细胞自噬促进柯萨奇病毒B3复制的研究

本研究探索柯萨奇病毒B3(Coxsackievirus B3,CVB3)感染引起的自噬与病毒复制之间的关系。CVB3感染HeLa细胞,并在病毒感染后6 h、8 h和10 h时检测LC3-Ⅰ蛋白、LC3-Ⅱ蛋白和p62蛋白的表达水平。结果显示CVB3病毒感染促使LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值升高,同时降低p62蛋白的表达。分别将自噬诱导剂雷帕霉素(Rapamy-cin)、自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-Methyladenine,3MA)或溶酶体抑制剂阿洛司他丁(Aloxistatin,E46D)预处理HeLa细胞2 h,CVB3感染药物处理细胞并在病毒感染6 h后收集细胞、检测CVB3病毒VP1蛋白的表达。结果显示雷帕霉素和E64D促使CVB3病毒VP1蛋白表达增加,而3MA降低CVB3病毒VP1蛋白的表达。本研究得出结论 CVB3病毒感染诱导自噬进而促进病毒复制。     

稳定表达RFP-GFP-LC3的大鼠胰岛β细胞株的构建

为了简便自噬相关机理药物在胰岛β细胞上的高通量筛选,实验通过慢病毒转染技术,将RFP-GFP-LC3质粒转入大鼠胰岛β细胞株(RIN-m5f),用G418对感染细胞进行筛选,激光共聚焦进行活细胞拍摄验证,得到100%表达RFP-GFP-LC3质粒的细胞株。无血清饥饿处理细胞,结果显示:饥饿组GFP/RFP荧光点比值较对照组下降, P62蛋白表达量以及S6K磷酸化水平降低,加入10μmol/L氯喹部分抑制自噬后, GFP/RFP荧光点比值回升。以上结果表明稳定表达RFP-GFP-LC3的RIN-m5f构建成功,并能够以简单的检测方式准确表达自噬全过程,为自噬在糖尿病药物机理方面的研究奠定了基础。     

MiR-147a通过抑制细胞自噬促进HIF-1α蛋白的积累

目的:HIF-1α是由低氧诱导表达的一个重要的调节肿瘤生长、代谢的转录因子,它的降解除了通过泛素-蛋白酶体途径降解之外还与可以通过细胞自噬途径降解。通过研究miR-147a对细胞自噬的影响从而进一步研究miR-147a对HIF-1α降解的影响。方法:在HeLa细胞中过表达miR-147a,用Western blot和Q-PCR检测细胞自噬相关的标志物LC3B、P62、LAMP-2A的变化。再通过溶酶体-自噬泡共定位实验共聚焦显微镜观察自噬泡的数量以及共定位情况。最后通过加入自噬诱导剂(EBSS)和自噬抑制剂(Bafilomycin A1),用Western blot检测转染NC与miR-147a后HIF-1α蛋白的表达情况。结果:过表达miR-147a后自噬相关的标志物LC3B、P62表达量上升,LAMP-2A表达量下降,且溶酶体与自噬泡的共定位增多;加入自噬诱导剂和自噬抑制剂后HIF-1α蛋白的表达量增加。结果表明miR-147a可以抑制细胞自噬的巨自噬途径以及分子伴侣介导的自噬途径,积累HIF-1α蛋白。结论:miR-147a通过抑制细胞自噬从而减少HIF-1α蛋白的降解,但是miR-147a作用靶点的分子机制需要进一步研究。     

细胞自噬参与雷公藤甲素诱导的肝细胞损伤

目的:观察雷公藤甲素引起急性肝损伤时肝细胞自噬的情况。方法:采用LC3-GFP质粒尾静脉高压注射的方法在体监测雷公藤甲素诱导肝细胞自噬的发生;用腺病毒双荧光载体m RFP-GFP-LC3感染体外培养的HepG2细胞,通过激光共聚焦显微镜和蛋白印记的方法检测细胞自噬流的强度。结果:小鼠腹腔注射雷公藤甲素(0.25 mg/kg和0.5 mg/kg)24小时,血清中ALT和AST水平均显著升高;肝组织病理结果显示肝细胞肿胀、空泡化及坏死;激光共聚焦显微镜下可检测到LC3-GFP质粒表达所呈现的绿色荧光;离体细胞实验结果证实雷公藤甲素可诱导肝细胞发生自噬流,且表现为一定程度的剂量、时间依赖性。结论:雷公藤甲素可引发急性肝损伤并伴随明显的细胞自噬。     

