基因技术在治疗2型糖尿病中的应用*

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)是一类由于胰岛β细胞损伤和机体对胰岛素耐受引发的慢性代谢性疾病,其快速增长的患病率和并发症所带来的高病死率已成为人类面临的医学难题。目前,T2DM主要是以降糖药物及胰岛素增敏剂等药物进行治疗,但是这类药物会产生严重的副作用,而且不能长期良好控制血糖和防止各种慢性并发症。因此,基因治疗是未来医疗发展的主要方向。基因治疗不仅可以靶向调控血糖水平进而提高降糖的效果,而且能够减少糖代谢异常引起的并发症,保护组织器官免受损伤。在认识传统药物治疗糖尿病的基础上,综述了基因技术在治疗T2DM中的应用,讨论了基因技术治疗T2DM的意义及存在的问题。基因技术的应用不仅有利于T2DM的预防和个体化治疗,同时也为糖尿病并发症提供了新的治疗途径。     

体外转录的自我复制型mRNA疫苗研究进展*

自我复制型mRNA是一种灵活的疫苗平台,该平台的开发基于甲病毒表达载体,其中复制必需基因得以完整保留,而结构蛋白基因则被来自病原的抗原基因替换。由于避免了病原培养、毒力返强和现存免疫的干扰,使其成为疫苗快速设计的理想平台。大量研究数据显示,此类疫苗可应用在人、小鼠、兔、猪、禽甚至鱼类体内诱导体液免疫和细胞免疫。过去,自我复制mRNA疫苗的研究采用重组单载体的模式,基因组骨架来源于辛德毕斯病毒、塞姆利基森林病毒和委内瑞拉马脑炎病毒。现在,反式复制型RNA和核酸修饰的反式复制型RNA作为下一代技术平台被寄予厚望。对基于甲病毒表达载体的mRNA疫苗技术的研究进展进行概述,重点介绍针对以流感病毒、新型冠状病毒和寨卡病毒等为代表的自我复制型mRNA疫苗研究现状,并探讨了该技术平台的未来发展方向。     

体外转录的自我复制型mRNA疫苗研究进展*

自我复制型mRNA是一种灵活的疫苗平台,该平台的开发基于甲病毒表达载体,其中复制必需基因得以完整保留,而结构蛋白基因则被来自病原的抗原基因替换。由于避免了病原培养、毒力返强和现存免疫的干扰,使其成为疫苗快速设计的理想平台。大量研究数据显示,此类疫苗可应用在人、小鼠、兔、猪、禽甚至鱼类体内诱导体液免疫和细胞免疫。过去,自我复制mRNA疫苗的研究采用重组单载体的模式,基因组骨架来源于辛德毕斯病毒、塞姆利基森林病毒和委内瑞拉马脑炎病毒。现在,反式复制型RNA和核酸修饰的反式复制型RNA作为下一代技术平台被寄予厚望。对基于甲病毒表达载体的mRNA疫苗技术的研究进展进行概述,重点介绍针对以流感病毒、新型冠状病毒和寨卡病毒等为代表的自我复制型mRNA疫苗研究现状,并探讨了该技术平台的未来发展方向。     

基因治疗慢病毒载体的转导增强策略*

基于慢病毒载体的体外基因治疗已在临床试验中取得良好的效果,有望治愈一些造血系统的单基因遗传病。通过提高靶细胞转导效率和减少转导中病毒载体量,基因治疗有效性、安全性和成本都可以得到改善。不同包膜糖蛋白伪型慢病毒载体通过与细胞膜表面的不同受体结合,促进病毒黏附和入胞,增强不同靶细胞的病毒转导效率。此外病毒转导增强剂可以在病毒进入细胞过程或进入后发挥作用,在提高转导效率的同时使靶转导基因在体内长期稳定表达。通过对这两类方法的总结回顾,旨在为慢病毒载体的转导效率提供新的优化策略,使基因治疗得到更广泛的应用。     

