胰岛素信号通路参与阿尔兹海默症发病机制的研究进展

阿尔兹海默病(Alzheimer's Disease,AD)是一种以老年斑和神经纤维缠结为主要病理学特征的中枢神经系统退行性疾病,其发病机制极为复杂。胰岛素信号通路作为胰岛素生理作用中的主要信号传导途径,在代谢、神经保护和调节认知功能障碍等方面发挥着重要作用。研究显示AD患者常伴随着胰岛素信号通路障碍和胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)等症状的发生,提示胰岛素信号通路可能与AD的发病过程密切相关。本文以胰岛素信号通路为切入点,阐述该通路参与AD发病的可能机制,以期为预防和治疗阿尔兹海默病提供新线索。     

环磷酰胺对小鼠免疫抑制作用过程中代谢通路变化的代谢组学研究

目的采用代谢组学方法,研究环磷酰胺对小鼠免疫抑制作用过程中代谢通路的变化。方法采用流式细胞术了解免疫细胞变化情况,通过建立偏最小二乘法模型多结果进行判别。以偏最小二乘法模型中变量重要性投影(variable importance in projection,VIP)参数筛选潜在的生物标志物,通过统计分析确定差异性代谢物,借助代谢组学小分子化合物快速鉴定分析软件系统对差异性代谢物进行进一步鉴定分析,通过搜库及运算最终确定差异代谢物质9种,通路富集结果分析差异代谢通路3条。结果环磷酰胺对正常机体的不饱和脂肪酸的生物合成、线粒体脂肪酸代谢、甘油磷脂代谢、甾类激素的生物合成、花生四烯酸代谢、脂肪酸代谢、嘧啶的生物合成等代谢通路均产生明显影响。结论环磷酰胺在正常组与实验组中影响最重要的代谢通路为花生四烯酸代谢、甘油磷脂代谢和嘧啶代谢。     

嘧啶核苷磷酸化酶与抗癌药物治疗效果的评价

嘧啶核苷磷酸化酶(PyNPase)是嘧啶核苷补救代谢途径中的关键酶,广泛分布于微生物及动物组织细胞中。近几年来,很多学者对PyNPase在抗癌药物合成和癌症治疗方面的作用及其临床应用进行了广泛的研究。本文综述了PyNPase与肿瘤患者临床病理特征、抗癌药物评价等之间的关系。     

H7N9和H1N1流感病毒感染BV2细胞的差异表达miRNA初步分析

筛选鉴定H7N9病毒感染BV2细胞的特异聚类microRNA(miRNA)并初步探讨这些miRNA的可能致病机制。H7N9和H1N1流感病毒感染BV2细胞,分别收集12 h、24 h和48 h的细胞并提取总RNA。并利用高通量测序技术进行miRNA测序,同时比较鉴定不同病毒特异性miRNA。筛选出了10个H7N9病毒特异聚类miRNA,其中有3个miRNA被miRBase数据库所收录。这些特异聚类miRNA调控诸多信号通路的信号传导,比如Ras信号通路、PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路、轴突导向和癌症相关基因等。该研究为miRNA调控H7N9禽流感病毒的致病机制提供了科学基础。     

鸭肠炎病毒感染对鸭肠道黏膜组织转录组变化分析

为了探究鸭肠炎病毒感染对鸭十二指肠黏膜组织相关免疫基因的变化影响,本试验采用鸭肠炎病毒接种35日龄的健康樱桃谷鸭,将其分为3组(2个试验组和1个对照组),在感染后24 h、48 h采集十二指肠,提取总RNA进行浓度、纯度及完整性检测后构建cDNA文库,使用BGISEQ-500平台对2个实验组和对照组黏膜组织测序,筛选差异表达基因,并用GO和KEGG数据库进行分析。结果显示,2个实验组感染鸭肠炎病毒后T24和T48分别筛选出共720个差异表达基因,其中T24表达上调58个,下调163个;T48表达上调77个,表达下调422个。GO功能注释结果显示,感染后差异基因都与代谢、免疫、炎症和调控途径等密切相关。KEGG通路富集分析发现,感染T24的差异表达基因富集到神经活性配体-受体相互作用、补体和凝血级联、氮代谢、cAMP信号通路和IL-17信号转导通路;感染T48的主要差异表达基因富集到神经活性配体-受体相互作用、细胞因子-细胞因子-受体相互作用、趋化因子信号通路、造血细胞谱系和补体和凝血级联。借助BGISEQ-500平台对鸭肠炎病毒感染后十二指肠黏膜组织相关因子的变化来探究其致病机制及其他生物学通路,弥补了非模式生物转录组研究中缺乏基因信息的不足。     

