳定性发生改变, 继而影响tRNA的代谢, 导致线粒体蛋白合成功能受损和ATP障碍, 最终导致视力损害。所以, tRNAGlu A14693G突变可能是与视神经病变相关的致病性线粒体突变位点。     

线粒体ND1基因T3866C突变可能是Leber’s遗传性视神经病和四肢畸形跛行相关的突变

线粒体DNA(Mitochondrial DNA,mtDNA)突变与人类许多疾病的发病机制相关。现报道1个具有典型母系遗传特征的中国人Leber’s遗传性视神经病和四肢畸形跛行的家系。该家系共5代60人,共27名母系成员,其中4人只有Leber’s遗传性视神经病症状,1人呈现四肢畸形跛行症状,4人同时具有上述两种临床症状,而其他成员无临床症状。对先证者的mtDNA全序列进行分析,发现ND1基因T3866C突变位点和43个多态位点,经系统进化树分析属于东亚单体型D4a3。MtDNAND13866位点T-C碱基的改变使ND1亚基第187位进化高度保守的异亮氨酸转变为苏氨酸,从而改变该蛋白的结构,进而影响其功能。在135名正常对照中未发现该突变。因此,线粒体ND1T3866C可能是与Leber’s遗传性视神经病和四肢畸形跛行相关的线粒体基因突变。     

线粒体tRNALeu(UUR)基因A3243G突变型糖尿病患者的家系分析及随访

目的:探讨线粒体糖尿病家系中的基因突变位点及临床转归。方法:收集1例线粒体糖尿病患者家系的临床资料,采用PCR、DNA直接测序法对家系成员进行线粒体基因突变高发区域t RNA~(Leu(UUR))检测,以了解mtDNA3243位点突变情况,并随访8年进一步了解研究对象的临床转归情况及胰岛功能变化。结果:6例家系成员中有5例携带mtDNA3243A→G位点的突变,其中4例为糖尿病患者且伴发不同程度的双侧听力受损(神经性耳聋),1例父系患者后代未检测出突变位点。随访过程中,先证者死亡,余3例糖尿病患者除常规治疗外,长期口服辅酶Q10,血糖控制较为稳定、尚未出现严重并发症但双侧听力严重下降,胰岛分泌功能明显下降,1例携带者已出现糖耐量受损。结论:线粒体tRNA~(Leu(UUR))点突变与糖尿病具有显著相关性。     

一个母系遗传非综合征耳聋大家系mtDNA序列分析

通过分析本家mtDNA序列,探讨淮阴一非综合耳聋大家患病的分子遗传学机制。采用聚合酶链反应（PCR）扩增mtDNA与非综合征耳聋相关位点nt1555,nt7445的区域和人类种群研究的D－loop区,PCR－异源双链分析,PCR－RFLP、PCR产物克隆序列测定等技术对该家系进行了系统的研究。发现该家系中全部母系亲属有mtDNAA1555G突变,而家系中非母 个体,对照组（100例正常个体）的mtDNA1555位点均为A。该家系mtDNA7445位点无突变;该系属于Ⅱ型线性体;发现家系D－loop区存在未见报道的碱基插入。提示mtDNAA1555G位点突变可能是导致该家系患致聋的主要因素之一。遗传背景可能对家系疾病的表现存在一定程度的影响。     

线粒体DNA G7444A突变可能影响A1555G突变的表型表达

线粒体12S rRNA和tRNASer(UCN) 基因是导致非综合征型听力损失的两个突变热点区域。作者收集了1个母系遗传感音神经性聋家系, 该家系同时携带线粒体DNA (mtDNA) A1555G和G7444A突变。临床资料分析表明, 该家系包括药物致聋的耳聋外显率(所有耳聋患者/所有母系成员)为58%, 而非药物致聋的耳聋外显率(非药物性聋患者/所有母系成员)为25%, 明显高于其他携带A1555G突变的耳聋家系。先证者的线粒体全序列分析表明, 该线粒体基因组共有28个多态位点, 属于东亚人群B4c1单体型。在这些多态位点中, 除A1555G和G7444A突变外, 未发现其他有功能意义的突变。这表明mtDNA G7444A突变可能加重由A1555G突变造成的线粒体功能缺失, 从而增加耳聋的外显率。     

多种神经活性物质在幼年猫和鸡视网膜神经细胞中的共存(简报)

