CRISPR/Cas基因编辑技术治疗人类遗传性疾病的临床研究进展

随着人类基因组计划完成,人类遗传信息的解码推动着疾病诊疗迈入基因组学时代。许多医学领域中的“罕见病”和“不治之症”也被逐渐揭开了神秘的面纱,越来越多的疾病被确证为遗传性疾病。2012年,CRISPR/Cas (clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated enzyme)基因编辑技术的发现和应用,是近十年生物医学领域最具革命性的突破之一。该技术具有简便、高效、适用性广泛等特点,不但被广泛应用于基因功能研究,而且也在遗传病的基因治疗临床试验上取得重要进展。针对遗传背景明确的单基因遗传病,CRISPR/Cas可通过对目的 DNA序列进行精准靶向编辑,实现对内源基因序列的改变或者基因功能的重新调控,为治愈部分重大遗传性疾病提供了新的工具和治疗策略。目前,多个基于CRISPR/Cas技术研发的基因药物已经进入临床试验,并取得了令人鼓舞的阶段性成果。本文就目前已公布临床试验的基因编辑药物研究进展进行回顾与展望。     

Hsa-miR-212靶向调控BRCA1对乳腺癌MDA-MB-231细胞放疗敏感性的影响

[目的]探讨Hsa-miR-212靶向调控BRCA1对乳腺癌MDA-MB-231细胞放疗敏感性的影响。[方法]设MDA-MB-231细胞组、RT组(X射线以12Gy/min的剂量率发射,照射孵育时间为48h)、Hsa-miR-212 mimics组、RT+Hsa-miR-212 mimics组,各组设6个平行样,培养72 h。试验结束后,采用细胞计数试剂盒-8和结晶紫测定增殖及单克隆形成数目,流式细胞仪测量细胞凋亡水平,RT-PCR法及蛋白印迹法测定Hsa-miR-212、BRCA1 mRNA和蛋白水平。[结果]与MDA-MB-231细胞组比较,RT组、RT+Hsa-miR-212 mimics组OD值、存活率、细胞克隆形成数目、Hsa-miR-212 mRNA、BRCA1 mRNA与蛋白、穿膜数均降低(P<0.05),Hsa-miR-212 mimics组OD值、存活率、细胞克隆形成数目、Hsa-miR-212 mRNA、BRCA1 mRNA与蛋白、穿膜数升高(P<0.05);与RT组比较,Hsa-miR-212 mimics组、RT+Hsa-miR-212 mimics...     

miR-23a对软骨细胞增殖、分化和氧化应激的影响机制

[目的]探究miR-23a调控AMPK/SIRT1通路对人退变关节软骨细胞增殖、分化和氧化应激的影响。[方法]人退变关节软骨分为对照组、miR-23a mimic组、miR-23a inhibitor组。通过对以上三组细胞转染miR-23a NC、miR-23a mimic和miR-23a inhibitor转染来干扰细胞中miR-23a的表达水平。转染完成后,分别通过CCK-8、 ELISA和Western Blot实验检测各组细胞增殖、氧化应激水平、分化能力以及AMPK/SIRT1信号通路的表达水平。[结果]三组细胞的各项比较差异显著(P<0.05)。与对照组相比,miR-23a mimic组的miR-23a、骨形成蛋白(BMP)2、BMP4、MDA水平显著升高(P<0.05),而OD值、SOD、AMPK/SIRT1通路水平显著降低(P<0.05)。与对照组相比,miR-23a inhibitor组的miR-23a、BMP2、BMP4、MDA水平显著降低(P<0.05),而OD值、SOD、AMPK/SIRT1通路水平显著升高(P<0.05)。[结论] ...     

寄主诱导的基因沉默在增强植物真菌病害抗性方面的研究进展

寄主诱导的基因沉默(host-induced gene silencing,HIGS)技术以RNAi技术为基础,可从反向遗传学角度研究基因功能,同时可创制具有持久抗性且稳定遗传的抗病品种,为增强植物抗病性提供了新的视角.本文阐明了HIGS技术的原理,总结了近年来该技术在增强植物真菌病害抗性方面最新的研究进展,分析了HI...     

脂肪醇氧化酶基因缺失对热带假丝酵母生理功能的影响

为考察热带假丝酵母(Candida tropicalis)脂肪醇氧化酶(FAO)基因缺失对菌株自身的影响,利用同源重组的方法敲除或回补FAO1和FAO2基因,研究突变株的生长情况和胞内脂肪醇氧化酶活性变化,并进-步评价细胞利用烷烃合成脂肪醇的能力.结果表明:成功构建了基因缺失突变株FTYT(ΔFAO11/ΔFAO12)...     

编辑MSTN半胱氨酸节基元促进两广小花猪肌肉生长

肌生长抑制素(myostatin,MSTN)是转化生长因子 β(transforming growth factor-β,TGF-β)家族成员之一,是一种肌肉生长抑制因子.解除MSTN的生长抑制功能是提高畜禽肌肉产量的一种有效途径.TGF-β 的半胱氨酸节结构基元(cystine knot motif)能够稳定MSTN...     

