四环素诱导肝脏特异表达绿色荧光蛋白转基因斑马鱼模型建立

目的探索tet-on四环素诱导表达系统在斑马鱼体内应用策略与技术路线,构建四环素诱导肝脏特异表达绿色荧光蛋白的转基因斑马鱼,为条件型功能基因研究及组织特异转基因斑马鱼疾病模型的建立奠定基础。方法构建肝脏特异启动子fabp10启动rt TA蛋白表达的重组质粒pfabp10-rt TA,联合p TRE-Tight-BI-Ac GFP1质粒转染He La细胞后给予doxycycline诱导,Western blot法验证;pfabp10-rt TA联合p TRE-Tight-BI-Ac GFP1质粒注射斑马鱼1-细胞期受精卵后,30μg/m L doxycycline诱导,荧光筛选稳定整合个体。结果共转染pfabp10-rt TA与p TRE-Tight-BI-Ac GFP1的He La细胞经1μg/m L浓度doxycycline诱导培养液诱导,GFP表达量显著高于不加doxycycline培养液对照组;筛选获得的稳定整合斑马鱼幼鱼,在浓度为30μg/m L doxycycline条件下,肝脏明显有绿色荧光表达,对照组幼鱼肝脏位置未有明显绿色荧光。结论 Tet-On四环素诱导表达系统可用于建立四环素调控斑马鱼肝脏特异表达外源基因;利用该技术可建立诱导肝脏表达GFP建立转基因斑马鱼品系,为建立条件型转基因斑马鱼疾病模型、探索肝脏器官发生发育等研究提供良好的模式动物工具。     

卵黄蛋白原1(vtg1)启动子调控绿色荧光蛋白表达的转基因斑马鱼的构建

环境雌激素严重危害人类的健康.为了简便直观地检测水环境中的雌激素污染,构建了一种转基因斑马鱼,在这种鱼的体内,利用卵黄蛋白原1(vitellogenin1,vtg1)的启动子调控报告基因绿色荧光蛋白(enhancedgreenfluorescentprotein,EGFP)的表达.用1ng/L的17!-炔雌醇(17"-ethynylestradiol,EE2)诱导4天后,仔鱼肝脏中出现绿色荧光.RT-PCR和整体原位杂交实验证实,仔鱼体内EGFP和vtg1的时空表达模式相同.通过在显微镜下观察转基因鱼的绿色荧光,可以直观判断水环境中是否含有雌激素活性物质.该研究为环境雌激素的监测提供了一种简便直观的新型工具.     

慢病毒载体的构建及其介导的绿色荧光蛋白在胰岛β细胞中的表达

目的 获得能够在大鼠胰岛β细胞中高效表达的慢病毒载体。方法 以PCR的方法扩增绿色荧光蛋白（green fluorescent protein,GFP）片段,并将其通过穿梭质粒装入pLenti6／V5表达质粒,然后用脂质体转染试剂将plenti6／V5 GFP、pLP1、pLP2以及pLP／VSVG转染入293FT细胞,获得的病毒用人纤维瘤细胞系的HTl080细胞进行滴定。然后用一定滴度的慢病毒转导大鼠胰岛β细胞系INS-1,观察转导效率。结果 通过限制性内切酶和琼脂糖凝胶电泳方法,观察到所克隆入pLenti6／V5表达质粒的GFP片段大小正好与PCR扩增出的片段一致。经测序验证,序列与NCBI网站上GFP序列完全一致。转染结果显示,经293FT细胞所产生的慢病毒,转导效率达到80％以上。而在1×10^6／ml病毒颗粒的情况下,AAV—GFP病毒几乎不能转导β细胞。结论 与同一滴度的AAV—GFP病毒相比,胰岛β细胞的转导效率有非常显著的差异。即慢病毒载体表达系统在对胰岛β细胞转导的能力上,明显优于重组腺辅病毒表达系统。表明慢病毒载体在糖尿病基因治疗中,特别是对胰岛β细胞的转基因工作中,有着良好的应用前景。     

