五指山小型猪单个核细胞表面α Gal抗原表达差异的分析

利用猪的器官为挽救脏器终末衰竭病人而进行的异种移植是有效救治病人的途径之一.由于猪细胞表面存在的α1,3半乳糖会引起超急性免疫排斥反应,导致移植器官最终被移植受体排斥.除人类和旧大陆猴外,所有哺乳动物细胞表面都有αGal半乳糖表达,但个体间表达量存在显著差异.为研究近交系五指山小型猪细胞表面α1,3半乳糖表达的个体差异,本实验利用FITC-isolectin进行荧光标记,通过流式细胞术以及激光共聚焦分析,对14例5月龄猪样本外周血单个核细胞表面的α1,3半乳糖水平进行检测.利用猪肾上皮PK15细胞确定FITC-isolectin标记的最适浓度为25ng/μl(细胞标记效率大于85%).结果显示,14头猪外周血单个核细胞表面α1,3半乳糖的表达差异范围在1.25～2.09倍之间,远低于普通非近交系猪的个体差异.本研究为利用近交系五指山小型猪作为异种器官移植的研究材料提供了基础数据.     

异种移植中Galα(1,3)Gal抗原的研究近况

同种异体组织和器官移植物供体来源有限,使得异种移植再度成为移植领域的研究热点。异种移植的主要障碍是人体内存在的天然抗体与移植物表面含有α1,3半乳糖残基[Galα(1,3)Gal,αGal]的抗原结合,激活补体系统和炎症反应,导致超急性移植排斥反应(HAR)的发生,使移植物失活。除人类和旧世纪猴外,其它所有哺乳动物的体内都含有αGal抗原,该抗原是由一组具有Galα(1,3)Gal双糖末端的糖蛋白或糖脂组成的,它的形成依赖于α1,3半乳糖基转移酶(αGT)的催化。目前,针对αGal抗原克服超急性移植排斥反应的方法主要有如下几种：(1)酶处理去除内皮细胞表面的αGal抗原;(2)物理化学方法去除人体血浆中存在的特异性天然抗体;(3)基因工程方法改造表达催化αGal抗原形成的相关酶基因,从而影响该抗原的表达。     

α-半乳糖苷酶清除猪细胞表面的α-Gal抗原

目的:探讨脆弱类杆菌来源的基因重组α-半乳糖苷酶清除猪细胞表面α-Gal抗原的作用。方法:用不同浓度的α-半乳糖苷酶酶解猪红细胞、猪胚肾细胞PK15、猪睾丸细胞ST和原代培养的猪成纤维细胞上的α-Gal抗原,酶解温度为26℃,作用时间为2 h;用25μg/m L的FITC-IB4凝集素标记酶解前后的细胞,采用流式细胞仪检测细胞表面α-Gal抗原的清除率。结果:流式细胞检测结果表明,不同组织来源的猪细胞表面的α-Gal抗原的表达量明显不同,所需酶的剂量也不同,但其表面的α-Gal抗原均能被α-半乳糖苷酶清除。结论:脆弱类杆菌来源的α-半乳糖苷酶可以清除猪细胞表面的α-Gal抗原,提示该酶对降低异种移植引起的超急性排斥反应有重要意义。     

伏马菌素B1对人外周血单个核细胞抗原加工相关转运子表达的影响

探讨伏马菌素B1(FB1)对体外培养的人外周血单个核细胞(hPBMC)抗原加工相关转运子(TAP-1)表达的影响。采用流式细胞定量检测(FCM)、免疫印迹(Western印迹)及半定量RT-PCR方法,研究不同浓度FB1(0,10和50μmol/L)处理后人外周血单个核细胞TAP-1在mRNA和蛋白质水平表达的影响。RT-PCR检测结果表明,10和50μmol/L FB1处理24h后,处理组细胞TAP-1mRNA明显低于对照组。在蛋白质水平,FCM定量分析表明,两个处理组细胞表面TAP1的平均荧光强度均较对照组降低,以50μmol/LFB1处理组降低显著(P<0.05)。免疫印迹结果亦表明,FB1处理组TAP-1的表达均较对照组降低。10和50μmol/LFB1可抑制体外培养的hPBMCTAP-1mRNA和蛋白质表达。     

