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。     

七鳃鳗Lja-SHP2分子鉴定、重组表达及免疫学研究

高等脊椎动物的蛋白酪氨酸磷酸酶SHP2(SH2 domain-containing protein-tyrosine phosphatase-2)由ptpn11基因编码,催化酪氨酸残基去磷酸化,与其他能催化酪氨酸磷酸化的蛋白酪氨酸激酶共同调节机体内多种信号通路的信号传导。以往研究表明,SHP2在高等脊椎动物T细胞和B细胞的激活与信号转导过程中起着重要作用。为了研究无颌类脊椎动物日本七鳃鳗(Lampetra japonica)中与SHP2同源的分子——Lja-SHP2在免疫应答反应中的作用,本研究通过PCR扩增获取其Lja-SHP2开放阅读框序列,并构建到原核表达载体pET-32a中,成功在大肠杆菌中实现重组蛋白表达并制备了其兔源多克隆抗体。用混合菌免疫刺激日本七鳃鳗后,通过实时荧光定量PCR和免疫印迹方法检测了Lja-SHP2在日本七鳃鳗免疫相关组织中mRNA和蛋白水平表达谱。结果显示,混合菌免疫刺激后,Lja-SHP2 mRNA和蛋白表达在外周血白细胞和髓样小体中无显著变化,而在鳃组织中显著性上调(P<0.05),说明Lja-SHP2在混合菌刺激后主要参与了鳃组织的免疫应答反应。为了进一步探究Lja-SHP2与淋巴细胞亚群免疫应答反应的相关性,本研究分别使用B细胞有丝分裂原脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)和T细胞的有丝分裂原植物凝集素(phytohemagglutinin,PHA)免疫刺激日本七鳃鳗。经LPS免疫刺激后,与对照组相比,白细胞中Lja-SHP2蛋白表达显著上调,鳃组织和髓样小体没有显著性差异表达;但经PHA免疫刺激后,与对照组相比,白细胞、鳃组织和髓样小体3种组织中Lja-SHP2均有上调,尤其在白细胞中上调最为显著,大约是对照组的2.5倍,说明Lja-SHP2参与了日本七鳃鳗由PHA介导的免疫应答反应。由于PHA能刺激日本七鳃鳗鳃组织中VLRA+淋巴细胞的活化,这表明Lja-SHP2可能参与了PHA介导的VLRA+淋巴细胞亚群的免疫应答反应。上述研究结果为进一步探索Lja-SHP2在七鳃鳗免疫应答过程中的功能奠定了基础,也为揭示SHP2分子家族的系统发生及探索高等脊椎动物适应性免疫系统的早期发生及其进化历程提供一定的线索。     

鳌虾血细胞中一种新的astakine样造血因子基因的克隆及表达

甲壳动物的血细胞参与多种免疫反应,能够激活酚氧化酶原,产生抗菌肽或进行血细胞的封装、吞噬等. 本研究在克氏原螯虾血细胞中发现一种造血激素astakine,是与脊椎动物细胞因子前动力蛋白prokineticin同源的基因,命名为PcAst,该基因的开放阅读框为357 bp,编码118个氨基酸,具有保守的半胱氨酸残基. 半定量PCR结果显示,该基因只在血细胞中表达. 实时荧光定量PCR结果显示,在金黄色葡萄球菌和鳗弧菌刺激后,其mRNA表达量大幅上调. 白斑综合征病毒刺激后,该基因也呈持续上调表达趋势. 为进一步研究其功能,重组表达了PcAst蛋白,并对其蛋白水平表达模式进行了分析. 所有结果表明,该基因可能参与鳌虾血细胞的固有免疫应答反应,在抗细菌和抗病毒中起重要作用.     

东北七鳃鳗肠道应答气单胞菌免疫刺激相关蛋白的鉴定北大核心CSCD

动物肠道中寄生的微生物与宿主的营养、免疫及防御功能密切相关。本研究在东北七鳃鳗肠道中分离获得一株优势细菌,并鉴定为气单胞菌属(Aeromonads sp.)。建立了荧光定量PCR快速检测气单胞菌拷贝数的方法,经poly(I∶C)刺激后,气单胞菌数量下降1.15倍。因此,该肠道气单胞菌被认为是七鳃鳗肠道适应性免疫系统进化的关键菌群之一。为了进一步分析气单胞菌对东北七鳃鳗肠道适应性免疫影响的分子机制,将分离菌株腹腔注射七鳃鳗,利用双向电泳技术鉴定了七鳃鳗肠道应答气单胞菌免疫刺激的相关蛋白。共鉴定19个差异表达蛋白质,其中12个蛋白质表达上调,5个蛋白质表达下调,1个蛋白质刺激后消失,1个新增蛋白质,并对蛋白质功能进行分类。七鳃鳗肠道应答气单胞菌免疫刺激的差异表达蛋白分别参与了七鳃鳗适应性免疫调控、信号转导及能量代谢等。该研究可拓宽对七鳃鳗免疫研究的途径,为深入探讨适应性免疫系统发育提供理论基础和新的研究思路。     

