OFD1基因在初级纤毛及其与癌症发生发展方面的研究进展

初级纤毛是由微管组成的细胞器,它负责感受细胞内环境并参与细胞间信号的转导。初级纤毛也是细胞信号整合的枢纽,是Hedgehog信号通路的关键分子,它的形成与细胞周期有关,初级纤毛的异常可以导致某些疾病的发生。研究表明人的乳腺癌和胰腺癌细胞中初级纤毛缺失,而在正常乳腺及胰腺细胞中呈激活状态,然而,初级纤毛在正常细胞和癌细胞之间的调控机制目前仍不清楚。OFD1是人类的一个致病基因,它是中心粒的末端组成成分,它负责调节中心粒的长度,同时也是初级纤毛形成所必需的基因。OFD1也定位于中心粒随体,研究表明自噬通过降解中心粒随体中的OFD1促进初级纤毛的形成,中心粒随体中OFD1基因的消除可以促进癌细胞中初级纤毛的恢复。因此,OFD1、初级纤毛和肿瘤之间存在一定联系,近期研究表明纤毛的缺失与肿瘤的细胞起源,遗传背景和肿瘤信号通路的损害关系密切,这将有助于我们对纤毛相关疾病的了解,有助于我们对包括癌症的发病和治疗方面的研究。     

VANGL2在人hUVEC细胞中初级纤毛装配和解聚的作用

动脉粥样硬化是心血管疾病的主要发病原因。大量研究显示,动脉粥样硬化的形成与内皮细胞的初级纤毛相关。探讨内皮细胞中的初级纤毛装配和解聚的机制,对于揭示动脉粥样硬化的发病机制具有重要的理论和实践意义。目前,作为平面细胞极化(PCP)信号通路的特有组分VANGL平面细胞极性蛋白2(VANGL2)在内皮细胞中与初级纤毛相关的研究甚少。因此,本研究构建VANGL2的慢病毒稳定干扰和过表达人脐静脉内皮细胞(hUVEC)系。从形态学上对初级纤毛分布的情况进行标记,同时用免疫荧光对VANGL2可能相互作用的蛋白质进行共定位检测,并利用免疫印迹进一步对其下游蛋白质蓬乱蛋白(DVL2)、初级纤毛装配相关蛋白质巴特-比德尔综合征8(BBS8)和纤毛内转运系统88(IFT88)、初级纤毛解聚相关蛋白质运动蛋白家族成员2A(KIF2A)和143位点处丝氨酸磷酸化的蓬乱蛋白(pDVL2)进行检测,用免疫共沉淀检测与VANGL2、下游蛋白质DVL2相互作用的蛋白质。结果表明,免疫荧光标记初级纤毛的荧光图显示,过表达VANGL2后初级纤毛数量显著增多(P0.05),其长度也较其他组更长,其定位方向更倾向于VANGL2富集的位置,并位于初级纤毛的基部。免疫荧光共定位显示,BBS8、IFT88均与VANGL2共定位,在过表达VANGL2组中均呈极性分布,PLK1也与VANGL2存在共定位情况,但整体上PLK1的表达量较低。免疫印迹结果显示,过表达VANGL2时,其下游蛋白质DVL2上调(P0.01)。同时,初级纤毛解聚相关蛋白质KIF2A也上调(P0.01)。此外,与初级纤毛解聚途径激活有关的pDVL2下调(P0.05),初级纤毛装配相关的蛋白质BBS8、IFT88发生上调(P0.01)。免疫共沉淀结果显示,VANGL2与DVL2存在相互作用关系,且VANGL2和DVL2均与KIF2A相互作用,但DVL2与KIF2A相互作用的程度较强。综上结果表明,VANGL2可能通过上调DVL2并增加DVL2与KIF2A的相互作用而促进初级纤毛的解聚过程。同时,通过下调pDVL2、上调初级纤毛装配相关蛋白质BBS8和IFT88而增加初级纤毛的装配过程。但在过表达VANGL2组中,初级纤毛装配的过程比解聚占优势,两者最终的平衡决定初级纤毛的发生情况,为进一步研究VANGL2在内皮细胞中初级纤毛装配和解聚的机制研究提供见解。     

