用cDNA微阵列研究辐射损伤小鼠髓细胞基因的表达

为了探讨辐射引起小鼠髓细胞损伤后基因表达的变化,运用常规分子生物学和cDNA微阵列杂交技术,观察小鼠肥大剂量射线全身一次性照射后,骨髓细胞中588种已知功能基因的表达情况,初步得到辐射损伤后骨髓细胞某些功能基因的差异表达变化谱,结果表明,辐射可诱导小鼠骨髓细胞中一系列基因表达变化,这些基因可能参与了辐射所致骨髓细胞损伤的过程。     

基于基因芯片蝎毒多肽提取物对H22肝癌抑制作用的研究

目的:通过表达谱基因芯片研究蝎毒多肽提取物PESV对H22肝癌基因表达的影响,探讨其可能的药物作用机理.方法:建立H22肝癌皮下荷瘤模型,将60只昆明小鼠随机分为模型组、PESV组、Gemcitabine和TNP-40组,每组15只;无菌摘取皮下肿瘤组织,提取总RNA,通过反转录方法制备cDNA荧光探针,进行芯片杂交,然后对芯片进行图像扫描,最后用Imagene4.0软件包对荧光信号进行分析.结果:蝎毒多肽提取物PESV作用于荷瘤小鼠后,有127个基因表达下调,433个基因表达明显上调,其中35个基因与抗肿瘤血管生成药物TNP-470处理组下调基因一致,有40个与化疗药物Gemcitabine处理组下调基因一致.结论:蝎毒多肽提取物PESV可能同时具有细胞毒作用和抗血管生成作用双重作用,有望成为一种极具前景的肿瘤治疗药物.     

五倍子小鼠肝脏毒性的基因表达谱分析

昆明种小鼠（雄性,体重20±2g）随机分为正常对照组和五倍子给药组。给药组每日灌胃五倍子提取物（0．2mL／10g体重,相当于8g五倍子生药／1kg体重）一次,连续给药30天。对照组灌胃等量生理盐水。之后分别提取两组小鼠的肝组织总mRNA,经反转录分别用Cy3,Cy5荧光标记．制备用于芯片杂交的cDNA探针。两种探针等量混合后与小鼠全基因组寡核苷酸芯片杂交．杂交信号经芯片扫描仪获取并用GenePix Pro4．0软件分析。结果表明,五倍子给药组中有461条基因差异表达,其中上调基因267条,下调基因194条,功能已知基因373条,功能未知基因88条。通过对这些差异表达基因的生物学功能及生物通路分析,它们主要涉及代谢、DNA结合与转录、蛋白质合成与修饰、细胞骨架及黏附因子、细胞周期与分化、离子通道与受体、信号转导、免疫、细胞凋亡等。上述研究结果对分析五倍子肝损伤机制可能具有十分重要的作用。     

免疫性损伤小鼠肝脏的基因表达谱变化

采用卡介苗和脂多糖联合诱导的方法建立小鼠免疫性肝损伤模型, 分别提取正常对照组与免疫性肝损伤组小鼠的肝脏总RNA, 经反转录用Cy3-dUTP和Cy5-dUTP分别标记制备对照组与模型组来源的cDNA探针, 并将cDNA探针与小鼠基因表达谱芯片杂交, 杂交结果经芯片扫描仪扫描并用相关软件进行分析. 结果表明, 与对照组相比, 免疫性肝损伤组有293条基因发生了差异表达, 其中188条基因表达量明显上调, 另外105条基因表达量明显下调. 通过对一些关键差异表达基因的生物学功能分析表明, 卡介苗与脂多糖联合诱导的小鼠免疫性肝损伤的发生、发展过程与肝细胞的免疫反应、细胞合成与代谢、细胞凋亡及转运等过程密切相关, 这对进一步阐明免疫性肝损伤高度相关的基因表达调控网络, 进而阐明免疫性肝损伤的病理机制具有十分重要的作用.     

