db/db小鼠糖尿病肾病相关基因的分析和克隆

用GM-U74A基因芯片分别检测了正常对照组（db/m小鼠）、糖尿病肾病组（db/db小鼠）、大黄酸治疗组（大黄酸150 mg/kg治疗12周）肾脏基因表达谱.发现在12 437个基因（包括表达序列标签）中,与正常对照组相比,糖尿病肾病组有1 085个基因表达下调,37个基因表达上调,其中变化幅度大于2倍,表达下调的有166个和表达上调的有29个.与糖尿病肾病组相比,大黄酸治疗组有384个基因表达下调,155个表达上调,其中变化幅度大于2倍,表达下调的有47个和表达上调的有30个.在此基础上,对其中的一个差异表达的表达序列标签(EST)进行了详细的生物信息学分析,发现它是一个未知功能基因——“REKEN cDNA 0610006H10”基因的一部分.在用RT-PCR进一步验证了其与糖尿病肾病的相关性后,对“REKEN cDNA 0610006H10”基因进行了克隆.     

基于凝血因子IX基因剔除小鼠建立血友病乙转基因动物模型

为在凝血基因IX基因剔除小鼠基础上建立基因组中整合有含特定点突变的人凝血因子IX基因表达载体原转基因小鼠家系,为血友病乙的研究提供更接近临床实际的动物模型。利用体外定点突变技术,构建含有特定点突变的人凝因IX基因表达载体,该载体包括由人凝血因子IX编码区及第一内含子构成的人凝血因子IX基因（hFIXml）、4个拷贝的MCK增强子（MCKe）、鸡β－肌动蛋白启动子（bA）及PolyA,命名为pMe4bAIXml质粒。将其线性化后,用显微注射法注射入817只凝血因子IX基因剔除小鼠受精卵雄原核,再将它们分别回输45只假孕受体母鼠的输卵管中,共产仔69只,存活63只。采用PCR与基因组Southern杂交筛选法鉴定小鼠,证实6只小鼠基因组中整合有含特定点突变的pMe4bAIXml质粒,并对1只小鼠的PCR产物进行测序,证实转基因结构特征符合设计要求。     

血管生成素样蛋白2在糖尿病肾病小鼠肾脏中的表达研究

利用半定量RT-PCR和免疫组化的方法同时从mRNA水平和蛋白质水平对血管生成素样蛋白2在不同病理阶段的2型糖尿病肾病模型小鼠--db/db小鼠肾脏中的表达情况进行了较为系统的分析.结果发现:a.在糖尿病前的db/db小鼠(4周龄的db/db小鼠),血管生成素样蛋白2与作为正常对照的db/m小鼠相比,差异不是很大,随着肥胖的加剧,高血糖、蛋白尿的出现,血管生成素样蛋白2在db/db小鼠肾脏中的表达无论从mRNA水平还是从蛋白质水平均显著升高.b.从免疫组化的分析结果来看,血管生成素样蛋白2主要分布于小鼠肾脏的肾小球部分,主要是沿毛细血管袢呈线性分布,其位置与足细胞的位置重叠,足细胞是小鼠肾脏中血管生成素样蛋白2的主要分泌细胞.c.小鼠肾脏血管生成素样蛋白2的表达水平似乎还与鼠龄相关:虽然变化幅度不是很大,但在周龄较大的小鼠(如20周龄以上),其表达水平相对较高.上述工作不仅印证了先前对2型糖尿病肾病患者肾小球基因表达谱的分析结果,更加明确了血管生成素样蛋白2与糖尿病肾病的相关性,同时揭示了血管生成素样蛋白2在正常小鼠和糖尿病肾病小鼠肾脏中的表达、分布和变化规律,有利于进一步揭示血管生成素样蛋白2的功能及其在糖尿病肾病发生、发展过程中的可能作用,探讨糖尿病肾病的分子机制.     

