喹啉酸所致亨廷顿病动物模型

亨廷顿病(Huntington’s disease,HD)是以不自主舞蹈样动作、进行性认知障碍,痴呆为特征的一种常见染色体显性遗传病。兴奋性毒性作用是目前公认的HD发病机制之一,其中喹啉酸(quinolinic acid,QA)作为神经兴奋性毒素,可以损伤相应神经元,导致大脑功能障碍,从而可有效模拟HD的相关改变。本文将就QA动物模型在模拟HD时的优缺点和目前QA在药物研究、疾病治疗等不同方面的应用进行综述。     

亨廷顿氏病的神经兴奋和线粒体毒性发病机理与动物模型

亨廷顿氏病(Huntington's disease,HD)作为一种显性遗传性神经退行疾病,表现为运动、智力、心理功能障碍.目前尚无有效的治疗或预防措施;针对各种HD症状的药物和控制措施效果不理想.1993年确认HD发病是由于HD基因(HTT)中CAG序列重复扩增超过36次或以上,翻译为突变的多聚谷氨酰胺,引起兴奋性神...     

阿尔采默氏病动物模型的研究进展

阿尔采默氏病（Alzheimer＇s Disease,AD）是一种病因不明的脑部退行性疾病。建立适合的AD动物模型对研究阿尔采默氏病的发病机理和相关药物筛选有十分重要的意义。本文将目前常用的AD动物模型分为两类,即以模拟AD症状为主的动物模型和以模拟AD病理改变为主的动物模型,并对相关文献加以综述。     

亨廷顿病的基因诊断

为了简单高效检测HD基因开放阅读框5’端(CAG)ｎ三核苷酸重复序列,建立快速准确的亨廷顿病(Huntington disease, HD)基因诊断方法,应用TaKaRa LA Taq DNA聚合酶配合GC buffer扩增HD基因包含(CAG)ｎ重复序列的目的片段,非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测后回收(CAG)ｎ拷贝数异常增多的目的片段,再次PCR扩增后将产物连接至T载体,进行DNA测序确定CAG的拷贝数。应用该方法对一个HD家系的3名成员以及20名正常人进行基因诊断,结果显示该HD家系3名成员的一条染色体上的(CAG)ｎ拷贝数在正常范围内,而另一条染色体上的(CAG)ｎ拷贝数异常增多,分别为39、40、41,而20例正常人(CAG)ｎ拷贝数均在正常范围内,正常和HD等位基因之间的(CAG)ｎ拷贝数不相重叠。因此,应用该方法可以对HD进行准确的基因诊断,结果同时也证明HD基因的动态突变是导致中国人亨廷顿病的遗传基础。     

DNA损伤修复与亨廷顿病的发生机制

亨廷顿病(Huntington’s disease,HD)是一种常染色体显性遗传的神经退行性疾病,是由于亨廷顿基因(Htt)发生突变而导致的,突变的亨廷顿蛋白(mutant huntingtin,m Htt)会在胞内产生聚集引起细胞功能异常并引发神经退行.亨廷顿病的具体分子机制有多种假说,例如氧化压力、线粒体功能异常等.2017年《自然》(Nature)杂志发文认为DNA损伤修复异常是神经退行性疾病发生的共同机制.大量证据显示,DNA损伤修复在HD的发生中扮演着重要角色,Htt突变会引发多种DNA损伤以及修复通路的过度激活,HD细胞对离子辐射敏感同时存在双链断裂修复缺陷,同时Htt突变会阻碍DNA修复关键因子共济失调毛细血管扩张突变(ATM)蛋白在DNA修复中正常功能的发挥.DNA修复通路还是HD发病年龄的重要影响因素.此外,将ATM做为治疗靶点能够减轻突变Htt引发的细胞毒性以及动物模型的疾病进程.ATM还在维持细胞稳态和线粒体信号中起着关键作用,鉴于线粒体异常与HD发病的相关性,ATM作为治疗靶点的分子机制也逐渐明朗.本文着重于介绍DNA损伤修复与亨廷顿病的发生机理的研究进展,为阐明HD的发病机理,开发有效的治疗手段提供思路.     

