基于高通量测序技术分析番鸭呼肠孤病毒感染雏番鸭肠道转录组学的变化

番鸭呼肠孤病毒(Muscovy duck reovirus,MDRV)感染雏番鸭可导致肠道黏膜受损,造成肠黏膜免疫功能低下甚至丧失。为寻找番鸭呼肠孤病毒感染雏番鸭肠道组织免疫相关的差异表达基因,本研究建立番鸭呼肠孤病毒自然发病模型,在感染后3d、6d、21d采集同居感染组和对照组试验雏番鸭的空肠,对其进行高通量测序,对差异表达基因进行GO功能分类和KEGG数据库分析。结果显示,感染后3d、6d和21d分别筛选出2 297、5 860和3 721个差异表达基因;GO分子功能结果显示,免疫相关差异表达基因主要和免疫球蛋白的产生、T细胞活化和单核细胞趋化性等有关;KEGG通路富集结果显示,差异表达基因主要涉及在吞噬体、细胞溶质DNA传感途径、细胞因子-细胞因子受体相互作用、Toll样受体信号通路、Jak-STAT信号通路和RIG-I受体信号通路;荧光定量RT-PCR对差异表达基因进行验证,其结果与转录组学结果基本一致。本研究为进一步阐明MDRV感染导致雏番鸭肠道损伤和黏膜免疫抑制的机制奠定基础。     

应答流感病毒感染的宿主信号途径研究进展

一系列广泛的宿主细胞信号转导通路可以被流感病毒感染激活. 一些信号转导通路引起宿主细胞的先天免疫应答来抵抗流感病毒, 而一些其他的信号转导通路却是流感病毒实现高效复制所必需的. 本文综述了宿主细胞中由流感病毒感染引起的胞内信号转导, 包括宿主模式识别受体(PRRs)相关信号, PKC, Raf/MEK/ERK和PI3K/Akt信号, 同时对上述信号通路的下游具体效应进行了总结. 这些效应包括宿主细胞对流感病毒的识别, 流感病毒的吸附及入侵, 流感病毒核蛋白的输出, 病毒蛋白的翻译控制, 流感病毒引起的宿主细胞凋亡. 对流感病毒引起的细胞信号转导的研究有助于更加清晰地认识病毒与宿主的相互作用, 也是寻找新的抗病毒靶点和新的抗病毒策略的基础.     

多杀性巴氏杆菌攻毒小鼠肺脏的转录组分析

多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida)可感染多种动物宿主并引发败血症和呼吸道疾病,危害动物健康,给养殖业带来严重经济损失。本研究为探究多杀性巴氏杆菌感染期间对宿主肺脏基因表达的影响,选取羊源A型多杀性巴氏杆菌对小鼠(Mus musculus)进行攻毒实验,攻毒后72 h采集小鼠肺脏组织并提取总RNA。基于转录组测序,与对照组相比,攻毒组获得2 443个差异表达基因,其中有1 437个基因上调,1 006个基因下调。对2 443个差异表达基因进行GO富集分析,结果显示,差异基因显著富集的GO terms主要有B细胞稳态、T细胞迁移的正调控、整合素复合物和胶原蛋白结合;KEGG富集分析结果显示,差异基因显著富集于11条免疫炎症信号通路,包括细胞因子与细胞因子受体互作、趋化因子信号通路等;免疫炎症相关信号通路中,差异基因经蛋白质-蛋白质互作分析,结果显示,C3、C3ar1、C5ar1、Cxcl10、Cxcr2和Gng11基因处于网络中心,说明这些基因在多杀性巴氏杆菌感染过程中发挥了重要作用;从11条免疫炎症通路的基因中挑选10个进行实时荧光定量PCR验证,发现有8个基因...     

