黄芪多糖对C3H10T1/2细胞棕色脂肪分化中长链非编码RNA表达谱的影响

本试验旨在探究黄芪多糖(APS)对小鼠间充质干细胞C3H10T1/2细胞棕色脂肪化过程中长链非编码RNA(lncRNA)表达谱的影响。试验以C3H10T1/2细胞为研究对象,在成脂诱导分化培养液中添加0.4 g/L的APS,以诱导分化1.5 d的细胞构建文库后测序,筛选差异m RNAs和差异lncRNAs,并对差异m RNAs和差异lncRNAs的顺式及共表达作用预测的靶基因进行了功能分析。通过荧光定量PCR随机分析了3个lncRNAs和3个m RNAs的表达水平,验证了测序结果的准确性。研究结果表明,本次测序共得到13 450个lncRNAs和57 776个m RNAs。通过对其表达量、长度、外显子个数和成对重复性检验分析证明了测序数据的可靠性较好。筛选共得到153个差异表达的lncRNAs和1 238个差异表达的m RNAs。结果表明,差异m RNAs主要基因本体(GO)注释富集在53个功能分类中,京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析富集在343条通路中。差异lncRNAs顺式及共表达作用预测的靶基因GO注释分别富集在34和33个功能分类中,在分子功能中条目一致。KEGG分析显示,多个基因富集在脂肪代谢和脂肪分化的信号通路中,尤其在胰高血糖素及cAMP信号通路中富集显著。综上表明,APS导致了C3H10T1/2细胞成脂分化中lncRNA表达谱的变化。本研究结果可为进一步解析APS对干细胞的分化调节提供科学依据。     

急性髓系白血病mRNA与非编码RNA差异表达谱及CeRNA调控网络分析

利用GEO数据库(gene expression omnibus database)通过生物信息学分析方法探讨急性髓系白血病(acute myelogenous leukemia,AML)的发病机制。检索GEO数据库中AML相关芯片数据集GSE142698、GSE142699和GSE96535。利用GEO2R分析得到差异mRNAs、miRNAs以及差异lncRNAs。利用在线生物信息学分析工具DAVID对差异mRNAs进行GO富集分析和KEGG通路分析。利用miRWalk数据库预测AML相关miRNAs的靶向mRNAs,利用Spongescan数据库预测AML相关miRNAs的靶向lncRNAs,构建lncRNA-miRNA-mRNA竞争性内源RNA （competing endogenous RNA,ceRNA）调控网络。共筛选出29个显著差异mRNAs、70个显著差异miRNAs和20 005个显著差异lncRNAs。GO富集分析和KEGG通路分析显示,差异表达基因主要涉及蛋白磷酸化、细胞分裂、细胞增殖的负调控、基因表达的正向调节、周期蛋白依赖的丝氨酸/苏氨酸激酶活性的调节等生物过程以及细胞周期、细胞衰老、癌症通路、PI3K-Akt通路等信号通路。将miRWalk数据库预测的靶向mRNAs与差异mRNAs取交集,Spongescan数据库预测的靶向lncRNAs与差异lncRNAs取交集,分别确定了25个mRNAs、6个lncRNAs参与AML相关ceRNA调控网络的构建。结果表明,lncRNAs可能作为关键的ceRNA,通过调控miRNA和相关靶基因参与AML的发生与发展,研究结果为AML诊断和治疗的分子生物学研究提供了新的依据。     

阿霉素诱导下的肝癌细胞HepG2中微小RNA差异表达分析

旨在研究阿霉素诱导引起的DNA损伤压力下,肝癌细胞Hep G2中参与DNA损伤应答的mi RNA,并分析这些mi RNA靶基因参与肝癌DNA损伤应答相关的生物学进程与通路。通过小RNA测序检测阿霉素处理肝癌细胞Hep G2前后mi RNA的差异表达情况,使用GO与KEGG通路富集方法对差异表达mi RNA靶基因进行功能富集分析。结果显示,共检测出显著表达差异mi RNA 68个,其中上调13个,下调55个。mi RNA靶基因的功能分析结果显示,53条mi RNAs靶基因显著富集于调控细胞增殖、细胞凋亡、细胞迁移和细胞周期等与DNA损伤应答以及肿瘤相关的生物进程和信号通路,包括p53信号通路、癌症通路、Wnt信号通路和MAPK信号通路等。研究表明,在阿霉素诱导下,Hep G2中的差异表达mi RNAs与DNA损伤相关的肿瘤生物学进程以及信号通路显著相关,预示这些mi RNAs在阿霉素引发的肝细胞癌DNA损伤应答中起着重要的作用。     