初级纤毛与Wnt信号通路相关性研究进展

初级纤毛是一类以微管为基础结构的细胞器,其来源于细胞的母中心粒,锚定在细胞膜并如“天线”般突出细胞表面。作为细胞感受器,初级纤毛从环境中接受各种信号,传导至细胞内引起细胞反应。近期的研究表明,初级纤毛对与胚胎发育密切相关的Wnt信号通路的传导起重要作用。纤毛的损害可造成Wnt信号通路的异常,并引起胚胎中多类脏器一系列的病理改变,导致初级纤毛相关疾病的发生。文章主要阐述了初级纤毛与Wnt/β-catenin、Wnt/PCP通路及初级纤毛相关疾病之间的关系,并对初级纤毛相关疾病的治疗进行了初步探讨。对初级纤毛与Wnt信号通路关系的深入研究将有助于人们对该类疾病的进一步诊断和治疗。     

神经细胞初级纤毛在中枢神经系统疾病中作用的研究进展

初级纤毛广泛存在于哺乳动物中枢神经系统中,是神经细胞重要的胞外细胞器。初级纤毛中含有多种离子通道、G蛋白耦联受体、激酶等,提示初级纤毛可感受胞外信号并将信号转导至细胞内,从而引起细胞对外界刺激信号产生应答反应。近年来大量研究表明调控纤毛结构及功能的基因发生突变后,会导致许多单基因的遗传性疾病。当神经细胞初级纤毛中激酶、G蛋白耦联受体以及离子通道的功能异常后,往往会引起一系列的神经精神疾病、神经系统发育异常等神经系统疾病。本文就初级纤毛在神经系统疾病中作用的研究进展进行综述。     

初级纤毛的结构与功能及其在运动系统疾病中的研究进展

纤毛是由微管组成,存在于大部分细胞表面呈头发状结构的细胞器。根据纤毛是否运动,可以将其分为初级纤毛和动纤毛(多纤毛)。动纤毛常分布于大脑中央水管上皮、气道上皮、生殖系统的输卵管上皮组织等处。初级纤毛则分布于其余的大部分组织器官的细胞内,例如肾小管上皮细胞、各骨细胞或者软骨细胞、椎间盘细胞等。初级纤毛被认为是细胞把外界信号转导到细胞内的机械信号或者化学感受器和多种信号通路转导的中心。运动系统是由骨、软骨、关节、肌腱等组织组成,具有运动、支持、保护功能的人体主要承受力学的系统。因此,作为人体机械信号感受器的初级纤毛被认为与人体运动系统正常生理功能的维持密切相关。参与纤毛形成的基因突变可导致纤毛缺失,从而引起运动系统的多组织器官异常。同时,人们也发现在骨性关节炎、椎间盘退变、脊柱侧弯等许多常见的运动系统疾病中存在初级纤毛异常。因此,深入研究初级纤毛在运动系统组织器官生理功能维持及与疾病的关系有助于运动系统疾病的治疗。该文对初级纤毛与运动系统疾病的研究进展进行综述,指出了纤毛与运动系统疾病的最新进展及重点与难点,为运动系统疾病的发病机制研究提供理论参考。     

骨细胞初级纤毛及其在机械信号转导中的作用

骨细胞是矿化骨基质中的唯一细胞,在骨代谢中作为调控的"大脑",调节着成骨细胞的骨形成以及破骨细胞的骨吸收,骨细胞渐渐成为骨代谢研究的重点。然而,骨细胞在骨代谢中感受外界机械与化学信号的机制一直不明确。近年来研究表明,骨细胞初级纤毛(primary cilium)作为一种细胞表面的信号感受器官,不仅是感受外界机械信号刺激的"天线",而且是多种化学信号的受体及信号转导的集合器。本文综述了骨细胞初级纤毛的结构及其伴随细胞周期重建与解体的过程,着重讨论了初级纤毛在骨细胞机械信号以及其他化学信号转导中的作用,并展望了骨细胞初级纤毛的研究趋势。     

