单细胞转录组测序数据分析算法在干细胞研究中的应用

细胞的转录组决定其生理状态,每个细胞的转录组都是唯一的。借助单细胞转录组测序可分析单个干细胞的转录组特征,通过进一步的运算方法可以根据转录组特征对细胞进行细胞状态测定以及系谱分化特征的重建,在干细胞及组织发育研究中发挥了强大的作用,推动了其快速发展,加速了对干细胞分化及组织发育的相关过程及调控路径的认识。尤其是在干细胞领域的应用,得益于新算法的发展,单细胞转录组测序分析可用来阐述干细胞的起源、异质性,尤其是对干细胞的分化过程进行连续观察。本文主要对应用于干细胞分化相关研究的单细胞转录组测序数据新的算法及其应用进行了综述。     

转录因子对B细胞发育的调控作用

Ｂ细胞同其他血细胞一样,也是由多能造血干细胞发育为祖细胞,再发育成 末成熟细胞的。发育过程中,向Ｂ细胞发育的前 细胞逐渐推动向其他谱系发育的潜能,Ｂ细胞谱系特征性基因开始表达。近来的研究表明,Ｂ细胞发育过程中有多种转录因子参与,它们调节多种重要基因的转录,保证Ｂ细胞的正常发育。本文综述了与Ｂ细胞发育相关转录因子的最新研究进展。     

CD3ε和PMA对fas基因转录调控作用的研究

研究了ＣＤ３ε和ＰＭＡ对细胞凋亡基因ｆａｓ的转录调控作用．根据已知的人ｆａｓ基因５＇上游序列设计引物,用ＰＣＲ法从人胸腺细胞基因组ＤＮＡ中扩增出ｆａｓ５＇上游长为４４６ｂｐ的启动子片段．将此片段定向克隆到以虫荧光素酶为报告基因的真核细胞表达载体ｐＸＰ２中．经限制性内切酶酶切鉴定及序列测定分析表明此重组表达质粒ＤＮＡ的结构和序列正确．用此质粒（ｐＸＰ２－ｆａｓｕｐ）瞬时转染人ＪｕｒｋａｔＴ淋巴细胞,分析报告基因的表达水平．结果表明ｆａｓ基因上游－５０６到－６０的区域有弱启动子活性,约是阴性对照的１．５倍．抗ＣＤ３ε抗体和ＰＭＡ处理均可增强ｆａｓ启动子的活性,促进报告基因的表达,其虫荧光素酶活性分别是未经处理的ｐＸＰ２－ｆａｓｕｐ转染细胞的１．７倍和３．３倍,但二者没有协同作用．ＰＫＣ的抑制剂ｓｔａｕｒｏｓｐｏｒｉｎｅ和ＰＴＫ的抑制剂ｈｅｒｂｉｍｙｃｉｎＡ可抑制ＰＭＡ诱导的ｆａｓ基因转录,使虫荧光素酶基因的表达降至未用ＰＭＡ处理的水平．但ＰＴＫ的另一种抑制剂ｇｅｎｉｓｔｅｉｎ可与ＰＭＡ发挥协同作用,上调ｆａｓ基因的转录,使虫荧光素酶活性增加到５倍．这些结果为阐明ＣＤ３ε及ＰＭＡ介导Ｔ淋巴细胞激活和凋亡的分子机制     

GPC3对肝癌细胞糖酵解的调控作用研究

目的:探讨GPC3(glypican 3)在肝癌细胞糖酵解中的调控作用。方法:采用si RNA(small interfering RNA)干扰肝癌细胞中GPC3的表达后,采用q PCR(quantitative PCR)与Western blot实验检测肿瘤糖酵解关键调控分子Glut1(glucose transporter-1)、HK2(hexokinase 2)与LDH-A(Lactate Dehydrogenase A)的表达,通过检测培养液中葡萄糖的减少量分析GPC3对细胞葡萄糖摄取情况,通过检测培养液中乳酸含量与PH值分析GPC3对细胞乳酸产生的影响,通过检测细胞的氧耗速率,分析GPC3对线粒体氧化磷酸化功能的影响。结果:干扰肝癌细胞中GPC3的表达可抑制糖酵解关键调控分子Glut1、HK2与LDH-A表达,降低肝癌细胞葡萄糖摄取速率和细胞氧耗速率,且细胞培养液PH升高,乳酸产生减少。结论:肝癌细胞中GPC3高表达通过上调糖酵解关键调控分子Glut1、HK2与LDH-A表达而促进肝癌细胞糖酵解效应,同时抑制线粒体氧化磷酸化活性。这些结果进一步提示糖代谢重编程可能是GPC3促进肝癌增殖与转移的重要机制。     