CRISPR/Cas9在人病毒感染相关疾病治疗研究中的应用*

病毒感染相关疾病严重威胁人类的健康,目前的抗病毒疗法难以治愈慢性病毒性感染引起的一些疾病,如获得性免疫缺陷综合征和乙型肝炎等,因此迫切需要新的治疗方法。可直接靶向遗传物质的基因编辑技术或将成为对抗病毒的有力工具。作为一种可编程的核酸酶介导的新型基因编辑技术,CRISPR/Cas9系统因其具有编辑效率高、操作简单、成本低、适用范围广等优点,而成功应用于多种人类相关疾病的研究中,也为病毒感染相关疾病的研究以及开发新的治疗方法提供了新的技术手段。主要对CRISPR/Cas9系统的作用机制以及在人类常见的病毒感染相关疾病治疗研究中的最新进展进行综述。     

CRISPR/Cas9在人病毒感染相关疾病治疗研究中的应用*

病毒感染相关疾病严重威胁人类的健康,目前的抗病毒疗法难以治愈慢性病毒性感染引起的一些疾病,如获得性免疫缺陷综合征和乙型肝炎等,因此迫切需要新的治疗方法。可直接靶向遗传物质的基因编辑技术或将成为对抗病毒的有力工具。作为一种可编程的核酸酶介导的新型基因编辑技术,CRISPR/Cas9系统因其具有编辑效率高、操作简单、成本低、适用范围广等优点,而成功应用于多种人类相关疾病的研究中,也为病毒感染相关疾病的研究以及开发新的治疗方法提供了新的技术手段。主要对CRISPR/Cas9系统的作用机制以及在人类常见的病毒感染相关疾病治疗研究中的最新进展进行综述。     

麦冬提取物治疗2型糖尿病小鼠的血清代谢组学研究*

目的:采用代谢组学方法研究麦冬对2型糖尿病(T2DM)小鼠内源性代谢物的影响。方法: 腹腔注射链脲佐菌素建立T2DM小鼠模型。连续4周灌胃给予麦冬水提物后,检测血清中糖尿病相关指标,且以超高效液相色谱-飞行时间质谱联用(UPLC-Q/TOF-MS)技术,研究麦冬对T2DM小鼠血清中代谢物质的影响,分析相关代谢通路。结果: 与正常对照组相比,模型组血清的空腹葡萄糖、总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇含量显著升高,高密度脂蛋白胆固醇含量显著降低;灌胃给予麦冬水提物后,T2DM小鼠血清中以上指标均明显改善。代谢组学结果显示,正常组与模型组共有43个差异代谢物,富集于18条通路;麦冬提取物明显降低T2DM小鼠的甘油酸、丙二酸半醛和4-羟基苯基丙酮酸含量,差异代谢物富集于泛醌和其他萜类醌生物合成代谢等7条通路。结论: 麦冬水提物具有降低T2DM小鼠血糖和血脂的药效作用,且可能与泛醌和其他萜类醌生物合成等通路有关。     

细菌外膜囊泡在抗肿瘤治疗方面的研究进展*

细菌外膜囊泡(outer membrane vesicles,OMVs)是在细菌生长过程中分泌出的一种直径为20~300 nm的膜性小泡。由磷脂、脂多糖、蛋白质、RNA或DNA等组成。OMVs包含大量细菌抗原,通过启动信号转导通路增强细胞因子和共刺激分子的表达,促进抗原呈递,有效激活免疫系统。OMVs中的毒力因子可以传递给宿主细胞,刺激细菌-宿主细胞之间的相互作用,具有内在的抗肿瘤活性。另外OMVs有利于进行工程设计,还可作为高效的药物运载体,实现免疫治疗和化疗-光疗的结合,从而提高药物的抗癌能力。OMVs在肿瘤免疫、肿瘤工程疫苗和载药等方面具有良好前景,被认为是抗肿瘤治疗的新型手段。从OMVs的结构组分、产生机制和抗肿瘤机制等方面概述了OMVs在肿瘤治疗中的研究进展,为将来OMVs的深入研究和临床应用提供参考。     

固定化微生物细胞技术在废水处理中的应用*

固定化微生物细胞技术是一门新兴的生物技术,中较为全面地介绍了其定义、分类及载体选择。该技术用于处理高浓度有机废水,含氨氮、难降解、重金属废水非常有效,在废水处理领域有着广阔的应用前景。     

