天然免疫系统新成员Akirin的研究进展

天然免疫系统是多细胞动物抵御细菌感染的第一道防线。Akirin是新近发现于果蝇中的天然免疫系统新成员,它在果蝇免疫缺陷(Imd)通路中发挥重要作用。Akirin同源基因广泛存在于从低等多细胞生物到高等脊椎动物中,进化上高度保守。已有的研究表明:Akirin在果蝇Imd通路和脊椎动物TLR通路下游,与NF-κB家族转录因子形成复合物,参与调控免疫相关靶基因的转录,是天然免疫调控机制中不可或缺的转录因子,其过表达或缺失直接影响动物对细菌的防御能力。近年来,Akirin在相关信号通路中的功能研究取得重大进展。该文对Akirin的结构、参与天然免疫的分子调控机制以及基因进化等方面进行综述。     

IκB激酶研究进展

NFκB是一类具有重要生理功能的转录因子,能调节许多细胞基因的表达,在细胞的生理活动中具有重要作用。在静息细胞中,NFκB以无活性的形式存在于胞质中。受信号刺激后,NFκB被激活。IκB激酶在NFκB激活中起着重要作用。介绍了IκB激酶的组成、活性调控及生理功能 。     

骨骼肌基因靶向转移研究进展

近年来,骨骼肌靶向基因转移主要有两条途径;一是间接体外基因修饰成肌细胞后将植入骨骼肌组织;二是直接体内骨骼肌内注射,原位转染成熟的非分裂肌细胞。间接体外实验周期长,临床适用性较差,但易获得较高水平和较长期的外源性基因的体内表达;直接体内法直接简便,接近临床应用的实际情况,本文对两条途径进行的基因免疫,基因治疗及外源性基因在骨骼肌中表达的调控有关进展进行了一综述。     

鸡Myostatin基因单核苷酸多态性的群体遗传学分析

肌肉生长抑制素是控制骨骼肌生长发育的重要细胞因子,采用PCR－SSCP和测序的方法发现了5个位于Myostatin基因5′－和3′－调控区的单核苷酸多态性位点,对北京油鸡、白耳鸡、石歧杂、矮小黄鸡、小型黄鸡、惠阳胡须鸡、隐性白羽鸡、海兰、AA鸡等不同鸡种的该单核苷酸多态性分析结果表明：Myostatin基因的5′调控区引物P60／P61扩增片段多态性是由3个核苷酸的改变而产生的[分别是G→A（304位）、A→G（322位）、G→（344位）],引物P93／P94扩增片段的多态性是由G→A（167位）突变造成的,引物P117。P118PC扩增片段多态性是由T→C（177位）造成的。3′调控我引物P80／P81扩增片段多态性是由第7263位A突变为T造成的,引物P76／P77扩增片段多态性是由A→G（6935位）造成的。不同鸡种群体遗传学分析表明,5′－调控区引物60／P61扩增片段多态性片段多态性是由A→G（6935位）造成的。不同鸡种群体遗传学分析表明,5′－调控区引物P60／P61扩增片段多态性位点在北京油鸡的基因型频率分布与其他的品种有很大的差异,其BB型频率为0．700,AA基因型频率仅为0．033,而其他鸡种中以A基因优势;对于引物P93／P94,品种间的基因型频率差异极显著（P＜0．01）,北京油鸡和AA鸡的EE型频率鸡种中以A基因占优势;对于引物P93／P94,品种间的基因型频率差异极显著（P＜0．01）,北京油鸡和AA鸡的EE型频率低于其他品种,白耳鸡和海兰蛋鸡以EE型为主,其频率高于其他品种;3′－调控区引物P80／P81多态怀位点在9个鸡种中都是等位基因C占优势。引物P76／P77,总体上MM型的频率较低,杂合子MN型的频率较高。     

