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。     

丛枝菌根网络介导的植物间信号交流研究进展及展望

丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal, AM)真菌是一类能够与绝大多数陆地植物形成共生关系的土壤真菌, 其根外菌丝可以侵染不同植物根系且可以进行菌丝融合, 从而形成丛枝菌根网络(arbuscular mycorrhizal networks, AMNs)。AMNs可以在植物之间转运水分及营养元素如碳(C)、氮(N)、磷(P)等, 最近研究表明AMNs还可以在植物遭受环境胁迫时向邻近植物传递防御信号, 对周围植物起到“预警”作用。目前, 关于环境胁迫条件下AMNs介导的信号物质传递研究仍处于起步阶段, 许多问题亟待回答。该文首先回顾了目前有关AMNs介导的信号物质传递研究进展, 继而梳理了这一研究领域值得进一步探究的科学问题, 包括AMNs在植物间传递防御信号的可能途径及相关机制, AMNs介导的信号传递对菌根共生体系的可能影响, 以及AMNs研究中常用的技术及其发展, 最后讨论了AMNs介导的信号物质传递在作物保护等方面的可能应用。     

苦参素对人肝癌细胞顺铂敏感性的影响

[目的]观察苦参素注射液对人肝癌细胞株HepG2/DDP顺铂敏感性的影响,并探讨其机制。[方法]取人耐顺铂肝癌细胞株HepG2/DDP培养,每孔分装1.5×10^(6)个细胞。对照组加入2 mg/L顺铂,低、中、高剂量组分别加入2 mg/L顺铂+0.75 mg/mL苦参素注射液、2 mg/L顺铂+1.5 mg/mL苦参素注射液、2 mg/L顺铂+3 mg/mL苦参素注射液,均继续培养72 h。[结果]培养72 h后,对照组细胞贴壁生长状态良好,3剂量组均可导致细胞株形态学改变;3剂量组可提高增殖抑制率和细胞凋亡率(P<0.05),且高剂量组效果最佳[(25.55±3.24)%、(32.93±3.62)%、(39.32±4.15)%;(26.95±1.58)%、(34.36±3.07)%、(42.46±4.47)%](P<0.05);3剂量组均可降低p-JAK2/JAK2、p-STAT3/STAT3水平(P<0.05),且高剂量组效果最佳[(0.143±0.007)、(0.143±0.010)](P<0.05)。[结论]苦参素注射液可增强人肝癌细胞株HepG2/DDP顺铂化疗敏感性,抑制细胞增殖并促进细胞凋亡,且3 mg/mL苦参素注射液的效果更佳,推测与控制JAK2、STAT3蛋白磷酸化水平有关。     

子宫蜕膜组织miR-29a、miR-155表达在小鼠流产中作用机制

[目的]探讨子宫蜕膜组织miR-29a、miR-155表达在小鼠流产过程中的作用及机制。[方法]采用DBA/2×CBA/J的Clark经典反复流产模型小鼠15只作为研究组,15只正常小鼠作为对照组,分别在妊娠15 d后摘取小鼠子宫,采用HE染色观察小鼠子宫蜕膜组织形态;PT-PCR、Western Blot等方式检测子宫蜕膜组织中miR-29a、miR-155的表达水平和MAPK家族蛋白表达水平。[结果]与正常小鼠相比,复发性流产小鼠的子宫脱膜组织细胞形态异常,细胞核数量明显减少;脱膜组织的miR-29a表达明显增加,miR-155表达显著减少;脱膜组织的P38、ERK1/2和JNK蛋白表达明显减少。[结论]复发性流产小鼠体内的miR-29a表达较正常小鼠上升,而miR-155表达下降,其主要通过抑制MAPK信号通路中的P38、ERK1/2和JNK蛋白表达来调节子宫脱膜组织病变,临床上可用于诊断复发性流产疾病。     

群体感应在生物强化功能菌定殖及降解能力增强中的作用研究进展

由于难降解有机污染物和外界环境对水处理系统的冲击干扰,污水水质常出现不达标现象。引入外源含有相关功能基因并且具有基因水平转移能力的工程菌株进行生物强化处理是提高污水处理效能的有效措施。污水处理系统中存在能够分泌信号分子的菌体,菌间具有群体感应现象,当种群密度达到感应阈值时,菌体会通过释放信号分子来触发一些群体行为,从而激活相关基因的表达(如生物膜形成、生物发光、抗生素合成和毒力因子表达等)。早期的群体感应技术研究主要集中在信号传递学、微生物社会行为学和医学微生物领域,近年来,在水处理领域也开始有相继报道,研究表明群体感应在污水生物处理中发挥重要作用,并且影响生物强化菌株的定殖和污染物降解,因此群体感应行为调控是生物强化技术成效显著与否的关键因素。本文综述了群体感应及信号分子的作用机制、信号分子释放及存在的影响因素以及群体感应对菌株定殖、微生物群落结构和污染物去除的影响,并对从群体感应角度出发研究生物强化过程进行了展望,旨在为生物强化技术的有效实施及提升污水处理效能提供一种新思路,为深入理解生物强化过程中群体感应调控行为提供理论参考。     