2 型糖尿病治疗药物研究进展

2 型糖尿病（T2DM）是一种代谢障碍性疾病。传统抗糖尿病药物具有不同程度的副作用,如低血糖、胃肠道反应、体重增加、 心血管风险等,因此开发作用于新靶点和新作用机制的T2DM 治疗新药成为当前研究的热点。目前基于新靶点设计的糖尿病治疗新药有 些已上市,且获得良好的降糖效果,但大部分药物仍处于临床或临床前研究阶段,其疗效和安全性有待进一步临床验证。综述传统抗糖 尿病药物、T2DM 药物新靶点及基于新靶点设计的抗糖尿病新药的研究进展。     

直接转基因技术应用于神经系统基因治疗的研究进展

神经系统疾病的基因治疗是目前神经科学中发展比较迅速的一个领域,近年来研究发现,一此来源于单纯疱疹病毒,腺病毒和腺病毒相关病毒等的重组病毒表达载体能够将外源基因直接导入在体或离体培养的神经细胞。     

Kinetic Modeling of Human Hepatic Glucose Metabolism in Type 2 Diabetes Mellitus Predicts Higher Risk of Hypoglycemic Events in Rigorous Insulin Therapy

A major problem in the insulin therapy of patients with diabetes type 2 (T2DM) is the increased occurrence of hypoglycemic events which, if left untreated, may cause confusion or fainting and in severe cases seizures, coma, and even death. To elucidate the potential contribution of the liver to hypoglycemia in T2DM we applied a detailed kinetic model of human hepatic glucose metabolism to simulate changes in glycolysis, gluconeogenesis, and glycogen metabolism induced by deviations of the hormones insulin, glucagon, and epinephrine from their normal plasma profiles. Our simulations reveal in line with experimental and clinical data from a multitude of studies in T2DM, (i) significant changes in the relative contribution of glycolysis, gluconeogenesis, and glycogen metabolism to hepatic glucose production and hepatic glucose utilization; (ii) decreased postprandial glycogen storage as well as increased glycogen depletion in overnight fasting and short term fasting; and (iii) a shift of the set point defining the switch between hepatic glucose production and hepatic glucose utilization to elevated plasma glucose levels, respectively, in T2DM relative to normal, healthy subjects. Intriguingly, our model simulations predict a restricted gluconeogenic response of the liver under impaired hormonal signals observed in T2DM, resulting in an increased risk of hypoglycemia. The inability of hepatic glucose metabolism to effectively counterbalance a decline of the blood glucose level becomes even more pronounced in case of tightly controlled insulin treatment. Given this Janus face mode of action of insulin, our model simulations underline the great potential that normalization of the plasma glucagon profile may have for the treatment of T2DM.     

西格列汀、罗格列酮分别联合二甲双胍治疗老年2型糖尿病的疗效观察

目的:观察并对比二肽基肽酶-Ⅳ抑制剂西格列汀、胰岛素增敏剂罗格列酮分别联合降糖药物二甲双胍治疗老年2型糖尿病(T2DM)的临床疗效.方法:入选2010年4月-2012年10月间我科收治的老年T2DM患者70例,并随机单盲分为A(n=36)、B(n=34)两组,A组患者予西格列汀+二甲双胍方案,B组予罗格列酮+二甲双胍方案,服药12周后对比两组血糖水平、临床疗效并药物不良反应.结果:①两组患者服药12周后,血糖指标均较治疗前明显下降(P＜0.05),A组患者2hPG水平明显低于B组水平(P＜0.05).②A组患者显效率(50.0％)、总体有效率(91.7％)略高于B组(38.2％、85.3％),差异不具有统计学意义(P＞0.05).③两组患者均未出现严重药物不良反应,两组不良反应发生率(19.4％vs.26.5％)无统计学差异(P＞0.05).结论:两种用药方案均是治疗老年T2DM的有效方案,西格列酮+二甲双胍方案较之罗格列酮+二甲双胍方案在临床疗效中具备比较优势,尤其是对降低餐后血糖优势明显.     

