低心血管疾病风险选择性环氧合酶-2抑制剂的虚拟筛选

摘要 目的：寻找具有血栓素A2受体（Thromboxane A2 receptor,TP）抑制作用的选择性环氧合酶-2（Cyclooxygenase-2,COX-2）抑制剂,以期降低其心血管疾病风险。方法：本研究从公开数据库中获取了512种TP抑制剂,通过分子对接、分子动力学模拟和ADMET预测,筛选出化合物TP84。结果：分子对接结果显示,与先前获批的选择性COX-2抑制剂罗非昔布相比,TP84对COX-2的亲和力更高,对环氧合酶-1（Cyclooxygenase-1,COX-1）的亲和力更低;分子动力学模拟进一步表明,模拟过程中TP84与COX-1的结合不稳定,而TP84能稳定结合COX-2,与COX-2的结合自由能是COX-1的3倍;此外,根据ADMET预测,TP84的药物化学、吸收、分布、代谢、排泄和毒性处于类药物候选物的可接受范围内。结论：TP84是一种潜在的低心血管疾病风险选择性COX-2抑制剂。     

FKBP38蛋白在乳腺癌中的表达研究

摘要 目的：探讨乳腺癌组织FK506结合蛋白38（FK506-binding protein 38,FKBP38）的表达水平及其与病理分级和临床分期的关系。方法：采用免疫组化检测100例正常乳腺组织、300例浸润性导管癌（Invasion ductal carcinoma,IDC）和59例浸润性小叶癌组织（Invasion lobular carcinoma,ILD）中FKBP38的表达水平,分析FKBP38蛋白表达水平与乳腺癌临床病理参数之间的关系。结果：免疫组化结果表明,与正常乳腺组织相比,FKBP38在浸润性导管癌及浸润性小叶癌组织中的表达水平均显著降低,具有统计学差异（P<0.0001）。通过进一步分析可知,在浸润性导管癌中,FKBP38蛋白表达水平随病理分级及临床分期的增加而降低,具有统计学差异,而FKBP38蛋白与孕激素受体（Progesterone receptor,PR）蛋白的表达呈负相关。此外,三阴性乳腺癌（Triple-negative breast cancer,TNBC）FKBP38的表达水平显著高于非三阴性乳腺癌,同样,FKBP38在TNBC的表达水平随原发性肿瘤分期的增加而降低。结论：FKBP38蛋白水平在乳腺癌患者中表达水平显著降低,并与乳腺癌的病理分级、临床分期相关。这提示FKBP38蛋白水平可作为乳腺癌诊断和治疗的潜在靶点,但其作用机制仍需进一步研究。     

运动神经元特异性荧光报告系统的建立

人类诱导多能干细胞 (Human induced pluripotent stem cells,hiPSCs) 具有向人体多种类型细胞分化的潜能,其定向分化的运动神经元 (Motor neurons,MNs) 是众多运动神经元疾病的重要体外模型之一。为简化MNs的鉴定方法,通过慢病毒载体将MNs特异性启动子HB9及其控制下的红色荧光蛋白 (Red fluorescent protein,RFP) 基因转入hiPSCs分化而来的神经干细胞 (Human neural stem cells,hNSCs),经抗生素筛选,获得稳定的阳性细胞株hNSCs-HB9-RFP-Puro。而后,阳性细胞株感染过表达MNs定向分化转录因子的慢病毒LV-Ngn2-Sox11-GFP和LV-Isl1-Lhx3-Hygro,诱导MNs定向分化。诱导分化所得的细胞展现出神经元样结构,并在特异性启动子HB9的作用下表达RFP;同时也表达神经元相关标记物β微管蛋白 (β-tubulin) 和乙酰胆碱转移酶 (Choline acetyltransferase,ChAT),鉴定为成熟的MNs。该荧光报告系统为MNs的定向分化及鉴定提供了一个更加直观的方法,有效促进了MNs在疾病模型和药物筛选等领域的广泛应用。     

