细胞衰老与衰老细胞

细胞衰老(cellular senescence)是一个应激导致细胞生长停滞的生理过程．一部分发生衰老的细胞会被机体自身清除,但另一些衰老的细胞会随着时间的推移在体内积累增多,并分泌一些免疫刺激因子,导致低水平炎症发生,引起周围组织衰老或癌变,这类具有特殊生物学特征和功能的细胞就是衰老细胞(senescent cell)．实验揭示,衰老细胞不仅是衰老过程的产物,也可能是组织器官进一步衰退的重要原因．近日,Baker等的一项研究成果(Nature,2011,479(7372)：232-236)表明,清除衰老细胞可延缓小鼠的衰老进程,该成果有望开辟出一条对抗衰老的新途径．     

小鼠胚胎干细胞p16^INK4a基因外显子1a打靶研究

在活体水平上,小鼠p16^INK4a基因是否具有抑制肿瘤发生和发展的功能是一个悬而未决的问题。利用筛选基因组文库得到的小鼠p16^INK4a基因组DNA片段,构建了针对小鼠p16^INK4a基因外显子1a的基因打靶载体,其短臂为1.5kbEco81 I/AccⅡ片段,长壁为5.9kb Xba I/Xho I片段。打靶载体经线性化和纯化后通过电穿孔转导小鼠R1 ES细胞,获得37个G418和Gancyclovir双药抗性克隆。用Southern杂交法对双药抗性克隆进行鉴定,获得一个敲除了p16^INK4a基因外显子1a的阳性ES细胞克隆。     

外源基因转染导致小鼠体细胞过快衰老 及p16INK4a表达水平变化

对小鼠胎儿成纤维细胞进行外源基因转染时发现, 外源基因转染后的小鼠体细胞染色体端粒的长度以每代47 bp碱基缩短; 在转染后的衰老细胞中, 或细胞随着增龄, p16^INK4a 5′-调控区DNA甲基化程度逐渐降低; 利用RT-PCR与Northern blot证明, 衰老细胞与年轻细胞中的p16^INK4a基因的表达水平存在显著差异, 传代45代的细胞和外源基因转染后的衰老细胞p16^INK4a基因的表达水平大约是原代细胞的12~16倍, 而原代细胞与20代细胞间的差异很小。外源基因转染后的衰老细胞核移植后能支持克隆胚胎的体外早期发育。     

细胞衰老的重要通路:p16INK4a/Rb和p19ARF/p53/p21Cip1信号途径

细胞周期蛋白依赖激酶（cyclin-dependent kinase,CDK)抑制因子p16^INK4a,p21^Cipl等是细胞衰老的关键效应物。本文对涉及这些抑制物的两条衰老诱导途径作一综述,它们是p16^INK4a/Rb和p19^ARF/p53/p21^Cipl信号途径。其中,几个抑癌基因的产物R ,16^INFK4a,p53及p19^ARF处于两条途径的核心位置。     

原癌基因Ras诱导的衰老与逃逸衰老机制的研究进展

在体内和细胞内由癌基因诱导的衰老(oncogene-induced senescence,OIS)是一种重要的癌症抑制机制.原癌基因Ras是人类癌症中最易突变的癌基因之一,尽管有OIS的存在,但是Ras诱导的恶性转化还是时有发生,这提示Ras基因可能存在着能够逃逸衰老的机制.本文以Ras的信号通路为线索,着重阐述和总结了Ras是如何激活一些OIS过程中的关键分子从而诱导衰老的,并且描述了几种Ras通过抑制OIS的关键因子从而逃逸衰老的机制.     