感染球孢白僵菌的家蚕免疫应答差异表达基因分析

【目的】筛选家蚕Bombyx mori应对白僵菌Beauveria bassiana侵染的应答基因, 以进一步研究家蚕抵御真菌侵染的分子机制。【方法】采用新一代Solexa高通量测序技术对感染白僵菌及未感染白僵菌的对照组家蚕进行了测序分析, 筛选差异表达基因; 结合生物信息学工具分析差异表达基因的功能注释、 分类及涉及的信号通路等; 应用荧光定量PCR技术验证10个基因的差异表达。【结果】通过测序和生物信息学分析共获得377个差异表达基因, 其中表达上调基因236个, 下调基因141个; KEGG通路分析表明, 各通路中既有表达上调的基因, 也有下调基因; 12个上调基因、 26个下调基因参与3个显著性富集的KEGG通路, 即核糖体、 氨酰tRNA生物合成和剪接体通路。定量PCR与测序结果显示, 溶菌酶、 热激蛋白、 谷胱甘肽S-转移酶、 肽聚糖识别蛋白等与免疫应激相关的蛋白基因均呈现表达上调。【结论】本研究筛选获得的差异表达基因, 特别是上调表达的基因可能与家蚕应对白僵菌侵染的应答机制有关, 其中与免疫应激相关的蛋白基因如溶菌酶、 热激蛋白、 谷胱甘肽S 转移酶、 肽聚糖识别蛋白基因等可能直接参与了家蚕对白僵菌的免疫识别和防御, 研究结果为从分子水平阐明家蚕抵御真菌侵染的防御机制和白僵菌对家蚕的致病机理提供新的依据。     

流行性感冒相关细胞因子的研究进展

流行性感冒(简称流感)是由流感病毒引起的一种急性上呼吸道传染病,其中甲型流感由于抗原变异率高而受到广泛关注。流感病毒感染机体后,细胞因子一方面参与机体抗流感免疫应答,发挥免疫调节作用,即在天然免疫阶段,白细胞介素、肿瘤坏死因子α等炎性细胞因子参与调节机体免疫应答强度、介导炎症反应的发生并启动适应性免疫应答,最终清除流感病毒;另一方面,炎性细胞因子的过度表达会引发细胞因子表达失调,对机体造成严重的病理损伤。     

流感病毒先天免疫应答和先天免疫逃逸的机制

流感病毒引起人类和动物的呼吸道感染已是全世界严重的经济和公共卫生问题。在感染早期,流感病毒会导致机体的先天免疫信号被激活,起到防御、清除病毒以及辅助适应性免疫应答的作用。但在与宿主共进化的过程中,流感病毒形成了多种逃逸策略,主要是通过病毒自身蛋白质阻断宿主天然免疫通路,抑制干扰素和炎性因子的生成。基于现有的研究成果,本文针对流感病毒先天免疫应答和先天免疫逃逸的机制做一扼要综述,这有助于加强流感病毒抗原进化的监测、探索疫苗和抗病毒药物的合理靶标,为更好地预防和控制该病提供有效的策略。     

紫外灭活CVB3 病毒诱导BALB/c小鼠产生免疫保护作用的研究

目的:探讨紫外灭活型CVB3病毒诱导BALB/c小鼠产生特异性免疫应答及保护作用的评估。方法:采用紫外灭活的方法处理野生型CVB3m株,按照0.1 LD50(10~4 PFU)的剂量免疫小鼠,设置PBS免疫组作为对照,免疫后第3,5,7天收集小鼠血清,检测细胞因子含量;在第3,5,7,14天分离小鼠脾脏,流式分析T细胞亚群的分布比例;在免疫后一个月分离小鼠血清,检测中和抗体的滴度;同时间给予小鼠100LD 50野生型CVB3感染,观察小鼠的死亡率。结果:与对照组相比,在检测日期内紫外灭活型CVB3组小鼠血清中细胞因子IL-1α,TNF-α,IL-6的表达量明显增高(P0.05),IL-4的表达量没有明显差异;免疫后第14天CD3~+CD4~+T细胞的分布较对照组明显升高(P0.05);在免疫后一个月,紫外灭活型CVB3免疫组可以诱导机体产生高滴度中和抗体,同时,小鼠应对高致死量CVB3感染时有较高的存活率。结论:紫外灭活型CVB3感染能诱导机体产生特异性免疫应答,同时,产生的中和抗体可以提高小鼠应对致死剂量CVB3感染时的生存率,对机体有明显的保护作用。     

