Cthrc1 is a positive regulator of osteoblastic bone formation

Background

Bone mass is maintained by continuous remodeling through repeated cycles of bone resorption by osteoclasts and bone formation by osteoblasts. This remodeling process is regulated by many systemic and local factors.

Methodology/Principal Findings

We identified collagen triple helix repeat containing-1 (Cthrc1) as a downstream target of bone morphogenetic protein-2 (BMP2) in osteochondroprogenitor-like cells by PCR-based suppression subtractive hybridization followed by differential hybridization, and found that Cthrc1 was expressed in bone tissues in vivo. To investigate the role of Cthrc1 in bone, we generated Cthrc1-null mice and transgenic mice which overexpress Cthrc1 in osteoblasts (Cthrc1 transgenic mice). Microcomputed tomography (micro-CT) and bone histomorphometry analyses showed that Cthrc1-null mice displayed low bone mass as a result of decreased osteoblastic bone formation, whereas Cthrc1 transgenic mice displayed high bone mass by increase in osteoblastic bone formation. Osteoblast number was decreased in Cthrc1-null mice, and increased in Cthrc1 transgenic mice, respectively, while osteoclast number had no change in both mutant mice. In vitro, colony-forming unit (CFU) assays in bone marrow cells harvested from Cthrc1-null mice or Cthrc1 transgenic mice revealed that Cthrc1 stimulated differentiation and mineralization of osteoprogenitor cells. Expression levels of osteoblast specific genes, ALP, Col1a1, and Osteocalcin, in primary osteoblasts were decreased in Cthrc1-null mice and increased in Cthrc1 transgenic mice, respectively. Furthermore, BrdU incorporation assays showed that Cthrc1 accelerated osteoblast proliferation in vitro and in vivo. In addition, overexpression of Cthrc1 in the transgenic mice attenuated ovariectomy-induced bone loss.

Conclusions/Significance

Our results indicate that Cthrc1 increases bone mass as a positive regulator of osteoblastic bone formation and offers an anabolic approach for the treatment of osteoporosis.     

ELK-1/JNK/c-Fos对左归降糖解郁方(ZGJTJYF)体外培养的模拟糖尿病并发抑郁症(DD)大鼠海马神经元凋亡中的作用

目的:研究信号通路ELK-1/JNK/c-Fos在左归降糖解郁方(ZGJTJYF)对模拟糖尿病并发抑郁症(DD)环境下抗海马神经元凋亡中的作用。方法:原代培养海马神经元,加入高糖(150 mmol/L)+皮质酮(200μmol/L),构建DD体外细胞模型;将培养的海马神经元细胞随机分为5组:空白血清组、正常组、左归降糖解郁方含药血清组、阳性药(二甲双胍+氟西汀)含药血清组和模型组(每组3个复孔)。模型组和正常组给予等量培养液,其余组加入相应体积分数10%的相应血清,均干预18 h。分别采用Hoechst染色、高内涵细胞成像分析技术和RT-PCR技术分别检测海马神经元凋亡情况及检测凋亡相关ELK-1、JNK和c-Fos蛋白和基因的表达。结果:与空白组比较,模型组细胞凋亡明显,其海马神经元凋亡数量明显增多,ELK-1、JNK和c-Fos的mRNA及蛋白表达水平均显著升高(P<0.05);与模型组比较,左归降糖解郁方含药血清组和阳性药含药血清组大鼠海马神经元可见局部亮点明显减少,凋亡细胞数显著减少,ELK-1、JNK和c-Fos蛋白及mRNA表达均明显下调(P<0.05),且神经网络及树突连接情况得到明显改善。结论:左归降糖解郁方可以减低DD环境下海马神经元中Elk-1、JNK、c-fos表达而起到抗凋亡的效果。     

家兔精子膜蛋白rsp10基因的克隆和特征分析

 sp10基因在精卵识别过程中起着重要作用 .从家兔睾丸cDNA文库中克隆了家兔的sp10基因 (rsp10 ) ,cDNA序列全长 12 82bp ,包含 10 0 5bp开放阅读框 .由开放阅读框推测出的氨基酸序列与人、狒狒、狐和小鼠的SP10氨基酸序列之间存在较高水平的同源性 ,同源性分别为 70 %、69%、68%和 61% .在大肠杆菌中表达rsp10基因 ,获得重组rSP10 .用重组rSP10免疫雌性母兔 ,得到rSP10专一性多抗 .对精子膜蛋白进行免疫印迹分析发现 ,rsp10基因在家兔睾丸中的表达呈现多态性 .rsp10基因在GenBank的登录号为 :AF2 51558.     

中国西藏种子植物区系新资料

本文报道了采自西藏喜马拉雅南坡的8个中国种子植物新记录种以及1个西藏新记录属。前者分别是吉隆牛奶菜(Marsdenia roylei)、塔基棕榈(Trachycarpus takil)、喀西蜂斗草(Sonerila khasiana)、旋花锡生藤(Cissampelos convolvulacea)、吉隆角盘兰(Herminium edgeworthii)、尼泊尔西番莲(Passiflora napalensis)、椭穗姜花(Hedychium ellipticum)和藏南象牙参(Roscoea brandisii); 1个西藏新记录属为箭药藤属(Belostemma) (箭药藤 Belostemma hirsutum)。凭证标本存放于中国科学院西双版纳热带植物园标本馆(HITBC)和西藏自治区高原生物研究所标本室(XZ)。     