视网膜起源于前脑泡,结构简单层次分明,因此常被视为脑的简化模型。但近期工作证明,视网膜包含的神经活性物质(神经递质、调质和神经肽)种类之多、分布之复杂并不亚于脑。尤其是无长突细胞不仅包含多种递质和肽类,而且还有递质与肽类或肽类与肽类在一个细胞中的共存。对视网膜神经递质、调质和神经肽的研究将是探索脑奥秘的有效途径。     

低分子量神经丝蛋白(NF-L)的体外组装

利用超速离心和离子交换层析技术,从牛脊髓中分离纯化了神经丝蛋白三组分:NF-L,NF-M和NF-H。应用电镜负染色和金属投影方法研究神经丝的形态结构与NF-L的体外组装,结果表明:神经丝由10nm的核心纤维与外周的丝状突起组成;在近似生理条件下,NF-L可在60min内组装成10nm纤维,纤维由4根亚丝缠绕而成;在碱性缓冲液中,NaCl能促进NF-L装配成短纤维,这种10nm的短纤维无法连接成长纤维。     

注射装载孕酮的红细胞膜泡诱发蟾蜍卵成熟的研究

中华大蟾蜍长足的卵母细胞,经注入装载水相孕酮的红细胞膜泡,能被诱发成熟;直接注入水相孕酮的卵母细胞,无能恢复成熟分裂。将蛋白酶处理的红细胞制备成装载水相孕酮的膜泡,注入卵内,照样能诱发其成熟分裂;然而,分别用根皮素结合或磷脂酶A_2水解红细胞膜磷脂,制备的膜泡,虽亦包裹着水相孕酮,但注射的卵母细胞都未能被诱发成熟。这些结果表明,在通过红细胞膜转运孕酮诱发卵母细胞成熟过程中,红细胞膜上的某些膜蛋白可能不是必要的成份,而膜磷脂类却是关键成份,它不仅可能保证孕酮不被迅速代谢,且保证孕酮从卵母细胞内部诱发成熟分裂。     

金鱼精子质膜和核膜的区域特异性

本文结合采用扫描和透射电子显微镜(包括冷冻断裂-蚀刻、超薄切片以及细胞化学染色法),研究了金鱼精子的超微结构特征,结果表明金鱼精子的质膜和核膜都具有区域特异性:1)精子质膜内大部分区域含有许多蛋白颗粒,但在特定区域内,蛋白颗粒呈有序排列,构成晶格状结构。2)精子头颈部和尾部均有液泡密集之处,凡是覆盖着液泡区的质膜内,几乎都不含有蛋白颗粒。3)液泡区能被细胞化学方法染成致密色,表明内含糖蛋白。4)核膜孔只集中存在于靠近颈部的核膜上,而其他部分则没有。本文对上述诸点进行了讨论。     

偏凸-柱穗山羊草双二倍体SDAU18的细胞分子遗传学鉴定

综合利用细胞学、种子贮藏蛋白电泳、基因组原位杂交（GISH）和抗性接种鉴定相结合的方法．对偏凸-柱穗山羊草双二倍体SDAU18进行了鉴定。结果表明,SDAU18的根尖细胞染色体数目变异范围为52—56．在绝大多数根尖细胞染色体数目为56的SDAU18减数分裂中期I花粉母细胞fPMCMI）内可观察到28个二价体,在部分细胞中可观察到一定频率的单价体、三价体和四价体,平均染色体构型为2n=56=3．21I＋19．78IIRing＋6．50IIRod＋0．01III＋0．04IVRing＋0．01IVRod;在SDAU18种子贮藏蛋白电泳图谱中,亲本偏凸山羊草和柱穗山羊草的多数特异带能够出现,SDAU18高分子量麦谷蛋白亚基图谱中既出现双亲的亚基谱带．也观察到新型亚基谱带：分别利用偏凸山羊草和柱穗山羊草基因组总DNA作探针．另一个亲本基因组总DNA作封阻。对SDAU18根尖细胞制片进行染色体原位杂交．在SDAU18的56条染色体中分别有14条出现绿色杂交信号：SDAU18是偏凸山羊草和柱穗山羊草的双二倍体,对小麦白粉病和条锈病均表现免疫,是一个在小麦品种遗传改良中具有重要利用价值的新型种质材料。     