阿霉素诱导下的肝癌细胞HepG2中微小RNA差异表达分析

旨在研究阿霉素诱导引起的DNA损伤压力下,肝癌细胞Hep G2中参与DNA损伤应答的mi RNA,并分析这些mi RNA靶基因参与肝癌DNA损伤应答相关的生物学进程与通路。通过小RNA测序检测阿霉素处理肝癌细胞Hep G2前后mi RNA的差异表达情况,使用GO与KEGG通路富集方法对差异表达mi RNA靶基因进行功能富集分析。结果显示,共检测出显著表达差异mi RNA 68个,其中上调13个,下调55个。mi RNA靶基因的功能分析结果显示,53条mi RNAs靶基因显著富集于调控细胞增殖、细胞凋亡、细胞迁移和细胞周期等与DNA损伤应答以及肿瘤相关的生物进程和信号通路,包括p53信号通路、癌症通路、Wnt信号通路和MAPK信号通路等。研究表明,在阿霉素诱导下,Hep G2中的差异表达mi RNAs与DNA损伤相关的肿瘤生物学进程以及信号通路显著相关,预示这些mi RNAs在阿霉素引发的肝细胞癌DNA损伤应答中起着重要的作用。     

TYRO3~(-/-)AXL~(-/-)MER~(-/-)小鼠骨髓细胞mRNA的差异表达谱

TYRO3、AXL和MER受体是受体酪氨酸激酶亚家族之一,广泛地表达在哺乳动物神经、免疫、生殖、血液等系统多种细胞中,促进细胞存活、增殖和分化。本研究利用基因芯片技术筛选基因敲除的TYRO3~(~(-/-))AXL~(-/-)MER~(-/-)小鼠骨髓细胞中差异性表达的m RNA,并进行生物信息学分析。与正常小鼠骨髓细胞相比,TYRO3~(-/-)AXL~(-/-)MER~(-/-)小鼠骨髓细胞中差异表达基因探针共1 363条,其中表达上调的基因探针499条、下调的基因探针864条。GO功能富集分析发现上调的基因主要参与免疫反应,下调的基因主要参与造血。KEGG Pathway富集分析发现上调的基因主要参与细胞粘附分子和抗原呈递等信号通路。Real-time PCR验证5个差异基因,与芯片中表达变化趋势一致。因此TYRO3、AXL和MER受体共同参与调控机体的免疫反应和血细胞分化。     

Smad3基因剔除的骨髓细胞移植对小鼠的影响

目的通过小鼠骨髓细胞剔除Smad3基因,观察小鼠病理变化以及免疫T细胞状态。方法将Smad3基因剔除Smad3-/-)的小鼠骨髓细胞和野生型(Smad3+/+)小鼠骨髓细胞分别移植给60Co射线照射GFP小鼠。观察骨髓移植后GFP小鼠体征变化,第6周处死小鼠,取肠道固定,HE染色观察其病理变化,流式细胞技术检测淋巴结中T细胞变化。结果移植Smad3-/-骨髓细胞的GFP小鼠逐渐消瘦,大肠出现炎症;淋巴结中活化型的CD4+CD62LloT细胞增多。结论骨髓细胞TGF-β信号受阻,可导致小鼠患炎症疾病,引起免疫T细胞活化。     

沙葱萤叶甲成虫不同夏滞育阶段的转录组分析(英文)

