肿瘤坏死因子α刺激基因/诱导蛋白-6的抗炎作用研究进展

炎症损伤是众多临床疾病的病理学基础,常可引起严重并发症甚至导致死亡。然而传统临床治疗不仅方法有限,且效果不佳。近年研究报道,肿瘤坏死因子α刺激基因/诱导蛋白-6(tumor necrosis factor alpha stimulated gene/inducible protein 6, TSG-6)可通过与体内相应的配体结合参与炎症反应的多个过程,并发挥抗炎和促进细胞外基质重塑等重要作用。本文就TSG-6的生物学特性、作用机制及其在病理性瘢痕、神经炎症、动脉粥样硬化和关节炎等多种疾病中发挥的抗炎作用作一综述。     

β-1,6葡聚糖酶前体编码基因Ss4p对甘蔗黑穗病菌分泌蛋白组的影响

甘蔗(Saccharum spp.)是世界也是中国主要的糖料作物.由甘蔗黑穗病菌(Sporisorium scitamineum)引起的甘蔗黑穗病是中国甘蔗生产上最主要的病害,每年造成重大损失.分泌蛋白在真菌侵染寄主植物与获取营养及病理过程起重要作用.本实验室在分析甘蔗黑穗病菌基因组与转录组数据时,发现1个与真菌细胞壁降解有关的β-1,6葡聚糖酶前体的基因Ssa4p.为了揭示Ssa4p对甘蔗黑穗病菌致病性和分泌蛋白组的影响,本研究利用CRISPR/Cas9和T-DNA双元载体所构建的甘蔗黑穗菌基因敲除系统,成功获得了Ssa4p基因的失活突变株.ΔSsa4p突变株(Δ35-Ssa4p)与野生型菌株JG36的配合能力降低且致病性减弱.用iTRAQ方法对Δ35-Ssa4p和野生型菌株的分泌蛋白组进行比较分析,共鉴定到蛋白质1430个,其中上调差异表达蛋白质685个,下调差异表达蛋白质745个.GO功能富集分析及KEGG分析表明,差异蛋白主要定位于无膜细胞器和核糖体,其功能包括参与核糖体、氨基糖和核苷酸糖代谢等生物学过程.本研究发现β-1,6葡聚糖前体影响植物病原真菌的分泌蛋白,加深了对真菌致病性调控机制的认识.     

丁酸梭菌抑制Cdk2表达经Wnt/βcatenin 信号通路调控结直肠癌细胞迁移

目的研究丁酸梭菌(Clostridium butyricum,C. butyricum)与细胞周期蛋白激酶2(Cdk2)对结直肠癌细胞迁移的作用,探讨其作用机制。方法以结直肠癌细胞DLD1作为研究载体,运用蛋白印迹法(Western blot)、MTT、定量聚合酶链反应(qPCR)、Transwell和划痕实验等研究C. butyricum和Cdk2对结直肠癌形成的影响。结果Western blot和qPCR结果显示,癌组织Cdk2阳性表达率明显高于癌旁组织(t=8.271,P<0.01)。qPCR结果表明C. butyricum在结直肠癌患者粪便中的丰度明显低于正常人群(t=6.903,P<0.05)。MTT、Transwell和划痕实验表明,C. butyricum培养上清作用的结直肠癌细胞生长速度明显低于对照组(MTT:96 h t=4.356,P<0.05; 120 h t=6.025,P<0.05。Transwell:C. butyricum t=3.794,P<0.05; Cdk2 knockdown t=5.086,P<0.01;丁酸梭菌+Cdk2 knockdown t=4.815,P<0.01。划痕:24 h t=4.356,P<0.01; 48 h t=6.025,P<0.01),且C. butyricum通过Cdk2抑制了结直肠癌细胞增殖与迁移能力。Western blot结果显示C. butyricum抑制Cdk2的表达,且与Cdk2协同作用调控Wnt/βcatenin信号通路。结论C. butyricum通过抑制Cdk2经Wnt/βcatenin信号通路调控结直肠癌细胞的增殖和迁移。     

基于CRISPR/Cas9基因编辑技术的本科教学实验体系的创建与实践

CRISPR/Cas9是新兴的基因编辑技术,在生命科学研究中发挥着重要的作用。将它引入本科生的实验教学,使本科生了解这项前沿科研技术很有意义。我们创建了一个基于CRISPR/ Cas9技术的本科教学实验体系。该实验体系侧重CRISPR/Cas9技术在哺乳动物细胞中的应用,选用一株基因组上被插入mCherry基因的小鼠胚胎成纤维细胞为实验材料,命名为STO-82。首先设计靶向mCherry的sgRNA,构建CRISPR-Cas9/sgRNA共表达质粒。经测序验证无误后,转染到STO-82细胞。采用流式细胞仪分析检测mCherry阴性和阳性两群细胞,分选出阴性单细胞并扩大培养。最后用测序检验单克隆细胞中靶标DNA序列的编辑情况。结果显示,靶位点有插入或缺失突变,说明体系创建成功。该实验体系将sgRNA设计、CRISPR-Cas9/sgRNA共表达质粒的构建、细胞转染、单细胞分选、单克隆细胞培养、测序序列分析等内容融合为一个综合实验,用于高年级本科生的实验教学。根据实际情况,将教学实践内容分解分块教学,也可以做完整性项目教学。本教学实践采用10人左右的小班分块教学,2人一组,经过3个班（共13组）的实践,绝大部分学生都能完成实验,得到预期结果。通过这个实验,学生加深了对CRISPR/Cas9技术的原理和实验流程的理解,锻炼了实验操作能力和严谨的科研思维,也使学生对该技术的医疗应用风险有了一些认识。     

RGMb/DRAGON与BMP信号转导

RGMb/DRAGON为RGM家族成员之一,在许多组织和器官中存在并表达.最初它作为粘附分子在神经系统中调节轴突排斥被发现.近来研究发现,它还是BMP的辅助受体,与BMP配体和受体结合,通过调控BMP信号通路在繁殖、肾脏机能的维持以及免疫疾病等生理和病理条件下发挥重要作用.本文评述了RGMb的基因及蛋白结构特征、表达定位及其在神经系统中的作用,并重点介绍了其在BMP信号通路中的作用机制和生物学研究进展.     