可示踪转基因斑马鱼胰岛β细胞破坏和再生模型分析

本研究目的是在斑马鱼体内建立符合高通量药物筛选条件的胰岛β细胞破坏模型,用于筛选出针对糖尿病胰岛β细胞再生的药物。利用胰岛素-硝基还原酶-绿色荧光蛋白(insulin-nfs B-green fluorescent protein;INS-nfs B-GFP)转基因系F1/F2代胚胎分为A组(正常对照组),根据胚胎时相大小分为3个大组,B组受精后24 h(24 hours postfertilization,24 hpf)、C组受精后36 h(36 hours postfertilization,36 hpf)、D组受精后48 h(48 hours postfertilization,48 hpf),分别在不同毫摩尔(mmol/L)浓度(5 mmol/L,7.5 mmol/L,10 mmol/L,15 mmol/L)的甲硝唑中孵育24~48 h,通过体式倒置荧光显微镜和共焦显微镜观察斑马鱼胰岛β细胞破坏及荧光表达的情况,同时用原位杂交方法进一步在分子水平证实。结果显示,斑马鱼胚胎36 hpf加10 mmol/L浓度的甲硝唑并孵育36 h,荧光明显消失,并且畸形率和死亡率较低,是创造胰岛条件β细胞破坏的转基因斑马鱼模型的理想条件,在此基础上去甲硝唑10~86 h后继续观察胰岛β细胞再生,结果发现在去除甲硝唑24 h(即斑马鱼胚胎96 hpf)时胰岛β细胞开始再生。本模型的建立对于糖尿病的临床价值和应用前景有着非常重要的意义,利用这一条件使高通量筛选具有胰岛功能恢复作用药物成为可能,将为糖尿病的治疗开辟新的道路。     

斑马鱼外源基因acta1-AcGFP重组及其最佳注射浓度初探

肌动蛋白纤维(actin filament)又称微丝(microfilament,MF),由肌动蛋白(actin)组成,是骨骼肌的重要组成部分.通过PCR从斑马鱼基因组DNA中分离得到大小为2 019 bp的α肌动蛋白1(α-actin1)启动子所在区域片段.序列分析表明,该片段序列与NCBI公布的α-actin1基因5′侧翼区相应序列的相似性为98.7%,并且含有多个MEF2,E-box等对肌肉表达起调控作用的顺式元件以及在转录中起重要作用的TATA-box.将该启动子片段与绿色荧光蛋白基因(AcGFP)重组,构建肌动蛋白特异性表达载体.采用显微注射法,将线性化表达载体注入斑马鱼受精卵中,获得转绿色荧光蛋白基因斑马鱼,平均表达率最高为16.5%.并初步确定400 ng/μl为外源基因(acta1-AcGFP)的最佳注射浓度.通过观察发现,AcGFP基因主要在骨骼肌中表达,且表达量随仔鱼肌肉的发育呈增长趋势.证明了分离得到的α-actin1启动子所在区域片段具有有效的驱动功能,为进一步开展转基因观赏鱼的研究与开发提供了依据.     

应用绿色荧光蛋白标记迟缓爱德华菌感染斑马鱼

目的建立斑马鱼模型研究迟缓爱德华菌的致病性及感染途径。方法应用绿色荧光蛋白标记迟缓爱德华菌,追踪观察其感染斑马鱼的动力学过程及病理组织学变化。结果病理组织学检查以肝脏水肿变性,肝细胞萎缩、坏死、脱落,脾脏散在增生性结节、充血、水肿、淋巴细胞大量缺失等病变为主;感染后,该菌先后在斑马鱼肠道、鳃和皮肤中定植。结论斑马鱼可作为研究迟缓爱德华菌致病性的动物模型。肠道、鳃和皮肤可能是迟缓爱德华菌先后感染斑马鱼的主要途径。     

HSV-2 LAT ORF2在Vero细胞中的表达及对细胞的作用

旨在研究人单纯疱疹病毒2型(HSV-2)潜伏相关转录体(LAT)开放读码框2(ORF2)对体外培养的非洲绿猴肾细胞(Vero)形态和活性的作用。将构建好的带绿色荧光蛋白(EGFP)标签的HSV-2LAT ORF2真核表达载体pEGFP-ORF2,转染vero细胞,荧光显微镜观测细胞形态的改变和MTT法进行活性分析。结果:显示,HSV-2LATORF2诱导细胞形态发生明显变化,绿色荧光蛋白在细胞的定位也发生了改变,细胞活性降低。由此证实,HSV-2LAT ORF2对细胞有损伤作用,为阐明HSV-2LATORF2的功能提供了资料。     

脂肪细胞对胰岛β细胞功能的内分泌调节作用

脂肪因子包括脂肪细胞分泌的多种活性因子,它们通过内分泌方式调节胰岛β细胞的胰岛素分泌、基因表达以及细胞凋亡等多方面的功能。本文提出脂肪因子影响胰岛β细胞功能主要通过三条相互联系的途径而实现。第一是调节β细胞内葡萄糖和脂肪的代谢;第二是影响β细胞离子通道的活性;第三是改变β细胞本身的胰岛素敏感性。脂肪细胞的内分泌功能是一个动态过程,在不同的代谢状态下,各脂肪因子的分泌发生不同变化。从正常代谢状态发展到肥胖以及2型糖尿病的过程中,脂肪因子参与了胰岛β细胞功能障碍的发生与发展。     