MEK/ERK信号通路与脑缺血再灌注损伤

在脑缺血病灶中,中心区神经元坏死为主,周围以缺血半暗带凋亡为主,抑制半暗带细胞的凋亡,可以减少细胞的死亡和脑梗死的面积,因此改善半暗带是治疗脑卒中的关键环节.目前发现MAPK分布于整个中枢神经系统中,MEK/ERK信号通路参与细胞生长、发育、细胞抗凋亡等过程,在脑缺血再灌注损伤过程中有MEK/ERK信号通路的参与,MEK/ERK通路通过影响Bcl-2家族成员的活化和表达调控内源性凋亡途径,ERK通过对细胞周期的调控,抑制胶质细胞大量活化和过度增殖,减少了有害因子并改善局部微循环,从而减少神经元的凋亡.可能为脑血管的防治开辟一条新的途径.本文就MEK/ERK信号通路的结构特点与脑缺血再灌注损伤相关作用机制作一综述.     

TNF-α与G-CSF在脑缺血-再灌注损伤中的研究

再灌注损伤是由多种原因引起的复杂的病理生理过程,而级联的炎症反应是导致脑细胞损伤的重要病理环节。脑缺血再灌注后,浸润的炎性细胞产生的大量炎性介质,在再灌注损伤中占有重要地位。肿瘤坏死因子α(TNF-α)是一种具有广泛生物学功能的细胞因子,参与机体免疫应答和炎症反应TNF-α是细胞间粘附分子-1(ICAM-1)表达的强诱导剂,抑制细胞粘附分子(ICAM-1)表达可显著减低再灌注时白细胞粘附活化,减少损伤脑面积起保护作用。粒细胞集落刺激因子(G-CSF)能通过STAT途径减少缺血区肿瘤坏死因子-α等的释放,引起人们对其在脑缺血-再灌注损伤中的作用的极大关注。     

神经调节素对大鼠脑缺血再灌注损伤后炎症反应的抑制作用和机制研究

目的：研究神经调节素及基质金属蛋白酶-9对于小鼠大脑缺血再灌注损伤后炎症反应的抑制作用和机制。方法：选取100只成年雄性大鼠,随机分成对照和治疗组。采用线栓方法由颈内到颈外进行插线处理,造成大脑中动脉处于闭塞状态的再灌注动物模型。治疗组颈动脉进行注射少量NRG-1β干预性治疗,通过氯化三苯基四氮唑（TTC）检查脑梗塞范围,细胞凋亡采用原住脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导缺口末端进行标记,采用免疫组织化学、免疫荧光双标记法及免疫印迹法观察脑组织基质金属蛋白酶-9（MMP-9）表达。结果：脑缺血再灌注损伤后,随时间延长及缺氧,对照组大鼠大脑皮质和纹状体区脑组织细胞凋亡,并且胶质细胞MMP-9蛋白表达逐渐增加。治疗组大鼠经注射NRG-1β干预性治疗后,缺血脑组织梗死范围及其细胞凋亡数量相对呈明显下降趋势。胶质细胞MMP-9表达呈降低趋势。结论：大鼠脑缺血再灌注损伤后体内NRG-1β抑制胶质细胞MMP-9的表达,控制缺血脑组织梗死的范围并抑制正常细胞的凋亡,发挥了重要的抗炎作用,可作为对于大脑缺血再灌注损伤的研究新靶点。     