异源基因α1,3半乳糖转移酶与增强型绿色荧光蛋白融合对荧光蛋白表达的影响

目的 研究异源(猪)基因α1,3半乳糖转移酶(3GT)与增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因形成的融合蛋白对其荧光表达量的影响.方法 BamHI,EcoRI酶切pcDNA3.1-α1,3GT重组载体后,回收含α1,3GT的片段,与BamHI、EcoRI酶切回收的pEGFP-N1载体连接,并酶切、测序鉴定重组真核表达载体p...     

猪异种器官移植的人源化修饰

利用猪的器官来解决当前人源器官严重短缺,为解决移植器官短缺的可行的途径。用定向基因转移(gene targeting)手段,直接并准确地对α-1,3半乳糖苷转移酶（α-1,3GT）基因进行同源重组,使α-1,3GT失活,再结合猪体细胞克隆技术,对其进行人源化改造,减弱或消除排异反应。除对2-1.3GT进行基因定向修饰外,阻断由异种器官移植而激活的人类补体的串联反应是猪异种器官人源化修饰的另一途径。然而,猪内源性逆转录病毒（porcine endogenous retrovirus,PERV）造成的公共卫生问题,给异种器官移植的前景投下了阴影。因此,即要剔除导致人类排异反应的猪细胞表面的α-1,3GT及其相关的分子, 又要确保猪器官异种移植的安全性, 是尚待研究的重大课题。 Abstract:Xenotransplantation (XP) from pig into human has been considered as means to overcome the great lack of donor organ available in transplantation surgery.In order to weaken rejection between human and pig,approaches of gene targeting have been proposed to eliminate “ rejection gene”α-1,3GT from porcine cells directly and accurately.α-1,3GT knockout pigs can be produced by nuclear transfer cloning with the porcine cells(knocking out α-1,3GT).Besides the genetic modification of α-1,3GT in porcine cells,there is another technical way to interdict activity of complement in series for human by XP.However,porcine endogenous retroviruses (PERV) during XP has been thought to not be negligible in being transmitted with the xenograft to the human recipient.Therefore,it is importance task that we should not only knockout α-1,3GT and relative molecules from pigs,but also ensure safety in public health of XP from PERV.     

广西巴马小型猪α-1,3-半乳糖转移酶基因RNAi载体构建与检测

α-1,3-半乳糖转移酶基因(α-1,3 GT)在异种器官移植中的免疫排斥反应有重要的作用,本研究旨在构建α-1,3-半乳糖转移酶基因的干扰载体,在m RNA和蛋白质水平鉴定并筛选出干扰效果最佳的序列。根据巴马小型猪GGTA1基因CDS序列,设计合成3对特异性单链si RNA序列以及一对阴性序列,构建GGTA1 RNA干扰载体分别命名为p LLU2G-sh GGTA1-1、p LLU2G-sh GGTA1-2、p LLU2G-sh GGTA1-3和p LLU2G-sh GGTA1-NC。将构建好的载体分别转染转染PK15细胞,通过q RT-PCR和Western blot检测GGTA1 m RNA及其蛋白的相对表达量。结果显示本研究成功构建了3个重组RNAi表达载体,与转染p LLU2G-NC和空白组相比,p LLU2G-sh GGTA1-1、p LLU2G-sh GGTA1-2和p LLU2G-sh GGTA1-3转染组的GGTA1 m RNA和蛋白表达量均明显下降,对m RNA表达的抑制效率分别为85.02%、86.05%和83.85%。本研究成功获得有效抑制广西巴马小型猪GGTA1基因表达的RNAi载体,为下一步生产沉默GGTA1基因广西巴马小型猪奠定基础。     

用噬菌体展示筛选Gal-α-1,3-Gal的模拟肽

猪心移植是解决心脏移植供体少的有效方法.由于猪心血管内皮细胞表面抗原半乳糖-α-1,3-半乳糖（Gal-α-1,3-Gal）,能与人体内预存的天然抗体结合产生超急性排斥反应（HAR）,而无法应用于临床.为了解决这一难题, 应用噬菌体展示技术,筛选出一个能与抗B型血单克隆抗体（mAB anti-B) 特异性结合的阳性噬菌体克隆,应用酶联免疫吸附测定(ELISA)和竞争性ELISA结果表明,所获得的阳性噬菌体克隆能特异性地与mAB anti-B结合,并且这种结合可被蜜二糖（具有Gal-α-1,6-Glc的结构)所竞争抑制.由此推测,筛选到的噬菌体阳性克隆很可能就结合在蜜二糖与mAB anti-B结合的位点.同时,进行了阳性噬菌体克隆的抑制猪红细胞凝集活性试验,试验结果表明,此阳性克隆不仅可抑制Gal-α-1,3-Gal与抗体的结合, 也可抑制Gal-α-1,3-Gal与西非单叶豆凝集素（GS-I-B4）的结合.此噬菌体阳性克隆测序后,得小肽序列为CCWLLRQPVRFVRSIRS.鉴于以上的结果,认为此小肽可以作为Gal-α-1,3-Gal的模拟肽,同时有望开发成抗猪器官异种移植超急性排斥反应的新药.     

作用于种属差异性表位的细菌α-半乳糖苷酶(EmGalase)的鉴定和研究

对脑膜炎败血伊丽莎白金菌进行糖苷酶功能基因组分析发现,该菌存在一个GH27家族α-半乳糖苷酶基因。克隆该基因并表达蛋白后,利用人工合成的pNP底物研究其酶学性质,发现该酶具有α连接的半乳糖(α-galactose,α-Gal)底物特异性,酶反应pH为3.0~8.0,反应温度为4~45 ℃。用不同寡糖底物进一步确定,该酶能够酶切直链末端α-1,3、1,4、1,6Gal。在猪红细胞上进行的酶切实验显示,该酶能够高效清除存在于猪红细胞表面的末端Gal α 1-3Gal表位。末端α-半乳糖基化修饰在免疫与感染中发挥着重要的生物学作用,作用于种属差异性表位的细菌α-半乳糖苷酶的发现将为该领域的研究提供一个新的工具,为缓解异种输血中的超急性免疫排斥反应提供一种可能。     

绿色荧光蛋白在α-1,3半乳糖基转移酶敲除猪组织器官的表达分析

猪是人类异种器官移植的理想供体,然而猪-人的异种器官移植会产生剧烈的排斥反应。虽然已制备的α-1,3半乳糖基转移酶基因敲除(Galactosyltransferase gene knockout,GTKO)猪可有效缓解猪-人异种器官移植引起的超急性免疫排斥,但缺少报告基因直观示踪移植后的细胞迁移及器官排斥状态。本文将CAG启动子驱动增强型绿色荧光蛋白(Enhanced green fluorescent protein,EGFP)的表达载体导入GTKO猪耳成纤维细胞,通过体细胞核移植技术制备了EGFP猪。利用双荧光蛋白观测镜、荧光显微镜及定量PCR扩增观察、检测和分析克隆猪各组织器官中EGFP蛋白和转录本的表达状况。结果显示,EGFP蛋白及转录本在克隆猪各组织器官中均有表达,但在肝脏和中枢神经系统中表达较弱。本文成功获得了各组织器官表达EGFP的GTKO猪,为EGFP示踪异种细胞组织移植奠定了基础。     

白藜芦醇对软骨细胞去分化现象的作用机制

该实验观察白藜芦醇(Resveratrol,Resv)对兔关节软骨细胞去分化现象的作用并探讨其可能的机制。首先,在无菌条件下取4周龄兔关节软骨细胞,行软骨细胞鉴定后将细胞随机分成5组:空白组、0μmol/L Resv组、2.5μmol/L Resv组、5μmol/L Resv组和10μmol/L Resv,体外单层培养传代至第5代。分别取P1、P3、P5代细胞在倒置相差显微镜下观察细胞形态变化,倒置相差显微镜下观察到各组P1代软骨细胞形态基本一致,P3、P5代2.5μmol/L Resv组细胞形态变化不大,其余各组细胞出现胞体变大,胞浆变淡,镜下胞核不明显等衰老的形态变化;Alcian Blue染色检测蛋白聚糖(Aggrecan)含量和β-半乳糖苷酶染色检测衰老软骨细胞,各组P1代细胞Alcian Blue染色和β-半乳糖苷酶染色无明显差别,P3、P5代2.5μmol/L白藜芦醇组较其他组明显深染、衰老软骨细胞数明显减少;RT-PCR检测蛋白多糖(Aggrecan),沉默信息调节因子1(SIRT1),抑癌基因p53、p21以及P16的表达,2.5μmol/L Resv组的Aggrecan和SIRT1基因表达明显上调,P53、P21及P16基因表达显著下调。综上所述:低浓度白藜芦醇(2.5μmol/L)可能通过上调SIRT1,下调P53、P21、P16基因的表达抑制软骨细胞去分化的现象。     

大黄素抑制胃癌细胞糖酵解并促进凋亡

目的:探讨大黄素对人胃癌BGC-823细胞凋亡及糖酵解的影响。方法:采用不同浓度大黄素(30μmol/L、90μmol/L、180μmol/L)、磷脂酰肌醇3-激酶(Phosphatidylinositol 3 kinase,PI3K)抑制剂处理人胃癌BGC-823细胞,通过四甲基偶氮唑盐(MTT)检测细胞活力,采用试剂盒检测细胞葡萄糖消耗及乳酸水平,western blotting检测细胞己糖激酶Ⅱ、Bcl-2相关蛋白(Bcl-2 Associated X Protein,Bax)、PI3K、人低氧诱导因子1α(Human Hypoxia-inducible factor 1α,HIF-α)的表达。结果:大黄素能浓度依赖性的抑制BGC-823细胞增殖、葡萄糖消耗,降低乳酸水平;并降低己糖激酶Ⅱ的表达,促进凋亡蛋白Bax表达。PI3K抑制剂可抑制胃癌细胞糖酵解水平,而将大黄素与PI3K抑制剂联合使用后,与单一抑制剂组比,对细胞糖酵解抑制水平进一步加强,大黄素可下调PI3K下游蛋白及HIF-α的表达。结论:大黄素对人胃癌BGC-823细胞的增殖抑制作用其作用机制与调节PI3K途径及HIF-α,并抑制己糖激酶Ⅱ表达降低胃癌细胞糖酵解水平相关。     

体外化学诱导人骨髓间充质干细胞分化为心肌样细胞

为了探讨人骨髓间充质干细胞(MSCs)的体外培养及化学诱导向心肌细胞分化的过程及条件,我们用1.073g/mL密度梯度离心法分离健康人骨髓单个核细胞,经骨髓间充质干细胞培养基传代培养后用流式细胞仪检测细胞表面抗原,在完全培养基中分别加入3、5、10μmol/L的5氮胞苷(每组n=5)进行化学诱导分化,阴性对照组采用完全培养基培养,诱导后21天细胞爬片免疫荧光法鉴定,透射电镜观察细胞超微结构。结果显示人MSCs为形态均一的梭形细胞,生长旺盛时呈旋涡样分布,流式细胞仪检测细胞表面CD44阳性,CD34、CD45阴性;5、10μmol/L的5氮胞苷进行化学诱导后细胞形态变长,诱导后14天时20%-30%细胞融合形成多核肌管样结构,3μmol/L组MSCs未出现肌管结构,诱导后21天5、10μmol/L组MSCs中desmin、心肌早期转录因子GATA4、心肌特异性cTnI及闰盘蛋白connexin43的表达阳性,10μmol/L组cTnI阳性染色细胞数目(65.3±4.7%)高于5μmol/L诱导组(48.2±5.4%)(p<0.05);3μmol/L组及阴性对照组无心肌特异性蛋白的表达。细胞诱导后28天透射电镜下可见肌丝形成。本实验说明,人MSCs在体外经化学诱导可分化为心肌样细胞,而且5-氮胞苷对于心肌相关蛋白的表达呈浓度依赖性正相关。     

雌激素受体α抑制剂MPP在小鼠囊胚形成和滋养层干细胞中影响YAP核定位

目的研究雌激素受体α(estrogen receptorα,ERα)抑制剂甲基-哌啶-吡唑(methyl-piperidino-pyrazole,MPP)在小鼠桑葚胚和滋养层干细胞(trophoblast stem cells,TSCs)中对YAP的影响。方法收集昆明(kunming,KM)小鼠8-细胞胚,置于0μmol/L(对照组)和5μmol/L(实验组)MPP中培养,分别于8h、12h和24h后收集各组桑葚胚,采用免疫荧光技术观察YAP表达,采用Real Time-PCR检测MPP处理24h后Yap mRNA表达变化;将小鼠TSCs置于0μmol/L、2.5μmol/L、5μmol/L和10μmol/L MPP中培养,48h后观察细胞形态改变,分别检测Sox2、YAP、Cdx2 mRNA和蛋白表达水平。结果小鼠8-细胞胚经MPP处理24h后,桑葚胚YAP蛋白核定位水平降低,Yap mRNA水平无显著改变;经MPP处理48h后,5μmol/L组小鼠TSCs细胞出现细胞团块,10μmol/L组细胞增殖明显受抑制;与对照组相比,5μmol/L组细胞Sox2 mRNA表达水平升高,Yap和Cdx2 mRNA水平无显著改变,团块状细胞中的YAP蛋白失去明显的核内定位,SOX2和CDX2阳性细胞的表达更加密集。结论 ERα在小鼠桑葚胚和TSCs中调控YAP核定位,其在TSCs细胞中的作用与CDX2和SOX2的表达有关。     

应用凝集素芯片检测肝癌细胞膜表面糖链变化

利用凝集素糖链特异亲和原理构建对细胞膜表面糖链进行即时检测的凝集素芯片体系,检测肝癌发生过程中细胞膜糖链的变化.从H22细胞系、正常小鼠和肝癌模型鼠肝组织中提取细胞进行荧光标记,激光扫描仪检测凝集素位点捕获的细胞,根据凝集素特异亲和性确定细胞膜表面糖表达谱,显微镜下观察捕获细胞的形态.对凝集素芯片捕获细胞的最佳条件进行探讨,用甘露糖抑制试验、流式细胞仪和不同血型红细胞验证了凝集素捕获细胞的特异性.结果显示:正常和肝癌小鼠肝细胞膜表面糖链存在较大差异,正常组只有PSA、DSL、STL、NPL凝集素位点捕获到细胞,实验组只有LTL和DBA位点没有捕获到细胞,提示小鼠肝癌组织细胞膜表面糖链显著增加,细胞膜上唾液酸、乙酰葡萄糖、乙酰半乳糖、甘露糖和半乳糖糖链表达增加,这些糖链及其相关糖蛋白可能在肝癌的发生和发展中起一定作用.该凝集素芯片有较好的稳定性和特异性,可以对细胞膜表面糖链进行动态、即时、通量的检测,为研究细胞膜表面聚糖在细胞发育和癌变等过程中的变化提供了一个技术平台.     