抑制LRP16基因的表达显著下调TNF-α介导的NF-κB转录活性

LRP16是1个雌激素(E2)通过其受体α(ERα)诱导表达的靶基因.研究表 明,LRP16可以作为多种核受体（包括AR、ERα）的转录共激活因子.采用荧光素酶报 告检测显示,抑制LRP16基因表达显著削弱了TNF-α(10 ng/mL)介导的NF-κB转录活性;采用免疫荧光和Western印迹法研究抑制LRP16对NF-κB/p65亚基核转位的影响,结果显示,抑制LRP16表达并不能参与影响p65亚基核转位．上述结果提示,LRP16可能以核激活因子角色参与了NF-κB介导的信号途径．RT-PCR实验检测抑制LRP16基因表达对TNF-α诱导NF-κB靶基因调控作用,检测的靶基因包括IκB、A20、IL-8、 FLIP、XIAP.结果表明,在这些靶基因中只有XIAP、cIAP2产生了明显的下调趋势. 因此,LRP16是NF-κB的1个共激活因子,通过调控NF-κB与靶基因的结合能力,从而增强了NF-κB的转录活性.     

基因免疫研究进展

基因免疫的研究已成为免疫治疗研究的热点之一。其产生的机制目前认为主要是注射的ＤＮＡ直接转专职递呈细胞,它可激活ＣＤ４Ｔ细胞、Ｂ细胞和ＣＤ８Ｔ细胞。但也有证据表明ＤＮＡ转染的肌细胞或角质细胞生产抗原后,转送给浸润在附近递呈细胞,激活相应的细胞。ＤＮＡ免疫刺激序列的发现,使人们在基因免疫时应用或设计特殊ＤＮＡ的结构成为可能。细胞因子和共刺激分子是基因免疫中最有前任的生物佐剂。     

基因疫苗研究进展

随着免疫学,分子生物学的进展以及对发病机理的深入理解,大量疾病可能被接种疫苗所控制,大量新的方法被用于开发更为安全有效的疫苗,这些方法包括亚单位疫苗,基因修饰活疫苗以及最近的基因疫苗,本文重点介绍使用基因疫苗的新技术以及一些相关的例子。     

融合Th细胞表位序列Myostatin重组基因疫苗的构建及其对免疫动物肌肉力量的影响

目的:本实验利用基因重组技术,构建融合Th细胞TT830-844表位序列的人重组Myostatin基因疫苗真核表达载体pVAC-TT-Ms,检测该基因疫苗对免疫小鼠前肢抓力的影响,为后续以Myostatin作为靶分子来改善废用性肌肉萎缩等病症的研究提供实验基础。方法:化学耦联方法合成Myostatin C-末端成熟肽(330 bp)基因序列及其N-端融合TT表位序列的DNA片段,重组质粒pVAC-TT-Ms的构建、纯化及瞬时转染中国仓鼠卵巢细胞(CHO细胞)按该类研究中的常规实验操作,并检测重组基因疫苗pVAC-TT-Ms免疫小鼠骨骼肌前肢抓力的变化。结果:酶切和测序结果表明,重组Myostatin基因疫苗表达载体pVAC-TT-Ms构建成功。重组质粒pVAC-TT-Ms OD260/280比值和电泳结果显示,该质粒作为基因疫苗符合免疫动物的质量要求。细胞荧光免疫检测结果表明,瞬时转染的CHO细胞中目的蛋白明显表达。动物免疫实验初步证明,重组Myostatin基因疫苗可显著提高免疫小鼠的前肢抓力,与正常对照组比较,免疫小鼠前肢抓力平均增加了29.88%。结论:本实验成功构建了在真核细胞中能有效表达融合TT表位序列人重组Myostatin基因疫苗表达载体,初步证明了重组Myostatin基因疫苗可显著增加免疫小鼠前肢抓力。     