基于慢病毒系统的双荧光标记多功能自噬流监测系统建立与应用

目的:构建能够用于稳定动态监测细胞自噬流变化和过表达基因的红色荧光蛋白-绿色荧光蛋白-鼠源LC3融合慢病毒多功能表达载体(PCDH-Duo-mRFP-eGFP_(ph)-LC3_(rat),PCDH-Duo),并构建小鼠腹腔巨噬细胞Raw264. 7稳转株观察自噬流变化。方法:应用基于PCR精确合成mRFP-eGFP_(ph)-LC3_(rat)融合全基因,将其克隆至慢病毒表达载体PCDH-CMV-MCS-EF1a-GFP中,重组质粒经菌落PCR、酶切及测序分析正确无误后,包装慢病毒,转染Raw264. 7细胞,并利用流式分选术获取稳转株,经氯喹抑制自噬模型及Western blot鉴定eGFP蛋白表达确认其可靠性。结果:成功构建了PCDH-Duo重组慢病毒质粒,包被慢病毒并获得Raw264. 7稳定细胞系(Raw264. 7-PCDHDuo),可稳定表达双荧光蛋白,经3mmol/L氯喹作用6h后,能够稳定准确指示自噬流变化。结论:成功构建了基于慢病毒系统的双荧光标记多功能自噬流监测系统,为研究细胞自噬与编码基因及非编码基因之间的关系提供了方便有力的工具。     

LRP16短发夹RNA慢病毒载体的构建及LRP16稳定抑制细胞的建立

目的:构建靶向LRP16基因的短发夹RNA(shRNA)慢病毒表达载体,鉴定其在HeLa细胞中对LRP16的抑制效果。方法:构建pWPT-U6-LRP16shRNA-CMV-GFP慢病毒载体,通过病毒感染、细胞筛选、Western印迹等步骤,获得LRP16基因稳定抑制的细胞株。结果:构建了具有LRP16干扰效果的慢病毒载体,感染HeLa细胞后获得了稳定沉默LRP16及对照的细胞株;经克隆筛选,在荧光显微镜下观察到近似100%感染细胞发出绿色荧光;Western印迹证实pWPT-U6-L374-CMV-GFP和pWPT-U6-L668-CMV-GFP均可显著抑制HeLa细胞株中LRP16蛋白的表达,其中pWPT-Gsi-L374-GFP的抑制效果更好。结论:构建了靶向人LRP16基因shRNA慢病毒载体及LRP16稳定抑制的HeLa细胞系。     

HRB2慢病毒表达质粒的构建核蛋白细胞内定位的研究

目的:构建重组HIV-1相关结合蛋白2(HIV-1 rev binding protein 2)基因的真核融合表达质粒plenti-OFP-HRB2,用慢病毒表达系统感染HEKTER细胞.对过表达GFP-HRB2基因的细胞在激光共聚焦显微镜下观察,研究HRB2蛋白在细胞中的分布规律.方法:Trizol法提取人睾丸组织总RNA进行RT-PCR,将纯化的扩增产物HRB2与克隆载体plp-GFP-Cl连接、转化感受态细菌E.coli XLblue.测序正确后将质粒plp-GFP-HRB2与真核表达质粒plenti-Cl分别进行双酶切,连接后转化.将构建正确的plenti-GFP-HRB2重组质粒、△8.91、pvsvg瞬时共转染293T细胞后,用荧光显微镜观察绿色荧光蛋白的表达.收集包装病毒后感染HEKTER细胞.细胞生长一周后,将细胞铺玻片上用激光共聚焦显微镜观察.结果:构建的plenti-GFP-HRB2真核表达质粒经PCR鉴定及测序均说明人源HRB2基因已与plenti-GFP载体正确重组.瞬时转染293T细胞后能观察到绿色荧光.稳定感染后的HEKTER细胞经激光共聚焦显微镜观察后发现,HRB2蛋白在核仁处富集,在细胞核的其它部位少量分布,在胞浆中几乎没有分布.结论:人源HRB2基因表达的相关蛋白具有一个KH结构域,属于KH结构域家族的成员.稳定表达GFP-HRB2融合蛋白的细胞系的成功构建,为深入研究HRB2的入核机制、HRB2蛋白的在细胞分裂、RNA剪切等生物活动中的作用奠定了重要的实验基础.     

