大黄鱼ATG10基因的分子特征及其在抗病毒免疫中的功能

为了研究自噬相关基因ATG10(Autophagy related gene 10)在鱼类免疫应答中的功能, 研究克隆了大黄鱼(Larimichthys crocea)ATG10基因(LcATG10)的cDNA序列, 其开放阅读框全长747个核苷酸, 编码248个氨基酸的蛋白, 包含1个Autophagy_act_C结构域。系统进化分析显示, LcATG10和其他硬骨鱼类ATG10聚成一支, 与金头鲷和石斑鱼ATG10亲缘关系最近。LcATG10在所检测的正常大黄鱼各组织中都有表达。在病毒类似物poly (I:C)刺激后, 大黄鱼脾脏和头肾组织中LcATG10的表达水平显著上调, 分别在12h和6h达到峰值(9.4和5.9倍)。LcATG10在大黄鱼头肾细胞系(LYCK)、原代巨噬细胞、淋巴细胞和粒细胞中也均有表达, 在原代粒细胞中的表达量相对较高; 在poly (I:C)刺激后, 大黄鱼原代头肾粒细胞和LYCK细胞中LcATG10的表达水平显著上调。过表达LcATG10的鲤上皮瘤(Epithelioma papulosum cyprinid, EPC)细胞受鲤春病毒血症病毒(Spring viremia of carp virus, SVCV)感染48h后, 细胞病变效应(Cytopathic effects, CPEs)明显低于对照组; 细胞培养上清中SVCV病毒滴度为103.55 TCID₅₀/mL, 显著少于对照组; SVCV标志基因SVCV- G、SVCV-M和SVCV- P的表达水平也显著低于对照组, 分别是对照组的0.022、0.015和0.022倍。这些研究结果表明LcATG10在大黄鱼抗病毒免疫应答中发挥作用, 为深入研究自噬在大黄鱼抗病毒免疫中的分子机制奠定了基础。     

烯醇化酶1多肽共价修饰改变细胞的生长和代谢模式

文章利用斑马鱼胚胎成纤维细胞(PAC2), 研究烯醇化酶1(Enolase1, ENO1)多肽生化功能及其共价修饰的影响。首先体外合成甲基修饰、乙酰修饰、磷酸修饰和未修饰的ENO1多肽, 分别处理PAC2细胞, 然后检测处理细胞CCK-8、胞内外乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase, LDH)和二磷酸甘油酸(2-phosphoglycerate, 2-PG)相对含量; 以及线粒体和溶酶体完整性; 同时利用PCR ARRAY试剂盒比较葡萄糖代谢通路变化。结果表明不同修饰的多肽处理后, 细胞增殖, 溶酶体和线粒体形态, 以及糖代谢通路发生了不同程度的改变。为了进一步研究乙酰化修饰ENO1多肽促进细胞增殖的代谢机制, 又将乙酰化修饰的多肽和空白对照处理的PAC2细胞进行转录组测序。转录组分析进一步显示乙酰化修饰的ENO1多肽可以改变糖、脂、蛋白质代谢途径, 并激活与癌症和病毒感染病的KEGG通路。研究结果提示烯醇化酶1的多种生化功能可能是蛋白翻译后不同化学修饰的结果。     

低氧胁迫和恢复对杂交黄颡鱼“黄优1号”肠道组织的影响

为探究低氧胁迫和恢复对杂交黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco) “黄优1号”肠道组织的影响, 研究运用酶活测定、HE染色、qRT-PCR、TUNEL检测及16S rRNA测序技术等方法, 分析低氧胁迫[(1.0±0.1) mg/L]和恢复下[(7.0±0.5) mg/L]该鱼肠道氧化应激指标、组织结构形态、细胞凋亡及微生物组成变化。结果显示: (1)在低氧胁迫下肠道中抗氧化酶活性(SOD、CAT、GSH-Px)、能量代谢酶活性(LDH)、丙二醛(MDA)和脂质过氧化物(LPO)含量显著升高, 恢复溶氧后氧化应激反应也比较剧烈。(2)低氧胁迫阶段, 肠道组织受损现象逐渐加剧, 杯状细胞肿胀、黏膜层被侵蚀, 恢复溶氧24h后, 缺氧引起的生理变化并未得到明显改善。(3)肠道组织细胞凋亡程度随着低氧时间的延长而加剧, 凋亡相关基因(bax、caspase9和p53)的表达量显著升高, bcl-2基因的表达量则减少。(4)低氧胁迫阶段肠道微生物相对丰度降低, 低氧胁迫72h的处理组中以厚壁菌门(Firmicutes)(47.8%)和拟杆菌门(Bacteroidetes)(40.6%)的丰度最为优势, 恢复溶氧后肠道菌群数量有所增加; KEGG功能预测显示, 多数肠道微生物与代谢通路相关。研究结果可为解析低氧和恢复下杂交黄颡鱼“黄优1号”肠道组织内环境稳态调控机制提供理论依据。     

