CLOCK氧化还原修饰介导内源性H_(2)O_(2)对小鼠细胞呼吸的调节作用

目的探究生物钟核心转录因子昼夜节律运动输出周期蛋白(CLOCK)介导内源性过氧化氢(H_(2)O_(2))对细胞呼吸的调节作用和机制。方法利用Seahorse细胞能量代谢分析仪检测Clock^(C195S)小鼠胚胎成纤维细胞(MEFs)和成体成纤维细胞(MAFs)细胞氧耗能力和糖酵解能力;通过q-PCR检测细胞呼吸关键代谢酶基因表达水平;MEFs进行抗氧化剂Trolox处理后,用Amplex■ Red试剂盒检测内源性H_(2)O_(2)的含量,并通过生物素碘乙酰胺(BIAM)探针标记检测CLOCK蛋白氧化还原修饰的改变,进一步检测处理后的细胞氧耗能力和细胞呼吸关键代谢酶基因表达水平。结果Clock^(C195S)细胞氧耗能力和糖酵解能力下降,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)合成关键酶烟酰胺单核苷酸腺苷转移酶(NMNAT2)表达降低(P<0.05),NAD含量下降;Trolox处理导致细胞内源性H_(2)O_(2)含量降低,Clock wt MEFs氧耗能力降低而Clock^(C195S) MEFs变化无统计学意义。结论CLOCK蛋白可以通过195位点半胱氨酸氧化还原修饰介导内源性H_(2)O_(2)对细胞呼吸的调节作用。

国外重大慢性非传染性疾病防治对策研究

重大慢性非传染性疾病包括心脑血管疾病、癌症、呼吸系统疾病、糖尿病等,其流行给全球居民健康造成了重大威胁。为进一步对慢性病进行有效预防控制,促进健康、推动经济和社会发展,2014年中国工程院立项并开展了"重大慢性非传染性疾病防治的国际对比研究"项目,对国内外慢性病预防控制情况以及可供我们借鉴的经验进行了详细分析。本文从慢性病发病概况入手,分析了各种疾病的预防控制措施,并对不同国家的慢性病预防控制体系进行比较,凝练有益经验和方法,提出了增强我国慢性病预防控制的措施和建议。

1,3-二苯-1,3-丙二酮对四氯化碳致小鼠急性肝损伤的保护作用

目的:观察1,3-二苯-1,3-丙二酮(1,3-diphenyl-1,3-propanedione,DPPD)对四氯化碳(CCl4)致小鼠急性肝损伤的保护作用。方法:将雄性ICR小鼠ig给予DPPD 4d,剂量分别为125,250,500和1 000 mg·kg-1·d-1,d4给予DPPD 0．5 h后,皮下注射CCl4染毒造模。染毒24 h后,内眦取血,测定血清中丙氨酸转移酶(ALT)、天冬氨酸转移酶(AST)和乳酸脱氢酶(LDH)的活性。留取动物肝脏组织,观察肝脏病理变化并测定肝脏组织内谷胱甘肽(GSH)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量。结果:与模型组比较,DPPD各剂量组小鼠血清ALT,AST和LDH活性显著降低,肝脏中GSH含量及GSH／GSSG显著升高,并存在剂量-效应关系。病理切片显示DPPD能够明显减轻CCl4对肝组织的破坏。DPPD与同等剂量的肝炎治疗阳性药物甘草酸及甘草次酸的效果基本等同。结论:DPPD对CCl4诱导的小鼠中毒性肝炎具有明显的保护作用。

去乙酰化酶SIRT1的研究进展

去乙酰化酶Sir2基因家族对细胞的生存、凋亡、衰老等生理活动起着十分重要的调节作用,可能是所有生物共同的寿命控制基因之一。去乙酰化酶(SIRT1)是SIR2的同源物,以许多非组蛋白和组蛋白为底物,与代谢综合征、基因稳定性、肿瘤,神经退行性疾病的发生相关。能量限制可通过增加SIRT1活性来延长啮鼠动物的寿命。因此,SIRT1可作为治疗不同疾病的靶点逐渐被人们所重视。