重组肺炎克雷伯氏菌转化甘油为聚3-羟基丙酸

聚3-羟基丙酸[Poly(3-hydroxypropionate),P3HP]是一种生物可降解及生物相容的新型聚羟基脂肪酸酯。目前已鉴定的生物均不能天然合成P3HP。采用PCR克隆鼠伤寒沙门氏菌的丙醛脱氢酶(Pdu P)基因及罗尔斯通氏菌的聚羟基脂肪酸酯合成酶(Pha C)基因,构建共表达载体,转化肺炎克雷伯氏菌后获得两株重组菌。以甘油为唯一碳源进行摇瓶发酵,pdu P和pha C共用tac启动子的工程菌K.p(p ET-tac-pdu P-pha C)产生0.054 g/L的P3HP,而pdu P和pha C各自独用tac启动子的工程菌K.p(p ET-tac-pdu P-tac-pha C)产生0.091 g/L的P3HP。     

重组大肠杆菌合成聚(3-巯基丙酸)和聚(3-羟基丁酸-3-巯基丙酸)的研究

利用Clostridium acetobutylicum的丁酸激酶基因 (buk) 和磷酸转丁酰基酶基因(ptb),以及Thiocapsa pfennigii的PHA合成酶基因,设计了一条能够合成多种聚羟基烷酸的代谢途径,用构建的质粒转化大肠杆菌,获得了重组大肠杆菌菌株.前期的研究表明,在合适的前体物条件下,该重组大肠杆菌能够合成包括聚羟基丁酸、聚(羟基丁酸-戊酸)等多种生物聚酯[Liu and Steinbüchel, Appl. Environ. Microbiol. 66739-743].利用该重组大肠杆菌,通过生物催化作用合成了3-巯基丙酸的同型共聚酯,同时利用该重组大肠杆菌还获得了含3-巯基丙酸单体的多种异型共聚物.实验首先研究了3-巯基丙酸对大肠杆菌生长的影响,在此基础上优化了培养过程中添加3-巯基丙酸的时机和浓度,结果表明,在实验的条件下,细胞合成聚(3-巯基丙酸)可达6.7%(占细胞干重),合成聚(3-羟基丁酸-3-巯基丙酸)(分子中3-巯基丙酸3-羟基丁酸=31)可达24.3%.实验进一步研究了同时或分别表达以上3个基因的重组大肠杆菌合成聚合物的能力,结果表明只有当3个基因同时表达时才能合成聚合物,说明3个基因对合成过程是必须的,从而表明了合成途径是按照设计的路线进行的.还通过GC/MS、GPC、IR等手段对合成的化合物进行了定性的研究.聚(3-巯基丙酸)或聚(3-羟基丁酸-3-巯基丙酸)等聚酯属于一类新型生物聚合物,它在分子骨架中含有硫酯键,不同于聚羟基烷酸酯的氧酯键,从而具有显著不同的物理、化学、光学等性质和具有重要的潜在应用价值.     

炎症性肠病动物模型的研究进展

克罗恩病和溃疡性结肠炎统称为炎症性肠病（IBD）,病因虽不明确,但对其发病机理已有了较多的了解。该病的发生是由于个体易感性、肠道菌群和粘膜免疫相互作用所致。炎症性肠病动物模型可通过化学性诱导、免疫学、遗传学等方法获得。三硝基苯磺酸与乙醇灌肠致炎法是目前最常用的方法,本文侧重概述介绍三硝基苯磺酸诱导的炎症性肠病的机制、模型、应用及优缺点,为疾病的研究、治疗和新药的开发提供指导。     

