小鼠早期胚胎发育过程中细胞凋亡及凋亡基因表达的检测

小鼠早期胚胎发育过程中凋亡现象大量存在,细胞凋亡与凋亡基因表达有关。应用彗星电泳法检测小鼠早期胚胎凋亡情况;应用巢式RT-PCR、免疫组化的方法检测了Bcl-2家族成员(Bax、Bcl-2、Bak、Bcl-xl)的表达变化情况。结果显示:随着胚胎细胞数目的增加,凋亡比率逐渐增大;Bax表达量在整个过程中基本不变,Bcl-2表达量逐渐上调,Bak、Bcl-xl的表达量逐渐降低。对小鼠早期胚胎发育过程中的基因表达研究对于揭示早期胚胎发育的机制有重大的意义。     

胚胎及生后不同发育时期大鼠睾丸生殖细胞的凋亡

目的 探索雄性生殖细胞在发育过程中凋亡的特征和规律。方法 利用改进的石蜡切片原位末端标记法（TUNEL法）观察SD大鼠睾丸生殖细胞,对胚胎及生后不同阶段生殖细胞凋亡进行研究。结果 胚胎第13.5天原始生殖细胞即有较高的凋亡率,胚胎第19.5天到出生后第1天,未检测到凋亡生殖细胞,出生后第7天精原细胞分裂增生,伴有较高的凋亡率,与其他各年龄组有显著性差异。出生后第14天精母细胞凋亡率最高,与其他日龄组有显著性差异。结论 SD大鼠雄性生殖细胞发生,发育,成熟过程中都存在凋亡,主要发生在处于细胞增殖过程中的原始生殖细胞,精原细胞和初级精母细胞。     

细胞凋亡相关抗原BCL-2／BAX在小鼠发育肾的表达

细胞凋亡相关基因BCL-2／BAX是小鼠肾单位发生中调控细胞凋亡活动的相互协调基因。本实验通过检测BCD2／BAX基因的相应抗原在整个。肾发生发育中的表达,探索肾小管节段性发生发育的规律,实验拟首先三维重建肾不同发生发育时间点的发生发育肾单位。建立三维肾单位需要制作树脂包埋的连续半薄切片,而BCL-2和BAX不能用传统的免疫组织化学反应在树脂812包埋的切片上表达的。     

人β-簇珠蛋白基因LCR调控元件中HS3与反式调控因子相互作用的研究

人β-簇珠蛋白基因LCR调控元件位于ε-珠蛋白基因5’上游20Kb内,由四个DNase-Ⅰ超敏感点(HS1-HS4)组成。已有转基因实验表明,HS3可能与发育早期的胚胎型ε-珠蛋白基因表达调控相关。基因调控是通过调控元件与调控因子的相互作用而完成的。为了揭示HS3的调控作用,我们选用了发育不同时期的小鼠胚胎造血组织作为材料,用凝胶电泳阻抑法,分析了调控因子与HS3的结合。我们的实验结果表明,怀孕13天和18天的小鼠胚胎造血组织的核蛋白因子与HS3的结合模式完全不同;同时我们用Southwestern Blot的方法进一步证明了这种差异性的存在。现已知HS3中有GA-TA和CACCC两类转录因子结合的motif,采用竞争实验分析,发现CACCC motif对结合区带没有竞争作用,而GATA有竞争作用;另外还存在没有被竞争的条带,我们推测它们可能是一类新的、发育时期专一性的核蛋白因子。Western Blot的实验结果表明,在基因调控过程中起到重要作用的红系转录因子GATA家族中的GATA-1和GATA-2的表达也具有时期专一性:即怀孕13天的小鼠造血组织中表达GATA-2,不表达GATA-1;而怀孕18天的小鼠造血组织中则表达GATA-1,不表达GA-TA-2。因此,我们推测,HS3很可能参与时期专一性的基因表达调控,其中时期专一性的蛋白因子可能起到了重要作用。     