转录因子E2F在细胞周期调控中的重要作用

转录因子E2F在细胞周期调控中起重要作用。E2F的活性受到pRb,细胞周期素和细胞周期素依赖性激酶的控制。近年来,许多有关E2F研究的新进展揭示了E2F与肿瘤发生、细胞凋亡、肿瘤抑制等均有密切关系。     

转录因子二聚化配体3（TFDP3）在乳腺癌组织中的表达及其与乳腺癌分子分型的相关性研究

目的:本研究旨在分析总结癌-睾丸抗原TFDP3在乳腺癌中的表达规律,探究TFDP3表达与乳腺癌分型及发病进程关系。方法:通过对不同分型及分期的乳腺癌组织切片进行免疫组化检测,分析TFDP3在其中的表达情况,并结合样本来源患者的临床信息,对TFDP3的表达与乳腺癌分子分型、分期及预后的相关性进行统计分析。同时,通过Western Blot检测了5种乳腺癌细胞系(MDA-MB-231、MCF-7、SK-BR-3、T47D及MCF-10A)中TFDP3的表达情况,并通过细胞免疫荧光实验,检测TFDP3在细胞中的定位。结果:TFDP3在已检测的乳腺癌样本中的表达率为49%。乳腺癌临床分子分型标记物HER2的表达与TFDP3的表达呈正相关,但乳腺癌的分期、临床病理分型以及临床分子分型标记物ER、PR的表达均与肿瘤组织中TFDP3的表达无相关性。结论:TFDP3在各在乳腺癌组织中高表达,其表达量与HER2的表达量呈正性相关。这为研究已TFDP3为靶点的乳腺癌免疫治疗,提供了新的依据。     

JAK2-STAT3信号通路在天麻素改善小鼠抑郁样行为中的作用研究

摘要 目的：观察天麻素对小鼠抑郁症模型异常行为的改善以及Janus激酶2-信号转导和转录激活因子3（JAK2 -STAT3）信号通路的表达变化。方法：40只雄性昆明小鼠,随机分为正常组和模型组。模型组小鼠经过4周CUMS刺激建模,第6周检测小鼠行为学变化以验证建模效果。随后将模型组分为CUMS+生理盐水、CUMS+氟西汀以及CUMS+天麻素3个亚组,第7-8周继续进行CUMS刺激,同时对3个亚组小鼠腹腔注射给药。第9周再次进行行为学检测。取小鼠脑组织进行HE染色（hematoxylin-eosin staining）和蛋白免疫印迹（western blot）检测。结果：第6周检测结果显示：与对照组比较,模型组小鼠体重增幅显著降低（P＜0.001）,悬尾和强迫游泳不动时间显著增加（P＜0.001、P＜0.001）,糖水消耗率显著降低（P＜0.001）。第9周检测结果显示：与CUMS+生理盐水组相比,CUMS+氟西汀组和CUMS+天麻素组小鼠体重增幅显著增加（P＜0.001,P＜0.001）,强迫游泳不动时间显著降低（P＜0.001,P＜0.001）,悬尾不动时间显著降低（P＜0.01,P＜0.01）,糖水消耗率显著增加（P＜0.001、P＜0.001）。与CUMS+生理盐水组比较,CUMS+天麻素组小鼠JAK2、STAT3、IL-1β蛋白表达显著降低（P＜0.01、P＜0.01、P＜0.05）;HE染色结果提示,CUMS+生理盐水组小鼠神经元形态发生改变,细胞结构不清晰,细胞核固缩、深染;与CUMS+生理盐水组相比,CUMS+天麻素组小鼠神经元形态得到改善。结论：天麻素可以有效改善CUMS诱导的小鼠抑郁样行为,其作用可能与JAK2-STAT3信号通路关键蛋白的表达有关。     

Pax基因家族在果蝇发育过程中的调控作用

Pax是一个在进化上相当保守的基因家族, 它们编码的产物是一组极为重要的转录调控因子, 并存在于从果蝇到人类的各种生物体中, 参与细胞内信号传导通路的调控, 在胚胎发育过程中对细胞分化、更新、凋亡起重要的调控作用, 影响器官和组织的形成。果蝇中已发现10个Pax基因家族成员, 它们对果蝇胚胎发育及成虫组织器官的分化有非常重要的调控作用。文章结合最新的研究进展, 就果蝇中Pax基因的结构、表达模式和主要功能做一简要综述。     