人类遗传学的又一突破:亨廷顿氏病致病基因位点的识别及克隆

人类遗传学的又一突破：亨廷顿氏病致病基因位点的识别及克隆缪为民,柴建华（复旦大学遗传学研究所,上海２００４３３）通过定位克隆（Ｐｏｓｉｔｉｏｎａｌｃｌｏｎｉｎｇ）的方法可以对那些生化病理机制不明的遗传性疾病进行致病基因的研究［１］。自八十年代初以来,这一反向遗传学的策略已取得了辉煌的成果,迄今已有数十个致病基因陆续被发现。     

重组大肠杆菌合成聚（3-巯基丙酸）和聚（3-羟基丁酸-3-巯基丙酸）的研究

利用Clostridium acetobutylicum的丁酸激酶基因 (buk) 和磷酸转丁酰基酶基因(ptb),以及Thiocapsa pfennigii的PHA合成酶基因,设计了一条能够合成多种聚羟基烷酸的代谢途径,用构建的质粒转化大肠杆菌,获得了重组大肠杆菌菌株。前期的研究表明,在合适的前体物条件下,该重组大肠杆菌能够合成包括聚羟基丁酸、聚（羟基丁酸戊酸）等多种生物聚酯［Liu and Steinbüchel, Appl. Environ. Microbiol. 66:739743］。利用该重组大肠杆菌,通过生物催化作用合成了3巯基丙酸的同型共聚酯,同时利用该重组大肠杆菌还获得了含3-巯基丙酸单体的多种异型共聚物。实验首先研究了3巯基丙酸对大肠杆菌生长的影响,在此基础上优化了培养过程中添加3-巯基丙酸的时机和浓度,结果表明,在实验的条件下,细胞合成聚（3-巯基丙酸）可达6.7%(占细胞干重),合成聚（3-羟基丁酸—3-巯基丙酸）（分子中3-巯基丙酸:3-羟基丁酸=3:1）可达24.3%。实验进一步研究了同时或分别表达以上3个基因的重组大肠杆菌合成聚合物的能力,结果表明只有当3个基因同时表达时才能合成聚合物,说明3个基因对合成过程是必须的,从而表明了合成途径是按照设计的路线进行的。还通过GC/MS、GPC、IR等手段对合成的化合物进行了定性的研究。聚（3-巯基丙酸）或聚（3-羟基丁酸-3-巯基丙酸）等聚酯属于一类新型生物聚合物,它在分子骨架中含有硫酯键,不同于聚羟基烷酸酯的氧酯键,从而具有显著不同的物理、化学、光学等性质和具有重要的潜在应用价值。     

微生物发酵生产3-羟基丙酸

3-羟基丙酸(3-Hydroxypropionic acid,简写3-HP)是多种光学活性物质的前体,被美国能源部列为当今世界12种最具潜力的化工产品之一[1]。目前,3-HP由化学方法合成制备。虽然生产工艺一直在改进,但是由于合成难度大、产品不易分离提纯、产品得率低等原因,生产成本较高,且生产过程存在不     

重组大肠杆菌生物转化甘油生产3-羟基丙酸

目的:以甘油为底物构建高效的3-羟基丙酸生产菌株。方法:以自身携带乙醛脱氢酶的E.coli BL21(DE3)plysS作为宿主,异源表达源自Klebsiella pneumoniae的甘油脱水酶基因dhaB。结果:重组菌E.coli HP获得的甘油脱水酶比活力在1.0mmol/L IPTG的诱导下达到了77.2 U/mg,摇瓶条件下,3-HP的最大产量为5.44 g/L,摩尔转化率为53%,该产量比目前报道的最高水平(4.4 g/L)提高了23.6%。结论:重组菌株E.coli HP实现了甘油向3-羟基丙酸(3-HP)的高效生物转化。     