Gm2052基因在小鼠胚胎发育中表达的初步研究

目的:研究预测的编码蛋白基因Gm2052在小鼠胚胎发育阶段的表达模式,为进一步了解该基因的功能奠定基础。方法:通过全胚胎原位杂交技术、组织切片原位杂交技术及半定量RT-PCR方法,对预测的Gm2052基因在小鼠胚胎发育中后期及在新生小鼠中的表达情况进行初步分析。结果:全胚胎原位杂交显示,在E10.5小鼠胚胎中,Gm2052仅在脑中表达;当小鼠胚胎发育至E13.5时,Gm2052在脑、舌、肺、肝脏、胰腺等组织中均有表达。半定量RT-PCR结果显示,在小鼠胚胎中后期(E15.5和E18.5)及新生小鼠(出生后第9 d)中,Gm2052呈动态表达模式。结论:预测基因Gm2052与小鼠脑的发育密切相关,并可能参与小鼠肺、肝脏及胰腺等主要脏器胚期的发育。     

小鼠植入前胚胎及几种组织中IFRG15的差异表达研究

为进一步研究干扰素α应答基因IFRG15（Interferon responsive gene 15）在小鼠整个发育过程中的表达规律,从植入前胚胎及2、5、16周龄的雌、雄昆明小白鼠心、肝、脾、肺、肾、肌肉、卵巢或睾丸等组织中提取总RNA,以HPRT1（Hypoxanthine phosphoribosyltransferase 1）为内参基因,利用RT-PCR的方法进行目的片段的扩增及差异性分析。结果表明,IFRG15在植入前胚胎8-细胞期,桑葚胚期开始显著高表达于受精卵、2-细胞期、4-细胞期（p〈0.05）,在囊胚期表达量达到最高,且显著高于其他各期（p〈0.05）;在雌雄小鼠几个组织体外发育过程中均检测到表达,但表达量有所不同,在雄性小鼠各组织中的表达无显著规律性差异;在5周龄雌性小鼠组织中达到最高（p〈0.05）,卵巢组织尤为明显,推测该基因对卵巢的成熟有重要的促进作用;本实验成功获得IFRG15在小鼠植入前各期胚胎及体外发育过程中的表达模式,为进一步探究该基因在小鼠克隆胚发育过程中的作用奠定基础。     

蛋白激酶H11基因在小鼠子宫中的表达及其性激素调节

为研究蛋白激酶H11基因在生殖系统中的作用,我们采用半定量RT-PCR和原位杂交方法,研究了蛋白激酶H11基因在小鼠中的组织特异性表达,在妊娠初始期胚胎植入位点、妊娠期子宫和胎盘以及正常动情周期子宫中的表达及其受性激素的调节。结果发现:蛋白激酶H11基因在小鼠多种组织中都有表达,在卵巢及子宫等一些生殖相关的组织中表达水平较高;妊娠初始期,蛋白激酶H11基因在小鼠子宫内膜植入位点处有明显的高表达,其mRNA定位于腔上皮细胞和基质细胞中。在动情周期中,蛋白激酶H11基因在动情前期子宫中表达水平较低;卵巢切除模型显示雌激素和孕激素均可显著上调蛋白激酶H11基因的表达。以上结果提示蛋白激酶H11可能参与了胚胎植入过程中腔上皮细胞凋亡和基质细胞增殖与蜕膜化以及动情周期小鼠子宫内膜细胞的功能调节[动物学报51(3):462-468,2005]。     

LIM蛋白KyoT在小鼠胚胎发育中的表达

LIM结构域蛋白KyoT可与转录因子RBP-J相互作用而修饰Notch信号途径.以往发现KyoT在成年小鼠肺脏、肾脏和睾丸中有特异性表达,为进一步明确KyoT在小鼠胚胎阶段的表达,故分析了KyoT在小鼠不同胚胎阶段的表达水平变化和胚胎17天时各组织的表达分布.采用RNA印迹发现KyoT在小鼠胚胎的各阶段均表达,而且胚胎17天时表达水平最高.进一步RNA印迹和免疫组织化学检测发现,KyoT mRNA和蛋白质在胚胎17天小鼠的肺、肾以及肌肉中均有高水平的表达.上述结果提示,KyoT在小鼠胚胎发育过程中有特异性表达,且在胚胎17天时KyoT表达器官分布与成年小鼠相似,特异性定位于肺、肾和肌肉等脏器.     

