脂肪细胞衰老通过衰老相关分泌表型诱导微血管内皮细胞早衰和功能紊乱

摘要 目的：探讨衰老脂肪细胞对微循环内皮细胞（ECs）功能状态的影响,以及异常早衰在糖尿病肾病（DKD）中的潜在作用。方法：3T3-L1细胞被诱导分化为年轻和衰老的脂肪细胞。HMEC-1细胞分别培养在年轻、衰老脂肪细胞制成的条件培养基和对照培养基中。通过免疫荧光检测γH2AX和SA-β-半乳糖苷酶活性鉴定细胞衰老状态。通过qPCR、Western blot检测衰老相关分泌表型（SASP）、胰岛素受体底物1（IRS1）、Jun原癌基因（JUN）、组蛋白H3第4位赖氨酸二甲基化、三甲基化（H3K4me2、H3K4me3）等指标的表达水平。利用GEO数据库对衰老肾脏和早期糖尿病肾病的差异表达基因（DGE）进行生物信息学分析。结果：衰老脂肪细胞的SASP表达显著升高,其条件培养基成功诱导HMEC-1细胞衰老。与年轻HMEC-1细胞相比,诱导衰老的HMEC-1细胞中斯钙素1（STC1）表达上调,前炎症因子、JUN和H3K4me3均表达下调。与对照组相比,IRS1在年轻HMEC-1细胞中显著下调,在诱导衰老的HMEC-1细胞中无显著变化。生物信息学结果显示差异基因的交集仅存在于衰老肾脏的上调基因和早期糖尿病肾病的下调基因之间。PPI网络分析、GO及KEGG富集分析表明IL6-SOCS3-IRS1是异常早衰机制参与早期DKD发生的核心信号通路。结论：脂肪细胞衰老导致微循环内皮细胞早衰并损害其正常功能状态,异常早衰机制参与了DKD的发生发展。     

链间二硫键增强抗前胃泌素释放肽单链抗体稳定性

前胃泌素释放肽(pro-gastrin-releasing peptide, ProGRP)是小细胞肺癌的特异性标志物,¹³¹I 标记的抗ProGRP单克隆抗体对小细胞肺癌具有明显的抑制作用。抗ProGRP单链抗体的制备具有重要的应用前景。本研究以抗ProGRP单克隆细胞株E-B₅ cDNA为模板,扩增获得VH和VL序列,并对其进行序列比对和同源建模,分析引入链间二硫键的突变位点。通过基因合成获得单链抗体Scfv_ProGRP 和单链二硫键稳定抗体Sdsfv_ProGRP基因,并将其分别构建在质粒pET-28a,获得重组表达质粒pET28a-His-Scfv_ProGRP 和 pET28a-His-Sdsfv_ProGRP。重组表达质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),诱导表达出的ScFv_ProGRP 和SdsFv_ProGRP以包涵体的形式存在。包涵体经变复性后进行纯化,获得ScFv_ProGRP 和SdsFv_ProGRP的纯度分别为87.38%和95.73%。酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测显示,0.021 mg/mL ScFv_ProGRP和0.026 mg/mL SdsFv_ProGRP可以与抗原ProGRP特异性结合。SdsFv_ProGRP稳定性高于ScFv_ProGRP。结果表明,重组表达的抗ProGRP单链抗体识别ProGRP,具有免疫学活性, 链间二硫键增强了抗前胃泌素释放肽单链抗体稳定性,研究为ProGRP人源化单链抗体的制备提供了新的数据。     

嗜热四膜虫δ微管蛋白基因的克隆、鉴定及细胞定位

微管蛋白(tubulin)在细胞的结构和功能中发挥着重要作用, α微管蛋白和 β微管蛋白是组成微管的主要因子,γ微管蛋白促使α和β微管蛋白二聚体组装为微管结构. 然而, 4种新的微管蛋白δ-,ε-,ζ-, 和η- tubulin在细胞中的功能并不完全清楚. 本研究从嗜热四膜虫大核基因组数据库中鉴定了一种新的编码δ微管蛋白基因（Tetrahymena delta tubulin 1, TDT1, TTHERM_00335970, http://www. ciliate. org）, TDT1基因转录产生1 326 bp和 1 363 bp两种不同的转录本, 1 326 bp的转录本编码441个氨基酸的多肽; 而1 363 bp的转录本含有37 bp未剪切的内含子序列, 从而导致开发读框发生移码突变现象. 实时荧光定量PCR结果表明, TDT1基因在四膜虫细胞营养生长和有性生殖过程中都有表达, 且在有性生殖过程中的表达显著上调. 免疫荧光定位表明, TDT1蛋白不仅定位于四膜虫基体和有性生殖期conjugation junction结构, 而且在四膜虫的大核和小核中也有定位. TDT1基因敲除发现,该基因不能通过表型分配完全被巴龙霉素抗性基因替代, 结果表明, TDT1蛋白在四膜虫细胞中可能具有多种不同的功能, 它的正常表达对四膜虫细胞的生存是必需的.     