紫萍磷转运蛋白1;1 cDNA序列的克隆及表达模式

紫萍Spirodela polyrrhiza是一种在生物质资源开发利用和水体生物修复中广泛使用的漂浮植物。随着水体富营养化日益严重,紫萍在水面随处可见。有文献报道紫萍对水体中的氮和磷有良好的净化作用。为了深入研究紫萍对水体中无机磷的吸收和转运,以紫萍为材料提取RNA反转录为cDNA,以此为模板,扩增得到1条特异性片段,其开放读码框 (ORF) 全长序列为1 620 bp,编码539个氨基酸,命名为SpPHT1;1,在GenBank中登录号为MN720003。生物信息学分析表明,SpPHT1;1没有内含子,编码的蛋白是一种稳定的、疏水的、具有11个跨膜结构域的蛋白,其结构具有主要协助转运蛋白超家族 (Major facilitator superfamily,MFS) 保守的结构域,聚类分析显示紫萍SpPHT1;1与玉米ZmPHT2和高粱SbPHT1-8有较近的亲缘关系,推测其属于植物磷转运蛋白家族PHT1成员。正常磷条件,SpPHT1;1在紫萍叶中的表达明显多于根;低磷条件促进该基因的表达,相对表达量在紫萍根和叶生长48 h时均达到峰值;丰磷条件会抑制基因表达,说明SpPHT1;1的表达会受到外界磷浓度的影响。研究结果有助于紫萍磷转运蛋白基因功能的进一步深入研究,为紫萍的进一步开发和利用提供理论依据。     

基于机器学习的环氧合酶-2抑制剂分类模型的构建

摘要 目的：构建环氧合酶-2（Cyclooxygenase-2,COX-2）抑制剂分类模型,用以筛选和优化COX-2抑制剂。方法：基于八种机器学习算法构建模型,比较不同模型的预测性能,筛选出最优模型后利用Y随机验证法对其进行测试,最后运用SHAP（Shapley Additive eXplanation）算法对最优模型进行可解释性分析。结果：八种不同模型的性能比较结果显示,基于随机森林算法建立的模型最优,其预测准确率、平衡准确率、马修斯相关系数、特征曲线下面积和F1分数（分别为0.893、0.825、0.673、0.909和0.933）最高;Y随机验证结果表明最优模型的预测结果并非偶然;此外,通过SHAP算法挖掘出20个最有可能影响COX-2抑制剂活性的结构片段。结论：本研究为新型COX-2抑制剂的开发提供理论依据,可供本领域其他研究人员对先导化合物进行优化或设计更好的COX-2抑制剂。     

雷帕霉素介导的caspase 9同源二聚化调控人类多能干细胞自杀

人诱导多能干细胞（human induced pluripotent stem cells，hiPSCs）在再生医学领域具有广阔的应用前景。然而，多能干细胞（pluripotent stem cells，PSCs）具有肿瘤化风险，成为其临床应用最主要的安全性问题。雷帕霉素是一种安全和广泛使用的免疫抑制药物，通过诱导FKBP12与FRB片段的异源二聚起作用。为了保障hiPSCs治疗的安全性，本研究将雷帕霉素诱导的caspase 9（riC9）基因插入到AAVS1安全位点，构建了含有EF1α启动子、FRB-FKBP-Caspase9（CARD结构域）融合蛋白和嘌呤霉素抗性基因的供体，并与sgRNA/Cas9载体共转染hiPSCs。用嘌呤霉素筛选2周后，收集单个克隆进行基因和表型分析。最后，用雷帕霉素诱导caspase9同源二聚化，激活工程细胞的凋亡。通过对筛选获得的5个hiPSCs克隆鉴定，表明供体DNA准确敲入内源性AAVS1位点。hiPSCs保持正常的多潜能状态和增殖能力。雷帕霉素可诱导caspase 9同源二聚化，并激活细胞凋亡程序。本研究通过药物精确调控caspase 9的同源二聚化来启动细胞自杀，实现了可控的hiPSCs存活，这为保证hiPSCs治疗的安全性提供了新的策略。