基于Flp重组酶介导的盒式交换HPRT位点定点转基因研究

以电穿孔转染法将构建的交换质粒pF-HPRT-F3和Flp表达载体pCMV-Flp共转染已在基因组HPRT位点整合有交换盒F-Neo-F3结构的ES细胞F18,经HAT筛选得到HAT抗性ES细胞克隆;G418敏感性试验和基因组Southern杂交表明,所分析的12个HAT抗性克隆中有3个克隆发生了预期的盒式交换重组,转基因定点整合的相对效率为25%.这一结果表明,Flp重组酶是可以在HPRT位点有效地介导盒式交换反应的,我们提出的利用Flp重组酶介导的盒式交换反应建立基于HPRT位点的转基因定点整合体系的策略是可行的.     

过敏毒素受体(C3aR)在db/db糖尿病肾病小鼠肾脏中的表达及病理意义分析

利用半定量RT-PCR、免疫组化和Western blotting的方法,同时从mRNA水平和蛋白质水平对过敏毒素受体(C3aR)在不同病理阶段的2型糖尿病肾病模型小鼠——db/db小鼠肾脏中的表达情况进行了较为系统的分析．结果发现：a．在糖尿病前的db/db小鼠(4周龄的db/db小鼠),C3aR与作为正常对照的db/m小鼠相比没有明显差异．随着肥胖的加剧,高血糖、蛋白尿的发生和发展,C3aR在db/db小鼠肾脏中的表达显著升高．b．免疫组化分析显示,C3aR广泛地表达于db/m和db/db小鼠肾脏的皮质和髓质,分布于肾脏的上皮细胞中(包括肾小管上皮细胞、肾小球中的脏层上皮细胞(足细胞)和壁层上皮细胞)．从部位来看,皮髓交界处的肾小管中C3aR表达量明显要比其他部位的多．在肾小球,C3aR特异地存在于足细胞部位．在db/m小鼠,不同周龄小鼠肾脏中C3aR的表达量并没有明显变化,但在db/db小鼠,从8周龄开始,分布在db/db小鼠肾小管上皮细胞和小球足细胞中的C3aR均随小鼠周龄的增加而增加,至少在时间上,与小鼠糖尿病肾病的发生发展相关,其中尤以足细胞中和皮髓交界处肾小管上皮细胞中的变化最为明显． c．在糖尿病肾病小鼠中高表达C3aR的肾小管上皮细胞常有空泡变性的情况．上述工作印证了先前对2型糖尿病肾病患者肾小球基因表达谱的分析结果,更加明确了C3aR与糖尿病肾病的相关性,同时揭示了C3aR在正常小鼠和糖尿病肾病小鼠肾脏中的表达、分布和变化规律,有利于进一步揭示C3aR的功能及其在糖尿病肾病发生、发展过程中的可能作用,探讨糖尿病肾病的分子机制．     

缺氧通过HIF-1α/NF-κB通路诱导肾小管上皮细胞C3aR表达

C3aR是补体C3a的受体．在肾脏,已发现C3aR表达于包括肾小管上皮细胞在内的多种细胞．在特定的病理情况下,C3aR表达上调并参与多种肾脏疾病的病理过程,但有关C3aR在肾脏细胞中的表达调控机制仍不清楚．小管间质缺氧是肾脏疾病中的一种常见现象,也是一种重要致病因素．为了探讨缺氧对C3aR的表达调控作用,本文利用体外缺氧模型,对模型条件下C3aR在肾小管上皮细胞中的表达变化情况进行了分析,同时检测了HIF-1α和NF-κB的表达变化及活化情况,以及HIF-1α和NF-κB抑制剂对C3aR的表达影响情况．结果发现缺氧可诱导C3aR mRNA及蛋白质水平的表达上调、HIF-1α和NF-κB的核转移．HIF-1α和NF-κB抑制剂可阻断缺氧对C3aR的诱导作用,且HIF-1α抑制剂可抑制NF-κB的核转移．这些结果说明缺氧可通过HIF-1α/NF-κB通路诱导肾小管上皮细胞C3aR的表达．考虑到C3aR活化可促进肾小管的损伤,　我们推测C3aR通路可能参与了缺氧和NF-κB诱导的肾小管损伤过程,可能是防治缺氧和NF-κB诱导肾组织损伤的一个新靶标．     