HeLa细胞中LRP16影响电离辐射诱导的NF-κB核转位

前期研究显示抑制LRP16的表达可以明显增加肿瘤细胞对辐射诱导凋亡的敏感性,但具体机制尚不清楚．大量研究表明,NF-κB信号通路在肿瘤产生辐射抵抗中起着重要的作用. 为研究LRP16影响肿瘤细胞对辐射敏感性的可能机制,首先通过免疫 荧光技术检测电离辐射刺激后不同时间点NF-κB的核转位情况;然后分别过表达和抑制LRP16的表达,采用Western印迹方法检测NF-κB在核蛋白与浆蛋白中的表达情况、 IκB-α总体蛋白水平及磷酸化水平．结果发现,电离辐射后1 h,可见NF-κB明显入核;过表达LRP16可以促进NF-κB入核、提高IκB-α的磷酸化水平、促进IκB-α 的降解;反之,抑制LRP16的表达可以抑制NF-κB入核、降低IκB-α的磷酸化水平、 阻碍IκB-α的降解．上述研究结果表明,在HeLa细胞中LRP16可以影响电离辐射诱导的NF-κB核转位,该研究为LRP16参与肿瘤细胞产生辐射抵抗现象提供一种可能的机制．     

绵羊Myostatin基因敲除载体的构建

根据Myostatin基因突变可导致肌肉量激增而产生"双肌"表型的特点,构建绵羊Myostatin基因置换型敲除栽体.利用LA-PCR技术成功地扩增得到绵羊Myostatin基因同源臂序列,其中同源长臂4.9kb,包括全部的exonl,intronl,exon2及部分启动子和大部分intron2;同源短臂1.1kb,包括部分exon3和31非翻译区序列,将二者连入PloxpⅡ正负筛选敲除骨架载体,利用骨架载体上Neo基因替代Myostatin基因的exon3,从而成功构建专门针对Myostatin第3外显子区域缺失的置换型敲除载体PloxpⅡ-OVIS-MSTN.酶切和测序鉴定证明载体构建正确,为后续获得绵羊Myostatin基因缺失型体细胞株奠定试验基础.     

鸡akirin同源基因的克隆与组织表达分析

Akirin是最近被发现的,在果蝇和小鼠的免疫炎症反应和调控肌肉 发生再生中起着重要作用的新基因．本实验采用电子克隆技术成功克隆获 得了海兰褐鸡Akirin基因的全长编码序列.利用生物信息学方法对Akirin 基因进行序列分析和预测,并利用半定量RT-PCR技术对雏鸡和成鸡的 Akirin基因进行组织表达谱分析．结果表明,鸡Akirin同源基因可读框长 576 bp,进化保守高,编码蛋白的氨基酸序列存在PFAM、RGS、TOP1Bc、 UTG、HMG和low complexity sequence几种结构域,和蛋白激酶C磷酸化位 点、酪氨酸激酶磷酸化位点和 N端豆蔻酰化位点3个功能位点,同时在鸡 Akirin的3′ 非翻译区预测到1个microRNA靶位点．Akirin在鸡的心、脾、 脑等多种组织中广泛表达,推测鸡Akirin基因是一个可能具有多种功能作 用的新基因．本研究将为深入研究鸡Akirin基因功能作用奠定基础．     

Acute inhibition of myostatin-family proteins preserves skeletal muscle in mouse models of cancer cachexia

Cachexia, progressive loss of fat and muscle mass despite adequate nutrition, is a devastating complication of cancer associated with poor quality of life and increased mortality. Myostatin is a potent tonic muscle growth inhibitor. We tested how myostatin inhibition might influence cancer cachexia using genetic and pharmacological approaches. First, hypermuscular myostatin null mice were injected with Lewis lung carcinoma or B16F10 melanoma cells. Myostatin null mice were more sensitive to tumor-induced cachexia, losing more absolute mass and proportionately more muscle mass than wild-type mice. Because myostatin null mice lack expression from development, however, we also sought to manipulate myostatin acutely. The histone deacetylase inhibitor Trichostatin A has been shown to increase muscle mass in normal and dystrophic mice by inducing the myostatin inhibitor, follistatin. Although Trichostatin A administration induced muscle growth in normal mice, it failed to preserve muscle in colon-26 cancer cachexia. Finally we sought to inhibit myostatin and related ligands by administration of the Activin receptor extracellular domain/Fc fusion protein, ACVR2B-Fc. Systemic administration of ACVR2B-Fc potently inhibited muscle wasting and protected adipose stores in both colon-26 and Lewis lung carcinoma cachexia, without affecting tumor growth. Enhanced cachexia in myostatin knockouts indicates that host-derived myostatin is not the sole mediator of muscle wasting in cancer. More importantly, skeletal muscle preservation with ACVR2B-Fc establishes that targeting myostatin-family ligands using ACVR2B-Fc or related molecules is an important and potent therapeutic avenue in cancer cachexia.     