基于差异共表达识别肝癌分子生物标志物

为了阐明肝细胞癌的分子机制,采用差异共表达的分析方法对TCGA数据库中HCC的转录组数据进行了生物信息学分析,识别出120 787对差异共表达对,其中1 526个基因被认为频繁参与差异共表达.与差异表达分析比较,识别的差异表达基因与差异共表达基因是相互补充的关系;差异共表达基因整合到人类调控网络识别出TP53、NFKB1和HIF1A等22个潜在调控差异共表达的转录因子.结合KEGG代谢途径识别出168个失调途径.相同代谢通路中基因间存在大量的差异共表达,如细胞周期代谢通路,在肝癌样品和癌旁样品中基因表达相关性发生显著改变的同时基因表达量也发生了显著变化.同时也识别出一些不能被GSEA识别的代谢通路,如JAK-STAT信号通路.本研究结果为进一步了解HCC分子致病机理,识别新型肝癌分子生物标志物提供依据.     

白念珠菌酵母相-菌丝相形态转换机制的研究进展

白念珠菌是人体内重要的条件性致病真菌,形态多样性是其重要的生物学特征,不同形态细胞之间可相互转换。酵母相-菌丝相形态转换是白念珠菌中典型形态转换系统,与白念珠菌粘附、侵袭性等方面密切相关。宿主相关环境因素作用于白念珠菌,激活相应的信号传导通路,调控下游应答基因的表达,共同调控白念珠菌菌丝发育。结合目前关于白念珠菌形态转换的研究,认为广泛和深入的信号通路主要有:环磷酸腺苷/蛋白激酶A(c AMP/PKA)信号通路、丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)信号通路、Rim101介导的p H信号通路和Tup1介导的负调控信号通路共同调控形态转换。该文将近年来国内外白念珠菌形态转换及其信号传导通路调控机制方面的进展进行综述分析。     

小麦叶锈菌休眠与萌发夏孢子的差异表达

【目的】小麦叶锈菌引起的小麦叶锈病是小麦的重要病害之一,孢子萌发和侵入气孔是保证叶锈菌正常侵染寄主的重要前提。本研究旨在研究小麦叶锈菌夏孢子萌发的差异表达特性,为揭示萌发的机制及其与致病的关系提供依据。【方法】利用小麦叶锈菌致病类型THTT的休眠夏孢子和萌发夏孢子进行RNA-seq分析。【结果】在萌发夏孢子中筛选出相比休眠夏孢子上调表达的基因为4400个,下调基因5325个。GO富集分析发现,上调差异基因主要涉及细胞进程、有机物代谢、信号传导、单个有机体过程、催化酶活性等;下调基因主要涉及单组织过程、单个有机体细胞过程、有机物代谢过程、催化活性调节等过程。利用KEGG分析发现,差异基因共参与109条通路,从中筛选出两条与孢子萌发相关的通路——丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路和囊泡运输中的SNARE蛋白交流。10个基因的定量分析结果与基因数字表达谱分析结果一致。【结论】研究获得了叶锈菌孢子萌发及侵入气孔过程中的重要差异基因,研究结果为研究叶锈菌致病机制奠定基础。     