小鼠p16^INK4a基因位点的结构和功能研究

p16^INK4a基因的失活与多种肿瘤的发生和发展有联系。通过筛选小鼠基因组文库,获得长度为14.5kb的p16^INK4a基因组DNA片段。对上述14.5kbDNA 测序后进行生物信号学分析表明：该片段包含3个外显子,编码1个由168个氨基酸残基组成的多肽,其相对分子质量的理论计算值为17941,有7个可能的磷酸化位点,说明p16^INK4a蛋白的功能可能受到磷酸化的调控。该DNA片段的非编码区分布着大量短散布元件、长散布元件和简单重复序列,这样的结构为转座和同源重组提供了结构基因,提示了部分肿瘤细胞中p16^INK4a基因缺失的可能原因。对第一外显子离列与巳发表的相应序列比较发现其DNA序列和所编码的多肽存在多态性。     

不同月龄p21^HBsAg/HBsAg和p21^HBX/HBX转基因小鼠血清酶含量的测定

目的测定p21^HBsAg/HBsAg和p21^HBX/HBX转基因小鼠纯合型及野生型小鼠的血清酶,探讨各种血清酶在两种纯合型小鼠及野生型小鼠的变化规律。方法采用荷兰半自动生化分析仪Ⅱ对于肝功能相关的7种血清酶进行测定,应用SSPS10统计学软件进行T检验及方差分析比较。结果p2^1HBsAg/HBsAg和p21^HBX/HBX转基因小鼠不同年龄、不同的指标雌雄之间差异显著,并且随着年龄的变化,雌雄之间的变化规律不同。结论p21^HBsAg/HBsAg和p21^HBX/HBX转基因小鼠的血清酶在不同的年龄具有一定的变化规律,说明p21^HBsAg/HBsAg和p21^HBX/HBX转基因小鼠的血清酶具有一定的特征,为其功能性研究及临床检验具有重要参考价值。     

银耳多糖对D-半乳糖致衰老模型小鼠抗氧化能力的影响

研究了银耳多糖对D-半乳糖致衰老模型小鼠抗氧化能力影响。将ICR小鼠腹腔注射D-半乳糖建立衰老模型,同时给予不同剂量的银耳多糖(TP),8周后获取小鼠心、脑,测定超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力以及丙二醛(MDA)含量的差异。结果:TP各剂量组SOD和GSH-Px活力高于对照组(P<0.05),且高剂量组SOD、GSH-Px活力均高于低剂量和中剂量组(P<0.05);中、高剂量TP组MDA含量低于对照组(P<0.05)且高剂量组MDA含量低于低剂量组(P<0.05)。结论:银耳多糖对于衰老模型小鼠抗氧化能力具有一定正性调节作用。     

可实时监测的小鼠原发性肝癌模型建立及应用

目的 构建可实时监测的小鼠原发性肝癌(HCC)模型。方法 通过高压水动力学转染技术,PB转座子系统和小鼠活体成像技术建立可实时监测的、由特定癌基因驱动的小鼠原发性肝癌模型。结果 YAP5SA基因诱导表达的小鼠原发性肝癌可以成功模拟Hippo信号通路失活的肝癌亚型;通过每隔1周连续检测,整合YAP5SA-IRES-Fluc的小鼠荧光峰值信号在早期逐渐降低,于3周左右,荧光峰值信号与对照组相比,出现明显差异;PTEN^-YAP5SA⁺模型组的荧光信号峰值与YAP5SA⁺对照组的荧光信号峰值相比,整体均值偏高;索拉菲尼给药1周后,本模型小鼠的荧光信号停止上升,呈现平稳的趋势。结论 成功构建了一种可实时监测的小鼠原发性肝癌模型,可以进行不同肝癌亚型的分子表征,并以此为基础,为临床筛选肝癌靶向药物提供新方法。     