游离锌离子和锌转运体-8在小鼠胰岛β细胞中的定位

目的观察游离锌离子和锌转运体-8(zinc transporter-8,ZNT-8)在小鼠胰腺定位,探讨游离锌离子和ZNT-8与胰岛素分泌的关系。方法应用金属自显影(AMG)染色技术显示小鼠胰腺中游离锌离子的定位,应用RT-PCR和免疫组织化学ABC法分别在mRNA水平和蛋白水平检测ZNT-8在小鼠胰腺内的表达,应用免疫荧光双标技术证明ZNT-8在小鼠胰岛β细胞内与胰岛素的共存。结果小鼠胰腺外分泌组织和胰岛均含有游离锌离子;在胰岛中,游离锌离子均匀分布在包括β细胞分布区在内的各个区域。胰腺组织表达ZNT-8 mRNA,ZNT-8主要表达于胰腺内分泌部胰岛中;在胰岛β细胞中,ZNT-8与胰岛素共存。结论游离锌离子在小鼠胰岛β细胞的存在及ZNT-8在小鼠胰岛β细胞中与胰岛素的共存提示ZNT-8可能通过参与胰岛β细胞内游离锌离子的转运而调节胰岛素的分泌。     

胰岛β-细胞:氧化胁迫的又一个靶点

世界上90％以上的糖尿病为Ⅱ型糖尿病。在Ⅱ型糖尿病的产生和发展过程中,胰岛β-细胞出现功能障碍甚至凋亡或死亡是一个不可避免的现象。其原因除涉及到基因外,还与胰岛β-细咆的抗氧化能力、糖毒性和脂毒性育关,而糖毒性和脂毒性机制涉及到氧化胁迫。     

绿色荧光蛋白基因结合鼠Talin基因蛋白标记转基因水稻活体生殖细胞及精细胞的微丝骨架

利用绿色荧光蛋白(GFP)基因结合鼠Talin基因表达技术及水稻(Oryza sativa L.)转基因技术,筛选出表达稳定和具等位基因型的第三代转基因水稻。在其活体花粉的4个发育阶段(Ⅰ．小孢子晚期;Ⅱ．二细胞早期;Ⅲ．二细胞晚期;Ⅳ．三细胞阶段),观察了细胞内微丝骨架的分布和结构形态的变化。发现在这4个花粉发育阶段,花粉内的营养核、生殖核、生殖细胞和精细胞都在不同的发育阶段出现位移。而这些位移与微丝骨架的结构变化和运动有密切关系。在胞质中央的微丝网络以及细胞周质的网络不断变化和互动,导致营养核、生殖核或生殖细胞和精细胞的定向位移。在活体生殖细胞和精细胞内,存有一股与细胞纵轴平行排列的微丝骨架。这些微丝骨架对生殖细胞及精细胞可以提供移动的动力,这对生殖细胞或精细胞在花管内以及胚囊内的运动(包括独自游动)提供了依据。     

游离脂肪酸对大鼠胰岛细胞胰岛素信号转导蛋白表达的影响

目的 :探讨游离脂肪酸是否对大鼠胰岛细胞某些胰岛素信号转导蛋白的表达产生一定的影响。方法 :分离、培养新生SD大鼠胰岛细胞 ,分别与软脂酸 (0 .2 5mmol/L)或油酸 (0 .12 5mmol/L)孵育 12、2 4、36h ,提取蛋白后用Western印迹法检测胰岛素信号转导蛋白 (cPKCα、Grb2、ERK2 )的水平。结果 :软脂酸和油酸孵育 12h后 ,大鼠胰岛细胞cPKCα、Grb2和ERK2的蛋白水平同对照组相比均未发生显著变化 (P >0 .0 5 ) ;孵育 2 4h后胰岛细胞Grb2的蛋白水平同对照组相比未发生显著变化 (P >0 .0 5 ) ;cPKCα的蛋白水平同孵育 12h后相比显著上调 (P <0 .0 5 ) ;ERK2的蛋白水平同对照组相比明显下降 (P <0 .0 5 )。软脂酸和油酸孵育 36h后大鼠胰岛细胞cPKCα的蛋白水平同对照组及孵育 12h后相比显著上调 (P <0 .0 5 ) ;而Grb2和ERK2的蛋白水平同对照组及孵育 12h后相比均明显下降 (P <0 .0 5 )。结论 :游离脂肪酸可通过上调cPKCα和降低Grb2和ERK2的蛋白水平来阻滞胰岛素的信号转导 ,这可能是游离脂肪酸引起胰岛素抵抗的机制之一     