UCP-866G/A和ADIPQ+45T/G基因多态性的交互作用与2型糖尿病 合并冠心病发病风险的关系

目的：探讨UCP2-866G/A 和ADIPOQ+45T/G 基因多态性的交互作用与2型糖尿病合并冠心病发病风险的关系。方法：随机 选取2014 年10 月至2015 年5 月在佳木斯大学附属第一医院就诊的130 例单纯2 型糖尿病患者和128 例2 型糖尿病合并冠心 病患者进行病例对照研究。分别采用聚合酶链反应- 限制性片段长度多态性（PCR-RFLP）方法和聚合酶链反应- 高分辨率溶解曲 线（PCR-HRM）方法检测UCP2-866G/A 和ADIPOQ+45T/G 的基因多态性,并用非条件Logistic 回归分析两基因间的交互作用。 结果：在两组间分别进行UCP2-866G/A 和ADIPOQ+45T/G 基因多态性的单独关联分析,两变异位点的基因型和等位基因的频率 在两组间的分布及遗传模型关联分析均无统计学差异（P>0.05）。两变异位点联合分析发现,UCP2-866 G/A 的GG、GA 分别和 ADIPOQ+45T/G 的TG 在2 型糖尿病合并冠心病中存在正向交互作用（P=0.000,ORI=ORAB/(ORA× ORB)=30.533/(0.549× 0.116) >1;P=0.007,ORI= ORAB/(ORA× ORB)=13.914/(0.525× 0.116)>1。结论：该研究显示： UCP-866G/A 和ADIPOQ+ 45T/G 单一基因的 多态性与2 型糖尿病合并冠心病患病风险无关,而两者之间的交互作用可能增加2 型糖尿病合并冠心病的发病风险。     

中国汉族人群2型糖尿病易感性相关基因多态性

2型糖尿病（type2 diabetes mellitus,T2DM）的发病与多个基因累加效应及多种环境因素相关。已在中国汉族人群中研究过的与T2DM易感性相关的基因多态性包括：全基因组相关研究中的CDKAL1、CDKN2A／B、SLC30A8、IGF2BP2、HHEX、FTO以及KCNQI基因;脂联素基因;核呼吸因子基因;葡萄糖激酶基因;肿瘤坏死因子α基因等。探索这些易感基因可以为人类治疗T2DM起到极大的推动作用。但至今已明确的基因依然很少,国内外的研究结果不尽相同,尚需进一步地深入研究。     

糖尿病基因治疗的新进展

目前,糖尿病的基因治疗主要分为替代基因治疗、免疫基因治疗和调节基因治疗三部分.近年来,随着人们对糖尿病本质的深层次揭示和现代分子生物学手段的发展,糖尿病基因治疗的内容不断增加.如：对K细胞的新认识,发现了胰腺十二指肠同源异形盒基因1(PDX-1)的新价值及单链胰岛素类似物基因的构建成功等.另外,还利用各种方法来提高转染效率,增加安全性.如使用腺病毒(HD)载体,应用电穿孔法(electroporation)等.     

GWAS在2型糖尿病相关基因研究中的应用

2型糖尿病(type 2 diabetes,T2D)是一种常见的复杂疾病,其发病受到遗传和环境因素的共同作用.全基因组关联研究(genome-wide association study,GWAS)是一种可在全基因组范围筛查疾病相关的序列变异的新型群体关联研究方法.近年来,采用GWAS以及在此基础上展开的meta分析,已分别在TCF7L2、HHEX-IDE、SLC30A8、CDKAL1、CDKN2A-CDKN2B、IGF2BP2、NOTCH2、CDC123-CAMK1D、ADAMTS9、THADA、TSPAN8-LGR5、JAZF1等12个基因区域鉴定出多个T2D相关的多态位点.已有的研究提示,上述多个基因可能在胰岛β细胞发育和功能维持方面扮演着重要角色.本文集中介绍了GWAS的原理及其在T2D研究中的优势;回顾了GWAS在T2D研究中的主要发现;并对运用GWAS在T2D研究中尚需解决的问题进行了总结和展望.