嗜热四膜虫Ran结合蛋白1的表达对大小核分裂的影响

Ran是细胞内的一种具有GTP酶活性的功能蛋白,可以调节染色体稳定性、细胞核组建以及核质运输等多种细胞进程．Ran结合蛋白1（Ran-binding protein 1, Rbp1p ）是Ran的必要调控因子,促进Ran-GTP水解为Ran-GDP．本研究从嗜热四膜虫大核基因组中鉴定出1个保守的Ran结合蛋白基因RBP1(TTHERM_00158040, http://www.ciliate.org)．实时荧光定量PCR表明,RBP1在四膜虫营养生长和有性生殖过程中都有表达,且在有性生殖过程中表达水平提高．免疫荧光定位表明,在营养 生长期Rbp1p定位于细胞质中．过表达RBP1或敲减RBP1后,细胞生长速率下降,大核的无丝分裂异常,细胞分裂末期产生了无大核的异常细胞,同时过表达RBP1导致了多小核的产生．结果表明,Rbp1p影响四膜虫细胞核的分裂进程,它的正常表达对细胞增殖过程起到重要的调节作用．     

周期蛋白Cyc2的过量表达及突变抑制嗜热四膜虫有性生殖发育

周期蛋白在细胞增殖过程中呈现周期性表达变化,不同的周期蛋白通过结合周期蛋白激酶(cyclin-dependent kinase,CDKs)及靶向特定蛋白质参与细胞有丝分裂和减数分裂过程的精确调控。嗜热四膜虫有性生殖期特异表达的B3型周期蛋白Cyc2(cyclin 2,Cyc2)对减数分裂的启始是必需的,但Cyc2蛋白的分子调控机制并不清楚。本研究通过0.1μg/mL和0.3μg/mL镉离子诱导突变细胞株OE-CYC2-B2086和OE-CYC2-CU428中CYC2基因在金属硫蛋白1基因(metallothionein gene 1,MTT1)启动子调控下上调表达。实时荧光定量PCR检测突变株OE-CYC2-B2086和OE-CYC2-CU428中CYC2的转录水平分别上调7.8倍和9.8倍。细胞有性生殖发育进程的荧光显微观察发现CYC2的表达上调并不影响有性生殖前期减数分裂的启始,但是干扰四膜虫有性生殖后期中新大核和新小核的正确形成。同时突变株OE-CYC2-B2086和OE-CYC2-CU428交配后,在镉离子诱导下不能产生有性生殖后代,但是该突变株分别和两种不同野生型细胞或CYC2敲除的突变细胞株交配能够恢复产生3%,15%或32%的有性生殖后代,有性生殖发育异常程度与CYC2的表达水平成正相关。进一步突变Cyc2第312位磷酸化位点丝氨酸为丙氨酸,获得CYC2单位点突变细胞株CYC2-S312A-B和CYC2-S312A-C。丝氨酸单位点突变阻止了四膜虫有性生殖期小核减数第1次分裂起始。结果表明周期蛋白2的表达水平和磷酸化修饰影响了不同阶段细胞核的功能,周期蛋白2对四膜虫有性生殖发育的正常进行是必需的。     

金属离子促进嗜热四膜虫错配修复蛋白Mlh3核酸内切酶活性

嗜热四膜虫有性生殖过程中生殖系小核延伸并活跃转录,减数分裂过程中染色体同源重组起始于程序化的DNA双链断裂的形成,DNA错配修复系统能够去除DNA复制过程中所引起的错配并促进同源重组。减数分裂特异表达的错配修复因子Mlh3对四膜虫的有性生殖是必需的,然而具体功能并不清楚。本研究人工合成MLH3（TTHERM_001044369）基因,构建重组表达质粒pGEX-MLH3, 转化大肠杆菌BL21（DE3）并获得重组表达的GST-Mlh3蛋白。纯化的GST-Mlh3蛋白在配位不同的金属离子Cu2+、Mn2+、Mg2+后,有效切割超螺旋质粒DNA。ATP和ADP可进一步促进Mlh3的核酸内切酶活性。突变Mlh3中离子结合模体DQHA(X)2E(E)4E中的D117和E123位点,Mlh3D117N/E123A的核酸内切酶活性降低。进一步删除离子结合和ATP结合位点的C端结构域,突变体的核酸内切酶活性进一步降低,表明Mlh3的核酸内切酶活性是离子依赖型。减数分裂期HA-Mlh3免疫共沉淀鉴定了Mlh3可能的相互作用因子链交换蛋白Dmc1、DSB修复蛋白Mnd1、MutS、染色体维持蛋白Smc2和Smc4。结果表明,四膜虫的Mlh3通过金属离子依赖的内切酶活性,以及与其他因子相互作用,在减数分裂错配修复和同源重组过程中发挥重要作用。     