缺氧通过SIRT1调控结直肠癌细胞自噬

目的:探究缺氧调控结直肠癌细胞自噬的分子机制。方法:分别在常氧及缺氧(1%氧气浓度)条件下处理细胞,western blot检测细胞内沉默信息调节因子1(Silencing Information Regulator 1,SIRT1)及自噬相关标志分子的表达情况;慢病毒转染构建SIRT1稳定过表达或敲减细胞株,利用透射电镜观察细胞内自噬体形成的情况;使用m RFP-GFP-LC3双标腺病毒感染细胞,在激光扫描共聚焦显微镜下观察细胞自噬流的进展。结果:Western blot结果显示,缺氧条件下,HCT116及SW480细胞内SIRT1的表达水平随着缺氧时间的延长而降低,自噬特异性底物p62蛋白水平降低且LC3-I/II转换增加;与对照组相比,SIRT1过表达细胞内自噬特异性底物p62的表达水平升高而LC3-I/II转换受到抑制;相反在SIRT1敲减细胞内,p62的表达水平降低而LC3-I/II转换进一步促进。透射电镜结果发现SIRT1过表达后,细胞内自噬溶酶体形成减少、自噬体数量增多;激光共聚焦结果显示,SIRT1过表达细胞内绿色荧光淬灭减少、自噬体与自噬溶酶体的融合收到明显抑制,说明SIRT1通过抑制自噬溶酶体的形成,阻断自噬流的进展。结论:缺氧通过抑制SIRT1的表达促进结直肠癌的细胞自噬。     

人表皮角质形成细胞自噬功能细胞模型的构建及鉴定

目的: 建立稳定表达GFP-LC3的人永生化角质形成细胞HaCaT细胞系。方法: 将构建的pcDNA3.1-GFP-LC3 真核表达载体转入HaCaT细胞,经G418筛选稳定表达的细胞系。HaCaT细胞中GFP-LC3的表达分别用荧光显微镜与Western blot方法检测,并利用该稳定表达的细胞系观察验证Rapamycin对细胞发生自噬透射电镜超微结构的变化。结果: 获得了3株转染并经G418反复筛选的HaCaT细胞系,在倒置荧光显微镜下观察可见绿色荧光细胞的表达率在95% 以上,Western blot结果证实了GFP-LC3融合蛋白的表达。Western blot和激光共聚焦显微镜均证明Rapamycin可以诱导自噬的发生。透射电镜细胞超微结构的观察表明Rapamycin可以有效地诱导HaCaT-LC3细胞自噬的发生。结论: 成功构建GFP-LC3稳定表达的HaCaT系,该细胞系可以作为研究人角质形成细胞自噬功能的一种细胞模型。     

GFP-LC3B真核表达载体的构建及表达鉴定

目的:构建人自噬相关基因LC3B的真核表达载体p EGFP-C1-LC3B,并鉴定其表达。方法:以乳腺文库为模板,PCR扩增LC3B全长基因,将其克隆至p EGFP-C1表达载体,得到p EGFP-C1-LC3B重组质粒,酶切和测序鉴定后,转染ZR75-1细胞,Western印迹检测真核细胞中GFP-LC3B融合蛋白的表达,用倒置荧光显微镜观察自噬诱导剂雷帕霉素处理和未处理ZR75-1细胞质中GFP-LC3B的分布。结果:Western印迹可见GFP-LC3B融合蛋白表达条带;在荧光显微镜下,ZR75-1细胞内可见绿色荧光,雷帕霉素刺激后有明显绿色荧光聚集体形成。结论:人自噬相关基因LC3B的真核表达载体p EGFP-C1-LC3B构建成功,为进一步研究自噬在乳腺癌细胞中的作用机制奠定了基础。     