二维回转培养对MLO-Y4骨样细胞PKD2表达定位及胞内钙信号的影响

目的：PKD2（polycystin2,多囊肾病蛋白2）能够在细胞膜上形成无选择性的阳离子通道,在肾上皮细胞中PKD2与初级纤毛共定位,通过改变胞内的钙信号过程参与细胞对力学刺激的响应。本实验通过二维回转培养来模拟失重效应,旨在探讨二维回转培养对MLO-Y4骨样细胞PKD2表达定位,及胞内钙信号的影响。初步了解PKD2在小鼠骨样细胞MLO-Y4响应力学刺激过程中起的作用。方法：采用二维回转培养骨样细胞MLO-Y4,用RT-PCR和western blotting检测PKD2的表达,用荧光共聚焦显微镜检测细胞中PKD2与初级纤毛的定位及细胞内钙离子含量。结果：与对照组相比,在二维回转培养后,骨样细胞MLO-Y4的PKD2表达在mRNA和蛋白水平都有明显的下降,PKD2、PKD1（polycystin1,多囊肾病蛋白1）和乙酰化的α-tubulin共定位,同时二维回转培养降低了细胞内钙离子含量。结论：在二维回转培养下,PKD2可能通过调节自身表达来改变细胞膜上PKD通道的数目和开放情况来影响细胞内钙离子含量,参与骨细胞对细胞外应力的感受过程,其详细机制还有待进一步实验研究。这将对探讨骨细胞响应力学刺激的具体机制提供重要的理论依据。     

二维回转培养对MLO-Y4骨样细胞PKD2表达定位 及胞内钙信号的影响

目的：PKD2(polycystin2,多囊肾病蛋白2)能够在细胞膜上形成无选择性的阳离子通道,在肾上皮细胞中PKD2 与初级纤毛 共定位,通过改变胞内的钙信号过程参与细胞对力学刺激的响应。本实验通过二维回转培养来模拟失重效应,旨在探讨二维回转 培养对MLO-Y4 骨样细胞PKD2 表达定位,及胞内钙信号的影响。初步了解PKD2 在小鼠骨样细胞MLO-Y4 响应力学刺激过程 中起的作用。方法：采用二维回转培养骨样细胞MLO-Y4,用RT-PCR和western blotting检测PKD2的表达,用荧光共聚焦显微镜 检测细胞中PKD2 与初级纤毛的定位及细胞内钙离子含量。结果：与对照组相比,在二维回转培养后,骨样细胞MLO-Y4 的PKD2 表达在mRNA和蛋白水平都有明显的下降,PKD2、PKD1(polycystin1,多囊肾病蛋白1)和乙酰化的α-tubulin 共定位,同时二维回 转培养降低了细胞内钙离子含量。结论：在二维回转培养下,PKD2可能通过调节自身表达来改变细胞膜上PKD 通道的数目和开 放情况来影响细胞内钙离子含量,参与骨细胞对细胞外应力的感受过程,其详细机制还有待进一步实验研究。这将对探讨骨细胞 响应力学刺激的具体机制提供重要的理论依据。     

结肠腺瘤息肉蛋白突变对细胞纤毛生长的影响

家族性结肠腺瘤息肉病是由结肠腺瘤息肉蛋白(APC)突变引起的一种常染色体显性遗传病,而其中一些表现突出的肠外症状,例如纤维瘤、骨瘤、大脑畸形、视网膜色素上皮肥大等与纤毛相关疾病有相同的临床症状,暗示APC突变与纤毛之间存在微妙的关系。APC的N端片段(APC-N)是APC中非常保守的一个片段,在多数发生APC突变的个体中都保留有该片段,本文主要研究APC-N的过表达对MDCK细胞纤毛生长的影响。实验结果显示,将质粒pEGFP-C3-APC-N转染到MDCK细胞中,APC-N主要定位于MDCK细胞的细胞质中。免疫荧光染色表明,APC-N的过表达明显抑制MDCK纤毛的生长。这些结果揭示,APC突变可能通过影响细胞纤毛的生长进而导致纤毛相关性疾病。     