Wnt/β-catenin信号通路在博来霉素诱导的系统性硬化症小鼠模型血管重塑中的作用

系统性硬化症(systemic sclerosis,SSc)是一种慢性可累及全身多脏器的自身免疫性疾病,以广泛的血管病变及皮肤和内脏的纤维化为特征,但其机制迄今尚不明确。已有研究证实,Wnt通路参与了SSc纤维化,但其在血管病变中的病理作用尚未见报道。本研究拟采用博来霉素(bleomycin,BLM)诱导的SSc小鼠模型,探讨Wnt通路在SSc皮肤血管病变中的作用。将18只Balb/C小鼠随机平均分为3组,分别设为对照组(于小鼠背部皮下注射PBS 100 μL/d)、模型组(于小鼠背部皮下注射浓度为 1 mg/mL 博来霉素BLM 100 μL/d)和治疗组(于小鼠背部皮下注射 1 mg/mL BLM 100 μL/d,同时腹腔注射Wnt及β-catenin的抑制剂 iCRT3 5 mg/kg·d),于造模第28 d处死小鼠。小鼠皮肤取材后,通过HE染色及Masson染色观察到经BLM诱导的模型组小鼠背真皮、表皮厚度较对照组皮肤均明显增加(P<0.05),同时模型组的皮脂腺、毛囊等皮肤附属器明显减少,脂肪层厚度变薄并被纤维组织包绕,模型组皮肤胶原沉积较对照组增加;通过免疫组织化学染色在组织学层面鉴定α-SMA表达情况,发现模型组及治疗组α-SMA在皮肤组织中均高表达,α-SMA阳性表达在血管周围较对照组明显增加;通过ELISA方法检测出模型组小鼠血清中IL-6及IL-17表达量较对照组明显升高(P<0.05),治疗组小鼠血清中IL-6及IL-17的表达量较模型组明显下降(P<0.05);提取皮肤微血管片段,通过q-PCR检测到模型组及治疗组小鼠皮肤微血管中β-联蛋白的mRNA基因表达水平较正常组升高;通过Western印迹检测皮肤微血管Wnt5A、β-联蛋白、α-SMA、col1A1的蛋白质表达情况,发现纤维化相关蛋白质α-SMA及col1A1在模型组表达升高,较对照组有统计学差异(P<0.05),治疗组较模型组表达下降(P<0.05),Wnt通路相关蛋白质β-联蛋白及Wnt5A在模型组表达明显升高,较之对照组有统计学差异(P<0.05)。本研究提示,BLM能成功诱导小鼠系统性硬化症皮肤表型,Wnt通路的异常激活参与了BLM诱导的硬皮病小鼠皮肤微血管病变,特异性Wnt通路抑制剂iCRT3可能通过直接或间接的方式下调细胞因子IL-6及IL-17,从而降低BLM诱导的小鼠皮肤微血管中的α-SMA及col1A1蛋白质表达,改善小鼠皮肤微血管病变,干预BLM诱导的小鼠血管病变的进展。     

有氧运动对非酒精性脂肪肝小鼠肝脏CNPY2-PERK通路的影响*

目的: 探讨有氧运动对高脂诱导小鼠非酒精性脂肪肝(NAFLD)的影响及其肝脏冠层成纤维细胞生长因子信号调节器 2 (CNPY2) - PKR样内质网激酶(PERK)机制。方法: 8周龄雄性C57BL/6J小鼠随机分为对照组(C)、对照+运动组(CE),NAFLD模型组(M)和NAFLD模型+运动组(ME),每组10只。C组和CE组小鼠给予普通饲料,M组和ME组小鼠给予高脂饲料(脂肪供能占比为60 %),连续喂养18周至实验结束,取小鼠血清和肝脏。CE组和ME组从第10周起进行有氧跑台训练(12 m/min,每次60 min,每周5 d)。检测小鼠血清总胆固醇(TC)、总甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-c)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-c)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)和天冬氨酸转氨酶(AST)水平;观察小鼠肝组织病理学形态;检测肝组织CNPY2、PERK、p-eIF2a、CHOP、CNPY2 mRNA、PERK mRNA表达和CNPY2、PERK的阳性表达。结果: 与C组比较,M 组小鼠的血清LDL-c、TC、TG、ALT和AST水平显著升高(P＜0.05),HDL-c水平显著降低(P＜0.05);小鼠肝组织可见明显的肝脂肪性变,肝细胞脂滴数量增加,肝组织的CNPY2、CNPY2 mRNA、PERK、PERK mRNA、p-eIF2a、CHOP表达、CNPY2和PERK阳性表达均显著升高(P＜0.05);而CE组的上述指标均没有显著性差异(P＞0.05 )。与M 组比较,ME组小鼠的血清LDL-c、TC、TG、ALT和AST水平显著降低(P＜0.05),小鼠肝组织脂肪性变明显减轻,肝细胞脂滴数量显著减少,肝组织的CNPY2、CNPY2 mRNA、PERK、PERK mRNA、p-eIF2a、CHOP表达、CNPY2和PERK阳性表达均显著降低(P＜ 0.05)。结论: CNPY2-PERK通路参与NAFLD的形成。有氧运动可有效改善NAFLD,其机制可能与有氧运动降低CNPY2-PERK通路相关分子表达有关。     