【目的】本研究旨在揭示内蒙古草原新害虫沙葱萤叶甲Galeruca daurica专性夏滞育相关的重要基因以及代谢通路。【方法】应用RNA-Seq技术,对沙葱萤叶甲成虫不同夏滞育阶段［滞育前期(PD)、滞育期(D)及滞育后期(TD)］进行转录组测序、分析及基因功能预测,基于RNA-Seq数据筛选夏滞育不同阶段差异表达基因;利用qPCR对基于RNA-Seq数据筛选的10个差异表达基因的表达水平进行验证。【结果】从9个文库中获得202 770 198 clean reads,将12 078 060条转录本组装获得82 292 条unigene,平均长度为783.59 bp,N50为1 545 bp。沙葱萤叶甲D vs PD和TD vs D 比较组分别有2 395(2 119上调和277下调)和62(59上调和3下调)个差异基因。KEGG分析表明,D vs PD和TD vs D比较组差异表达基因分别显著富集于糖孝解/糖异生通路和脂肪酸生物合成通路;此外,许多与钙离子信号转导相关的基因在滞育期间差异表达。10个差异表达基因的qPCR分析表明,RNA-Seq与qPCR结果高度一致。【结论】糖孝解/糖异生、脂肪酸生物合成及钙离子信号通路可能在沙葱萤叶甲滞育调节中起着重要的作用。本研究为进一步研究沙葱萤叶甲成虫专性夏滞育的分子机理奠定了基础。     

基于RNA-Seq技术分析江西豆豉对肠上皮细胞基因差异表达的影响

目的：基于RNA-Seq研究江西传统特色豆豉与肠上皮细胞的相互作用。方法：Caco-2细胞与豆豉水提样共孵育后,采用RNA-Seq筛选差异表达基因,进行KEGG、GO和PPI网络分析。结果：筛选差异表达基因17 892个,其中显著性240个,含上调表达125个、下调表达115个。KEGG功能注释215个信号通路,主要富集在新陈代谢、免疫系统、细胞调控、细胞粘附等类别。GO分析主要涉及免疫应答、细胞结构及功能调控、营养素代谢、神经传导及激素分泌调节等生物学过程。PPI网络分析在STRING数据库内有效注释的204个基因编码的蛋白互作,其中IL8、VCL、NFKBIA等节点度较高。结论：江西传统特色豆豉可引起肠上皮细胞多类基因差异表达,为阐明豆豉对肠道健康作用的分子机制提供科学依据。     

黄芪多糖对C3H10T1/2细胞棕色脂肪分化中长链非编码RNA表达谱的影响

本试验旨在探究黄芪多糖(APS)对小鼠间充质干细胞C3H10T1/2细胞棕色脂肪化过程中长链非编码RNA(lncRNA)表达谱的影响。试验以C3H10T1/2细胞为研究对象,在成脂诱导分化培养液中添加0.4 g/L的APS,以诱导分化1.5 d的细胞构建文库后测序,筛选差异m RNAs和差异lncRNAs,并对差异m RNAs和差异lncRNAs的顺式及共表达作用预测的靶基因进行了功能分析。通过荧光定量PCR随机分析了3个lncRNAs和3个m RNAs的表达水平,验证了测序结果的准确性。研究结果表明,本次测序共得到13 450个lncRNAs和57 776个m RNAs。通过对其表达量、长度、外显子个数和成对重复性检验分析证明了测序数据的可靠性较好。筛选共得到153个差异表达的lncRNAs和1 238个差异表达的m RNAs。结果表明,差异m RNAs主要基因本体(GO)注释富集在53个功能分类中,京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析富集在343条通路中。差异lncRNAs顺式及共表达作用预测的靶基因GO注释分别富集在34和33个功能分类中,在分子功能中条目一致。KEGG分析显示,多个基因富集在脂肪代谢和脂肪分化的信号通路中,尤其在胰高血糖素及cAMP信号通路中富集显著。综上表明,APS导致了C3H10T1/2细胞成脂分化中lncRNA表达谱的变化。本研究结果可为进一步解析APS对干细胞的分化调节提供科学依据。     

基于流感病毒HA柄部和M2e融合基因的DNA疫苗

由于流感病毒容易突变,流感通用疫苗的研究势在必行.流感病毒血凝素(HA)柄部和基质蛋白2的胞外域(M2e)都是流感病毒通用疫苗的重要候选靶点.通过重叠PCR的方法用A/PR/8/34(H1N1)(简称PR8)流感病毒的M2e或者4个甘氨酸取代HA的头部,分别获得HAM2e和HA4G,然后将两种重组基因插入真核表达载体pCAGGS-P7中,制得pHAM2e和pHA4G两种DNA疫苗.通过电击免疫的方法对小鼠分别免疫pHAM2e和pHA4G,免疫3次,每次免疫间隔2周.第3次免疫2周后用5LD50的同源流感病毒感染小鼠.结果表明HAM2e组和HA4G组的小鼠均产生了特异性抗体,HAM2e组比HA4G组具有更好的抗PR8流感病毒的能力,这提示可以用M2e替换HA头部用于疫苗研发.     