Heat shock protein 70 negatively regulates the heat-shock-induced suppression of the IkappaB/NF-kappaB cascade by facilitating IkappaB kinase renaturation and blocking its further denaturation

Heat shock (HS) treatment has been previously shown to suppress the IkappaB/nuclear factor-kappaB (NF-kappaB) cascade by denaturing, and thus inactivating IkappaB kinase (IKK). HS is characterized by the induction of a group of heat shock proteins (HSPs). However, their role in the HS-induced suppression of the IkappaB/NF-kappaB cascade is unclear. Adenovirus-mediated HSP70 overexpression was found not to suppress the TNF-alpha-induced activation of the IkappaB/NF-kappaB pathway, thus suggesting that HSP70 is unlikely to suppress this pathway. When TNF-alpha-induced activation of the IkappaB/NF-kappaB pathway was regained 24 h after HS, HSP70 was found to be highly up-regulated. Moreover, blocking HSP70 induction delayed TNF-alpha-induced IkappaBalpha degradation and the resolubilization of IKK. In addition, HSP70 associated physically with IKK, suggesting that HSP70 is involved in the recovery process via molecular chaperone effect. Adenovirus-mediated HSP70 overexpression prior to HS blocked the IkappaBalpha stabilizing effect of HS by suppressing IKK insolubilization. Moreover, the up-regulation of endogenous HSP70 by preheating, suppressed this subsequent HS-induced IKK insolubilization, and this effect was abrogated by blocking HSP70 induction. These findings indicate that HSP70 accumulates during HS and negatively regulates the HS-induced suppression of the IkappaB/NF-kappaB cascade by facilitating the renaturation of IKK and blocking its further denaturation.     

Pulsatile equibiaxial stretch inhibits thrombin-induced RhoA and NF-kappaB activation

This study investigated interactions between the effects of mechanical stretch and thrombin on RhoA activation in rat aortic smooth muscle cells (RASMC). Equibiaxial, pulsatile stretch, or thrombin produced a significant increase in RhoA activation. Surprisingly, in combination, 30 min of stretch inhibited the ability of thrombin to activate RhoA. NO donors and 8-bromo-cGMP significantly inhibited thrombin-induced RhoA activation. Interestingly, the nitric oxide synthase (NOS) inhibitor l-NAME increased basal RhoA activity, suggesting that NOS activity exerts a tonic inhibition on RhoA. Stretching RASMC increases nitrite production, consistent with the idea that NO contributes to the inhibitory effects of stretch. Thrombin stimulates MAP kinase and NF-κB pathways through Rho and these responses were blocked by 8-bromo-cGMP or stretch and restored by l-NAME. These data suggest that stretch, acting through NO and cGMP, can prevent the ability of thrombin to stimulate Rho signaling pathways that contribute to pathophysiological proliferative and inflammatory responses.     

尾悬吊大鼠比目鱼肌‘肌肉生长抑制素’基因的表达水平

目的确定尾悬吊大鼠比目鱼肌组织中‘肌肉生长抑制素’(myostatin,MSTN)基因的表达水平。方法在测定尾悬吊14、30 d大鼠后肢比目鱼肌相对湿重的基础上,采用real-time RT-PCR方法,在基因水平对尾悬吊14、30 d大鼠比目鱼肌中MSTN mRNA水平进行检测。结果尾悬吊14、30 d后比目鱼肌的相对湿重分别下降了11%和19%。real-time RT-PCR结果表明,大鼠尾悬吊14、30 d后,比目鱼肌中MSTN mRNA表达水平均有所提高,分别是对照大鼠的2.2倍和3.5倍。结论尾悬吊大鼠后肢去负荷后可诱导抗重力肌-比目鱼肌组织中MSTN mRNA表达水平的上调。