赤点石斑鱼卵型芳香化酶基因启动子调控绿色荧光蛋白在斑马鱼早期生殖腺中的表达

P450芳香化酶(P450arom)是生物体内合成雌激素的关键酶。为研究赤点石斑鱼(Epinephelus akaara)卵型芳香化酶基因(EaCyp19a1a)启动子的调控作用,构建了EaCyp19a1a启动子9个不同的5′端缺失片段与绿色荧光蛋白(Green fluorescent protein,GFP)组成的表达载体,分别命名为pEaCyp19a1a-EGFP1-9。在COS-7细胞中的瞬时转染实验证明载体pEaCyp19a1a-EGFP7具有很强的转录活性。通过显微注射,将线性化的pEaCyp19a1a-EGFP7载体注入斑马鱼单细胞期受精卵中,定期在荧光显微镜下观察GFP的表达。结果发现GFP在胚胎期(受精后约48h)开始表达,主要发生在斑马鱼早期生殖腺细胞中,具有明显的性腺特异性。这说明EaCyp19a1a的启动子序列中含有调控其性腺特异表达的顺势作用原件。研究为进一步探明芳香化酶在鱼类性别分化和性别转变过程中的作用奠定了基础。     

胰腺α-细胞可以自发变成β-细胞

胰腺中产胰岛素的β-细胞寿命很长,在健康条件下β-细胞几乎终生不复制。然而在代谢增强以及β-细胞受到损伤时它可以表现自我复制。在β-细胞几乎完全被去除的转基因小鼠模型的研究中发现,α-细胞可以自发变成β-细胞,这一发现让试验者看到了糖尿病可能的治疗新方法:通过差异化环境在体外生成β-细胞,或在体内诱导β-细胞再生。     

利用基于GFP的FRET探针检测β-分泌酶的活性

β淀粉样肽(amyloidβ-peptide,Aβ)在阿尔茨海默病(Alzheimeir’s disease,AD)患者脑内的异常产生和积累在AD的发病机理中扮演着重要的角色。β-分泌酶对淀粉样前体蛋白的裂解是Aβ产生的关键步骤,因此抑制β-分泌酶的活性成为AD药物治疗的一个重要策略。为了检测β-分泌酶的活性,应用基因工程技术将β-分泌酶作用底物序列(NFEV)的两端分别与绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)的颜色突变体--青色荧光蛋白(cyan fluorescent protein,CFP)和黄色荧光蛋白(yellow fluorescent protein,YFP)相连,构建了一个基于GFP的荧光能量共振转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)探针。荧光光谱分析结果显示,该荧光融合蛋白中CFP和YFP之间存在着较强的FRET。而当与β-分泌酶进行孵育后,FRET逐步降低,证明该探针能被β-分泌酶酶切。SDS-PAGE分析显示探针与β-分泌酶孵育后,荧光融合蛋白由60 kD大小逐渐变成30kD大小的蛋白,表明探针被β-分泌酶酶切成CFP和YFP分子,证实了荧光光谱的结果。这些结果表明,可通过检测探针的FRET效率方便地分析β-分泌酶的活性,为进一步筛选β-分泌酶的抑制剂提供了一个平台。     

抗性淀粉对糖尿病及胰岛β细胞干预机制研究进展

以抗性淀粉作用于糖尿病的机制为核心,概述了RS对Ⅰ型糖尿病、Ⅱ型糖尿病及其胰岛β细胞在分子程度代谢的作用途径,总结了RS在不同DM中发挥生理功能的主要方式,同时对RS可能的潜在价值和作用通路进行展望。     

胰高血糖素样肽-1在构建胰岛样细胞中的应用

糖尿病治疗的主要方向之一是胰岛细胞的替代疗法,但供体来源不足成为阻碍其临床应用的难题。胰高血糖素样肽-1是体内的一种促胰岛素激素,对胰岛β细胞的增殖、分化均起重要作用。目前,利用胰高血糖素样肽-1构建多种细胞成胰岛样细胞,以作为移植胰岛细胞替代物成为研究的热点。     