基于诱导性多潜能干细胞的亨廷顿舞蹈病发病机制研究

目的:基于诱导性多潜能干细胞(induced pluripotent stem cells,i PSC)多潜能性的特点将亨廷顿舞蹈病(Huntington disease,HD)患者和正常人特异性i PSC定向诱导分化成运动神经元,并在运动神经元的基础上探讨HD的发病机制。方法:将HD患者和正常人的i PS细胞在特定的生长因子和神经因子的作用下定向诱导分化成运动神经元。然后用免疫荧光染色检测运动神经元特异性标记物HB9和ISL1的表达。以DCFH-DA和JC-1为荧光探针,利用流式分析法分别对正常人和HD患者运动神经元细胞活性氧和线粒体膜电位进行检测。结果:经过25天诱导分化成功得到HD患者和正常人的运动神经元,并且免疫荧光染色显示,βIII-微管蛋白阳性的神经细胞同时表达运动神经元特异性的标志物HB9和ISL1。此外,经实验统计发现HD患者运动神经元细胞内代表活性氧水平的荧光强度(4704.33±390.50)较正常组(2840.33±166.20)有明显增强(P=0.002),而且代表线粒体膜电位红绿荧光强度比(2.74±0.13)较正常组(3.97±0.29)相比有明显降低(P=0.03)。结论:HD患者特异性i PSC能够诱导分化成运动神经元,为实验提供研究模型。HD的发病与运动神经元细胞线粒体功能障碍有关。     

鳗鲡爱德华氏病的研究

本文记述了在我国新发现的鳗鲡爱德华氏病的症状和病原菌的特征。病鱼的症状表现为两大类型,以肾脏病变为主的肾脏型和以肝脏病变为主的肝脏型。从病鱼的内脏分离到7株菌,用其中的E86～205进行人工感染,100％的鳗鲡死亡,与自然发病的症状相似,从感染的鳗鲡上又重新分离到菌株E86-203。E86-203与E86-205以及其他菌株的特征也都一致。均为革兰氏阴性杆菌。菌体直,两端圆形,单个,大小为0.6—0.8×0.8—2.4微米。周鞭毛,运动,兼性厌氧,发酵葡萄糖产酸产气。氧化酶阴性,过氧化氢酶阳性,产生硫化氢。不能利用柠檬酸盐和丙二酸盐作为唯一的碳源,精氨酸脱氢酶阴性,赖氨酸脱羧酶阳性。属爱德华氏菌属的细菌。但是鸟氨酸脱羧酶阴性,能迅速利用纤维糖,不同于已报道的三个种(Edwardsiella tarda Ewing and McWhorter 1965,E.hoshinae Grirnont 1980,E.ictaluri Hawke 1981)中任何一个种,因此认为E86-205等菌株为一新种,定名为福建爱德华氏菌(Edwardsiella fujianensis sp.nov.)。     

静息细胞转化生产3-羟基丙酸的条件优化

本文研究了静息细胞生物转化生产3-羟基丙酸的反应体系。考察了以甘油为底物,利用静息细胞转化生产3一羟基丙酸的相关因素,确定了最佳的转化条件：细胞浓度20g／L,甘油浓度20g／L,辅酶VB12浓度10mg／L,NAD＋浓度0．15mmol／L,温度35℃,反应体系为0．05mol／LpH7．0Tris—HCl缓冲液。在上述条件下反应6h后,3-羟基丙酸的产量达到为3．17g／L,底物转化率为28．33％。由上述结果可知,采用静息细胞转化法为3-HP的生物合成提供了一种可能的方法。     

生物法合成3-羟基丙酸的研究进展

从3-羟基丙酸的性质出发,介绍了生物法合成3-羟基丙酸以及它在生物体内的五种代谢途径,此外还简要介绍了3-羟基丙酸在合成生物聚酯、抗植物病虫害上的一些应用。     

阿尔茨海默氏病与氧应激

阿尔茨海默氏病（Alzheimer's disease,AD）是一种神经退行性疾病,是老年人群痴呆最普遍的原因,也是老年人病态和死亡的主要原因.以阿尔茨海默氏病与氧应激为题,从AD发生的分子基础和氧应激基础,以及β淀粉样蛋白（β amyloid, βA）的聚合作用和毒性与自由基的关系,对近年来在AD发生机制研究中引人注目的氧应激问题,作一简要综述.