稳定表达小鼠CD40L的NIH3T3细胞系的建立及其在B细胞培养和激活中的应用

该研究构建小鼠CD40L真核表达重组质粒pcDNA3.1-mCD40L,通过电转法将重组质粒转至NIH3T3细胞中。利用G418对转染后细胞进行压力筛选,获得稳定转染细胞株。提取稳定转染细胞株RNA,通过RT-PCR法检测Neo基因的mRNA表达情况。分离稳定转染细胞上清,利用ELISA法检测小鼠CD40L蛋白水平的表达情况。RT-PCR结果显示,Neo基因能够在稳定转染细胞中表达,ELISA结果显示,获得的稳定转染细胞株NIH3T3-mCD40L细胞上清中CD40L的表达量高达1.286 ng/mL。进一步活性研究表明,该细胞系能够在体外与IL-2和IL-21共同作用培养B细胞至14天,并刺激B细胞产生特异性抗体。该细胞系的成功构建,为利用体外B细胞分离培养和活化法分离特异性单克隆抗体奠定了良好的基础。     

腺苷酸环化酶3缺失下调小鼠嗅觉受体基因表达北大核心CSCD

主要嗅觉表皮组织(MOE)是哺乳动物感知气味分子的重要器官,气味诱导是嗅觉受体神经元(ORN)活动的起点,嗅觉受体(OR)结合气味分子后通过环腺苷酸(c AMP)信号通路向下游传递信号。腺苷酸环化酶3(AC3)是此通路中的重要分子。为了探讨AC3缺失对小鼠MOE内ORs基因表达的影响,本文以AC3敲除型小鼠(AC3-/-)和野生型小鼠(AC3+/+)为材料,采用荧光定量PCR(qRT-PCR)、荧光原位杂交(FISH)技术分析了部分ORs基因及与其相关因子在MOE中的表达。qRT-PCR表明,3月龄AC3-/-小鼠MOE中嗅觉受体Olfr15、Olfr16、Olfr533、Olfr536、Olfr1507和Olfr642的表达量均显著下降。出生后PND7、PND30和PND90三个不同发育时期的AC3-/-小鼠MOE原位杂交显示,嗅觉受体Olfr15、Olfr536和Olfr1507表达的细胞数目均减少。进一步qRTPCR分析发现,3月龄AC3-/-小鼠嗅觉受体相关因子Rtp1、Rtp2、Reep1、Lhx2、Emx2和Ric-8b的表达也均发生显著下调。由此推测,AC3缺失导致的ORs及其相关因子的表达下调可能是嗅觉行为障碍的原因之一。     

腺苷酸环化酶3缺失下调小鼠嗅觉受体基因表达

主要嗅觉表皮组织（MOE）是哺乳动物感知气味分子的重要器官,气味诱导是嗅觉受体神经元（ORN）活动的起点,嗅觉受体（OR）结合气味分子后通过环腺苷酸（cAMP）信号通路向下游传递信号。腺苷酸环化酶3（AC3）是此通路中的重要分子。为了探讨AC3缺失对小鼠MOE内ORs基因表达的影响,本文以AC3敲除型小鼠(AC3-/-)和野生型小鼠(AC3+/+)为材料,采用荧光定量PCR（qRT-PCR）、荧光原位杂交（FISH）技术分析了部分ORs基因及与其相关因子在MOE中的表达。qRT-PCR表明,3月龄AC3-/-小鼠MOE中嗅觉受体 Olfr15、Olfr16、Olfr533、Olfr536、Olfr1507和Olfr642的表达量均显著下降。出生后PND7、PND30和PND90 三个不同发育时期的AC3-/-小鼠MOE原位杂交显示,嗅觉受体Olfr15、Olfr536和Olfr1507表达的细胞数目均减少。进一步qRT-PCR分析发现,3月龄AC3-/-小鼠嗅觉受体相关因子Rtp1、Rtp2、Reep1、Lhx2、Emx2和Ric-8b的表达也均发生显著下调。由此推测,AC3缺失导致的ORs及其相关因子的表达下调可能是嗅觉行为障碍的原因之一。     

人白细胞抗原G3在稳定转染细胞细胞膜上的表达

人白细胞抗原G(HLA G)是一种在母婴耐受中起主要作用的非经典的HLA Ⅰ类分子 .其中HLA G3结构简单 ,仅具有α1结构域、穿膜区及胞浆区 ,其是否在细胞表面表达尚存在争议 .为了建立HLA G3稳定转染细胞株并确定其在细胞内的定位 ,采用RT PCR法从 9周人胎盘组织中获得了HLA G3的cDNA ,并构建到真核表达载体pcDNA3中 ,将所获得的真核表达质粒pcDNA G3转染至HLA Ⅰ (- )细胞株K5 6 2 ,经G4 18筛选后获得稳定转染的细胞株K5 6 2 G3.利用RT PCR、Western印迹检测方法证明在K5 6 2 G3细胞株中 ,HLA G3在mRNA水平和蛋白水平上均有表达 .进一步利用免疫荧光标记技术 ,证明HLA G3能够在转染细胞细胞膜上表达 .结果表明 ,稳定转染细胞株中HLA G3蛋白能够定位表达在细胞膜     

与小鼠胚胎发育相关新基因0610038D11Rik的研究

目的:初步分析与小鼠胚胎发育相关的新基因0610038D11Rik表达模式及生物学功能.方法:采用RT-PCR,全胚胎原位杂交和Northern Blotting技术对该基因进行表达谱分析;细胞免疫染色对其进行细胞结构定位.结果:全胚胎原位杂交结果显示0610038D11Rik在胚胎E9.5的端脑、间脑、菱脑和听泡处有较强的信号.随着神经管逐渐关闭,胚胎E10.5在背部神经嵴,神经管区也出现表达信号.E11.5时除了在上述部位表达外,心脏部位也检测到较弱的信号.RT-PCR和Northern Blot实验发现该基因在小鼠胚胎发育直至出生后均有持续性分布,并且在发育中后期的脑、心脏、肺、肾、肝脏,肌肉和舌等多种重要脏器广泛表达.细胞定位表明其主要集中在核内和细胞质中.结论:0610038D11Rik基因在小鼠的脑神经系统和多器官表达,提示该新基因可能在这些组织的发育过程中发挥重要的作用.     

纤毛病相关蛋白CEP43和CCDC13在艾美游仆虫中的细胞与亚细胞定位北大核心CSCD

艾美游仆虫(Euplotes amieti)含有几乎所有已知的纤毛病基因,但绝大多数基因及其表达产物的细胞定位和功能未知。为明确中心粒蛋白43(CEP43)和卷曲螺旋域蛋白13(CCDC13)在艾美游仆虫中的细胞以及亚细胞定位,本研究采用免疫荧光和免疫电镜技术对其进行显微与超微结构观察。免疫荧光结果显示,CEP43主要定位于艾美游仆虫的细胞核、腹面纤毛器(口围带、尾棘毛、额腹横棘毛)的基体及其附属微管,CCDC13主要定位于腹面纤毛器杆部和基体以及银线系统,附属微管及大核未见其定位。CEP43与γ-微管蛋白定位相同,CCDC13与γ-微管蛋白仅在腹面定位相同。2种蛋白在免疫电镜下显示与荧光标记定位相同,而且CCDC13在额腹棘毛基部的胶体金数量远多于CEP43。结合已有研究推测,纤毛形成后多余的CEP43受γ-微管蛋白复合体调控且被募集于细胞核,CCDC13参与形成银线系统,但为增加生长期艾美游仆虫的微管再生能力,附属微管结构不需要CCDC13的参与。本结果为进一步研究上述蛋白在腹毛类纤毛虫中调节和维持皮层微管类细胞骨架的装配和稳定性中的作用和机制提供资料。     