一例ALMS1基因复合杂合突变所致的Alstrom综合征的诊疗和基因检测分析

Alstrom综合征是一种由ALMS1基因突变导致的罕见的常染色体隐性遗传病,以锥杆型视网膜营养不良、感音神经性耳聋、肥胖、胰岛素抵抗、糖尿病、高甘油三酯血症、非酒精性脂肪肝、扩张性心肌病、进行性肝肾功能障碍为典型临床表现。本文随访1例以糖尿病就诊的青年男性患者,合并有失明、耳聋、高脂血症、肥胖、脂肪肝、胰岛素抵抗,基因检测结果表明患者ALMS1基因发生复合杂合突变,分别来源于母亲和父亲,前者为8号外显子携带的突变c.5535delG (p.S1847Lfs*24),后者为16号外显子携带的突变c.10819C>T(p.R3607X),这两个突变位点在已知的ALMS1基因变异库中均未被报道。该患者口服达格列净后,高胰岛素正葡萄糖钳夹实验发现其胰岛素敏感性指数显著提高。通过总结分析该病例,对于临床上青少年起病的合并有失明、耳聋、严重胰岛素抵抗和脂代谢紊乱的糖尿病患者,应考虑到Alstrom综合征的可能。本病例发现的2个新突变位点丰富了ALMS1基因的遗传变异数据库,其治疗随访数据为该类疾病患者选择合适的降糖方案提供了新的证据。     

藜麦基因组学与重要农艺性状位点研究进展

藜麦(Chenopodium quinoa Willd.)作为20世纪新兴的健康食物,因其营养成分全面、抗逆性强等特性备受关注,在国际上享有“营养黄金”、“素食之王”、“未来食品”的美誉。近年来随着基因组学和高通量测序技术的快速发展,藜麦高质量的全基因组序列得以完成并开展了系列关键基因功能研究。本文总结了藜麦基因组学、重要转录因子基因家族分析、遗传图谱构建和重要性状QTL定位和重要农艺和产量性状基因的研究进展。此外,针对目前藜麦育种的现状,本文还提出了藜麦育种存在的5个关键问题,并指出了未来藜麦遗传改良和育种的4个重要方向,旨在为实现未来藜麦的定向遗传改良提供参考。     

外源保幼激素对异色瓢虫卵巢发育及生殖相关基因转录水平的影响

【目的】本研究旨在明确外源保幼激素(juvenile hormone, JH)对异色瓢虫Harmonia axyridis成虫卵巢发育以及生殖信号通路中关键基因转录水平的影响。【方法】以萝卜蚜Lipaphis erysimi饲喂的异色瓢虫雌成虫为空白对照组,以点滴同体积丙酮的雌成虫为溶剂对照组,对人工饲料饲喂的羽化后第2天的雌成虫点滴不同剂量(80, 120和160 ng/头)JHⅢ1, 3, 5, 7和9 d后,解剖成虫卵巢,拍照并测量卵巢长度及其第一卵室的长度和宽度。利用qPCR分析在最适JHⅢ剂量(120 ng/头)处理后1, 5和9 d的异色瓢虫雌成虫生殖信号通路中关键基因JH受体methoprene-tolerant (Met)基因、krüppel homolog 1 (Kr-h1)基因、卵黄原蛋白(vitellogenin, Vg)基因(Vg1和Vg2)和卵黄原蛋白受体(vitellogenin receptor, VgR)基因表达水平。【结果】与溶剂对照组相比,点滴80和120 ng/头剂量JHⅢ可促进异色瓢虫成虫卵巢发育,其中120 ng/头剂量JHⅢ处理羽化后第2天雌...     

降钙素基因相关肽通过增加自噬对抗新生大鼠氧化应激性肺损伤

本研究组前期研究显示,降钙素基因相关肽(calcitonin gene-related peptide, CGRP)对高氧诱导的氧化应激性肺损伤具有保护作用。本研究旨在探讨细胞自噬是否参与CGRP对新生大鼠氧化应激性肺损伤的保护作用。新生Sprague-Dawley (SD)大鼠随机分为5组：空气对照组(Control组)、高氧损伤模型组(Model组)、CGRP干预组(Model+CGRP组)、Model+CGRP+自噬激动剂组(Model+CGRP+Rapamycin组)和Model+CGRP+自噬抑制剂组(Model+CGRP+LY294002组)。采用新生SD大鼠持续吸氧(吸入氧浓度百分比FiO2为90%～95%)14天的方法制备氧化应激性肺损伤模型。苏木精-伊红(HE)染色观察肺组织病理变化并测定肺泡平均线性截距(mean linear intercept, MLI)。透射电镜观察肺泡II型上皮细胞(type II alveolar epithelial cell,AECII)内自噬囊泡数量改变。Western blot检测肺组织裂解液中Caspase-3、Bcl-2、mTO...