CVB3诱导的急性心肌炎C57BL/6小鼠模型转录组分析

研究柯萨奇病毒B3(CVB3)感染小鼠所引起的心肌组织转录组变化规律.C57BL/6小鼠腹腔接种浓度为104TCID50的CVB3,建立C57BL/6急性病毒性心肌炎小鼠模型,逐日测量休重.接种第3、6、9、11和14d分别取心脏,计算心脏指数,并取部分心肌组织进行HE染色分析病理学改变;病毒接种后的第3、第6和第9d,取部分组织匀浆进行转录组测序,分析三个时间点的共同差异表达基因,对其进行GO和KEGG信号通路的富集,并对其中12个基因进行了 qRT-PCR的验证.在CVB3感染后,小鼠体重下降至对照组的80％,心脏指数在第3d明显升高,随后逐渐下降.通过转录组分析找到100个共同差异基因,从中选出的12个基因,经qRT-PCR验证与转录组表达趋势一致.GO和KEGG信号通路富集发现,CVB3感染后,小鼠心肌组织出现病毒性心肌炎、NK细胞通路,T、B细胞激活及先天性免疫反应通路的改变.差异基因的蛋白与蛋白互作网络分析显示,先天性免疫中MHC-Ⅰ型分子蛋白基因H2-Q7、H2-Kl、H2-D1等,NK细胞毒作用通路中的Gzmb、Gzma,以及蛋白酶体信号通路基因Psmb8、 Psmb9﹑Psmb10和lfit3位于相互作用中心.CVB3感染C57BL/6小鼠心肌组织的转录组变化涉及病毒性心肌炎、NK细胞和T、B细胞激活及先天性免疫反应等通路.CVB3感染引起的急性病毒性心肌炎是多通路和多基因综合作用的结果.     

编码流感病毒血凝素基因和CD40L的核酸疫苗抗小鼠流感研究

为了检测表达CD40L的质粒能否作为核酸疫苗佐剂提高A/PR8/34流感病毒血凝素(HA)DNA疫苗的免疫应答,构建了表达鼠CD40L的质粒,并将它与A型流感病毒的 HA DNA疫苗用电击的方法共同免疫BALB/C小鼠(各30μg),免疫两次,间隔三周,第二次免疫后1周,用致死量流感病毒A/PR8/34攻击.发现与单独免疫30μg HA相比,血清中抗HA的IgG抗体量明显提高,且以IgG2a抗体提高为主,小鼠体重减轻非常少且体重恢复加快.实验结果显示,CD40L能作为流感病毒核酸疫苗佐剂,提高小鼠抗流感病毒攻击的能力.     

流感病毒感染的模式识别及下游相关信号通路

流感病毒(influenza virus)轻症感染可由机体免疫系统清除,但重症感染则诱发肺脏免疫损伤。流感病毒的病原体相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns,PAMPs)可被位于细胞膜、细胞器膜及胞质内的重要模式识别受体(pattern recognition receptors,PRRs)介导识别,活化一系列激酶及转录因子,诱导促炎细胞因子和趋化因子的表达、成熟和分泌,进一步激活天然免疫及获得性免疫应答细胞,介导炎症反应和诱导免疫病理损伤。PRRs是研究天然免疫应答启动机制及抑制重症感染诱导免疫病理损伤的重要靶点。现就Toll样受体(toll-like receptors,TLRs)中的TLR3、TLR7/8、TLR4、RIG-I样受体(RIG-I like receptors,RLRs)和NOD样受体(NOD-like receptor,NLR)在流感病毒感染中的识别及下游信号通路在免疫病理损伤中的作用机制作一综述。