中国东部主要松林营养元素循环的比较研究

 中国的松林主要分布在亚热带和温带地区,在亚热带和温带地区东部主要是马尾松林、华山松林、油松林、红松林和樟子松林。松林由于树种、起源和年龄的差别,其生物量的变化幅度较大,在65～200t·hm-2之间(东北地区的原始红松林最高生物量可达360t·hm-2),松林的生物量表现出区域分异的特点。即从南到北随着纬度的增加,林分的生物量有逐渐降低的趋势。松树针叶中5种主要营养元素含量表现为[N]>[K]≥[Ca]>[Mg]≥[P],而且营养元素表现出因种而异,N的含量为华山松≥马尾松>油松≥红松>樟子松,而P和K在油松和红松针叶中含量较高;Ca的含量表现出较大的波动,与其母岩关系密切。松林主要营养元素(N、P、K、Ca、Mg)的积累量中N一般占25％～40％,松林营养元素循环速率受生境,树种、年龄的影响,但总的来说,亚热带地区松林营养元素的循环速率高于温带地区松林。     

再论寒武纪大爆发与动物树成型

显动宙(也译为显生宙)创新大爆发导致了动物门类的幕式出现,并非"瞬间"或"同时发生".狭义寒武纪大爆发代表三胚层动物的首次大辐射,包括2大幕(不宜定义为"序幕"和"主幕"):第一幕为"小壳幕",规模较大.基本完成了原口动物亚界中触手担轮类和蜕皮类两大谱系的轮廓构建;第二幕以澄江动物群为代表,它既延续并扩展了前期海绵类、双胚层动物和原口动物的兴旺,更诞生了后口动物亚界完整的"5+1类群":即全部五大现生类群(棘皮类、半索类、头索类、尾索类、脊椎类)的原始代表和"遗失了"的古虫动物门.至此,随着多数动物门类的陆续面世,大爆发宣告基本终结.该爆发的前奏即"埃迪卡拉幕","试验性"地创造了各种成功的和不成功的基础动物和原口动物的少数先驱.寒武纪爆发与其前奏之间并无实质性间断,可合称为显动宙早期创新大爆发,它导致了整棵动物形态树的框架成型.     

茶条槭愈伤组织的再生体系建立及其没食子酸含量的测定

通过愈伤组织诱导途径, 建立了快速高效的茶条槭再生体系。成熟种子在MS+1.0 mg·L-1 6-BA的培养基中萌发, 以茎段作为外植体, 在WPM+0.002-0.01 mg·L-1 TDZ+0.1 mg·L-1 6-BA中培养3周诱导形成愈伤组织, 诱导频率平均为98.0%。愈伤组织转入WPM+0.01 mg·L-1 TDZ+0.1 mg·L-1 6-BA培养基中得到再生芽, 分化频率为42.0%,平均每块愈伤产生再生芽10个左右。转到WPM+0.3 mg·L-1 IBA的培养基上的再生芽均可生根并长成完整植株, 小苗移栽成活率达到89.0%。实验还建立了愈伤组织中没食子酸的提取和HPLC检测方法。对深绿色愈伤组织连续培养2个继代后, 没食子酸含量达到2.8%。     

模拟酸雨对蒙古栎幼苗生长和根系伤流量的影响

选择中国北方落叶阔叶林的主要组成树种蒙古栎(Quercus mongolica Fisch.ex Ledeb.)的1年生幼苗为研究对象,设置4个酸雨酸度(重度、中度、轻度和对照)和3个降雨量(自然雨量和增、减雨量30％),以期阐明酸雨对蒙古栎幼苗形态生长、生物量和根系伤流量的影响,探讨中国北方日趋严重的酸雨是否会影响蒙古栎幼苗的生长,为酸雨区森林恢复植物的选择提供依据.研究结果显示:1)在本实验的酸雨酸度下,酸雨降雨量的增加对蒙古栎幼苗各生理生态指标均有一定的促进作用;2)酸雨酸度对蒙古栎幼苗形态和生物量的影响不显著,但酸度增加降低了幼苗的根系伤流量;3)增雨的重度酸雨处理促进了蒙古栎幼苗形态生长和生物量累积;4)两因素对蒙古栎幼苗的影响没有交互作用.说明蒙古栎对酸雨具有一定的抗性,可考虑选择为酸雨区植被构建的物种.     

黑麂线粒体基因组序列分析

采用PCR产物直接测序方法测定了黑麂线粒体基因组全序列 ,初步分析了其基因组特点并定位了各基因的位置 .结果显示 :黑麂的线粒体基因组全序列长度为 1 6 35 7bp ,可编码 2 2种tRNA、2种rRNA、1 3种蛋白质 ,碱基组成及基因位置与小麂、赤麂和其它哺乳类动物的线粒体基因组相似 ;模拟电子酶切图谱与先前的报道基本一致 ;基于细胞色素b的全基因序列 ,分别以最大简约法、N J法、最大似然数法与其它 1 4种鹿类动物的相应序列进行了聚类分析 ,构建出相似的系统进化树 :初步确定了麂亚科动物在鹿科中处于与鹿亚科、北美鹿亚科并列的进化地位 .在此基础上 ,进一步以黑麂、赤麂、小麂的线粒体编码RNA和编码蛋白质的基因序列构建系统进化树 ,分析了三者的亲缘关系 .结果表明 :黑麂和赤麂亲缘关系较近 ,是较新的物种 ,而小麂是较为原始的物种