阿里红黄酮对衰老模型小鼠的抗衰老作用

目的：研究阿里红黄酮对衰老模型小鼠的抗衰老作用。方法：将小鼠随机分为6组（n=12）：正常对照组,衰老模型组,阳性对照组,低、中、高剂量阿里红黄酮组。除正常对照组外,其余各组均采用D-半乳糖颈背部皮下注射建立亚急性衰老小鼠模型,用不同剂量的阿里红黄酮（100、200和400 mg/（kg·d））灌服小鼠6周后,计算衰老模型小鼠脑指数及脾脏指数、胸腺指数,测定其脑组织丙二醛（MDA）含量及谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性、肝组织过氧化氢酶（CAT）及超氧化物歧化酶（SOD）活性。结果：阿里红黄酮3个剂量组可不同程度的升高衰老模型小鼠的脑指数、脾脏指数、胸腺指数、脑组织中的GSH-Px活性及肝组织中的CAT、SOD活性,降低其脑组织中的MDA含量。结论：阿里红黄酮可能通过提高机体的抗氧化能力而达到抗衰老作用。     

HMGB1对小鼠系膜细胞细胞周期及细胞周期相关蛋白表达的影响

该实验以小鼠系膜细胞MMC为研究对象,以重组HMGB1为刺激物,通过检测细胞周期的变化及细胞PCNA、CyclinD1、CDK4和p16的表达水平,初步探讨HMGB1对系膜细胞的细胞周期及其相关调控因子的影响。选取小鼠系膜细胞MMC为研究对象,随机分为对照组及0.05mg/LHMGB1刺激组,经流式细胞术检测发现HMGB1能够上调小鼠系膜细胞中S期细胞所占比例;免疫细胞化学检测显示,PCNA蛋白在小鼠系膜细胞中的表达上调;通过RT-PCR技术及Western blot技术检测到小鼠系膜细胞中CyclinD1 mRNA和蛋白以及CDK4蛋白的高表达情况,而p16蛋白的表达呈时间依赖性降低。由此可见,HMGB1可能是通过上调CyclinD1/CDK4的表达,并下调p16的表达,促进细胞从G_0/G_1期进入S期,介导了小鼠系膜细胞的异常增殖,可能是HMGB1参与狼疮性肾炎发病的可能机制之一。     

双氢青蒿素通过调控uhrf1、dnmt1、p16ink4a影响前列腺癌种植瘤的生长

为了探讨双氢青蒿素(dihydroartemisinin, DHA)对前列腺癌PC-3细胞种植瘤的影响,利用前列腺癌PC-3细胞构建经典的种植瘤模型,成瘤后每两天用DHA干预一次,第13天取材,计算抑瘤率;光镜和电镜观察瘤组织形态学改变;TUNEL染色计数凋亡细胞并计算凋亡率;实时荧光定量PCR检测uhrf1、dnmt1、p16^ink4amRNA表达水平;蛋白印迹检测UHRF1、DNMT1、P16^ink4a蛋白表达水平;免疫组化检测UHRF1、DNMT1、P16^ink4a蛋白定位及表达。结果显示：DHA能够抑制前列腺癌PC-3细胞在裸鼠体内的生长,诱导PC-3细胞发生凋亡和坏死的形态学改变;RT-qPCR、蛋白印迹及免疫组化结果表明DHA能够降低PC-3细胞中uhrf1及dnmt1的表达水平,升高p16^ink4a的表达水平。总之,DHA能够有效地抑制裸鼠前列腺癌种植瘤的生长。这可能与下调uhrf1及dnmt1的表达,恢复抑癌基因p16^ink4a的表达,诱导前列腺癌PC-3细胞凋...     

小鼠p16~(INK4a)基因位点的结构和功能研究

p1 6INK4a基因的失活与多种肿瘤的发生和发展有联系。通过筛选小鼠基因组文库 ,获得长度为 1 4.5kb的p1 6INK4a基因组DNA片段。对上述 1 4.5kbDNA测序后进行生物信息学分析表明 :该片段包含 3个外显子 ,编码 1个由 1 68个氨基酸残基组成的多肽 ,其相对分子质量的理论计算值为 1 7941 ,有 7个可能的磷酸化位点 ,说明p1 6INK4a蛋白的功能可能受到磷酸化的调控。该DNA片段的非编码区分布着大量短散布元件、长散布元件和简单重复序列 ,这样的结构为转座和同源重组提供了结构基础 ,提示了部分肿瘤细胞中p1 6INK4a基因缺失的可能原因。对第一外显子序列与已发表的相应序列比较发现其DNA序列和所编码的多肽存在多态性     

黄芪多糖和葡萄籽提取物对衰老模型小鼠负重游泳时间和血常规参数的影响

比较日粮中单独添加或同时添加黄芪多糖、葡萄籽提取物对衰老模型小鼠负重游泳时间和血常规参数的影响。采用在日粮中添加0.5%半乳糖构建衰老小鼠动物模型,并将衰老模型小鼠分为模型对照组、黄芪多糖处理组、葡萄籽提取物处理组、黄芪多糖+葡萄籽提取物处理组,每组10只。黄芪多糖和葡萄籽提取物的添加量均为0.1%。试验第42 d时进行负重游泳时间测定,第43 d时眼眶采血,检测血常规参数。结果显示与衰老模型组相比,同时添加黄芪多糖和葡萄籽提取物,可显著提高小鼠的负重游泳时间,显著降低血液粒细胞数和红细胞平均血红蛋白含量;分别单独添加黄芪多糖和葡萄籽提取物均可显著降低红细胞体积分布宽度、血红蛋白浓度和红细胞平均血红蛋白含量。说明黄芪多糖和葡萄籽提取物同时添加对衰老模型小鼠的负重游泳时间有较好延长作用,单独或同时添加黄芪多糖和葡萄籽提取物对于衰老模型小鼠部分血常规参数有一定影响。     

何首乌苷对亚急性衰老模型小鼠学习记忆能力及海马内ChAT和AChE表达的影响

目的研究何首乌苷(Polygonum multiflorum Thunb.glycoside)对亚急性衰老模型小鼠学习记忆能力及海马组织内胆碱乙酰转移酶(ChAT)和乙酰胆碱酯酶(AChE)表达的影响。方法采用AlCl_3(10mg·kg~(-1))灌胃及D-半乳糖(120 mg·kg~(-1))颈部皮下注射,持续处理60 d井通过跳台逃避行为学实验法筛选出亚急性衰老KM小鼠模型;将成功构建的衰老模型小鼠,雌雄各半,随机分为5组,包括:衰老模型组、雌二醇阳性对照组(10 mg·kg~(-1))和何首乌苷高、中、低剂量组(剂量分别为:80mg·kg~(-1)、40 mg·kg~(-1)、20 mg·kg~(-1));并选择健康小鼠作为正常对照组。治疗组小鼠在造模后15 d起分别颈部皮下注射高、中、低剂量的何首乌苷和雌二醇,持续给药15 d;衰老模型组和正常对照组小鼠分别给予等体积生理盐水。利用跳台逃避行为学实验法判断各组小鼠的学习记忆能力的变化和差异;利用Western Blot法检测小鼠海马体组织细胞内胆碱酯酶系统ChAT和AChE蛋白表达情况。结果与正常对照组比较,各实验组小鼠学习记忆能力显著下降,小鼠跳台回避错误次数显著增加(P0.05);与衰老模型组比较,不同剂量何首乌苷组与雌二醇阳性对照组小鼠学习记忆能力明显改善,小鼠跳台回避错误次数明显减少(P0.05或P0.001),而不同剂量何首乌苷组与雌二醇阳性对照组小鼠跳台回避错误次数相近(P0.05);与衰老模型组比较,不同剂量何首乌苷组与雌二醇阳性对照组小鼠海马体组织细胞内的ChAT表达量升高而AChE表达量下降,差异有统计学意义或高度统计学意义(P0.05或P0.001)。结论何首乌苷能有效改善亚急性衰老模型小鼠的学习记忆能力障碍,其机制与其使海马内组织细胞的ChAT表达升高和AChE表达降低,从而增加乙酰胆碱的含量以改善胆碱能系统损害有关。     

条件性缺氧诱导因子-1α RNAi转基因小鼠模型的建立

缺氧诱导因子1a (hypoxia inducible factor-1 a, HIF-1 a)是细胞在缺氧等条件下稳定表达的具有转录活性的蛋白,通过与多种靶基因调控区的缺氧反应元件(hypoxia response element, HRE)结合, 调控靶基因表达, 使机体对缺氧、缺血等病理生理过程产生适应性反应。为从整体动物水平研究HIF-1 a的作用, 需要建立HIF-1 a相关遗传修饰小鼠。分别针对HIF-1 a mRNA序列的两个靶位点合成两对互补的寡核苷酸链, 构建可诱导的RNA干扰真核表达载体HIF-AB和HIF-CD。分别将CRE重组酶真核表达载体CRE-ERT2与HIF-AB或HIF-CD转染入RAW264.7细胞, 筛选得到稳定表达CRE-ERT2与HIF-AB, 或CRE-ERT2与HIF-CD的稳定细胞系。在用4-HT诱导去除上述细胞系中HIF-AB或HIF-CD所含的Neo基因后, 用CoCl2诱导HIF-1 a表达, 采用半定量RT-PCR检测HIF-AB或HIF-CD对HIF-1 a 基因表达的影响。结果发现干扰载体(HIF-AB和HIF-CD)对HIF-1 a mRNA序列的沉默效果分别为85%和72%。选择干扰效率较高的表达载体HIF-AB经显微注射获得HIF-1 a基因敲低小鼠模型, 经PCR以及测序验证获得2个转基因阳性小鼠(Founders, G0代)。G0代雄鼠与FVB/N雌鼠交配后获得2只F1代(first filial generation)转基因阳性小鼠, 经与EIIA-Cre转基因小鼠交配, 得到EIIA-Cre; HIFRNAiflox/+小鼠, RT-PCR结果显示, EIIA-Cre; HIFRNAiflox/+小鼠肝、肺、肾等组织的HIF-1 a mRNA水平明显降低, 分别约为正常对照的44%、38.2%和23.5%。该小鼠模型的建立为进一步研究HIF-1 a的功能及作用机制提供了新的手段。     

5-氮胞苷对转化后间充质干细胞增殖、衰老及p16~(INK4a)表达的影响

目的观察5-氮胞苷对体外自发转化的间充质干细胞增殖、衰老及p16INK4a基因表达的影响。方法采用细胞计数、SA-β-gal染色、Western Blot和重硫酸盐修饰后测序(BSP)检测体外自发转化的大鼠间充质干细胞在不同浓度5-氮胞苷处理后增殖、衰老、p16INK4a表达及p16INK4a基因启动子区CpG岛甲基化水平的变化。结果细胞计数显示5-氮胞苷可剂量依赖性地抑制转化后间充质干细胞的增殖,但增殖受抑的细胞SA-β-gal染色仍呈阴性。BSP及Western Blot分析显示:转化后间充质干细胞p16INK4a基因启动子区CpG岛呈现高水平甲基化(87.30±2.39%)。5-氮胞苷可在一定程度上降低该基因的甲基化,使p16INK4a表达得以部分恢复;但即使是高浓度高达100μmol/L,5-氮胞苷也只能使p16INK4a基因甲基化降低到46.20±1.65%。结论 5-氮胞苷可显著抑制转化后间充质干细胞的增殖,但并不能促使这些细胞重新恢复衰老状态;其原因是5-氮胞苷单独作用不足以完全解除p16INK4a基因启动子区DNA的高甲基化。     