腔隙性脑梗死伴脑白质病变患者血清miR-146a和NSE水平与MoCA评分的关系研究

摘要 目的：研究腔隙性脑梗死（LI）伴脑白质病变（WML）患者血清miR-146a和神经元特异性烯纯化酶（NSE）水平与蒙特利尔认知评估量表（MoCA）评分的关系。方法：纳入我院从2017年3月～2019年3月收治的LI伴WML患者108例进行研究,记作LI伴WML组。另取同期收治的单纯WML患者与单纯LI患者各100例,分别记作WML组与LI组,再取同期于我院进行体检的健康人员100例作为对照组。比较四组人员的血清miR-146a和NSE水平、MoCA评分,并作相关性分析。结果：LI伴WML组、WML组、LI组血清miR-146a相对表达量均低于对照组,而LI伴WML组血清miR-146a相对表达量又显著低于WML组、LI组（均P＜0.05）;LI伴WML组、WML组、LI组血清NSE水平均显著高于对照组,且LI伴WML组血清NSE水平均显著高于WML组、LI组（均P＜0.05）。LI伴WML组MoCA总分显著低于WML组与LI组,且WML组与LI组MoCA总分显著低于对照组（均P＜0.05）。经Pearson相关性分析可得：LI伴WML组患者血清miR-146a相对表达量与MoCA总分呈正相关关系（P＜0.05）,而血清NSE水平与MoCA总分呈负相关关系（P＜0.05）。结论：LI伴WML患者的血清miR-146a水平存在明显低表达,而NSE水平存在明显高表达,并与MoCA评分相关,两者可能在认知功能损伤的发生、发展过程中起着至关重要的作用。     

不同冻存条件对甘蔗原生质体活力和再生能力的影响

为了获得活力高和再生能力强的甘蔗原生质体,该文对甘蔗原生质体的冻存液浓度、冻存温度和冻存部位进行了研究。结果表明:(1)不同的冻存液、不同的冻存温度和不同的取材部位原生质体冻存后复苏对甘蔗原生质体的活力影响有显著差异性,三个冻存液组合比较,在组合2(70%培养基+20%血清+10%DMSO),冻存30 d后复苏活力最强,高达72%;冻存90 d内复苏,-196℃液氮和-80℃冰箱冻存,甘蔗原生质体的活力差异不显著,活力均在75%以上,但90 d冻存后复苏,-196℃液氮冻存后复苏比-80℃冰箱冻存冻存后复苏原生质活力强;不同取材部位比较,幼叶冻存30 d后复苏所得原生质体活力较高(达79. 2%),茎尖冻存30 d后复苏所得原生质体活力仅为42.7%。(2)不同的冻存液和不同的冻存温度,细胞第一次启动分裂和形成细胞团的时间差异不显著,一般培养5～6 d,细胞壁基本形成完整,培养6 d后,细胞启动分裂,培养15 d后形成细胞团。不同的材料部位相比较,茎尖酶解所得原生质体再生能力最强,较幼叶酶解原生质体,形成细胞壁的时间早3 d,第一次分裂时间早2 d。     

深畦栽培对干旱胁迫下葡萄叶幕微气候和光合作用的影响

试验以‘京亚’和‘红地球’葡萄品种2年生苗木为材料,在田间遮雨棚内考察了自然干旱胁迫下深畦栽植和平畦栽植葡萄根际土壤湿度、叶幕微气候因子、光合作用参数变化特征,探讨根际土壤湿度与叶幕气候互作对葡萄光合作用的影响。结果显示:(1)在干旱逆境下,葡萄根际土壤湿度和叶幕微气候因子交互作用能通过影响水分条件来影响葡萄的光合作用;土壤湿度阀值是葡萄进行光合作用时水分利用最有效的土壤湿度点值,土壤湿度阀值存在“阀值漂移”现象,与叶幕空气湿度呈明显负相关关系,维持较高的叶幕空气湿度有利于实现在较低的土壤湿度下达到更高的光合效率。(2)在干旱逆境下,与平畦栽植相比,深畦栽植在改善葡萄根际土壤水分和叶幕微气候方面具有明显的优势,在该模式下葡萄具有更强的保水能力和更高的水分利用效率,从而具有更强的光合效率。(3)采用深畦栽植模式时,根际土壤相对含水量30%~50%是显著影响葡萄光合作用的土壤湿度区间;根际土壤相对含水量分别在43.32%~50.00%和40.19%~50.00%是‘京亚’和‘红地球’光合作用适宜的土壤湿度范围,在43.32%和40.19%时分别为2种葡萄光合作用水分利用效率达到最高的最适土壤湿度。研究发现,干旱逆境条件下,葡萄根际土壤湿度和叶幕微气候因子交互作用能改善葡萄的光合作用效率;深畦栽植葡萄光合作用对土壤湿度的需求较低,在相对较低的土壤湿度即可达到相对较高的光合能力;深畦栽植模式可以协调葡萄光合作用和水分消耗之间的关系,具有较高的水分利用效率和光合能力,是干旱地区进行葡萄抗旱节水生产的理想模式。     

