线粒体代谢介导的表观遗传改变与衰老研究

线粒体是细胞物质代谢与能量代谢的中心,在多种生理和病理过程中扮演着重要角色。表观遗传修饰是一种独立于DNA序列并在建立与维持特定基因表达谱中发挥主要作用的遗传调控模式。近年来的研究表明,线粒体能量代谢通过中间产物,介导线粒体–核信号的传递,调节染色质的表观修饰状态,进而影响基因表达。线粒体代谢紊乱可以诱导表观遗传重编程,进而启动衰老表型及退行性疾病的发生。本文综述了线粒体代谢与染色质表观遗传修饰关系的研究进展,探讨了线粒体应激在染色质重组中发挥的作用,展望了其在认知功能障碍等衰老相关性疾病研究中的前景。     

腺病毒载体在基因治疗和疫苗研究中的应用

自从二十世纪五十年代开始认识腺病毒（Adenovirus）以来,对腺病毒的生物学和免疫学特征已经有比较多的认识。腺病毒科包括禽腺病毒属（Aviadenovius）和哺乳动物腺病毒（Mastadenov irus）两个属。除人腺病毒以外,一些哺乳动物的腺病毒和禽腺病毒也成为基因治疗和载体疫苗研究的热点,如猪腺病毒3型（PAV-3）、牛腺病毒3型（BAV-3）、绵羊腺病毒（Ovine adenovirus,OAV）、禽腺病毒（Aviadenovirus）、犬腺病毒（Canine adeno virus,CAV）和黑猩猩腺病毒（Chimpanzee adenovirus）。不同种属的腺病毒虽然基因组序列完全不同,但其结构和功能却非常相似,而且各型腺病毒之间很少有交叉免疫反应,这就为利用这些腺病毒研制基因治疗载体和活载体疫苗提供了丰富的材料。近年来的研究也发现,如果利用一种腺病毒载体来进行重复免疫,宿主针对腺病毒载体蛋白的免疫反应比较强大,造成转基因表达时间缩短,重复免疫的效果较差,换用不同的病毒载体,则可以回避这种免疫反应,提高转基因的表达时间和保护性免疫反应。腺病毒可以感染很多分裂期或静止期细胞,即使在一些高度分化的组织细胞中也可增殖,如可有效的感染肌肉组织、心、肺和脑组织,并能高效的复制、表达其基因产物,因此腺病毒成为基因治疗和活病毒载体疫苗研究的首选工具。     

单克隆人胰腺干细胞分化特性的研究

研究1例来源于4月龄男性流产胎儿胰腺组织的单克隆人胰腺干细胞（monoclonal human pancreatic stem cell,mhPSC）系的体内外分化特性。将mhPSCs接种在铺有0．1％明胶的培养皿内,扩增培养3d后,加高糖DMEM诱导液诱导培养25d。相差显微镜下．观察细胞生长状况。采用双硫腙染色法、RT—PCR及葡萄糖刺激释放胰岛素和C肽实验．对体外定向诱导mhPSCs分化为功能性胰岛进行检测。将mhPSCs悬液注射在成年雄性裸鼠腹股沟皮下．注射30d时,取出移植物,采用SP法进行免疫组织化学反应,以检测mhPSCs的体内自然分化潜能。体外扩增培养,mhPSCs贴壁生长,呈多角形上皮样。生长至单层．呈“铺路石”状。体外定向诱导,细胞逐渐由多角形变成圆形,并聚集成类胰岛。诱导培养15d时．形成的类胰岛中少数细胞分化为B细胞,双硫腙染色阳性。诱导培养25d时,多数细胞分化为8细胞,双硫腙染色阳性,转录表达胰岛素的mRNA。用不同浓度葡萄糖刺激．诱导胰岛不仅释放胰岛素和C肽,而且其释放量随糖刺激浓度升高显著增加（0．01〈P〈0．05）。体内分化实验显示,mhPSCs在裸鼠背部形成类畸胎瘤。类畸胎瘤易与裸鼠分离,色白,血管丰富。显著表达pdx1、胰岛素、胰高血糖素、CK、MBP及NF蛋白。该研究结果证实单克隆人胰腺干细胞系体外定向诱导分化为包含大量β细胞的功能性类胰岛,在体内自然分化为胰岛、上皮及神经组织细胞。     