以不同类型的转基因细胞为核供体生产牛的转基因克隆胚胎

利用所构建的含新霉素抗性(Neo^r)基因和绿色荧光蛋白(GFP)基因的双标记选择载体, 通过电穿孔的方法, 分别转染了牛胎儿成纤维细胞、胎儿输卵管上皮细胞、胎儿卵巢上皮细胞、颗粒细胞, 经过800 μg/mL的G418筛选14 d后, 均获得了阳性细胞株. 分别以未转基因牛颗粒细胞和4种细胞系的转基因细胞为核供体, 进行了牛的体细胞核移植. 结果表明: (ⅰ) 转基因与未转基因牛颗粒细胞的重组胚的囊胚发育率(44.6% vs 42.8%)、移植妊娠率(19% vs 25%)差异不显著(P＞0.05); (ⅱ) 比较4种类型转基因细胞的重组胚的囊胚发育率, 发现胎儿输卵管上皮细胞(49.1%)和颗粒细胞(44.6%)最高, 牛胎儿成纤维细胞(37.2%)次之, 胎儿卵巢上皮细胞的重组胚囊胚发育率(22.5%)最低, 三者之间差异显著(P＜0.05). 以上结果显示, 供体细胞的转基因与否对牛克隆胚胎的体外和体内早期发育影响不明显; 通过体细胞核移植技术, 牛胎儿输卵管上皮细胞和颗粒细胞可以有效地生产牛转基因囊胚, 并且绿色荧光蛋白作为一种无毒性作用的筛选标记, 可用于转基因胚胎的筛选.     

人SDCT2蛋白亚细胞定位信号分析

为了确定人高亲和力钠离子依赖性二羧酸共转运蛋白（high-affinity sodium-dependent dicarboxylate co-transporter, SDCT2,NaDC3）在细胞内的定位,构建了SDCT2与增强型绿色荧光蛋白（EGFP）的融合蛋白表达载体,并转染肾小管上皮细胞LLC-PK1,激光共聚焦显微镜观察显示,SDCT2蛋白主要定位于细胞的基底侧膜上.同时将SDCT2-EGFP融合基因mRNA显微注射到爪蟾卵母细胞中表达,可见融合蛋白的绿色荧光仅分布在细胞膜上.为了进一步确定该蛋白质的亚细胞定位信号序列,将SDCT2基因的N端及C端分别缺失,并构建缺失突变体与EGFP的融合蛋白表达载体,将它们转染到LLC-PK1中,观察SDCT2 缺失体在细胞内的分布情况.结果显示,N端缺失的SDCT2蛋白主要位于细胞质中,顶膜和基底侧膜上也有表达;C端缺失的SDCT2蛋白主要位于基底侧膜上,顶膜几乎没有表达,细胞质中表达很少.免疫组化结果也显示,SDCT2只表达于人近端肾小管上皮细胞的基底侧膜.这表明SDCT2蛋白的N端序列对其亚细胞定位是必需的,人SDCT2蛋白的基底膜定位信号位于N端序列中.     

雷公藤单体T10对Aβ1-42所致PC12细胞凋亡的抑制作用

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是发病率最高的中枢神经系统退变性疾病.目前AD的病因不清,亦无有效的防治手段,其重要的原因是尚无适宜的AD模型.因此,本实验首先建立了PC12细胞系β淀粉样蛋白(p-amyloid,Aβ)细胞损伤模型,在此基础上,探讨了中药免疫抑制剂雷公藤单体T10对细胞的保护作用及其机制.首先用不同浓度的Aβ(5×10、5×10-3、5×10-2、5×10、5、50 μmol/L)与PC12细胞共孵育48 h,用MTT法检测细胞存活率.选取Aβ致使细胞存活率降低的浓度(0.5、5、50 μmol/L)与PC12细胞共孵育48 h,通过流式细胞仪检测凋亡细胞百分比.用1×10-11mol/L的T10预孵育PC12细胞48 h后,加入50μmol/L Ap共孵育48 h,亦用流式细胞仪检测凋亡细胞百分比,激光共聚焦显微镜检测细胞内钙离子浓度变化.结果显示,Aβ的浓度存50μmol/L时可使细胞存活率降低至55.1%,凋亡细胞比例显著增加,而1×10-11mol/L的T10可明显降低50 μmol/L Aβ诱导的PC12细胞死亡.50 μmol/L Aβ可促进PC12细胞胞外钙离子内流,1×10-11mol/L的T10对Ap诱导的胞外钙离子内流有抑制作用.这些观察结果表明T10对Ap导致的PC12细胞损伤具有明显的保护作用,其机制可能与抑制Aβ诱导的胞内钙离子浓度升高和细胞凋亡有关.