甘草查尔酮A对局灶性脑缺血再灌注小鼠Nrf2/HO-1信号通路和神经炎症反应的影响

目的:探讨甘草查尔酮A对局灶性脑缺血再灌注小鼠Nrf2/HO-1信号通路和神经炎症反应的影响。方法:体重23~25 g的雄性C57BL/6小鼠总计96只,随机分为4组(n=24):假手术对照组(Sham组)、脑缺血再灌注组(MCAO组)、溶剂组(Vehicle组)、甘草查尔酮A组(LA组)。采用大脑中动脉栓塞(MCAO)模型致大鼠脑缺血损伤。72 h后行神经功能学评分,2,3,5-三苯基氯化铵(TTC)染色检测脑梗死体积,Western blot法检测脑Nrf2、HO-1、TNF-α、IL-6蛋白表达水平,TUNEL染色法检测凋亡细胞数。结果:与Sham组比较,MCAO组和Vehicle组小鼠神经功能评分明显降低(P0.05),脑梗死体积显著增加(P0.05),而核蛋白Nrf2和胞浆蛋白HO-1蛋白表达水平较低(P0.05),炎症因子IL-6和TNF-α表达水平明显增加(P0.05),脑实质炎性细胞浸润显著增多(P0.05);与MCAO组和Vehicle组比较,LA组小鼠神经功能评分明显增加(P0.05),脑梗死体积显著减少(P0.05),而核蛋白Nrf2和胞浆蛋白HO-1蛋白表达水平更高(P0.05),炎症因子IL-6和TNF-α表达水平明显减少(P0.05),脑实质炎性细胞浸润明显减少(P0.05)。结论:甘草查尔酮A可缓解脑缺血再灌注损伤后出现的神经炎症反应及细胞凋亡,进而减轻神经功能障碍和脑梗死体积,其机制可能与激活Nrf2/HO-1信号通路相关。     

长链非编码RNA在肺癌中的研究进展

长链非编码RNAs(long noncoding RNAs,lncRNAs)是一种长度大于200 nt,无编码蛋白质功能的RNA分子。lncRNAs在转录和转录后不同层面调控基因的表达,进而参与细胞的生长、分化和凋亡等生命过程。近年来的研究显示,异常表达的lnc RNAs与肺癌的发生发展密切相关,有望成为肺癌诊断中有效的生物标志物。因此,对lncRNAs的深入研究有助于阐明肺癌发生发展的分子机制,为肺癌的诊断和治疗提供新靶点。     

神经元-小胶质细胞EphA4/ephrin通路调控小胶质细胞介导的缺血后炎性损伤

目的观察神经元-小胶质细胞间EphA4/ephrin信号通路在脑缺血后的炎性损伤中的作用及机制。方法建立神经元-小胶质细胞混合培养体系和糖氧剥夺再复氧(oxygen-glucose deprivation and reperfusion, OGD/R)模型,使用预聚集化的EphA4-Fc激动小胶质细胞ephrin配体,检测OGD/R后的细胞凋亡、小胶质细胞增殖和亚型极化以及小胶质细胞功能改变。结果 EphA4受体高表达于原代神经元,与对照组相比,预聚集化EphA4-Fc干预加重OGD/R导致的细胞凋亡,促进小胶质细胞增殖以及向M1型(促炎型)极化(炎症表型)。结论神经元-小胶质细胞间EphA4/ephrin信号通路通过调控小胶质细胞亚型极化参与脑缺血后的炎性损伤的过程。     

microRNA155在动脉粥样硬化发生过程中的网络调控机制

动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)是一种慢性进行性的血管炎症性疾病,其发病机制主要包括内皮细胞损伤,脂质浸润及炎症介质分泌等。microRNA155(miR-155)是参与AS炎性调控、免疫和自噬信号等通路的微小非编码RNA。系统性研究miR-155及其靶基因的网络调控机制,能全面理解miR-155在AS中的作用,促进其在临床诊断中的应用开发。利用miRNA靶基因预测数据库miRDB、miRmap和Starbase获取miR-155的靶基因集。R语言分析基因表达综合数据库(gene expression omnibus,GEO)共享平台动脉粥样硬化斑块差异表达基因(GSE24702),筛选出18 076个差异表达基因。利用基因集富集分析(gene set enrichment analysis,GSEA)分析,观察这些差异表达基因共同富集在IL6-JAK-STAT3信号通路、炎症反应和TNFα等炎症信号通路。与miR-155靶基因交叉匹配得到371个交集mRNA,其中159个在动脉粥样硬化斑块中上调,212个在动脉粥样硬化斑块中下调。基因本体(gene ontology,GO)及基因组数据库(kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)分析研究基因功能,GO富集分析371个差异基因主要富集炎症和凋亡信号通路的负调控等功能,KEGG分析371个差异基因主要富集TGFβ等炎症信号通路。蛋白相互作用网络(protein-protein interaction networks,PPI)分析获得关键节点基因是ARRB2、FBXO11、SOCS1、FBXO22、FBXO30、KRAS、RNF19A、TRIM32、HERC4、PJA1、RCHY1和DET1。本研究表明,miR-155主要通过调控炎症反应等相关信号通路影响斑块细胞炎症、自噬及凋亡等功能,进而影响动脉粥样硬化的各个进程。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism