Nephrin分子细胞内吞转运途径的研究

为研究nephrin分子在细胞内的转运途径,探讨其在维持肾小球裂孔膜完整性上的作用,构建了nephrin真核表达载体,并转染至COS-7细胞内,应用免疫荧光三重标记的方法,分别进行细胞内及细胞表面的荧光标记,联合笼型蛋白介导的内吞(clathrin-mediated endocytosis,CME)和脂筏介导的内吞(raft-mediated endocytosis,RME)标记物,通过共聚焦显微镜对裂隙膜分子nephrin在不同时间点细胞内的内吞转运特点进行研究。结果发现在转运启动2 min时,68.44%±4.65%的nephrin通过CME途径进行细胞内转运;在20 min时,65.24%±4.02%的nephrin以RME途径进行转运,并且两种转运途径均可被相关途径抑制物所阻断。表明nephrin通过两种途径进行细胞内转运,提示不同的转运途径可能与其实现不同功能有关。     

细胞内吞的研究进展

细胞内吞(endocytosis)是细胞从周围环境中摄取各种物质的过程,是细胞生理代谢的一个极为重要的现象。几乎所有的真核细胞都通过内吞作用摄取细胞外基质中的大分子。70年代中期,Steinman等人发现了细胞膜系就再循环现象,Goldstein等人第一次较为完整地描述了由受体介导的低密度脂蛋白(Low densitylipoprotein,简称LDL)内吞过程,这两项成果使细胞内吞成为细胞生物学研究领域中的     

在笼型蛋白和脂筏介导的两种内吞途径中nephrin的磷酸化修饰动力学不同

研究肾小球裂隙膜的主要成分nephrin分子在细胞内的转运途径及不同转运途径对nephrin磷酸化的影响.分别应用笼型蛋白介导的内吞(clathrin-mediated endocytosis,CME)和脂筏介导的内吞(raft-mediated endocytosis,RME)标记物转铁蛋白和霍乱毒素B亚基对nephrin的内吞过程进行分析,并进一步应用两种内吞途径阻断物EPS15Δ和Dyn2aK44A,研究阻断nephrin的内吞途径对其磷酸化水平的影响.结果显示,nephrin通过笼型蛋白和脂筏介导的两种内吞途径以不同速率进行内吞;与Src酪氨酸激酶家族成员Fyn共表达时,细胞内nephrin酪氨酸磷酸化被增强,而在Src家族激酶抑制剂PP2的作用下,nephrin酪氨酸磷酸化被减弱,表明nephrin的磷酸化过程是Fyn依赖的;内吞20min时,笼型蛋白介导的内吞途径的特异性阻断物EPS15Δ降低了nephrin磷酸化水平、笼型蛋白和脂筏介导的内吞途径的通用抑制剂Dyn2aK44A则增加了nephrin的磷酸化水平,综上结果表明:单独阻断脂筏介导的内吞可引起nephrin的磷酸化水平增加,脂筏介导的内吞对nephrin磷酸化过程起下调作用.     

脂质体作为基因工程载体的研究

脂质体是由天然脂类和(或)类固醇组成的微球体,核酸分子可被包裹在微球体内部空间,通过细胞内吞作用(endocytosis)及膜融合(membrane fusion)进入细胞。由于脂质体没有毒性,制备容易,因此,脂质体作为基因载体越来越受到重视。     

低温压力下水通道蛋白1b(aqp1b)基因的表达及表观调控

水通道蛋白是(aquaporins,AQPs)介导水分子被动跨膜转运的内在膜蛋白。本研究发现在低温胁迫下斑马鱼胚胎成纤维细胞(ZF4)中aqp1b基因相对表达水平显著升高,为研究低温胁迫下斑马鱼水通道蛋白(aqp1b)基因的表达调控机制,采用染色质免疫共沉淀-实时荧光定量PCR(Ch IP-q PCR)法和甲基化DNA免疫沉淀-实时荧光定量PCR(Me DIP-q PCR)法,研究低温压力下ZF4细胞中aqp1b基因启动子区域组蛋白修饰和DNA甲基化水平的变化。Ch IP-q PCR分析表明:低温处理5 d后aqp1b基因启动子区域H3K4me3(激活性组蛋白修饰标志)修饰水平比对照组显著提高3.1倍(p0.05);而H3K27me3(抑制性组蛋白修饰标志)修饰水平比对照组显著降低2.1倍(p0.01)。Me DIP-q PCR分析表明:低温处理组aqp1b基因启动子区域甲基化水平比对照组显著下调7.3倍(p0.01)。研究表明,低温压力下ZF4细胞中aqp1b基因的表达受到了表观遗传机制调控以适应低温压力。     

昆明小鼠胚胎干细胞的体外分离培养

利用昆明小鼠13.5dpc的胚胎制备小鼠胚胎成纤维细胞,并以小鼠胚胎成纤维细胞作为饲养层;收集3.5dICR小鼠的囊胚和桑椹胚进行体外培养,筛选纯化ES细胞集落,使其稳定传代后,对其形态学和生物学性状进行初步鉴定,获得阳性细胞集落。     

成纤维细胞对体外培养的骨胳肌细胞早期发育的影响

用无血清、无胚胎提取液的培养液培养由鸡胚腿肌制成的细胞悬液,在排除神经因素的条件下,研究成纤维细胞对体外培养的骨胳肌细胞早期发育的影响。实验组的培养液由2份培养过成纤维细胞的 Eagle's(MEM)液(条件培养液)和1份 Eagle's 液组成。对照组的培养液为 Eagle's 液。细胞悬液被稀释成7种密度(1×10~6—1×10~4细胞/ml)。所得结果如下;(1)成纤维细胞作为支架,肌母细胞在其上面分裂和融合。成纤维细胞的条件培养液维持肌细胞的存活,并促进其发育;(2)肌母细胞的融合与细胞密度有关。实验组肌母细胞融合所需的最低细胞密度是3×10~4细胞/ml,即30个细胞/mm~2,而对照组为3×10~5细胞/ml,即300个细胞/mm~2。实验结果提示,肌细胞早期发育可不依赖于神经因素,它能被胚眙肌肉中的成纤维细胞所促进。     

沙蚕蛋白酶的荧光标记及细胞摄取机制研究

该文利用FITC对沙蚕蛋白酶(NAP)进行荧光标记,并通过薄层色谱法、红外光谱法、紫外光谱法及荧光光谱法对标记物进行表征,紫外分光光度法计算标记度。通过测定NAP与FITCNAP的酶促反应动力学参数来比较NAP在标记前后的活性,同时应用MTT法考察NAP标记前后对NCI-H1299细胞毒性的影响。流式细胞术研究NCI-H1299细胞摄取FITC-NAP的机制,荧光显微镜定性观察NCI-H1299细胞对FITC-NAP的摄取。结果表明,每分子标记物约含1.78分子FITC,其最佳荧光激发波长为490 nm、发射波长为515 nm;荧光标记后NAP的活性未受到显著影响; NCI-H1299细胞对FITC-NAP的摄取与药物浓度、作用时间呈正相关;氧化苯砷组的荧光强度低于FITC-NAP组且有极显著差异(P0.01),因此NAP的摄取机制为内吞。进一步研究发现, NCI-H1299细胞摄取NAP受到网格蛋白依赖性内吞和小窝/脂筏蛋白介导的内吞共同作用。荧光显微镜观察发现,随着时间的增加,更多的细胞摄入FITC-NAP,且主要分布在细胞膜及细胞质中,细胞核中未见分布。     

吞蛋白A2在非网格蛋白内吞中的作用研究进展

内吞作用是细胞从细胞外空间和内化横跨膜的细胞表面蛋白转运物质到细胞内的过程.吞蛋白(endophilin)一直被认为参与了网格蛋白介导的细胞内吞作用,2015年《自然》(Nature)发表的两篇研究论文报道了一种由endophilin A标记和控制的独立于网格蛋白的有被囊泡内吞作用.本文主要综述近年来endophilin A2的研究,着重介绍endophilin A2在非网格蛋白介导的内吞作用中的功能和机制.     

TSA促进转基因猪体细胞核移植胚胎发育和外源基因表达

不完全的表观遗传重编程是造成转基因克隆动物效率低下的主要原因,组蛋白修饰作为表观遗传修饰的一个重要部分,可以直接影响克隆胚胎的发育和外源基因的表达情况。TSA(Trichostatin A)作为一种组蛋白去乙酰化抑制剂,可以改变组蛋白的乙酰化水平,促进表观遗传重编程,提高克隆动物的效率。同时TSA能改变染色质结构,使转录因子易于与DNA序列结合,促进外源基因的表达。文章确定了TSA处理转基因猪成纤维细胞和核移植胚胎的最佳条件,分别为250 nmol/L、24 h和40 nmol/L、24 h,通过进一步正交实验发现,TSA同时处理供体细胞和克隆胚胎可以显著的促进核移植胚胎的体外发育。此外,无论TSA处理转基因猪成纤维细胞或核移植胚胎,都可以提高外源基因的表达水平。     

东方田鼠胚胎成纤维细胞永生化细胞系的建立

目的建立东方田鼠胚胎成纤维永生化细胞系,为全面研究东方田鼠抗日本血吸虫机制以及开展不同动物成纤维细胞间比较研究奠定基础和提供细胞实验材料。方法运用脂质体介导的基因转染法将pSV3neo质粒导入第3代东方田鼠胚胎成纤维细胞,经G418筛选抗性克隆并扩大培养,建立永生化细胞系;用PCR检测细胞株中SV40T基因的整合,RT-PCR鉴定SV40T基因在转染细胞中的表达;绘制东方田鼠胚胎成纤维永生化细胞生长曲线。结果阳性细胞克隆已扩大培养并稳定传代50代,经鉴定SV40T抗原已整合到东方田鼠胚胎成纤维细胞中且稳定表达。结论成功建立东方田鼠胚胎成纤维永生化细胞系。     

小鼠胚胎干细胞的培养

目的:建立小鼠胚胎干细胞(embryonic stem cells,ES)的培养方法。方法:制备G418抗性的原代小鼠胚胎成纤维细胞,经丝裂霉素C处理后成滋养层细胞,将小鼠胚胎干细胞复苏后,应用含白血病抑制因子的ES细胞培养液,培养小鼠ES细胞,观察集落的生长情况,并在光镜下观察细胞形态。结果:小鼠胚胎成纤维细胞生长良好,ES细胞呈克隆状生长,且保持未分化状态。结论:建立了小鼠胚胎干细胞培养的有效方法,为下一步基因打靶奠定基础。     

鸡胚胎生殖细胞在鼠胚成纤维细胞饲养层上的生长

目的:探讨以鼠胚成纤维细胞为饲养层分离、培养鸡胚胎生殖细胞的方法和条件。方法:分离、培养12.5～13.5d鼠胚成纤维细胞。分离孵化5.5d鸡胚原始生殖细胞,原代培养时不使用饲养层,与性腺基质细胞共培养;继代培养时将其置于鼠胚成纤维细胞饲养层上,在含生长因子、分化抑制因子的培养体系中培养胚胎生殖细胞。结果:鼠胚成纤维细胞可连续传代18代以上(4个月),3～15代细胞可以用作饲养层细胞。分离的鸡胚胎生殖细胞在饲养层上可增殖形成典型胚胎生殖细胞集落,并能连续在体外培养超过9代。集落未分化标志高碘酸希夫反应(PAS)呈强阳性,体外分化实验表明胚胎生殖细胞具有多能性。结论:用鼠胚成纤维细胞作为饲养层能获得可连续增殖的胚胎生殖细胞。     

网格蛋白介导型胞吞作用的分子机制研究和抑制剂开发进展

网格蛋白介导型胞吞作用(clathrin-mediated endocytosis, CME)是代谢产物、激素、蛋白质和某些病毒进入细胞的主要途径.前期研究已报道超过50种胞吞辅助蛋白(endocytic accessory proteins, EAPs)参与到CME的进程中,但是其复杂的分子调控机制仍有待厘清.近年来显微成像技术及CME抑制剂的发展为更好地解析CME的分子机制提供了机会.本文重点介绍了哺乳动物细胞中CME的分阶段调控机制以及CME抑制剂的开发现状.     

斑马鱼肝癌细胞与肿瘤相关成纤维细胞可视化转移模型的构建

目的 利用斑马鱼构建肝癌细胞与肿瘤相关成纤维细胞(cancer associated fibroblasts, CAFs)可视化转移模型,为CAFs介导的肿瘤转移患者的机制研究和药效评价提供临床前模型。方法 建立肝癌Huh7细胞与CAFs体外共培养体系,分别采用CCK8和Transwell小室检测Huh7细胞的增殖和迁移能力。同时将不同颜色荧光标记的Huh7细胞和CAFs注射到斑马鱼卵黄周隙中,构建可视化转移模型,观察CAFs对Huh7细胞迁移的影响以及Huh7细胞与CAFs在血管中的结合情况。结果 与CAFs共培养的Huh7细胞的增殖和迁移能力显著增加。此外,成功建立斑马鱼肝癌细胞和CAFs可视化转移模型。与CAFs共注射的Huh7细胞的迁移能力和结合率显著增加。结论 CAFs促进肝癌细胞的迁移,并且在远端转移中,大多数肝癌细胞与CAFs仍处于紧密结合状态。因此在临床上可以靶向实体瘤的成纤维成分,阻断其对肿瘤的支持作用,为肿瘤治疗提供新策略。     

不同饲养层对鸡胚胎干细胞培养效果的影响

目的:为探索鸡胚胎干细胞培养的优化条件,比较不同饲养层对鸡胚胎干细胞离体培养的效果。方法:用传至第2代的鸡胚成纤维细胞与鸭胚成纤维细胞,经丝裂霉素处理后制作饲养层,比较这2种饲养层以及不用饲养层对鸡胚胎干细胞离体培养效果的影响。结果:在以鸡胚成纤维细胞和鸭胚成纤维细胞作为饲养层的培养体系中,鸡胚胎干细胞均可保持良好的生长状态,而且2种饲养层对鸡胚胎干细胞克隆形成的影响差异不显著(P0.05)。结论:鸡胚成纤维细胞和鸭胚成纤维细胞均可作为较好的饲养层细胞用于鸡胚胎干细胞的离体培养。     

Scriptaid处理可提高近交系五指山猪克隆胚胎的发育能力和克隆效率

为探讨一种新型低毒的组蛋白去乙酰化酶抑制剂Scriptaid处理克隆胚胎时对其发育能力和克隆效率的影响,本研究以近交系五指山小型猪胎儿成纤维细胞为供体细胞进行体细胞核移植构建重构胚胎,重构胚胎激活后培养在添加Scriptaid不同浓度(0～300 nmol/ L)的胚胎培养液中培养不同的时间(0～36 h),观察克隆胚胎的卵裂率和囊胚率,评价克隆胚胎体外的发育能力.实验结果发现100 nmol/L Scriptaid处理24 h组克隆胚胎的囊胚发育率(30.4%)较对照组(17.5%)显著提高,P<0.05.将100 nmol/L Scriptaid处理24 h组克隆胚胎和对照组胚胎分别移植到4头受体母猪中,进一步观察其体内的发育能力.处理组克隆胚胎的受体在平均窝产仔数和克隆效率(分别为5头,2.4%)均显著高于对照组(分别为1.5头,0.7%),P<0.05.以上结果表明,100 nmol/L Scriptaid处理24 h近交系五指山小型猪克隆胚胎,有利于提高克隆胚胎的发育能力和克隆效率.     

狂犬病疫苗蔗糖密度梯度离心纯化工艺开发

目的:开发冻干人用狂犬病疫苗(鸡胚成纤维细胞)的连续流蔗糖密度梯度离心纯化工艺。方法:分别比较两种不同初始蔗糖浓度和不同上样速度对纯化效果的影响,初步确定纯化工艺;通过多批次实验确定样品收集范围;比较不同浓缩倍数条件下杂质去除和抗原回收情况,确定合适的收获液浓缩比例;比较不同批次样品纯化后的杂质去除率和重复性,判定本纯化工艺的稳定性。结果:选取60%作为初始蔗糖浓度,在上样速度为150～200ml/min时,可以有效地对10倍浓缩的病毒收获液进行纯化;卵清蛋白、牛血清白蛋白和庆大霉素去除率分别达到99%,95%和95%,且工艺具有极好的稳定性。结论:开发的连续流蔗糖密度梯度离心技术可以作为冻干人用狂犬病疫苗(鸡胚成纤维细胞)的产业化纯化工艺。     

桂科Ⅰ号成年公猪体细胞核移植胚胎的体外生产

目前,关于桂科Ⅰ号猪体细胞核移植胚胎体外发育的研究尚未见报道。本研究结果表明,桂科Ⅰ号成年公猪来源的皮肤成纤维细胞(adult boar fibroblast cell,ABFC)和刚出生小公猪来源的皮肤成纤维细胞(newborn boar fibroblast cell,NBFC)对体细胞核移植(somatic cell nuclear transfer,SCNT)胚胎的体外发育没有明显影响;在体外环境培养下,一种组蛋白去乙酰化酶抑制剂—Scriptaid(SCR)对桂科Ⅰ号公猪SCNT胚胎的囊胚率具有促进作用。研究进行3个实验,实验一结果表明,细胞呈现典型的成纤维细胞形态,且生长呈现S型;实验二结果表明,通过将ABFC与NBFC注射到去核的卵母细胞制作SCNT胚胎,ABFC和NBFC来源的桂科Ⅰ号公猪SCNT胚胎的融合率、分裂率、囊胚率和囊胚细胞数没有明显的差异(53.2%vs 61.7%,p0.05;72.3%vs 75.7%,p0.05;11.9%vs 11.7%,p0.05;60.7 vs 57.5,p0.05);实验三结果表明,通过500 nmol/L SCR处理ABFC来源的SCNT胚胎,与对照组相比,处理组的分裂率和囊胚细胞数没有明显的差异(82.6%vs 80.1%,p0.05;42.9 vs 41.4,p0.05);但添加500 nmol/L SCR的ABFC来源的SCNT胚胎的囊胚率明显比对照组的高(21.6%vs 11.5%,p0.05)。数据表明桂科Ⅰ号成年公猪体细胞可作为供体细胞生产克隆胚胎,并且在体外环境培养下,通过500 nmol/L SCR处理极大地提高克隆胚胎的囊胚率,本研究可为下一步生产存活的桂科Ⅰ号SCNT猪奠定基础。