不同致泻性大肠杆菌感染调控细胞信号通路的研究进展

腹泻性大肠杆菌是在全世界引起人类和动物疾病的主要病原之一,也给社会经济带来巨大损失。根据致病机理的不同,可将腹泻性大肠杆菌分为6种:肠致病性大肠杆菌、肠出血性大肠杆菌、肠凝集性大肠杆菌、产肠毒素大肠杆菌、扩散黏附性大肠杆菌和肠侵袭性大肠杆菌。不同致病型大肠杆菌侵入宿主的方式及引起的炎症反应有所不同。文章综合分析了致病机制不同的大肠杆菌在调控宿主细胞信号通路方式上的不同,从炎症级联反应方面阐述了不同致病类型大肠杆菌的感染特征,并探讨了炎症信号通路与病原感染、预防和治疗的关系,以期为腹泻性大肠杆菌致病机制及治疗方案的研究提供帮助。     

烟曲霉孢子侵染小鼠骨髓源巨噬细胞的转录组研究CSCD

目的揭示小鼠骨髓源巨噬细胞(bone marrow-derived macrophages,BMMs)被烟曲霉(Aspergillus fumigatus)A1160c孢子侵染之后与未处理对照组BMMs相比表达出现差异的免疫信号通路及孢子吞噬和清除等相关基因。方法提取小鼠原代骨髓细胞并将其诱导分化成巨噬细胞。烟曲霉孢子感染并分别提取感染组和对照组BMMs的总RNA,进行RNA测序和分析比较。结果提取小鼠原代骨髓细胞并成功将其诱导分化成BMMs。BMMs在感染烟曲霉孢子后,表面受体Tlr2和C型凝集素受体Clec4e和Clec5a的转录被激活。NF-κB信号传导通路也被激活,如Il1b、Tnf、Nfkb1等炎症因子基因和Jun、Gsk3b、Tec、Cd83等相关基因转录上调。同时,Cxcl1、Cxcl2、Ccl4等多种趋化因子基因转录水平也上调。另外,活性氧产生相关基因Bax、Nos2、Glul、Nlrp3的转录水平明显升高。结论在感染烟曲霉A1160^(c)孢子过程中,BMMs通过上调Toll样受体和C型凝集素受体基因转录水平激活NF-κB等免疫信号传导通路,促进趋化因子及活性氧产生相关基因的表达,引发对烟曲霉孢子的免疫响应和清除。     

基于微生物视角的“皮-肠”轴与特应性皮炎

特应性皮炎(atopic dermatitis,AD)是一种难治易复发皮肤病,由于病因复杂且患病率逐年增加,该病已经成为公共卫生领域关注的问题。随着高通量测序、元基因组学和代谢组学等技术的应用,发现AD的发生与发展与微生物群落息息相关,“微生物-皮-肠”轴及它们之间的串扰机制也逐渐被验证。“微生物-皮-肠”轴在过敏性皮肤炎症中扮演了重要角色。本文综述了“微生物-皮-肠”轴与AD的关系,及其可能交流的信号分子和潜在途径,重点关注了涉及益生菌、菌群移植和抗菌肽等微生物缓解AD的潜在机制,为靶向微生物群治疗过敏性皮肤炎症提供了一个新的视角。     

转化生长因子-β信号传导的Smad通路

转化生长因子-β(TGF-b)的信号传导主要通过激活Smad通路实现, Smads复合物与靶基因启动子结合完成对基因转录的调控作用. 多种转录共激活因子和转录共抑制因子与Smads直接结合, 从而协同参与Smads与基因启动子的结合以及对基因转录的调控. 泛素-蛋白水解酶复合体通路(UPP)对Smads的降解是Smad通路的终止机制. TGF- β也能激活MAPK通路等其他信号通路. Smad通路和其他信号通路之间的对话构成了TGF-β信号传导的复杂调节网络.     