十字花科黑腐病菌III型效应物XopXccR1植物亚细胞定位

[目的] 植物病原细菌通过III型分泌系统（type III secretion system,T3SS）将III型效应物（type III secreted effectors,T3SEs）分泌转运到宿主细胞的不同位点上,进而行使不同的致病功能。本研究旨在确定Xcc 8004 III型效应物中分子量最大的蛋白XopXccR1在植物中的亚细胞定位。[方法] 利用生物信息学方法分析XopXccR1的跨膜信息。通过同源重组方法将XopXccR1全长、N端（1–1220 aa）和C端（1221–2030 aa）分别克隆到植物表达载体pCAMBIA-2300-35S：：EGFP上,利用根癌农杆菌介导的瞬时表达浸染本生烟,通过激光共聚焦显微镜观察亚细胞定位结果。[结果] XopXccR1全长和N端定位在本生烟细胞膜上,而C端定位在细胞质中。[结论] XopXccR1的N端与C端可能分别存在定位信号,N端信号主导全长蛋白的最终定位。     

STAT3基因沉默降低小鼠乳腺癌细胞的体外迁移能力

信号转导子与转录活化子3(STAT3)是一个具有信号转导和转录调控双重功能的转录因子,有文献报道STAT3在乳腺癌中的表达显著升高,并能促进乳腺癌的转移。为了深入探索STAT3在肿瘤发生发展中的作用和影响乳腺癌转移的分子机制,采用RNA干扰技术在小鼠乳腺癌细胞株4T1中沉默STAT3的表达。MTT实验结果显示STAT3沉默对4T1细胞的增殖能力没有影响;细胞迁移实验结果表明STAT3表达被沉默后4T1细胞的迁移能力明显被抑制;定量PCR结果显示,STAT3基因沉默后4T1细胞中VEGF和IL-6的mRNA水平下降,E-cadherin表达上升,mosin表达下降;信号通路检测显示STAT3基因表达沉默后MAPK的活化明显降低。研究表明STAT3在小鼠乳腺癌细胞的迁移过程中发挥重要作用,为以STAT3基因为靶向的治疗提供了一定的实验依据。     

人IL17-RD胞外区真核表达及其单克隆抗体的制备

为了进一步研究白介素17受体D (IL-17RD) 在IL-17信号的调节作用,探索是否可以通过单克隆抗体阻断IL-17RD介导的IL-17信号通路而缓解自身免疫疾病,利用昆虫表达载体从Sf9细胞中表达纯化人IL-17RD-ECD蛋白,免疫Balb/C小鼠30 d,取小鼠脾脏细胞并与小鼠骨髓瘤细胞SP2/0进行融合,应用有限稀释法进行筛选,经过克隆化后筛选到一株能稳定分泌抗IL-17RD-ECD的杂交瘤细胞株1F8。经过初步鉴定,该细胞株分泌的抗体类型为IgG1+kappa类,经过Western blot     

初级纤毛的研究进展

初级纤毛是以中心体作为基体并突出于细胞膜表面的一种特化的细胞结构,存在于绝大多数休眠期以及已分化的哺乳动物细胞,介导多种细胞信号通路的转导,因此初级纤毛功能的异常会导致一系列人类疾病。该文主要总结了初级纤毛的结构、起始生长与解聚过程及中心体/纤毛蛋白降解途径等方面的最新研究进展,讨论了初级纤毛异常与纤毛疾病的关系,为纤毛疾病的诊断与治疗提供了参考。     

Adam10基因在成年小鼠中枢神经系统的表达模式研究

目的研究adam10基因在成年小鼠中枢神经系统表达的脑区分布特点以及细胞类型。方法构建小鼠源性adam10 cRNA探针,通过原位杂交技术,观察adam10 mRNA在成年小鼠中枢神经系统分布特点,并在原位杂交后进行免疫组织化学染色,把adam10原位杂交信号和神经元、星形胶质细胞特异性细胞标记物进行双标,观察adam10基因表达的细胞类型。结果 Adam10基因在成年小鼠大脑皮层、海马、丘脑和小脑中表达,原位杂交后进行免疫组织化学染色结果显示adam10原位杂交阳性信号主要和神经元标记物NeuN共标,而和星形胶质细胞标记物GFAP不共标。结论本研究证实了在成年小鼠中枢神经系统中adam10基因在大脑皮层、海马、丘脑和小脑中都有表达;并且首次明确了大脑中ad-am10基因主要在神经元中表达,在星形胶质细胞中不表达,小脑中主要在小脑颗粒细胞和蒲肯野细胞中表达。