BALB/c小鼠作为单纯疱疹病毒1型感染模型的免疫学分析

在单纯疱疹病毒1型(herpes simplex virus type 1,HSV-1)小鼠感染及其相关研究中,临床病理和免疫学指标对其分析具有重要技术意义。本研究观察了HSV-1在不同条件下感染BALB/c小鼠后的多个免疫学指标,包括外周血单核细胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)群体中树突细胞比例及功能、血清中和抗体水平、PBMC中HSV-1抗原特异性T细胞水平,以及潜伏感染期小鼠神经组织中CD8^＋ T细胞浸润情况。结果显示,HSV-1毒株Mckrae、17＋以角膜及滴鼻途径感染3周龄及6周龄BALB/c小鼠后,小鼠PBMC中树突细胞数量增加,并显示出刺激病毒抗原特异性T细胞增殖的能力。病毒感染后35 d,小鼠PBMC中未检测到白细胞介素4(interleukin 4,IL-4)^＋抗原特异性T细胞,但能检测到低水平的γ干扰素(interferon γ,IFN-γ)^＋抗原特异性T细胞;小鼠血清中未检测到或仅能检测到低水平的中和抗体。HSV-1以皮下及足垫注射途径感染BALB/c小鼠90 d后,足垫感染途径较皮下感染诱导出更高水平的血清中和抗体,PBMC中可检测到IL-4^＋及IFN-γ^＋抗原特异性T细胞,但不同毒株及小鼠周龄之间出现T细胞反应程度差异。组织病理学结果表明,各组小鼠三叉神经组织中均有CD8^＋ T细胞浸润。这些结果提示,不同HSV-1毒株以不同途径感染不同周龄BALB/c小鼠后,均可刺激树突细胞成熟及呈递病毒抗原,但血清中和抗体及PBMC中病毒抗原特异性T细胞水平在不同毒株、感染途径及小鼠周龄之间有差异。     

金葡菌L型感染致小鼠肿瘤中CyclinD1、CDK4和P16的表达及意义

目的探讨金黄色葡萄球菌(金葡菌)L型感染C57小鼠致瘤后,CyclinD1、CDK4和P16在小鼠肿瘤及癌前病变中的表达及相关性研究。方法动物实验观察发现金葡菌L型感染90只C57小鼠后11.1%(10/90)发生肿瘤;14.4%(13/90)引起癌前病变。革兰染色、免疫组化染色,检测小鼠肿瘤和癌前病变中金葡菌L型感染率和CyclinD1、CDK4和P16蛋白的阳性表达。结果 10只小鼠肿瘤及13只小鼠癌前病变中金葡菌L型检出率与正常对照组比较差异有明显统计学意义(P0.01)。CyclinD1、CDK4和P16蛋白的阳性表达与正常对照组比较差异有统计学意义(P0.01～0.05),呈正相关。结论金葡菌L型感染可能与CyclinD1、CDK4和P16蛋白在小鼠肿瘤发生和发展中有协同作用。     

帕金森病小鼠模型行为学检测方法的比较研究

目的比较目前常用的5种帕金森病(PD)小鼠模型行为学检测方法在PD研究中的作用。方法用MPTP建立C57BL小鼠PD模型,通过行为学检测(自主活动计数、滚轴实验、游泳实验、爬杆实验、悬挂实验)、免疫组织化学和荧光分光光度法,对比5种行为学检测方法的平均数与变异系数,观察MPTP对PD小鼠模型的行为学、黑质多巴胺(DA)神经元和纹状体酪氨酸羟化酶免疫反应阳性(TH-ir)神经纤维以及纹状体DA水平的影响。结果给与MPTP后,小鼠行为学计数降低,爬杆实验未能得到检测结果,悬挂实验变异系数很高,结果有明显的偶然性,滚轴实验结果变异系数中等,平均数呈现一定的上升趋势,自主活动计数中移动与站立和游泳实验的平均数则呈现明显的下降趋势,变异系数很低,而黑质DA神经元数目减少约58%,纹状体TH-ir神经纤维密度减低,纹状体DA水平明显降低约88%,两组相比差异有显著性(P<0.01)。结论MPTP所致的C57BL小鼠的神经病理、生化改变与PD患者近似,自主活动计数和游泳实验优于其他行为学检测方法。