响应面法优化荞麦胰蛋白酶抑制剂固定化条件

目的:以大肠杆菌表达的重组荞麦胰蛋白酶抑制剂为原材料,研究其固定化方法及条件。方法:以0.2%聚乙烯醇-3%海藻酸钠溶液为载体,CaCl2为固定剂,用物理包埋法对荞麦胰蛋白酶抑制剂进行固定化;在CaCl2浓度、载体与抑制剂体积比以及固定化时间3个单因素基础上,利用响应面法对荞麦胰蛋白酶抑制剂固定化的影响因素进行优化。结果:建立了响应面法优化固定荞麦胰蛋白酶抑制剂的模型,经优化后得到如下最佳固定化条件:CaCl2浓度为5.5%,载体与抑制剂体积比为1.6∶1,固定化时间为31min。在此条件下实际测得固定化抑制剂抑制率为72.4%,而模型预测此条件下的抑制率为74.3%,实测值与理论值相差很小。结论:所建模型拟合程度较高,用该模型优化荞麦胰蛋白酶抑制剂固定化的工艺条件参数准确可信,可为进一步开发胰蛋白酶的应用提供重要参考。     

Nuclear genes encoding chloroplast hemoglobins in the unicellular green alga Chlamydomonas eugametos

When the green unicellular alga Chlamydomonas eugametos is grown under light/dark regimes, nuclear genes are periodically activated in response to the changes in light conditions. These genetic responses are dependent upon the activation of genes associated with photosynthesis (LI616 and LI637), nonphotosynthetic photoreceptors (LI410 and LI818) and the biological clock (LI818). We report here that the LI410 and LI637 genes are part of a small gene family encoding hemoglobins (Hbs) related to those from two unicellular eukaryotes, the ciliated protozoa Paramecium caudatum and Tetrahymena pyriformis, and from the cyanobacterium Nostoc commune. Investigations of the intracellular localization of C. eugametos Hbs by means of immunogold electron microscopy indicate that these proteins are predominantly located in the chloroplast, particularly in the pyrenoid and the thylakoid region. To our knowledge, this constitutes the first evidence for the presence of Hbs in chloroplasts. Alignment of the LI637 cDNA nucleotide sequence with its corresponding genomic sequence indicates that the L1637 gene contains three introns, the positions of which are compared with those in the Hb genes of plants, animals and the ciliate P. caudatum. Although the LI637 gene possesses a three-intron/four-exon pattern similar to that of plant leghemoglobin genes, introns are inserted at different positions. Similarly the position of the single intron in the P. caudatum gene differs from the intron sites in the LI637 gene. The latter observations argue against the current view that all eukaryotic Hbs have evolved from a common ancestor having a gene structure identical to that of plant or animal Hbs.     

Ki-67 labelling index in human brain tumours

The proliferative potential in 157 brain tumours was investigated using Ki-67 labelling index (Ki-67LI). There were 46 patients with low grade gliomas (Al & All), 82 with high grade gliomas (AIII & AIV) and 29 with metastatic tumours. Tumour fragments used for assessment of Ki-67LI were fixed in formalin. Ki-67 antigen was visualised on paraffin sections using DAKO Rabbit Anti-Human Ki-67 antigen. The Ki-67LI was calculated as the percentage of Ki-67 labelled cells. The tumours showed variability in the Ki-67LI values. Significantly higher mean Ki-67LI was found for highly malignant (AIII & AIV) than for low grade gliomas (Al & All). For metastatic tumours, the mean values of Ki-67LI were significantly higher than for gliomas. Moreover, Ki-67LI of metastatic tumours were significantly higher than for high grade gliomas.     