综述与专论: 白质消融性白质脑病研究进展

白质消融性白质脑病（leukoencephalopathy with vanishing white matter,VWM）是一种常染色体隐性遗传性脑白质病,其致病基因EIF2B 1~5分别编码真核细胞蛋白质翻译起始因子2B（eukaryotic initiation factor 2B,eIF2B）的5个亚基α~ε,其中任一编码基因突变均可引起发病。起病多见于婴幼儿及儿童期,临床表型差异大,典型表现为进行性运动功能退行,可伴共济失调和癫痫。应激（发热、外伤等）可导致发作性加重。影像学显示大脑白质进行性液化。尸解神经病理学特征主要表现为广泛性白质稀疏和囊性变性,无神经胶质细胞反应性增生,星形胶质细胞形态异常,过表达祖细胞标志物巢蛋白（Nestin）和胶质纤维酸性蛋白δ（GFAPδ）,少突前体细胞数量增加和成熟少突胶质细胞减少、泡沫化且凋亡增加。VWM致病基因EIF2B 1~5是管家基因,但多数患者通常仅脑白质受累。少数胎儿期及婴儿早期发病的患者可出现多系统受累,成年女性患者可有卵巢功能障碍。目前认为,星形胶质细胞在其致病机制中起着核心作用,病理性星形胶质细胞继发性引起少突胶质细胞成熟障碍和髓鞘形成异常,进而导致脑白质病变。其他疾病机制包括内质网应激后未折叠蛋白反应（UPR）过度激活、线粒体功能障碍、自噬抑制等,尚不完全明确。     

核不均一核糖核蛋白R基因沉默抑制非小细胞肺癌细胞恶性转化

核不均一核糖核蛋白R(hnRNPR)是一种与mRNA生物学功能密切相关的RNA结合蛋白质,与多种肿瘤细胞的恶性转化相关。然而,在非小细胞肺癌(NSCLC)中的作用机制尚不清楚。本研究通过检索公共数据库发现,hnRNPR蛋白主要在肺癌细胞核中表达,hnRNPR mRNA在非小细胞肺癌组织中高表达,并且与肺腺癌患者的生存率呈负相关;hnRNPR的表达与非小细胞肺癌患者的性别、T分期显著相关(P<0.05)。构建hnRNPR基因沉默的非小细胞肺癌稳定细胞株,检测细胞功能变化,结果显示,hnRNPR基因沉默抑制了细胞增殖、迁移和侵袭能力以及上皮-间质转化(EMT),并将细胞周期阻滞在G₁期(P＜0.01)。生物信息学分析显示,非小细胞肺癌中hnRNPR基因与9 310个基因的表达正相关(皮尔逊相关系数>0,P<0.05),与10 680个基因的表达负相关(皮尔逊相关系数<0,P<0.05)。综上所述,hnRNPR在非小细胞肺癌中高表达,可能作为剪接体的组分,通过调节相关基因的表达,促进了NSCLC细胞的恶性转化。     

慢阻肺患者运动负荷气道反应性与T细胞亚群的关系

摘要 目的：探讨与分析慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者运动负荷气道反应性与T细胞亚群的关系。方法：2020年1月到2022年4月选择在本院诊治的慢阻肺患者88例作为慢阻肺组,同期选择在本院进行健康体检者88例作为健康组,检测两组T细胞亚群含量,判定两组的运动负荷气道反应性情况并进行相关性分析。结果：慢阻肺组的CD8⁺T淋巴细胞比例明显高于健康组,CD3⁺T淋巴细胞、CD4⁺T淋巴细胞比例明显低于健康组（P<0.05）。慢阻肺组的运动负荷气道反应性发生率为20.9 %,明显高于健康组的1.2 %（P<0.05）。在慢阻肺中,Spearsman分析显示运动负荷气道反应性发生率与CD3+T淋巴细胞、CD4⁺T淋巴细胞、CD8⁺T淋巴细胞比例存在相关性（P<0.05）。logistic回归分析显示CD3⁺T淋巴细胞、CD4⁺T淋巴细胞、CD8⁺T淋巴细胞比例都为影响运动负荷气道反应性发生的重要危险因素（P<0.05）。结论：慢阻肺患者多伴随有T细胞亚群异常,也多伴随有运动负荷气道反应性,运动负荷气道反应性与T细胞亚群存在相关性,也表明T细胞亚群紊乱是导致运动负荷气道反应性发生的重要因素。     