血管内皮生长因子蛋白在大鼠睾丸和附睾的表达和定位研究

为探讨血管内皮生长因子(VEGF)在雄性生殖系精子发生发育和成熟过程中的调控作用,应用免疫组化、Periodic acid-Schiff(PAS)染色及蛋白质免疫印迹技术,检测VEGF蛋白在成年大鼠睾丸和附睾的表达和定位情况。Western-blots显示,在大鼠睾丸和附睾内均有VEGF蛋白(约45kD)的表达;免疫组化显示,睾丸内VEGF见于圆形和长形精子细胞、Sertoli细胞和Leydig细胞,免疫阳性产物位于细胞质内。精子细胞的VEGF表达伴随精子细胞顶体发育的全过程,精子残余体呈强阳性。附睾内VEGF表达于附睾管上皮,且有区域和细胞特异性。附睾起始段的所有上皮主细胞内都有VEGF阳性颗粒;头、体、尾各段的VEGF阳性细胞多数与含PAS阳性颗粒的细胞重合,证明为亮细胞;近端附睾的管腔内可见精子头部呈VEGF阳性染色。睾丸、附睾间质血管内皮为VEGF阴性。上述结果表明,VEGF蛋白可由生殖细胞和附睾管上皮细胞直接产生,它可能以自分泌和/或旁分泌的形式共同作用于睾丸和附睾的生殖细胞和血管内皮,直接或间接影响精子的发生、发育和成熟过程,特别是精子顶体的形成过程,并可能与精子在附睾内的成熟有关。     

增殖的淋巴细胞中DNA合成和DNA含量的分析

体外培养受PHA刺激的人淋巴细胞经~3H-TdR参入0、0.5、2、4、7和17小时后,放射自显术表明标记指数为0%、1.90%、9.15%、13.14%、15.01%和30.13%。未标记细胞的福尔根光密度为15.42、15.45、14.88、13.77、13.20和12.94。DNA分布直方图显示部分未标记细胞介于2C—4C,表明S期细胞的DNA合成可能是不连续的。对同位素参入17小时的标记细胞连续进行两项测量表明,这些细胞的银粒光密度相差悬殊,但其DNA含量均为2C—4C。细胞的DNA合成率随其DNA含量而增高。     

花背蟾蜍蝌蚪发生类坏死的皮肤在恢复过程中的超微结构

本实验以花背蟾蜍后肢芽期的蝌蚪为材料,用0.001 mol/L氨水(氨水组)和0.01mol/L醋酸(醋酸组)处理皮肤使之发生类坏死。以细胞核、细胞表面、细胞质及细胞间隙等的超微结构变化为指标,研究了各组皮肤发生类坏死后恢复过程中的可逆变化。结果观察到:两组均能引起核染色质浓缩,粘液分泌,液泡增多,线粒体及内质网膨大变形,细胞间隙变窄;醋酸还引起张力原纤维的凝集及紊乱等。恢复过程中,细胞核内染色质的分布趋于均匀,粘液的分泌渐正常,液泡减少,线粒体及内质网的形态逐步恢复,但细胞间隙一直很??窄;醋酸组中张力原纤维恢复成束且排列较整齐。作者认为氨水及醋酸引起蝌蚪皮肤发生类坏死后,在一定时间内是可以恢复的,而且此可逆变化也反映在超微结构的变化上。     

Chlorophyll isolation,structure and function: major landmarks of the early history of research in the Russian Empire and the Soviet Union

This paper covers major events of the early history of chlorophyll research in the Russian Empire and the Soviet Union from 1771 until 1952, when the modern period of studies on photosynthesis began in full swing. Short biographical sketches of key scientists, reviews of their major research contributions and some selected photographs are included. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

荧光脂质体导入黄瓜悬浮细胞原生质体的研究

用“脱水再加水法”制成包裹荧光黄的脂质体,通过PEG诱导融合或保温共培养法,成功地将脂质体导入了黄瓜悬浮细胞原生质体。PEG处理组摄入脂质体的细胞可达80—90%,其中50—60%的细胞荧光较强,均匀一致。脂质体/原生质体保温共培养半小时,荧光细胞达95%以上,荧光较弱,在细胞中呈点状分布,3—4天后脂质体逐渐破裂,点状荧光变为均匀一致的荧光。导入荧光黄脂质体的原生质体经持续分裂形成愈伤组织和胚状体,进一步分化出芽和根。