苦荞R2R3-MYB转录因子调控原花青素生物合成的研究

基于苦荞花期转录组数据,该研究筛选并克隆获得一个黄酮代谢相关的MYB类转录因子,并命名为FtMYB23。该基因ORF框长879bp,编码292个氨基酸;系统进化树分析显示,FtMYB23与SG5-MYB亚家族成员聚为一簇,属于典型的R2R3-MYB型转录因子。β-半乳糖苷酶滤纸分析表明,其具有转录激活活性。FtMYB23过表达转基因拟南芥株系的表型分析表明,3个阳性株系的种皮颜色均呈现出比野生型更深的褐色,其叶中原花青素含量均极显著增加(P 0.01),分别为野生型的4.68、3.5和2.8倍。qRT-PCR分析表明,转基因拟南芥中黄酮合成相关的AtCHS、AtCHI、AtF3H、AtF3′H、AtFLS、AtDFR和AtBAN等基因的表达量显著升高(P 0.05),而AtTT12的表达量极显著降低(P 0.01)。研究认为,FtMYB23作为典型的Subgroup5-MYB(SG5-MYB)激活型转录因子,通过促进黄酮合成途径早期关键酶基因的表达,从而提高原花青素的合成与积累。     

真核mRNA的3‘非翻译区转录后水平调控作用研究进展

真核mRNA的3‘非翻译区（3‘－UTR）在基因表达的转录后调控中起着重要作用：3‘－UTR内存在末端加工信号以指导mRNA3‘末端的加工;3‘－UTR不但控制mRNA的稳定性及降解速率、协助辨认特殊密码子,而且还控制着mRNA的翻译时间、位点及控制其翻译起始及效率等。     

二甲双胍联合塞来昔布对胰腺癌细胞增殖及Caspase-3活性的影响

目的:探讨二甲双胍和塞来昔布单独或联合应用对胰腺癌细胞增殖和Caspase-3活性的影响。方法:体外培养人胰腺癌BxPC-3和As PC-1细胞,用四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测不同浓度二甲双胍和塞来细胞对胰腺癌细胞存活率的影响。联合实验分4组:对照组、二甲双胍组(MET,15 mmol/L)、塞来昔布组(CEL,100μmmol/L),二甲双胍和塞来昔布联合组(MET 15 mmol/L+CEL100μmmol/L),孵育48 h,用MTT检测细胞存活率,用Caspase-3比色测定试剂盒测定Caspase-3活性。结果:二甲双胍和塞来昔布单药均可以时间和剂量依赖性方式降低胰腺癌Bx PC-3和As PC-1细胞的生存率。两种细胞系的各加药组细胞存活率与对照组比较差异均存在统计学意义(P0.01),联合实验组的细胞存活率明显低于单独用药组(P0.01)。二甲双胍和塞来昔布单药处理的胰腺癌Bx PC-3和As PC-1细胞Caspase-3活性均显著高于对照组(P0.01),二甲双胍和塞来昔布联合实验组Caspase-3活性均明显高于单药处理组和对照组(P0.01),但二甲双胍组和塞来昔布组之间的Caspase-3活性比较差异无统计学意义(P0.05)。结论:二甲双胍和塞来昔布联合作用可协同抑制胰腺癌细胞的增殖,并通过激活Caspase-3活性促进胰腺癌细胞的凋亡,其联合应用可能成为胰腺癌药物治疗的有效策略。     

LMTK2基因沉默抑制人上皮性卵巢癌细胞生长和转移的作用机制

摘要 目的：探讨狐猴酪氨酸激酶2（LMTK2）基因沉默对人上皮性卵巢癌(EOC)细胞生长和转移的抑制作用及其可能的机制。方法：通过RT-qPCR和Western-blot检测了人正常卵巢上皮细胞IOSE80和人上皮性卵巢癌细胞系（SKOV3、ES2、OVCAR-3和HEY）中LMTK2的表达,使用Lipofectamine 3000转染试剂将LMTK2的短发夹RNA（shRNA）、阴性对照shRNA、LMTK2过表达重组pcDNA3.1质粒或阴性对照质粒转染到SKOV3细胞中,并分为LMTK2-shRNA组、NC-shRNA组、LMTK2-pcDNA3.1组或NC-pcDNA3.1组。另外,使用PI3K/Akt抑制剂LY294002处理SKOV3细胞1 h。通过CCK-8法测定细胞增殖,Annexin V-FITC/PI染色法测定细胞凋亡,划痕实验评价细胞迁移,Transwell实验评价细胞侵袭。对BALB/c雌性裸鼠皮下注射转染NC-shRNA或LMTK2-shRNA的SKOV3细胞建立体内移植瘤模型,并记录接种28 d内的肿瘤体积。结果：与人正常卵巢上皮细胞IOSE80相比,卵巢癌细胞系（SKOV3、ES2、OVCAR-3和HEY）中LMTK2的mRNA和蛋白表达水平均显著升高,其中SKOV3的LMTK2 mRNA和蛋白表达水平最高（P<0.05）。与NC-shRNA组相比,LMTK2-shRNA组SKOV3细胞活力、相对迁移面积、侵袭细胞数均显著降低,而细胞凋亡率显著升高（P<0.05）。此外,与NC-shRNA组相比,LMTK2-shRNA组SKOV3细胞中Bax的蛋白表达水平显著升高,而Bcl-2、MMP2、MMP9、p-Akt的蛋白表达水平显著降低（P<0.05）。LY294002处理逆转了上调LMTK2对SKOV3细胞生长和转移的影响（P<0.05）。在接种第21天和28天时,与NC-shRNA组相比,LMTK2-shRNA组裸鼠的肿瘤体积显著降低（P<0.05）。结论：LMTK2基因沉默通过抑制PI3K/Akt信号通路降低了人上皮性卵巢癌细胞的生长和转移能力。     