白细胞介素33在肿瘤免疫中的作用及信号通路研究进展

白细胞介素33(interleukin-33,IL-33)主要表达于人角质细胞、内皮细胞和纤维母细胞中。IL-33在Th(helper T cell)2细胞的成熟中发挥重要作用,促进Th2细胞分泌Th2相关细胞因子,趋化Th2细胞,并在组织损伤中作为警报素放大免疫反应。IL-33也可以激活肥大细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞和自然杀伤细胞。随着肿瘤免疫疗法研究逐渐深入,IL-33的抗肿瘤作用也逐渐被人们认识,包括在黑色素瘤和乳腺癌等癌症中的作用。为更好总结IL-33在肿瘤免疫中的研究进展,本文从IL-33在肿瘤免疫中的信号通路和IL-33对不同肿瘤免疫治疗效应两方面进行了归纳和总结。     

外源保幼激素对异色瓢虫卵巢发育及生殖相关基因转录水平的影响

【目的】本研究旨在明确外源保幼激素(juvenile hormone, JH)对异色瓢虫Harmonia axyridis成虫卵巢发育以及生殖信号通路中关键基因转录水平的影响。【方法】以萝卜蚜Lipaphis erysimi饲喂的异色瓢虫雌成虫为空白对照组,以点滴同体积丙酮的雌成虫为溶剂对照组,对人工饲料饲喂的羽化后第2天的雌成虫点滴不同剂量(80, 120和160 ng/头)JHⅢ 1, 3, 5, 7和9 d后,解剖成虫卵巢,拍照并测量卵巢长度及其第一卵室的长度和宽度。利用qPCR分析在最适JHⅢ剂量(120 ng/头)处理后1, 5和9 d的异色瓢虫雌成虫生殖信号通路中关键基因JH受体methoprene-tolerant (Met)基因、krüppel homolog 1(Kr-h1)基因、卵黄原蛋白(vitellogenin, Vg)基因(Vg1和Vg2)和卵黄原蛋白受体(vitellogeninreceptor, VgR)基因表达水平。【结果】与溶剂对照组相比,点滴80和120 ng/头剂量JHⅢ可促进异色瓢虫成虫卵巢发育,其中120 ng/头剂量JHⅢ处理羽化后第2天雌成虫后7 d卵巢中出现大量卵黄沉积,与萝卜蚜饲喂的空白对照组卵巢发育状态一致,卵巢长度以及第一卵室的长度和宽度均显著高于溶剂对照组的;160 ng/头剂量JHⅢ处理则抑制卵巢发育。qPCR结果表明,120 ng/头剂量JHⅢ处理后5和9 d雌成虫中HaMet, HaKr-h1, HaVg1, HaVg2和HaVgR基因表达量较对照组(丙酮处理组)均增加,其中处理后5 dHaMet, HaVg1和HaVgR基因表达量分别为对照组的2.78, 13.14和8.28倍,处理后9 d分别为对照组的2.36,1.85和2.01倍,差异极显著。【结论】120 ng/头JHⅢ可促进异色瓢虫成虫卵巢发育,上调处理后5和9 d时雌成虫HaMet, HaKr-h1, HaVg和HaVgR基因表达量;推测这些关键基因在保幼激素调控异色瓢虫卵巢发育及卵黄形成过程发挥重要作用。     

非洲猪瘟病毒E248R蛋白抑制cGAS-STING介导的天然免疫

为了探究ASFV E248R蛋白调控cGAS-STING信号通路的机制,利用双荧光素酶报告系统验证ASFV E248R蛋白够剂量依赖性地抑制cGAS-STING和HT-DNA诱导的IFN-β的产生。通过相对定量PCR技术验证,过表达E248R抑制IFNB1、RANTES、IL-6和TNF-αβ基因的转录水平。免疫共沉淀和激光共聚焦试验结果表明,E248R与STING相互作用。通过蛋白印迹试验证实,过表达E248R可抑制STING的表达。研究表明ASFV E248R蛋白通过抑制STING的表达拮抗天然免疫应答。该结果将扩展对ASF免疫逃逸的认知,为疫苗的研制提供新的思路。