家蚕BmChd64基因的克隆与表达定位分析

Chd64是含有钙结合蛋白同源（Calponin homology,CH）结构域的蛋白,在果蝇蜕皮激素与保幼激素信号通路中发挥重要作用。本研究以家蚕Bombyx mori为研究对象,利用PCR克隆了与果蝇Drosophila melanogaster DmChd64同源的BmChd64基因,与表达载体pET-28a连接后,成功获得体外原核表达的BmChd64蛋白,并对其进行了亚细胞定位分析。家蚕BmChd64基因开放阅读框（ORF）的序列为567 bp,编码188个氨基酸,预测分子量大小为20.9 kDa,理论等电点为8.41,编码的蛋白在第27~130个氨基酸处存在CH结构域。同源性比对与进化分析显示,BmChd64与赤拟谷盗Tribolium castaneum和果蝇的Chd亲缘关系较近。qRT-PCR结果显示,BmChd64在家蚕5龄游走期的不同组织中均有表达,且在翅原基中的表达趋势与家蚕体内蜕皮激素（20-hydroxyecdysone,20E）滴度变化规律一致。亚细胞定位结果显示,BmChd64在细胞核与细胞质中均有分布,细胞核内荧光信号较强,且在细胞核外围较弱,推测细胞质中BmChd64也可入核,最终定位在细胞核中。研究结果表明BmChd64可能主要通过20E信号通路调控翅原基等的变态发育,这为进一步完善20E调控昆虫变态发育的分子机制提供了实验基础。     

乙型肝炎病毒体外感染和复制的细胞模型

慢性乙型肝炎病毒(Hepatitis B virus,HBV)感染是严重威胁人类生命健康的世界性公共卫生问题。基于现有抗HBV药物的治疗策略,仅能在极少部分患者中实现慢性乙肝的功能性治愈。发展更为有效的抗HBV药物,需要更加透彻全面地认识各个病毒组分和关键宿主因子在HBV感染和复制生命周期中发挥的功能和机制,并在此基础上发现鉴定新的治疗靶点。支持HBV体外感染和复制的细胞模型,是研究HBV生活史的重要工具,并在治疗新靶点的发现和候选药物功效评估等研究工作中发挥关键作用。本文对支持HBV感染和复制细胞模型的新近研究进展进行梳理分析,并对这些模型的应用特点和局限性、新近研究进展和未来发展方向进行系统阐述和讨论。     

病毒功能性受体的筛选新策略及其应用

病毒通过与靶细胞表面的特异性受体结合,进而吸附、入侵靶细胞,劫持细胞的复制机器完成自身的复制周期。细胞受体作为病毒入侵宿主的门户,细胞受体的结构与功能及其介导病毒入侵的机制一直是病毒学研究的热点之一。对细胞受体的研究有助于了解病毒的致病机制并为病毒性疾病的防控提供科学依据。近年来,利用功能缺失性基因组学筛选病毒功能性受体的进展极大地拓展了人类对病毒入侵机制的认识和理解。目前,应用较为广泛的病毒功能性受体筛选策略包括RNA干扰技术、利用单倍体细胞系随机插入逆转录病毒致突变技术以及基于CRISPR/Cas9系统的新型编辑技术。本文系统介绍并比较了这三种病毒功能性受体筛选新策略,同时对其应用及优缺点进行了归纳总结,可为相关研究者提供一定的参考。     

出芽短梗霉细胞多形性及影响细胞分化因素探索

【背景】出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)是在生活史中有酵母状细胞生长阶段,并合成黑色素的一种黑酵母(Black yeast),具有典型的细胞多形性,可分化形成酵母状细胞(Yeast-like cell,YL)、膨大细胞(Swollen cell,SC)、厚垣孢子(Chlamydospore,CH)、菌丝(Hyphae,HY)、念珠状菌丝(Monilioid hyphae,MH)、有隔膜膨大细胞(Septate swollen cell,SSC)、分生组织状结构(Meristematic structure,MS),其中膨大细胞既可以作为生长的细胞类型,也可分化为其他的细胞类型。出芽短梗霉的形态分化是可调控的,调控因子有pH、温度、营养条件等。【目的】探究不同的氧气浓度、温度、盐浓度、营养水平对出芽短梗霉细胞形态的影响。【方法】利用显微镜、美兰染色等技术观察不同条件对出芽短梗霉细胞形态的影响。【结果】在完全无氧的试管底部菌体不能生长;在高层半固体表层(高氧气浓度),酵母状细胞(YL)在营养丰富的生长初期出芽繁殖,在养分匮乏的培养后期诱导酵母状细胞(YL)经过膨大细胞(SC)形成厚垣孢子(CH)并合成黑色素;在营养丰富的生长初期,半固体试管浅表层和中间层(微好氧)低浓度氧气诱导YL经过SC形成HY侵入性生长。养分差异对菌体细胞多形性分化影响显著,环境适宜养分丰富(Yeast extract peptone dextrose medium,YPD),以YL生长,不需要分化成HY;环境适宜养分不丰富(Potato dextrose agar,PDA),分化成SC或HY以适应或逃离环境;环境不适宜养分匮乏时(Malt extract agar,MEA),SC或HY分化成CH或MH进入休眠阶段。10%NaCl胁迫降低菌体生长速度,抑制色素合成、HY和MH的形成,并且细胞主要以YL生长繁殖。在相同质量浓度(10%)的KCl或Na2SO4渗透胁迫条件下,细胞多形性表型均为YL发达,HY及MH被抑制,说明高渗胁迫阻止了酵母状细胞向菌丝和厚垣孢子的分化。温度实验中,SC比YL耐高温,MS比SC耐高温。【结论】营养状态对出芽短梗霉细胞分化影响最大。