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.     

小鼠生精细胞增殖与凋亡的年龄变化

为研究雄性小鼠睾丸在发生,发育过程生精细胞增殖与凋亡的年龄变化,本研究采用了免疫细胞化学,凋亡细胞原位检测,电镜及体视学图象分析等方法,对胚胎15天到生后10月后发育阶段生精细胞的超微结构,PCNA表达,凋亡情况进行了较深入地研究,结果：（1）精原细胞PCNA反应在胚胎15天为阳性,从胚胎18天到生后5天,降为弱阳性,而阳性的精原细胞在生后7天重新出现,一直到生后6月,仍可见部分精原细胞呈阳性反应;（2）生后3天,可见凋亡的精原细胞染色质浓缩,核膜出现明显的核周隙,核碎裂,凋亡细胞数从生后1天到生后第3周有增加的趋势,于生后第3周出现峰值,之后降低,之后降低,结论：（1）PCNA阳性细胞而密度到生后第2周出现峰值,而凋亡细胞数于生后3周出现峰值,生精细胞凋亡的高峰要滞后其增殖峰1周左右,而且与其所处生精周期的特定阶段有关;（2）精原细胞在胚胎发育过程中向曲细精管周边迁移,其排列由无序到有序;（3）在生后各发育 ,精原细胞始终保持DNA复制的能力。     

Baculovirus-mediated Expression of p35 Confers Resistance to Apoptosis in Human Embryo Kidney 293 cells

Baculovirus has many advantages as vectors for gene transfer.We demonstrated that recombinant baculovirus vectors expressing p35(Ac-CMV-p35) and eGFP(Ac-CMV-GFP) could be transduced into human kidney 293 cells efficiently.The level of transgene expression was viral dose dependent and high-level expression of the target gene could be achieved under the heterogonous promoter.MTT assay suggested that both Ac-CMV-p35 and Ac-CMV-GFP did not have cytotoxic effect on human embryo kidney 293 cells.Cell growth curve showed the Ac-CMV-p35 and Ac-CMV-GFP transduced and non-transduced cells had similar proliferation rate,so baculovirus-mediated p35 expression had no adverse effect on cell proliferation.In addition,baculovirus-mediated p35 gene expression protected human embryo kidney 293 cells against apoptosis induced by various apoptosis inducers such as Actinomycin D,UV or serum-free media.These results suggested that the baculovirus vector mediated p35 gene expression was functional and it could be widely used in molecular research and even gene therapy.     

EB病毒潜伏膜蛋白1通过Survivin介导细胞增殖和抑制细胞凋亡

利用间接免疫荧光、基因转染、抗体剔除 (Ab knock out)、细胞平板集落形成、流式细胞术以及半胱氨酸天冬酰胺酶 (caspase3)活性检测等方法 ,从survivin核移位、Rb磷酸化、细胞周期演进、细胞克隆形成和细胞凋亡等方面 ,探讨EB病毒潜伏膜蛋白 1(LMP1)调控细胞增殖和细胞凋亡双重效应的分子机制 .结果发现 ,LMP1表达介导survivin核移位 ,促进细胞Rb磷酸化增加 ,S期细胞数显著增加 ;LMP1通过survivin促进细胞克隆形成 .用Ab knock out阻断survivin核移位和survivin反义核酸抑制survivin表达时 ,Rb磷酸化水平降低 ,S期细胞减少 ,抑制LMP1介导的细胞增殖 ,活化细胞caspase 3,诱导细胞凋亡 .结果提示 ,EB病毒LMP1通过survivin促进细胞增殖和抑制细胞凋亡     