非吞噬细胞NAD(P)H氧化酶生成的活性氧参与基因表达和信号转导

以前认为,NAD(P)H氧化酶仅存在于吞噬细胞,负责吞噬细胞呼吸爆发时产生活性氧(ROS)以杀灭微生物。现在发现正常非吞噬细胞也有NAD(P)H氧化酶,称之为类NAD(P)H氧化酶。该酶在生长因子和细胞因子的刺激下,介导非吞噬细胞产生胞内或胞外的ROS,通过此途径产生的ROS对细胞增殖、分化和血管形成和缺氧反应等生理过程至关重要。这些新的发现。有力地证明了ROS作为细胞“信号分子”和“基因表达开关”的积极作用,改变了过去只把ROS看作有害物的误解。     

脑内微透析采样技术及其在神经科学中的应用

作为一种新的在体化学采样技术,脑内微透析引起了神经科学家的关注。它与迅速发展起来的高灵敏度的微量分析技术相结合,实现了对体内细胞外环境中化学物质变化的动态监测,从而在神经科学领域获得应用。本系统地介绍了这一新技术的原理和方法,并扼要地介绍了一这一技术在神经科学中的应用及其取得的新进展,并结合本实验室的工作经验,对该技术存在的一些问题进行了讨论。     

Snail基因修饰对骨髓基质干细胞骨架结构稳定作用及促迁移和对无血清培养诱导细胞凋亡的保护作用研究

转录因子Snail是调控肿瘤细胞迁徙转移的重要调控分子,基于干细胞与肿瘤细胞分子机制的重叠性,提出通过借鉴肿瘤细胞迁移的相关机制以用于提高骨髓基质干细胞向缺氧受损组织迁移能力的假设和研究思路,探讨Snail基因在人骨髓基质干细胞(MSCs)中的转染和表达情况,及转染后对基质干细胞促迁移作用、骨架结构的稳定作用及对无血清培养诱导细胞凋亡的保护作用。密度梯度离心法及细胞体外培养分离纯化人骨髓MSCs,脂质体法将重组表达载体pCAGGSneo-Snail-HA转染MSCs,G418筛选稳定表达,流式细胞仪检测MSCs表面抗原,采用免疫荧光染色技术检测转染后MSCs报告基因HA及目的基因Snail表达,Transwell细胞迁移实验和Western-blot评估细胞迁移能力和检测有关细胞信号转导通路分子水平变化,荧光染色分析细胞骨架,Sub-G1凋亡峰流式细胞仪检测细胞凋亡率并评估细胞抗凋亡能力。经流式细胞仪选择检测分离纯化扩增MSCs表面分子特点为CD34(-)/CD29( ),Snail及报告基因在转染后MSCs呈阳性表达,Snail质粒转染MSCs(MSCs-Sna)较对照空质粒转染MSCs(MSCs-neo)细胞迁移率增加(P<0.05),PI-3K信号通路特异性抑制剂Wortmannin能显著抑制此迁移率的增加,无血清培养72h后,MSCs-Sna凋亡率较MSCs-neo低(P<0.05)。经Snail基因转染,MSCs迁移能力、骨架结构的稳定性及在无血清培养环境中抗凋亡能力增加。     

苏云金芽孢杆菌CrylAb13基因的克隆及表达研究

BtC005是我国自行分离的对多种害虫具有毒杀作用的苏云金芽孢杆菌。经PCR-RFLP系统鉴定,它含有crylAb基因。Southern blot结果显示;PstI酶切C005质粒所得的8.5kb长的DNA片段为crylAb基因的阳性杂交带。以pUCP19为载体,克隆了该片段并证明其含有crylAb基因,对其进行亚克隆和测序,结果表明该基因编码区为3468bp,其编码的蛋白含1155个氨基酸,分子量为130.6kD,等电点为pH4.845。该基因已在GenBank基因库中注册,Accession number为AF254640,并为国际Bt杀虫晶体蛋白基因命名委员会正式命名为crylAb13。将crylAb13基因在Bt无晶体突变株cryB^-中表达,蛋白质电泳结果表明在130kD处有表达带,并证明GryAb对小菜蛾有较高的杀虫活性。     

二种淡水微囊藻rDNA16S-23S基因间隔区的序列测定与分析

本研究采用ＰＣＲ及序列测定的方法,对我国淡水铜绿微囊藻有毒株和另一低毒的种类惠氏微囊藻（Ｍ５７４）ｒＤＮＡ１６Ｓ－２３Ｓ基因间隔区进行了序列的测定和分析,结果表明：ｒＤＮＡ１６Ｓ－２３Ｓ基因间隔区可以作为一个精细且稳定的指标,用一微囊藻的分类和鉴定。并从分子水平提出了同囊藻与惠氏微囊藻在种系有较近缘的关系,本文首次对微落属ＭｉｃｒｏｃｙｓｔｉｓｒＤＮＡ基因间隔区全序列作了报道。为微囊藻属的鉴定及系