HER-2阴性乳腺癌新靶向基因的生物信息学分析

利用生物信息学方法研究HER-2阴性乳腺癌的潜在靶向基因、信号传导通路及分子机制。从公众数据库(gene expression omnibus,GEO)下载HER-2阴性乳腺癌患者和正常女性上皮细胞基因芯片数据,运用RMA算法进行数据预处理,运用R语言LIMMA的包选出差异表达基因。将差异表达基因上传到DAVID在线网站进行富集分析,运用KEGG信号传导通路进行信号传导通路分析,最后用STRING进行蛋白相互作用网络分析(控制差异表达倍数大于2倍,p值小于0.01),筛出差异表达基因72个(上调基因10个,下调基因62个)。差异基因富集分析结果表明富集程度高的差异基因主要与转录调节、细胞凋亡及细胞外刺激反应等密切相关,信号传导通路分析结果表明差异基因主要与MAPK信号转导通路等密切相关,蛋白共表达网络分析结果表明关键蛋白质为FOS、JUN、KLF6、ATF3、HIST2H2AA4和HIST2H2BE等。HER-2阴性的乳腺癌患者早期差异表达基因表现为下调,HIST2H2AA4和HIST2H2BE可成为其潜在靶向基因,并可作为MAPK信号传导通路中ERK1/2中FOS基因的下游基因,验证需进一步实验。     

干扰素通路调控与自身免疫疾病

干扰素信号通路是细胞抵抗病原微生物侵染的重要防线。通过识别病源相关模式分子、激活下游通路,干扰素的表达被显著上调并分泌于细胞外,作用于自身和周围细胞,引发众多下游基因的转录激活。这些基因产物直接参与抗侵染过程或调控机体免疫反应。干扰素信号通路需要被正确调控,其异常激活会导致炎症和自身免疫疾病的发生。正确地识别“自己”和“非己”分子是首要的一步。鉴于干扰素通路所抵抗的微生物侵染中,核酸分子是重要的免疫原性分子,内源性核酸分子的代谢调控显得尤为重要。细胞编码一系列参与核酸代谢的酶,这些蛋白质功能的发挥对保持细胞核酸稳态至关重要。以单基因突变引发的自身免疫疾病Aicardi-Goutières综合征为例,目前发现9种基因可突变致病,均来自DNA代谢相关的和RNA代谢相关的基因。尽管这9种基因突变都导致干扰素通路的异常激活,但中间所依赖的参与蛋白并不相同。可见,同样症状的疾病,其致病机理也可能不同,这也将影响有效治疗方案的确定,凸显基因检测在诊治自身免疫疾病中的必要性。本综述通过阐述细胞内环境稳态对干扰素通路正确识别“自己”和“非己”的重要作用,帮助理解自身免疫疾病的发病机理。     

脂类代谢异常在恶性肿瘤中的研究进展

过度增殖是恶性肿瘤细胞的生物学特性,为满足不断增殖及生存的需要,肿瘤细胞需重新编码代谢通路。近年来的研究认为,脂类代谢异常是肿瘤细胞的重要特征之一,肿瘤细胞中异常的脂类代谢不仅与代谢酶有关,还与代谢通路以及其他相关信号传导有关。本文通过回顾既往研究报道的肿瘤细胞脂类代谢的变化,探讨脂类代谢的异常调节与肿瘤发生的可能机制,为肿瘤的预防及治疗提供新思路。     

乙肝相关性肝细胞肝癌代谢重编程机制探讨

乙型肝炎病毒作为外源因素进入肝细胞,可影响细胞内信号传导,改变基因表达,调节代谢过程,导致细胞生长异常,与肝癌的发生有关。研究乙型肝炎病毒改变信号传导通路的机制,有利于了解乙肝代谢异常的机制及与肝癌发生的关系,为乙肝和肝癌的代谢治疗寻找方法。     

植物转基因位置依赖性沉默与位置效应

植物基因组能够识别外源基因的出现及所整合的特异位置并产生相应反应,通过分析嘧啶甲基化的信号及模式,比较不同表达水平转基因的整合位点及基因组环境差异,植物转基因位置依赖性沉默和位置效应的机理得到进一步揭示;讨论了位置效应的研究方法和克服策略。     

细胞自噬在阿尔茨海默症中作用的研究进展

阿尔茨海默症(AD)是一种神经退行性疾病,学习和认知障碍是其主要特征。细胞自噬存在于真核细胞中,异常蛋白质及受损细胞器通过自噬降解。近年来自噬在AD中作用和治疗等方面有了一系列新进展。本文对自噬及其相关的基因、分子、信号通路、功能以及在AD早期阶段变化等方面进行论述,并对自噬在AD发病机制和临床治疗方面进行综述。