灰树花秸秆栽培基质配方的优化

木屑一直是灰树花主要的栽培基质,但木质资源日趋匮乏。本文采用单纯格子法筛选替代木屑基质的原材料及高产配方,以玉米芯、玉米秸秆、大豆秸秆、水稻秸秆为栽培基质,以产量为考核指标,建立各组分配比与产量之间的回归模型,优化栽培配方及考察配方中各组分的互作效应。结果表明:玉米芯可以替代木屑栽培灰树花,大豆秸秆、水稻秸秆和玉米秸秆可以与玉米芯进行合适配比,也可以替代木屑基质。优化的高产配方为75%玉米芯,23%麦麸,2%轻质碳酸钙,每袋产量平均达133.3 g,比对照配方平均产量(97.25 g)高出36.05 g,提高了37.07%。     

辣椒茎、叶对酸化土壤交换性能及土壤酶活性的影响

采用辣椒秸秆废弃物与酸化土壤共培养的方法, 设计了不同添加量的辣椒茎、叶与酸化土壤充分混合、共培养, 测定了土壤交换性离子及土壤酶活性的变化, 探讨辣椒茎、叶对酸化土壤交换性能及土壤酶活性的影响。结果表明, 辣椒茎、叶可以改善酸化土壤pH, 降低酸化土壤交换性酸含量; 添加辣椒茎、叶可提高土壤NH4+-N含量, 影响土壤NO3--N转化; 添加辣椒茎、叶可提高土壤交换性盐基含量、CEC及盐基饱和度, 尤其以添加辣椒叶5%的效果最好; 辣椒茎、叶可以提高土壤脲酶活性, 但培养60 d后各处理土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶活性无显著性差异; 添加辣椒茎、叶能提高土壤酶的几何平均数, 改善酸化土壤质量, 其对酸化土壤质量的改变与辣椒茎、叶的添加量有关。研究结论可为开拓辣椒秸秆利用途径、改善土壤酸度, 提高土壤肥力等方面提供理论依据。     

树鼩PSEN1全长编码序列的克隆及分子特征分析

目的 获取树鼩早老素蛋白-1(PSEN1)的全长编码序列并进行分子特征分析。方法 以树鼩脑组织总RNA为材料,通过RT-PCR、RACE-PCR扩增和序列拼接获得PSEN1基因全长编码序列,进而通过DNAMAN、MEGA等生物信息学软件对其序列和分子特征进行分析。qRT-PCR和Western Blot进一步分析PSEN1在树鼩各个组织的表达模式。结果 克隆鉴定了树鼩PSEN1基因,其cDNA的开放阅读框全长1128 bp,编码375个氨基酸。通过系统发育谱系树、氨基酸序列对比分析,发现树鼩PSEN1与小鼠、大鼠等相比更接近人类和非人灵长类动物。qRT-PCR和Western Blot的结果表明,树鼩PSEN1在脑组织的表达量明显高于其他脏器组织。结论 通过克隆树鼩PSEN1基因序列并进行分析,为今后进一步深入研究该基因功能和建立相关疾病动物模型提供理论基础。     

Comparative analysis of different approaches to investigate cell kinetics

The potential of different methods to investigate proliferative activity of cell populations was analysed for non-Hodgkin's lymphomas. Cells in S phase and all cycling cells were determined on cell suspensions obtained from fresh lymph node material by [3H]-thymidine autoradiography [( 3H]TdR LI), a monoclonal antibody to bromodeoxyuridine (BrdU LI), and the monoclonal antibody Ki67. A good correlation was observed between the values of [3H]TdR LI and BrdU LI (rs = 0.90; P less than 0.01), [3H]TdR LI and S phase (rs = 0.62; P less than 0.01) and [3H]TdR LI and Ki67 (rs = 0.64; P less than 0.01) in individual lymphomas. Using the median values obtained from the different approaches as cut-off points to define slowly and rapidly proliferating tumours, the best agreement was observed between [3H]TdR LI and BrdU LI (91%) and poorer agreements, even though statistically significant, were observed between [3H]TdR LI and S phase (73%) or Ki67 (76%). In conclusion, the kinetic information derived from different approaches was more or less concordant and newly proposed approaches should be directly and carefully verified for their prognostic relevance before using them as alternatives to conventional methods.