lncRNA BANCR 在晶体上皮细胞上皮-间质转化，增殖、凋亡及自噬的作用

目的:探索长链非编码RNA BANCR(lncRNA BANCR)在人晶状体上皮细胞FHL24中对上皮-间质转化的作用,并进一步探究了其调控晶体上皮细胞增殖、凋亡及自噬的作用及相关分子机制。方法:运用qReal-time PCR检测TGF-β诱导对FHL24细胞内EMT相关标志物α-SMA,E-cadherin,Coll I,ZO1及BANCR m RNA相对表达量。细胞中转染BANCR。Western印迹检测各组细胞中EMT相关标志蛋白及LC3Ⅱ/Ⅰ的蛋白表达。MTT法检测各组细胞的增殖,凋亡情况。结果:与正常对照组比较,TGF-β诱导组细胞中BANCR,α-SMA, Coll I,ZO1 m RNA的相对表达量明显增加,而E-cadherin m RNA显著下降,差异均有统计学意义(t=-5.031,-7.145,-9.023,-6.012, 5.097均P0.05),以上因子的蛋白表达趋势相同,差异均有统计学意义(均P0.05)。si RNA-BANCR TGF-β诱导组细胞中E-cadherin m RNA相对表达量比si RNA TGF-β诱导组显著增加(t=-9.98, P0.05);α-SMA,Coll I及ZO1 m RNA相对表则显著减少(t=9.003; 27.738; 19.620, P0.05)。抑制BANCR后细胞增殖活力48、72 h时细胞活性显著降低(t=5.032, 9.041,均P0.05),细胞凋亡率显著升(t=16.772,P0.001)。自噬标志蛋白LC3-II/LC3-I比例增加(P 0.05)。结论:长链非编码BANCR参与了晶体上皮细胞的抑制其上皮-间质转化,抑制BANCR可抑制晶体上皮细胞增殖、增加凋亡及自噬的发生。     

肉毒碱棕榈酰基转移酶CPT2促进肝癌细胞迁移侵袭的作用研究

目的:探讨肉毒碱棕榈酰基转移酶2(CarnitinePalmitoyltransferase2, CPT2)在肝癌细胞迁移侵袭中的调控作用。方法:1).用免疫组化实验,检测62对肝癌癌组织与癌周组织中CPT2表达,以明确肝癌组织细胞中CPT2表达是否发生异常改变。2).细胞划痕实验,在人肝癌细胞HLE中分析干涉CPT2表达对肝癌细胞迁移能力的影响。3).Transwell侵袭实验,在人肝癌细胞HLE中分析干涉CPT2表达对肝癌细胞侵袭能力的影响。结果:1). CPT2主要为胞浆染色且染色呈线粒体蛋白染色典型的颗粒状分布;与癌周组织相比,肝癌组织中CPT2表达显著升高。2).细胞划痕实验证实,干涉人肝癌细胞HLE中CPT2表达后,细胞的相对迁移距离显著变短(si Ctrl VS si CPT2#1 VS si CPT2#2=1.00±0.8 VS 0.67±0.42 VS 0.64±0.31)。3).Transwell侵袭实验证实,干涉人肝癌细胞HLE中CPT2表达后,侵袭至小室底部的细胞数目显著变少(si Ctrl VS si CPT2#1 VS si CPT2#2=23.34±3.51 VS 8.00±2.00 VS8.67±1.53)。结论:CPT2在肝癌细胞中表达显著上调,CPT2表达上调促进了肝癌细胞的迁移与侵袭。