东北七鳃鳗肠道应答气单胞菌免疫刺激相关蛋白的鉴定

动物肠道中寄生的微生物与宿主的营养、免疫及防御功能密切相关。本研究在东北七鳃鳗肠道中分离获得一株优势细菌,并鉴定为气单胞菌属（Aeromonads sp.）。建立了荧光定量PCR快速检测气单胞菌拷贝数的方法,经poly(I∶C)刺激后,气单胞菌数量下降115倍。因此,该肠道气单胞菌被认为是七鳃鳗肠道适应性免疫系统进化的关键菌群之一。为了进一步分析气单胞菌对东北七鳃鳗肠道适应性免疫影响的分子机制,将分离菌株腹腔注射七鳃鳗,利用双向电泳技术鉴定了七鳃鳗肠道应答气单胞菌免疫刺激的相关蛋白。共鉴定19个差异表达蛋白质,其中12个蛋白质表达上调,5个蛋白质表达下调,1个蛋白质刺激后消失,1个新增蛋白质,并对蛋白质功能进行分类。七鳃鳗肠道应答气单胞菌免疫刺激的差异表达蛋白分别参与了七鳃鳗适应性免疫调控、信号转导及能量代谢等。该研究可拓宽对七鳃鳗免疫研究的途径,为深入探讨适应性免疫系统发育提供理论基础和新的研究思路。     

藏鸡高原适应性的胚胎心脏组织差异表达研究

氧是机体及细胞进行有效能量代谢不可缺少的物质,低氧使机体及细胞的生理发生改变。藏鸡是我国青藏高原特有的原始地方鸡种,是世界上在高原生活历史最久的鸡种,对低氧具有稳定遗传的适应能力。在本研究中,藏鸡的全同胞种蛋分别在常氧和低氧的条件下进行孵化,寿光鸡和矮小隐性白鸡两个低地鸡种为对照,在胚胎发育的第43期取其心脏组织,与鸡的全基因组芯片杂交研究藏鸡高海拔适应的分子机理。结果表明,50个转录本在低氧的条件下表达上调,其中一些基因与细胞生长、细胞分化、肌肉收缩等密切相关;而21个转录本在常氧的情况下表达上调,这些基因主要参与细胞交流、离子运输、蛋白质的氨基酸磷酸化、信号转导等过程.有趣的是,这些差异表达基因的富集功能主要与应激过程中的免疫系统应答和离子通道行为有关。另外,层级聚类和CPP-SOM分析结果表明,藏鸡的表达模式与寿光鸡比较接近,而与矮小隐性白鸡的表达图谱相差较远。值得注意的是,本研究还筛选到12个藏鸡特异性表达的转录本。它们主要参与了能量代谢,转录时的基因启动及抑制胚胎发育的异常等过程。这些发现将有助于解释藏鸡适应高原生活的分子机制,同时,心脏组织的全基因组表达图谱也为高原医学的研究提供了线索。     

鼻咽癌细胞系与永生化的鼻咽上皮细胞系蛋白质表达差异分析

鼻咽癌对我国南部居民的健康造成严重的威胁.为了研究鼻咽癌的发病机理,本研究采用了蛋白质组学技术分析和比较了鼻咽癌细胞系（HNE1和CNE1）与永生化的鼻咽上皮细胞系的蛋白质表达谱.采用双向凝胶电泳分离提取的全细胞蛋白质,通过PDQuest软件分析找出在肿瘤中表达变化的蛋白质点,用基质辅助激光解析电离飞行时间串联质谱(MALDI- TOF/TOF-MS)进行鉴定.共得到了15个在肿瘤细胞系中表达上调和18个在肿瘤细胞系中表达下调的蛋白质,并对其中一些蛋白质的表达进行免疫印迹的验证.这些表达差异的蛋白质与细胞的增殖和调亡、癌症的转移,细胞骨架,信号传导等有关.本研究鉴定了一批可能作为鼻咽癌治疗的药物靶标的蛋白质,并对研究鼻咽癌发病机理提供了相关的线索.     

NF-кB活化与机体的免疫应答

NF-_κB组成性活性参与机体免疫功能的维持和正常发挥,涉及T细胞、B细胞等多种重要免疫细胞的发育;免疫球蛋白的合成;免疫受体如MHCⅠ类分子、T细胞受体、IL-2R以及补体、急性时相蛋白等的表达调控。某些因素的刺激可以在一个极短的时间内使NF-_κB的诱导性活性上升数倍,甚至数十倍,结果引起免疫应答过度,造成以自身免疫损伤为特征的免疫病理的发生。正确认识NF-_κB活化与机体的免疫应答关系,有助于我们对NF-_κB信号转导途径中存在的高级管理机制的研究,成为人们破译NF-_κB活化的免疫生理应答及免疫病理应答调节的关键,对于临床寻求免疫病理损伤的有效干预措施具有重要的指导性作用。     

NF-κB活化与机体的免疫应答

NF—κB组成性活性参与机体免疫功能的维持和正常发挥,涉及T细胞、B细胞等多种重要免疫细胞的发育;免疫球蛋白的合成;免疫受体如MHC Ⅰ类分子、T细胞受体、IL-2R以及补体、急性时相蛋白等的表达调控。某些因素的刺激可以在一个极短的时间内使NF-κB的诱导性活性上升数倍,甚至数十倍,结果引起免疫应答过度,造成以自身免疫损伤为特征的免疫病理的发生。正确认识NF-κB活化与机体的免疫应答关系,有助于我们对NF-κB信号转导途径中存在的高级管理机制的研究,成为人们破译NF-κB活化的免疫生理应答及免疫病理应答调节的关键,对于临床寻求免疫病理损伤的有效干预措施具有重要的指导性作用。     

禽冠状病毒组织嗜性和固有免疫应答差异研究

鸡传染性支气管炎(Infectious Bronchitis,IB)一直是危害世界养禽业的最重要的疫病之一.IBV变异频繁,导致出现多种不同致病性毒株,不同致病性IBV的出现可能与其感染后免疫系统的激活有关.对IBV组织嗜性和感染后的免疫机制的研究对疫病防控具有重要意义.本研究为了探究IBV不同毒株组织嗜性和固有免疫应答之间的关系.将不同IBV毒株接种原代细胞、鸡胚、SPF鸡,进行各器官的组织嗜性鉴定,应用荧光定量的方法测定TLR3、TLR7、MAVS、MDA5、IFN-β和IFN-γ等细胞因子在SPF鸡的不同组织器官包括气管、肾、胃、肺、脾和法氏囊中mRNA的表达差异.结果表明,除-H52为已知疫苗毒株外,AH毒株对泌尿系统致病性强,TM毒株对消化系统有致病性.感染实验后显示,在气管中,AH感染组MDA5的mRNA表达显著下调,TM组IFN-β和IFN-γ的mRNA表达显著性上调,H52组MAVS与IFN-β表达上调;在肺脏中,AH组TLR3、TLR7、IFN-β和IFN-γ显著性上调,在TM组能看到MDA5和IFN-γ表达显著升高,H52组的TLR3、TLR7、MDA5、IFN-β和IFN-γ上调;在肾中,AH组和TM组IFNβ和TLR7表达下调,H52组TLR7、MAVS、IFN-β和IFN-γ表达上调;在腺胃中,AH组TLR7、MAVS﹑MDA5、IFN-β和IFN-γ表达上调,TM株IFN-γ表达上调,H52组TLR7表达显著性下调,MAVS、IFN-β和IFN-γ表达上调;在脾脏中,AH组MAVS表达上调,TM组TLR3、TLR7和MDA5表达显著性上调.H52组TLR7和IFN-γ的表达也显著提高;在法氏囊中,AH组各因子表达无显著性差异,TM组TLR7、MDA5和IFN-y表达上调,H52组中TLR3、TLR7、MAVS、MD)A5、IFN-β和IFN-γ表达均显著上调.不同组织嗜性的IBV毒株在各组织器官中各细胞因子表达量不同,不同组织嗜性毒株在固有免疫应答上存在差异且与免疫分子表达水平有相关性.本实验为不同IBV毒株感染机制、疫苗开发、病原与细胞相互作用的研究应用奠定理论基础.     

血清饥饿可诱导人血管平滑肌细胞再分化

体外培养的分化型血管平滑肌细胞 (vascularsmoothmusclecells ,VSMC)以特异性标志基因表达、长梭形外观及对兴奋剂刺激产生收缩反应为其表型特征 .以血清饥饿法培养处于超汇合 (overconfluence)状态的人VSMC ,观察其分化型标志基因表达活性及其与细胞形态特征和收缩反应性之间的关系 ,探讨细胞生存环境对VSMC基因表达及表型的影响 .研究显示 ,生长至超汇合的VSMC由含血清培养转为血清饥饿后 ,收缩蛋白如SMα肌动蛋白 (SMα actin)、SM2 2α、h1 calponin、肌球蛋白重链 (MHC)SM1和SM2亚型的表达活性明显上调 ,证实血清饥饿诱导的收缩蛋白基因表达和血清应答因子 (serumresponsefactor ,SRF)与CArG顺式元件结合活性的增强有关 .同时 ,血清饥饿还可激活参与VSMC分化调节的转录调控因子SmLIM、Gax和分化相关蛋白HRG 1基因的转录 .随着血清饥饿培养时间的延长 ,VSMC逐渐形成多层、束状、成极性排列的形式 ,对兴奋剂刺激产生的收缩反应明显增强 .结果表明 ,超汇合状态的去分化型VSMC脱离血清刺激后 ,可以再分化成熟并重新获得收缩能力     

肌肉萎缩相关蛋白Syncoilin的研究进展

肌肉萎缩是一种严重危害人类健康的疾病.研究与肌肉萎缩相关的重要生理蛋白的结构和功能,将有利于从分子和细胞层面阐明肌肉萎缩致病的机理,是预防和治疗肌肉萎缩的重要途径.Syncoilin是2001年发现的一种新的Ⅲ型中间纤维,与其它中间纤维蛋白不同,syncoilin在体内以单体形式存在.它是肌肉萎缩蛋白复合物的成员,直接连接肌萎缩关联蛋白复合物成员之一dystrobrevin和中间纤维desmin,以此将基底膜和细胞骨架组成一个整体,该体系的完整性是肌肉伸长和收缩所必须的,该体系被破坏会影响肌肉运动中侧向力的传导,进而诱发肌肉萎缩的发生.同时,syncoilin参与肌纤维再生,其表达量的下调会影响肌纤维的重建.Syncoilin表达的紊乱,将会导致肌营养不良症、desmin相关肌病和肌肉萎缩侧索硬化症等疾病的发生.本文就近年来关于syncoilin的分子结构、组织分布、生理功能、参与的信号通路及相关疾病等方面的研究进行了综述,旨在为深入理解syncoilin参与的肌肉萎缩发生的分子机制,预防和治疗肌肉萎缩提供积极的参考.     

乙型肝炎病毒疫苗免疫不应答群体中蛋白质组表达差异性的初步研究

以往研究显示,人群中约有10%无法通过接种乙型肝炎病毒(HBV)疫苗而产生保护性水平的应答。为研究HBV疫苗免疫后不应答发生的机制,本研究对108例经正常免疫程序(大连汉信产HBV疫苗,10μg/支,共接种3针)后不同应答水平人群的血浆蛋白质组差异进行分析,将其分为无应答(抗体效价检测结果为阴性)组和高应答(抗体效价约1 000mIU/ml)组。用多重亲和去除系统(MARS)亲和柱去除14种高丰度蛋白后,采用双向荧光差异电泳(2D-DIGE)与基质辅助激光解析电离串联飞行时间质谱(MALDI-TOFMS)相结合的方法,鉴定获得11种差异表达蛋白质。在这些差异表达蛋白质中,α1微球蛋白、激肽原1的表达在无应答人群中较高应答人群上调,而α1抗胰凝乳蛋白酶、维生素D结合蛋白、afamin、抗凝血酶Ⅲ和玻连蛋白表达下调。其中,α1抗胰凝乳蛋白酶、激肽原1和α1微球蛋白的差异性表达进一步得到酶联免疫吸附试验(ELISA)或蛋白免疫印迹法验证。以上蛋白质的表达情况与HBV疫苗免疫应答状况相关,可能成为检测HBV疫苗免疫应答水平的分子标记,为进一步研究免疫不应答机制奠定基础。     

用双向电泳和质谱技术检测NGX6转染后人鼻咽癌细胞表达差异的蛋白质(英)

NGX6是克隆的鼻咽癌相关基因,它的功能与作用机制目前尚不十分清楚.通过脂质体转染把NGX6导入鼻咽癌细胞株中,采用双向凝胶电泳分离细胞内所有蛋白质,通过软件分析,找到与未处理细胞表达差异的蛋白质,通过质谱分析和生物信息学资料处理.鉴定出七种表达上调的蛋白质,其中包括Fas蛋白,锌指蛋白（ZNF）,主要组织相容性抗原Ⅱ（MHCⅡ）等.Fas蛋白参与细胞凋亡的信号传导途径,它的上调可以促进细胞凋亡;ZNF蛋白参与基因的转录调控,它的上调也可影响细胞异常增殖的信号传导通路;MHCⅡ可以促进机体对肿瘤细胞的免疫应答.这些结果说明NGX6可能通过多种途径抑制鼻咽癌细胞的生长,为研究NGX6的作用机制提供了很好的实验资料,对鼻咽癌的基因治疗奠定了一定的研究基础,也为研究其他基因的作用机制提供了新思路.     

高频电刺激小鼠坐骨神经促进骨骼肌自噬

本研究旨在探讨运动对骨骼肌自噬的调控作用。以小鼠为研究对象,通过高频(100 Hz)电刺激单侧坐骨神经的方法使同侧骨骼肌收缩,以对侧肌肉作为未刺激对照组。分别收集电刺激完成后0、30和60 min的腓肠肌肌肉组织,迅速投入液氮冷冻备用。采用实时荧光定量PCR和Western blot检测自噬相关基因mRNA与蛋白的表达水平。研究结果显示,在电刺激完成后0 min,相比对侧未刺激骨骼肌,电刺激一侧的骨骼肌腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)活性升高,自噬标志蛋白LC3-II/I比率显著升高,蛋白酶体泛素连接酶基因(atrogin-1和MuRF-1)和自噬相关基因(CathepsinL、Bnip3和Bnip3l)mRNA表达均显著上调,自噬相关蛋白ULK1活性升高。上述结果提示,电刺激引起的骨骼肌收缩可促进骨骼肌自噬水平升高,该过程可能通过AMPK/ULK1介导的信号途径调控。     

草鱼Noxa基因克隆及其应答GCRV入侵的表达响应

研究通过获得草鱼Noxa基因(Cinoxa)全长cDNA, 进行序列分析和进化树构建, 使用定量PCR (qPCR)的方法研究其在GCRV刺激下的表达模式。研究发现, 草鱼Noxa基因的蛋白序列与斑马鱼Noxa基因具有高度相似性。通过分析草鱼和斑马鱼的Noxa基因的蛋白三维结构(3D)模型, 研究发现两者具有高度一致的蛋白三维结构模式, 该模型与高等哺乳类中的Bcl-2家族蛋白中C端结构域同源。对Cinoxa在GCRV刺激下的表达模式的研究表明, Cinoxa在GCRV感染后中肾、脾脏和头肾中表达发生显著性变化, 攻毒后24h和120h出现显著上调表达。研究表明草鱼Noxa为斑马鱼Noxa的同源基因, 并且参与了草鱼对GCRV入侵的应答反应, 为深入研究鱼类Noxa应答病毒入侵的功能和转录调控机制奠定了基础。     

重组BCG口服免疫诱导的细胞和体液免疫应答

重组ＢＣＧ口服免疫诱导的细胞和体液免疫应答最近研究证明,外源基因能在牛分枝杆菌ＢＣＧ中表达,用这些重组分枝杆菌免疫小鼠可诱导抗外来蛋白的细胞和抗体免疫应答。近年来的许多研究也证实了肠道和呼吸道粘膜淋巴系统在防御感染方面的贡献,因此,迫切需要能够刺激粘...     

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。     

热激蛋白90与热激应答

热激蛋白90(heat shock protein 90,HSP90)作为机体重要的分子伴侣之一,主要是维持机体内环境的稳态.在机体遭受内外界刺激时,体内氧化-抗氧化平衡失调诱发机体热激应答,诱导HSP90高表达来抵御刺激对机体造成的损伤.     

树突细胞的特征及其生物学功能的研究进展

树突细胞(DC)是已知功能最强大的专职抗原呈递细胞(APC),能高效摄取、加工并呈递抗原给T细胞,同时上调表达主要组织相容性复合物(MHC)Ⅰ、Ⅱ类分子,协同刺激分子和黏附分子,为T细胞激活提供协同刺激信号,从而启动适应性免疫应答.近年来对DC表面标记的研究揭示了更为细致的DC亚群分类,也推动了不同亚群DC生物学功能的研究进展.DC启动免疫应答具有双重作用,一方面能促进适应性免疫应答的激活,清除病原体;另一方面又能诱导调节性T细胞的产生,导致免疫耐受.DC在启动保护性免疫反应的同时,还可能因捕获、传递入侵的病毒而促进某些病毒感染.DC因其复杂的生物学功能而成为研究免疫应答的热点.本文主要对上述内容的研究进展作一简要综述.