人α-半乳糖苷酶转导克服异种移植HAR的小鼠实验研究

α 半乳糖苷酶可以特异地清除半乳糖α 1,3 半乳糖抗原 (Galα1,3Galantigen) ,此抗原是引起异种器官移植超急性排斥反应 (HyperacuteRejection ,HAR)的主要异种抗原 .将构建好的α半乳糖苷酶转基因载体通过显微注射的方式注入小鼠受精卵 ,培育出了转基因小鼠 .结果表明 ,转基因小鼠的心、肝、肾、脾、肺组织中均有人α 半乳糖苷酶基因的表达 ,其表达可以有效减少小鼠器官表面Galα1,3Gal抗原的表达水平 ,可以降低转基因小鼠脾细胞对补体介导的杀伤作用的敏感性 .研究表明人源α半乳糖苷酶基因可用于研制不表达Galα1,3Gal抗原的转基因动物 ,从而可以降低异种器官移植HAR的反应强度 ,提高移植物的存活期     

牛αS1-酪蛋白5'调控序列驱动人α-LA基因与LacZ基因在牛乳腺上皮细胞中的表达

将牛αS1-酪蛋白5′调控序列约1.2 kb的片段,连接到含SV40启动子调控下β-半乳糖苷酶基因(LaeZ)的PSV载体上,做为肩动子,在其后连接0.76kb的人仅α-乳白蛋白基凼(α-LA),构建真核表达载体αS1-LA-psv.采用组织块接种法,培养奶牛乳腺上皮细胞,经传代纯化后,对细胞接种存活率、群体倍增时间、生长曲线、形态学等生物学性状进行检测,用免疫荧光细胞染色法对培养的奶牛乳腺上皮细胞进行角蛋白18鉴定,结果表明,成功建立奶牛乳腺上皮细胞系,细胞传至20代以上时仍保持旺盛的增殖活力.将构建的真核表达载体αS1-LA-psv转染奶牛乳腺上皮细胞,培养24～120h均检测到了β-半乳糖苷酶的表达;培养72 h检测到细胞中人α-乳白蛋白的表达,表达量约为0.64 g/L.实验结果表明,建它的奶牛乳腺上皮细胞系具有外源基因表达活性,得到的牛αS1-酪蛋白5′调控序列能作为启动子指导外源基因的表达,构建的真核表达载体能在体外培养的牛乳腺上皮细胞中同时表达人α-乳白蛋白和β-半乳糖苷酶.     

人类疱疹病毒7型感染脐血单个核细胞产生TNF-α

用生物活性法,检测人类疱疹病毒7型Glasgow株和南京地方株YY5及HHV-6 GS株感染单个核细胞培养上清中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的水平.结果发现,HHV-7也能较强地诱生TNF-α,但达到峰值时间(3～4 d)迟于HHV-6 GS株(2 d);在感染24 h上清中,GS株产生TNF-α量明显多于YY5株、Glasgow株产生量(P＜0.05),三者与未感染单个核细胞比较都存在显著差异(P＜0.05),但Glasgow株和YY5株之间无差异(P＞0.05).结果表明,HHV-6、HHV-7都能通过刺激单个核细胞产生TNF-α而发挥免疫调节功能.     

海枣曲霉β-半乳糖苷酶的催化性质

 通过测定海枣曲霉β-半乳糖苷酶的底物特异性,表明该酶水解对-硝基酚基β-半乳糖苷(PNP-β-gal)的活力最高。该酶水解PNP-β-gal,乳糖和对-硝基酚基β-D-岩藻糖苷(PNP-β-fuc)的相对活力为100,63.1,10.3。不同测定方法的结果均表明,这一PNP-β-fuc水解活性来自β-半乳糖苷酶本身。Hg~(2+)、D-半乳糖和D-半乳糖-r-内酯对该酶有强烈的抑制作用,Ag~+和4mol/l脲也有较强的抑制作用。该酶水解PNP-β-gal和乳糖的Km值分别为1.3及36.2mmol/l,Vmax则分别为478和189μmol.min~(-1).mg~(-1)。Lineweaver-Burk作图法及Dixon作图法均表明D-半乳糖和D-半乳糖酸-γ-内酯对该酶显示竞争性抑制作用,其Ki分别为4和0.9mmol/l。