JAK2/STAT3信号通路在门静脉高压大鼠模型脾脏纤维化过程中的作用

目的:探讨Janus蛋白酪氨酸激酶2/信号转导子和转录激活子3(JAK2/STAT3)信号通路在门静脉高压大鼠模型脾脏纤维化过程中的表达和作用.方法:采用缩窄门静脉的方法制备门静脉高压大鼠模型,通过给予JAK2特异性抑制剂AG490阻断JAK2/STAT3信号通路.30只SD(Sprague Dawley)大鼠随机分为单纯手术组、AG490组、假手术组(n=10).AG490组每天给予5 mg/kg体重的AG490,另外两组每天给予相同体积的生理盐水,连续2周后处死大鼠,计算各组脾指数,Masson三色染色检测脾脏组织纤维化程度,免疫组织化学和Western blotting检测脾脏组织中磷酸化STAT3 (p-STAT3)蛋白的表达水平.结果:单纯手术组p-STAT3蛋白水平较假手术组明显升高(P＜0.05),AG490组较单纯手术组明显降低(P＜0.05);单纯手术组脾指数、脾脏纤维化程度较假手术组明显升高(P＜0.05),AG490组较单纯手术组明显降低(P＜0.05);p-STAT3蛋白水平与脾脏纤维化程度呈明显的正相关趋势(r=0.897,P＜0.05).结论:JAK2/STAT3信号通路与门静脉高压大鼠脾脏纤维化过程关系密切,阻断该通路可以减轻门静脉高压脾脏纤维化的程度.     

钙敏感受体基因多态性E942K通过Ca2+和ERK1/2通路促进胃癌细胞增殖

本研究旨在探究钙敏感受体(calcium-sensing receptor, CaSR)的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)E942K对胃癌细胞增殖的影响及其机制。对46例胃癌患者和50例正常对照进行基因型检测。应用CaSR E942K突变质粒和野生型质粒转染SGC-7901和HEK-293构建细胞模型,采用CCK8和细胞克隆形成实验检测E942K突变对细胞增殖能力的影响,用钙显影成像技术检测E942K突变对钙信号的影响,并采用Western blot检测E942K突变后下游信号通路关键蛋白ERK1/2和β-catenin磷酸化水平的变化。结果显示,胃癌患者CaSR E942K的突变率显著高于正常对照(P 0.05)。CaSR E942K突变显著提高了SGC-7901胃癌细胞及HEK-293细胞的增殖能力、细胞内钙信号以及ERK1/2的磷酸化,却不影响β-catenin的磷酸化。以上结果提示,CaSR的E942K突变可能通过增强细胞内钙信号和ERK1/2磷酸化,最终促进了胃癌细胞的增殖,这些结果对胃癌的诊断和靶向治疗具有潜在的临床意义。     

不同水分处理对甘蒙柽柳幼苗根系生长特性的影响

以1年生甘蒙柽柳幼苗为对象,采用人工壕沟挖掘法,对柽柳幼苗在不同水分处理条件下(干旱处理、适度灌溉、充分灌溉)根系生态学特征的季节变化进行了研究.结果表明,不同水分处理对柽柳幼苗根系生长影响显著,垂直根扎根深度和生长速率随着灌溉量的减小而增加.地面灌溉量的增加会导致根系分布的浅表化和根系消弱系数的减小,根系生物量与土壤深度呈显著负对数关系.不同水分处理条件下,7-10月的根/冠比平均值分别为0.43、0.60、0.90、1.12,其根、冠间存在典型的异速生长关系.根/冠比随土壤水分的减小而增加,且生长季后期大于初期.     

淹水-控温模式下砷污染水稻土溶液中砷形态的变化

以水稻种植区的砷污染土壤为研究对象,采用高效液相色谱(HPLC)-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)联用分析测试系统,研究了不同培养温度(5、27和50 ℃)对灭菌和不灭菌的土壤淹水后其溶液中砷赋存形态变化的影响.结果表明： 在土壤溶液中检测到的砷形态只有无机三价砷(As^Ⅲ)、无机五价砷(As^V)和有机的二甲基砷(DMA^V),未检测到单甲基砷(MMA^V)的存在;在不同控温条件下随淹水时间的延长,As^Ⅲ逐渐转变为砷的主要赋存形态,平均比例约为64%;As^V次之,约占35%,DMA^V的含量相对最低,约占1%;土壤灭菌与否对土壤溶液中五价砷的水平没有明显影响,但明显影响了五价砷的还原和促进了无机三价砷的甲基化,并且灭菌的促进效果随着淹水及培养时间的延长而逐渐降低;50 ℃、淹水23 d时,灭菌土壤溶液中DMA^V浓度最高,为23.7 ng·mL^-1,这说明灭菌土壤中残留的某些嗜热微生物成为优势菌群并促进了土壤溶液中砷的甲基化.结合水稻生长的实际环境条件对该研究结果进行分析,培养温度27 ℃淹水23 d后不灭菌的自然土壤溶液中砷浓度处于较低水平,因此在砷污染的水稻种植区建议采用短周期干湿交替的水分管理模式,在保障产量的情况下可尽量降低土壤溶液中砷的水平.