低氧对肥胖小鼠棕色脂肪组织相关基因表达的影响及其机制

目的：分析肥胖小鼠在低氧暴露后棕色脂肪组织的差异表达基因及通路,以探讨低氧影响棕色脂肪组织活化的机制。方法：30只雄性C57BL/6J小鼠,其中8只为普通对照组（N,n=8）;其余饲喂高脂饲料8周后,肥胖建模成功小鼠随机分为两组：肥胖对照组（OB,n=8）和肥胖低氧组（H,n=8）。H组进行11.2%氧浓度8 h/d,6天/周共4周的低氧暴露。4周后,测试血糖、血脂,取肩胛处棕色脂肪组织进行mRNA表达谱芯片扫描和生物信息学分析。利用KOBAS2.0软件对所筛选差异表达基因,并对参与关键生物过程和信号通路的差异基因进行实时荧光qPCR验证。结果：干预结束后,H组较OB组体重和血脂血糖水平显著降低;OB组较N组的上调差异基因802个,下调1 175个,差异基因的功能主要集中在糖脂合成代谢及免疫炎症反应过程;H组较OB组上调基因297个,下调228个,主要参与的生物过程有糖脂代谢、脂质转运过程、肌肉组织发育过程及脉管系统发育过程;低氧暴露调节肥胖机体棕色脂肪的通路主要集中在HIF-1、PI3K-Akt、FoxO和ErbB信号通路等过程。结论：11.2%氧气暴露可通过调节一系列棕色脂肪相关基因表达而提高棕色脂肪活性,从而下调肥胖机体体重。     

炎症免疫刺激对孕鼠胚胎基因表达谱影响的研究

目的:探讨妊娠期大鼠经炎症免疫刺激后对胚胎基因表达谱的影响.方法:选取6只孕鼠,分别腹腔注射LPS及Zymosan后,取胚胎抽提总RNA,经纯化反转录等过程合成生物素标记的cRNA,经片断化后与Rat Genome 230 2.0 Array芯片杂交,读取芯片结果并进行分析.结果:LPS组有183个基因上调、270个基因表达下调,Zymosan组有144个基因表达上调、417个基因表达下调.有50个基因在上述两组中均表达上调,其中已知功能的有9个;有173个基因在上述两组中表达均下调,已知功能的有85个.结论:应用全基因组芯片筛选了孕鼠经炎症刺激后胚胎差异表达的基因,为进一步研究孕鼠经炎症刺激后仔鼠血压升高的机制提供了新的思路.     

1型糖尿病小鼠肝脏的口服葡萄糖代谢及差异表达基因

目的：观察口服葡萄糖在1型糖尿病小鼠肝脏的代谢,比较1型糖尿病小鼠与正常小鼠口服葡萄糖后肝组织基因表达的差异。方法：链脲霉素（STZ）诱导C57雄性小鼠1型糖尿病模型为实验组（n=8）,正常C57雄性小鼠为对照组（n=8）。每组随机取2只,按50ml／kg给予4％葡萄糖生理盐水溶液灌胃,2h取肝组织检测基因表达谱（Mouse Genome 430 2．0Array）。每组另6只．同样剂量给予含14C标记葡萄糖。结果：糖尿病小鼠口服14C标记葡萄糖2h后,肝组织同位素水平是正常对照组的4倍。以正常对照组为参比,共有舛条基因的表达变化差异在2倍以上,其中上调基因61个,下调基因33个。根据功能基因组分析,11条差异表达基因与脂代谢、胆固醇代谢相关,其中7条上调基因与脂、胆固醇合成相关,1条下调基因与脂肪酸分解相关。结论：SIZ诱导的1型糖尿病小鼠口服葡糖后2h,肝脏脂、胆固醇合成相关基因表达增高。     

cDNA芯片阳性对照的制备及在芯片敏感性分析中的应用

cDNA芯片是一种高通量基因表达谱分析技术,在生理病理条件下细胞基因表达谱分析,新基因发现和功能研究等方面具有广阔应用前景。CDNA芯片阳性对照的选取以及CDNA芯片检测敏感性是芯片成功应用的关键问题之一。以在系统发育上与人类基因同源性小的荧火虫荧光素酶基因材料,制备了用于人类和其他动物基因表达谱CDNA芯片的通用型阳性对照探针和相应的mRNA参照物,经反转录对mRNA参照物进行Cy3荧光标记并与DNA芯片杂交后发现,mRNA参照物能特异性地与荧光酶基因cDNA片断杂交,而与人β-肌动蛋白基因,人G3PDH基因以及λDNA/HINDⅢ无杂交反应。把mRNA参照物以不同比例加入HepG2总RNA中,以反转录荧光标记后与CDNA芯片杂交,结果发现当总RNA中的MRNA含量为1/10^4稀释（即mRNA分子个数约为10^8个）时,CDNA芯片基本检测不出mRNA标记产物的杂交信号。而且,cDNA芯片检测的信号强度与芯片上固定的探针浓度密切相关,当探针浓度为2g/L时,杂交信号最强,随着探针浓度下降芯片的杂交信号趋于减弱。CDNA芯片通用型阳性参照物的制备以及应用于CDNA芯片检测敏感性研究为CDNA芯片应用于人和其他动物基因表达谱高通量分析和新基因功能研究提供了技术基础和理论依据。     

弥漫大B细胞淋巴瘤1号染色体的基因表达分析

目的:探讨弥漫大B细胞淋巴瘤(Diffuse Large B-Cell Lymphoma,DLBCL)中1号染色体基因表达情况。方法:采用激光显微切割技术分离临床DLBCL病人淋巴结标本中的淋巴细胞,提取淋巴细胞的mRNA并与表达谱芯片杂交,通过信号扫描、处理后获得表达基因杂交信号强度。每基因设11-20对探针。杂交信号与错配探针对比,扣除背景值后,使用Wilcoxon符号秩和检验选取与错配杂交信号有显著差异的基因作为分析结果(P=0.05)。然后随机选取四个检测到的基因,使用PCR方法检验基因芯片结果的可靠性。结果:成功地从快速冷冻保存的DLBCL标本中提取RNA。使用表达谱芯片进行研究,发现了共316条1号染色体编码的基因在DLBCL细胞中表达。根据胞内定位,基因功能和基因所属的代谢通路三种分类方法对所得基因进行分类分析。基因表达密度分析显示DLBCL中1号染色体上的基因表达情况与编码基因分布情况存在统计学差异。结论:使用表达谱芯片研究了DLBCL中1号染色体上的基因表达情况。     

弥漫大B 淋巴瘤12 号染色体基因表达的研究

目的:研究弥漫大B淋巴瘤(Diffuse Large B-Cell Lymphoma,DLBCL)12号染色体基因表达情况。方法:收取临床DLBCL病人淋巴结标本液氮速冻,快速冷冻切片,采用激光显微切割技术分离单纯淋巴瘤细胞,提取淋巴瘤细胞中的mRNA与表达谱芯片杂交,通过信号扫描、处理后获得表达基因杂交信号强度。每基因设11-20对探针。杂交信号与错配探针对比,扣除背景值后,使用Wilcoxon符号秩和检验选取与错配杂交信号有显著差异的基因作为分析结果(P=0.05)。随机选取两个检测到的基因,使用PCR方法检验基因芯片结果的可靠性。结果:成功地从快速冷冻保存的DLBCL标本中提取了RNA。使用表达谱芯片进行研究,发现了共164条12号染色体编码的基因在淋巴瘤细胞中表达。并根据胞内定位,基因功能和基因所属的代谢通路三种分类方法对所得基因进行分类分析。基因表达密度分析显示12号染色体上的基因表达情况与编码基因分布情况比较一致。结论:使用表达谱芯片研究了12号染色体上的基因表达情况,为研究DLBCL提供了依据。     

抑制消减杂交和辐射小鼠血虚模型筛选"四物汤"诱导表达的基因

应用抑制性消减杂交技术构建受辐射小鼠血虚模型在中药四物汤诱导前后消减cDNA库,并从中克隆鉴定出与四物汤药效相关基因。从受辐射小鼠四物汤诱导前后骨髓细胞中提取mRNA并合成cDNA,分别作为tester和driver进行消减杂交及抑制性PCR,将PCR产物与载体连接构建cDNA库,高效电转化大肠杆菌进行库扩增,随机挑取其中的克隆进行酶切、测序分析。成功构建了具有高消减效率的受辐射小鼠四物汤诱导前后的消减cDNA库。库挑选得到512个阳性克隆。随机挑取30个插入片段测序,生物信息学分析结果显示大部分与红细胞分化、骨髓组织修复、结构重建有密切关系,其中8个为新基因片段。应用抑制性消减杂交技术所构建的受辐射小鼠四物汤诱导前后cDNA消减库为大批量筛选、克隆四物汤药效特异性相关基因奠定了基础。并从分子水平上发现四物汤对抑制凋亡、促进骨髓组织修复和结构重建、诱导红细胞分化的基因具有调节作用,可能和四物汤补血作用有关。     

Transfer of proalpha2(I) cDNA into cells of a murine model of human Osteogenesis Imperfecta restores synthesis of type I collagen comprised of alpha1(I) and alpha2(I) heterotrimers in vitro and in vivo

The oim mouse is a model of human Osteogenesis Imperfecta (OI) that has deficient synthesis of proalpha2(I) chains. Cells isolated from oim mice synthesize alpha1(I) collagen homotrimers that accumulate in tissues. To explore the feasibility of gene therapy for OI, a murine proalpha2(I) cDNA was inserted into an adenovirus vector and transferred into bone marrow stromal cells isolated from oim mice femurs. The murine cDNA under the control of the cytomegalovirus early promoter was expressed by the transduced cells. Analysis of the collagens synthesized by the transduced cells demonstrated that the cells synthesized stable type I collagen comprised of alpha1(I) and alpha2(I) heterotrimers in the correct ratio of 2:1. The collagen was efficiently secreted and also the cells retained the osteogenic potential as indicated by the expression of alkaline phosphatase activity when the transduced cells were treated with recombinant human bone morphogenetic protein 2. Injection of the virus carrying the murine proalpha2(I) cDNA into oim skin demonstrated synthesis of type I collagen comprised of alpha1 and alpha2 chains at the injection site. These preliminary data demonstrate that collagen genes can be transferred into bone marrow stromal cells as well as fibroblasts in vivo and that the genes are efficiently expressed. These data encourage further studies in gene replacement for some forms of OI and use of bone marrow stromal cells as vehicles to deliver therapeutic genes to bone.     

Localisation of the beta crystallin Cryb gene to mouse Chromosome 2B-->C1 by in situ hybridisation.

The beta crystallin gene Cryb (betaA3/A1) has been assigned to mouse Chromosome 2 region B-->Cl by in situ hybridisation to metaphase chromosomes from mouse foetal liver and bone marrow preparations of Rb(2.17)4H mice using a murine cDNA (pMbeta23Crl) probe.     

硫酸酯酶2型基因体内表达促进化疗药物诱发的小鼠骨髓抑制恢复作用研究

采用半定量RT-PCR和重组基因体内表达法观察了硫酸酯酶2基因（Sulfatase 2,Sulf2）在5-氟脲嘧啶（5-Fluorouracil, 5-Fu）诱发的小鼠骨髓抑制和再生过程中作用。结果表明：Sulf2在小鼠骨髓抑制和再生过程中呈现先上升,后下降的动态表达;电转pcDNA3.1-Sulf2基因实验组外周血白细胞数和血小板数在5-Fu注射后第7天分别为(1216.7±457.9)/μl和(8.1±5.4)万/μl,明显低于对照组［分别为(1691.7±228.9)/μl和(14.7±2.1)万/μl］,实验组单条腿骨髓细胞总数在第7天为(94.2±21.1)万,显著低于对照组（173±59.9）万,但在第11天为(585±337.9)万,又显著地高于对照组（255±65.3）万,实验组第7天10000个骨髓细胞总集落形成数为(9±8.4),显著低于对照组（39±12.2),统计均有显著性差异（p<0.05）。这些结果提示Sulf2可能对5 Fu诱发的小鼠骨髓抑制后的再生具有促进作用。     

Mouse ferritin H sequences map to chromosomes 3, 6, and 19

Human and rodent genomes contain multiple copies of ferritin H and L subunit sequences, although it is not yet clear whether there is more than one expressed gene for either of these subunits. We have isolated a cDNA corresponding to mouse ferritin H subunit and observed that the mouse genome contains three to four H-related sequences. This cDNA was used to establish the genomic location of mouse ferritin H subunit genes by chromosomal in situ hybridization. Metaphase chromosomes of concanavalin A-stimulated lymphocytes from a WMP male mouse were examined by in situ hybridization with 3H-labeled cDNA and the chromosomes were identified by R banding (fluorochrome-photolysis-Giemsa method). The results indicate that mouse ferritin H-related sequences map at chromosomes 3, 6, and 19. Homology of synteny between human and mouse suggests that the sequence on mouse chromosome 19 corresponds to the structural H gene.     

复合生物杀菌剂F6-11的安全性毒理学研究

目的：为研究复合生物杀菌剂F6．11毒性,采用动物实验法进行毒理学评价。方法：对复合生物杀菌剂F6-11进行小鼠急性毒性试验、小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验、亚急性毒性试验、家兔多次完整皮肤刺激试验、急性眼刺激试验、豚鼠皮肤变态反应试验、鱼类延长毒性14天试验。结果：复合生物杀菌剂F6—11对小鼠急性毒性LD50〉5000mg／kg．bw,属于实际无毒级物质;小鼠微核试验该杀菌剂各剂量组与阴性对照组比较,微核率无显著性差异（P〉0．05）;亚急性毒性试验动物血常规、生化指标及各脏器均未发现异常;对家兔多次完整皮肤及眼刺激反应积分均为0,均属无刺激性;对豚鼠皮肤变态反应试验组动物与阴性对照组无可见不同．试验组动物皮肤致敏反应积分为0,无致敏作用;鱼类延长毒性14天试验无异常。结论：毒理学研究表明,复合生物杀菌剂F6．11具有良好的使用安全性。     

甲型H1N1流感病毒血凝素单克隆抗体轻链和重链可变区基因的巢式PCR扩增及序列分析

目的：采用巢式PCR对甲型H1N1流感病毒血凝素单克隆抗体的轻链和重链基因进行扩增,对获得的基因进行序列分析,并找出克隆鼠Igκ轻链和重链可变区基因的通用方法。方法：设计22对扩增鼠Igκ轻链可变区和重链可变区基因的引物,对6株鼠抗人甲型H1N1流感病毒血凝素单克隆抗体的轻链和重链可变区基因进行克隆并测序,与NCBI公布的鼠免疫球蛋白序列比对分析。结果：巢式PCR方法可以有效避免单克隆抗体克隆过程的假基因,并且得到的单克隆抗体的氨基酸序列均符合鼠免疫球蛋白可变区特征。结论：建立了克隆鼠免疫球蛋白轻链和重链可变区基因的通用方法,为后期克隆鼠源性单克隆抗体的可变区基因提供了基础,并为研究甲型H1N1流感病毒血凝素与抗体的结合位点提供了实验数据。     

Molecular cloning and biological activity of a novel Ha-Ras suppressor gene predominantly expressed in skeletal muscle, heart, brain, and bone marrow by differential display using clonal mouse EC cells, ATDC5.

We cloned a cDNA encoding a novel mouse protein, named A-C1, by differential display between two mouse cell lines: embryonic fibroblast C3H10T1/2 and chondrogenic ATDC5. The deduced amino acid sequence of A-C1 consists of 167 amino acids and shows 46% identity with that of a ras-responsive gene, rat Ha-rev107. Northern blot analysis showed a distinct hybridization band of 3.2 kilobases. Expression of A-C1 mRNA was detected in undifferentiated ATDC5 cells and myoblastic C2C12 cells, while none of C3H10T1/2 cells, NIH3T3 fibroblasts, Balb/c 3T3 fibroblasts, osteoblastic MC3T3-E1 cells, and ST2 bone marrow stromal cells expressed A-C1 mRNA in vitro. Moreover, A-C1 mRNA was expressed in skeletal muscle, heart, brain, and bone marrow in adult mice. By in situ hybridization, A-C1 gene expression was localized in hippocampus as well as bone marrow cells. By immunocytochemistry, A-C1 protein was detected in the cytoplasm as well as perinuclear region of the cells. Transfection of A-C1 cDNA into Ha-ras-transformed NIH3T3 cell line caused increase in the number of flat colonies and inhibition of cell growth. Our data indicate that A-C1 is expressed in some specific tissues in vivo and modulates Ha-ras-mediated signaling pathway.     

Chemical radioprotection of hemopoietic colony-forming cells: comparative effect of AET, anoxia, and urethan

The bone marrow colony-forming unit (CFU) technique of Till and McCulloch was employed to test the radioprotective effect of AET, anoxia, urethan on marrow cells irradiated in vivo. For AET and anoxia, a dose-reduction factor of 1.9 to 2.1 was found. Since the marrow cells were assayed for CFU content immediately after irradiation of the donor, the observed effect can be interpreted as a "true" radiation dose reduction. By contrast, urethan injection did not increase the survival of marrow CFU assayed immediately after whole-body x-irradiation. However, both urethan and AET afforded radioprotection of endogenous CFU content of spleen and bone marrow, but not of endogenous spleen colony count. It is concluded that the mechanism of radioprotection by urethan is fundamentally different from that of AET or anoxia.