腺病毒E4启动子结合蛋白-4(E4BP4)基因在小鼠胚胎着床期间子宫组织中的表达

腺病毒E4启动子结合蛋白-4(E4BP4)是哺乳动物细胞核内的一种碱性亮氨酸拉链(bZIP)型转录因子,参与调控细胞的存活和增殖。前期研究表明,它在孕第5天的小鼠着床位点有明显的高表达。本文分别应用Northem blot、in situ杂交、Western blot和免疫组织化学技术,对E4BP4基因在小鼠妊娠初始期子宫、着床期胚胎着床位点和非着床位点的表达情况进行了研究。观察发现：在小鼠妊娠初始期,E4BP4基因在子宫组织中的表达逐步上调;至胚胎着床期间,其在胚胎着床位点的表达水平进一步提高,并明显高于非着床位点;该基因的表达不依赖于胚胎,人工蜕膜化可诱导其表达：E4BP4 mRNA和E4BP4蛋白分子都主要分布于子宫腔周围的基质细胞和蜕膜细胞。上述结果提示E4BP4基因可能通过促进着床位点基质细胞的增殖和抑制蜕膜细胞的凋亡而参与胚胎着床过程的调控。     

Baculovirus-mediated expression of p35 confers resistance to apoptosis in human embryo kidney 293 cells

Baculovirus has many advantages as vectors for gene transfer. We demonstrated that recombinant baculovirus vectors expressing p35 (Ac-CMV-p35) and eGFP (Ac-CMV-GFP) could be transduced into human kidney 293 cells efficiently. The level of transgene expression was viral dose dependent and high-level expression of the target gene could be achieved under the heterogonous promoter. MTT assay suggested that both Ac-CMV-p35 and Ac-CMV-GFP did not have cytotoxic effect on human embryo kidney 293 cells. Cell growth curve showed the Ac-CMV-p35 and Ac-CMV-GFP transduced and non-transduced cells had similar proliferation rate, so baculovirus-mediated p35 expression had no adverse effect on cell proliferation. In addition, baculovirus-mediated p35 gene expression protected human embryo kidney 293 cells against apoptosis induced by various apoptosis inducers such as Actinomycin D, UV or serum-free media. These results suggested that the baculovirus vector mediated p35 gene expression was functional and it could be widely used in molecular research and even gene therapy. Foundation items: National Nature Science Foundations of China (30325002, 30670077) and Innovative Foundations Wuhan Institute of Virology, CAS (020208)     

骨髓间充质干细胞和部分肿瘤细胞中Nucleostemin基因的表达

以分离的人胚胎和大鼠骨髓间充质干细胞 (MSCs) ,6种肿瘤细胞株 ,裸鼠肿瘤和转移瘤组织为实验材料 ,以大鼠心肌组织和人胎盘组织为对照 ,探讨nucleostemin基因的表达情况 .RT PCR结果显示 ,nucleostemin基因在MSCs、肿瘤细胞和肿瘤组织中均有不同程度的表达 ,而大鼠心肌和人胎盘组织中无表达 .DNA测序结果证明 ,扩增的PCR产物与GenBank提供的DNA序列完全同源 .SCID裸鼠肿瘤动物模型定量PCR结果证实 ,nucleostemin的mRNA在裸鼠肿瘤组织和转移瘤组织中表达较高 .研究结果表明 ,在细胞中nucleostemin基因不同水平的表达可能与MSCs、肿瘤细胞的增殖和肿瘤的发生、发展与转移有关 .     

Regulation of gene expression in preimplantation mouse embryos: effects of the zygotic clock and the first mitosis on promoter and enhancer activities

Previous studies have reported that promoters requiring enhancers for full activity in mammalian somatic cells also require enhancers when injected into mouse two-cell embryos, whereas the same promoters can be expressed just as efficiently in the absence of an enhancer when injected into arrested one-cell embryos. Experiments were designed to determine whether this phenomenon reflected normal developmental changes at the beginning of mammalian development, or simply differences in the physiological states of these cells under the experimental conditions employed. The activity of three different promoters that function in a wide variety of mammalian cells was measured both in embryos whose morphological development was arrested and in embryos that continued development in vitro. Expression of the injected gene was related to the onset of zygotic gene expression ("zygotic clock"), the phase of the cell proliferation cycle, the use of aphidicolin to arrest cell proliferation, and formation of two-cell embryos in vitro and in vivo. The results demonstrated that promoter activity was tightly linked to zygotic gene expression, while the need for enhancers to stimulate promoter activity depended only on formation of a two-cell embryo. These results further support the hypothesis that the first mitosis induces a general repression of promoters prior to initiation of zygotic gene expression that is relieved specifically by enhancers.