瘢痕疙瘩及增生性瘢痕中MMP-2、MMP-9的表达

目的探讨基质金属蛋白酶-2、基质金属蛋白酶-9(MMP-2、MMP-9)在瘢痕疙瘩(keloid,Ke)及增生性瘢痕中(hypertrophic scar,HS)的表达。方法免疫组织化学SP法检测MMP-2、MMP-9在20例瘢痕疙瘩、15例增生性瘢痕及10例正常皮肤中的表达,采用图像分析技术对免疫组化结果进行定量分析。结果Ke中MMP-2表达高于正常皮肤(t=2.366,P<0.05),高于HS(t=2.223,P<0.05);MMP-9表达高于正常皮肤(t=3.198,P<0.01),高于HS(t=2.110,P<0.05)。HS中MMP-2表达与正常皮肤无差异(t=0.218,P>0.05),MMP-9表达与正常皮肤无差异(t=1.873,P>0.05)。正常人皮肤仅见MMP-2、MMP-9蛋白的弱阳性或阴性表达。结论MMP-2、MMP-9蛋白的表达与皮肤损伤后的过度增殖及肿瘤化倾向有关。     

P物质在应激活化小鼠皮肤肥大细胞中的作用

目的探讨P物质(substance P,SP)在应激活化小鼠皮肤肥大细胞中的作用。方法应用Communication box系统使小鼠分别负荷足电击和心理性应激,采用甲苯胺蓝(toluidine blue)染色法、免疫组化ABC技术分别检测皮肤肥大细胞数及SP阳性神经纤维数,以ELISA法检测皮肤中SP含量,以I125放免法测定血浆类固醇浓度。结果躯体性应激和心理性应激均可使血浆类固醇升高,躯体性应激负荷鼠的血浆类固醇激素在第3d达高峰,而后逐渐下降;而心理性应激负荷鼠的血浆类固醇激素在第5d达高峰后逐渐下降。腹腔注射WIN51078可明显降低两种应激负荷所致的血浆类固醇浓度,且对足电击的抑制效果优于心理性应激。足电击和心理性应激均可有意义增强皮肤肥大细胞的活化,增加SP阳性神经纤维数。足电击可使皮肤SP含量呈现有意义的减少,而心理性应激则皮肤SP含量增加,这些变化可因非肽性NK1速激肽受体拮抗剂WIN51078的腹腔注射而抑制。结论SP参与了应激导致的肥大细胞活化机制,同时显示了速激肽受体拮抗剂可能会抑制应激导致的皮肤症状的恶化。     

自然和热凝固的人肝组织对KTP/YAG激光的光学特性的比较研究

本文采用双积分球测量系统和Inverse Add ing-Doub ling方法,研究了自然和热凝固的人肝组织对532nm的KTP激光和1 064 nm的Nd:YAG激光的光学特性。结果表明:热凝固的人肝组织对532 nm的KTP激光的吸收系数较自然的肝组织的吸收系数增大了23.5%(P<0.05),热凝固的肝组织对1 064 nm的Nd:YAG激光的吸收系数较自然的肝组织的吸收系数减小了34.3%(P<0.05)。热凝固的人肝组织对532 nm的KTP激光的散射系数较自然的肝组织的散射系数增大了4.50倍(P<0.05),热凝固的肝组织对1 064 nm的Nd:YAG激光的散射系数较自然的肝组织的散射系数增大了6.41倍(P<0.05)。热凝固的人肝组织对532 nm的KTP激光的各向异性因子较自然的肝组织的各向异性因子减小了5.47%,热凝固的肝组织对1 064 nm的Nd:YAG激光的各向异性因子较自然的肝组织的各向异性因子减小了1.95%。     

八肋游仆虫一种富含三核苷酸重复序列的新基因GARP的克隆与序列分析

人类基因中三核苷酸重复序列拷贝数的异常扩增, 可导致多种神经系统疾病。一种富含GAA三核苷酸的GARP (glutamic acid-rich protein)基因从八肋游仆虫(Euplotes octocarinatus)大核文库中筛选获得。大核中该基因的染色体全长460 bp, 基因两端具有下毛类纤毛虫大核特有的端粒序列(C₄A₄C₄A₄C₄A₄C₄), 开放读框内含有一个TGA_(88-99)密码子, 在游仆虫中编码为半胱氨酸。经DNA Star 软件分析, 该基因编码的蛋白质由112个氨基酸组成, 预测其分子量为13 kDa, 等电点为3.82, 含有四个 [[alpha]] 螺旋和一个 [[beta]] 折叠。小核中对应的该基因含有两个内部删除序列, IES1 和IES2。IES1和IES2分别长41 bp, IES1以GA二核苷酸直接重复为删除信号, IES2以TA二核苷酸直接重复为删除信号。RT- PCR 证明该基因具有转录活性。