AL023001基因在2型糖尿病肾病小鼠中的差异表达分析

利用Affymetrix寡核苷酸基因表达谱芯片对2型糖尿病肾病模型动物——db/db小鼠的肾脏基因表达谱进行了研究.在此基础上,利用末端快速扩增法和RT-PCR的方法,对筛选出来的一个糖尿病肾病相关EST进行了cDNA克隆和表达分析.得到了一长为1.7 kb的cDNA片段.序列分析和网上数据库比对发现,此cDNA片段是小鼠表达序列AL023001的一部分.根据AL023001序列设计特异性引物,利用半定量RT-PCR的方法对AL023001在db/db小鼠肾脏、肝脏、脂肪、骨胳肌、脑等组织中的表达情况进行了分析,发现AL023001在db/db小鼠肾脏中的表达情况与基因芯片检测结果吻合,且AL023001在肝脏、脂肪、骨胳肌和脑等糖尿病肾病相关联组织中均有差异表达.这些结果提示：AL023001与db/db小鼠的糖尿病肾病具有相关性.上述工作有利于揭示AL023001基因的功能,探讨糖尿病肾病的分子机制.     

膜联蛋白AnxB1的同源模建及降低免疫原性研究

膜联蛋白AnxB1是我们发现的一个新的膜联蛋白亚家族成员, 具较强的抗凝血活性和血栓亲和性. 为更深入研究AnxB1的结构与功能, 首先利用同源建模的方法预测AnxB1的三维结构, 发现AnxB1具有四个内部同源结构域, 其中1, 2, 4结构域的Cα主链叠合非常一致. 以此为基础, 构建四个序列缺失突变体M1, M2, M3, M4, 并在大肠杆菌GST融合表达系统表达, 其中的两个突变体GST-M3, GST-M4不仅保留了较强的抗凝血活性, 而且免疫原性大大降低, 分子量也分别减少到27和34 kD. 为进一步构建高效、低免疫原性的靶向性溶栓药物奠定了基础.     

含FLP“交换盒”结构的打靶载体构建及ES细胞打靶研究

利用小鼠HPRT基因组DNA片段和人工合成的含有FLP重组酶识别位点变异体FRT和F3RT序列的寡核苷酸 ,构建了针对小鼠HPRT基因位点的置换型打靶载体pSP HPRT Fneo F₃。经过限制酶酶切及部分测序鉴定其结构正确后 ,将线性化了的打靶载体以电穿孔法导入ES细胞内 ,经G418和 6 -TG双药筛选和分子鉴定 ,得到了 2个在HPRT位点整合有FLP重组酶“交换盒”F Neo F3结构的双交换重组ES细胞克隆 ,为建立基于FLP重组酶介导的盒式交换的高效、定点转基因体系创造了条件.     

感染稻水象甲的Wolbachia基因组中插入序列的鉴定与分析

共生细菌Wolbachia对宿主的生殖起多种调控作用。以往研究表明, Wolbachia基因组中广泛存在插入序列(insertion sequence, IS), 它们对宿主基因组的可塑性、 多样性和进化起重要作用。稻水象甲Lissorhoptrus oryzophilus Kuschel在东亚是一种外来水稻害虫, 在原产地北美营两性生殖, 而在所有入侵地均营孤雌生殖。本研究采用PCR法从河北唐海孤雌生殖型稻水象甲体内克隆获得了Wolbachia的2条IS序列, 即ISWosp4和ISWosp6; 从美国德克萨斯州两性生殖型稻水象甲成虫体内克隆获得了Wolbachia的2条IS序列, 即ISWosp3和ISWosp5。碱基序列比对显示: ISWosp3和ISWosp4属于IS3家族IS3组成员, ISWosp5为IS4家族IS231组成员, ISWosp6为IS5家族IS1031组成员。对这些IS的ORF结构、 所编码氨基酸序列的结构等进行了分析, 推测ISWosp5具有潜在转座活性。所得结果增进了我们对Wolbachia IS3, IS4和IS5家族插入序列的认识, 同时为今后从IS的角度探讨Wolbachia与稻水象甲生殖的关系奠定了基础。