1,3-二苯-1,3-丙二酮对硫代乙酰胺致小鼠急性肝损伤的保护作用

目的:探讨1,3-二苯-1,3-丙二酮(DPPD)对硫代乙酰胺(TAA)致小鼠急性肝损伤的保护作用。方法:雄性ICR小鼠共40只,随机分为正常组、模型组和DPPD低、中、高剂量组,DPPD组分别灌胃给予DPPD 250,500和1 000 mg·kg-1·d-1,qd,给药4 d,正常组和模型组给予生理氯化钠溶液。d 4给予DPPD 0．5 h后,模型组和DPPD组腹腔注射TAA 80 mg·kg-1,正常组不染毒。所有动物均在染毒TAA 24 h后处死。分离血清,测定血清中丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)和碱性磷酸酶(ALP)的活性。留取部分肝组织用作常规病理切片检查;并取部分肝组织测定组织中还原型谷胱甘肽(GSH)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)的含量。结果:与正常组比较,模型组小鼠血清ALT,AST,LDH和ALP活性均显著上升,GSH显著下降。与模型组比较,低、中、高剂量的DPPD组小鼠血清ALT,AST,LDH和ALP活性均显著降低,并呈剂量-依赖性,GSH显著上升。病理切片显示DPPD能够明显减轻TAA对肝组织的炎症性破坏。结论:DPPD对TAA引起的急性肝损害有一定的保护作用。

CRISPR质粒和同源重组模板的共转染可降低CRISPR/Cas9系统的基因编辑效率

目的探讨CRISPR质粒和同源重组模板的共转染对CRISPR/Cas9系统的基因编辑效率的影响以及可行的解决办法。方法用T7E1内切酶实验和RT-qPCR检测只转染CRISPR质粒组和质粒和模板共转染组细胞内Cas9的切割效率,Cas9 RNA和DNA水平的差异;RT-qPCR检测降低共转染的模板DNA的数量时,细胞内Cas9 DNA和RNA水平的变化;RT-qPCR和T7E1内切酶实验检测先转染CRISPR质粒后转染同源重组模板时,细胞内Cas9 DNA和RNA水平以及切割效率的变化。结果与只转染CRISPR质粒组相比,CRISPR质粒和同源重组模板的共转染显著降低了CRISPR质粒的转染效率(P<0.001)和Cas9的切割效率(P<0.001)。而先转染质粒后转染同源重组模板组和只转染质粒组在CRISPR质粒的转染效率和Cas9的切割效率差别无统计学意义。结论CRISPR质粒和同源重组模板的共转染降低了CRISPR/Cas9系统的基因编辑效率,而先转染质粒后转染同源重组模板可以解决这一问题。

饮食中的铜影响小鼠脂质代谢

目的通过建立不同剂量铜摄入模型,探究饮食中的铜对脂质代谢的影响。方法持续监测食用不同铜含量鼠粮的小鼠2个月内的体质量指标,并在实验干预终点检测其肝脏和腹部脂肪组织的比重、血清血脂含量、肝脏脂肪代谢相关酶的活性及mRNA水平和葡萄糖耐量。结果高剂量的铜摄入会影响小鼠体质量的增长(P<0.001),促进机体三酰甘油的水解(P<0.01),降低血清中三酰甘油的含量(P<0.01),并导致机体糖耐量受损(P<0.05)。结论铜过载会抑制小鼠肝脏中三酰甘油的合成,促进脂质降解、脂肪酸氧化,对脂质代谢产生影响。

基于转录组学分析预测潜在的γ-和β-珠蛋白基因表达调控因子

目的预测潜在的γ-和β-珠蛋白表达调控因子,为珠蛋白基因表达调控研究提供新的思路。方法从GEO数据库中下载γ-和β-珠蛋白基因差异表达相关的两组RNA-seq数据,利用分化各时期共同存在的不同组织来源细胞间的差异表达基因及其预测出的上游调控因子,通过STRING数据库、Centiscape软件进行潜在调控因子的预测。结果除预测到BCL11A、NF-E2、YY1和GATA1等已知的γ-和β-珠蛋白基因表达调控因子外,从两组数据共同预测出14个潜在调控因子。结论分析预测出的包括MAPK1、TNF和IFNG等潜在的调控因子可能调控γ-和β-珠蛋白基因表达,需要近一步的分子生物学实验证实。

利用CRISPR/Cas9构建R778L类型肝豆状核变性疾病小鼠模型

目的利用CRISPR/Cas9介导的基因编辑系统构建针对人肝豆状核变性R778L突变类型的R780L突变小鼠。方法通过BLAST比对人和小鼠中ATP7B基因和蛋白的序列,证明二者保守性。通过CRISPR/Cas9系统进行小鼠受精卵显微注射,并对小鼠肝豆状核变性症状进行病理和生理学检测。结果人和小鼠中ATP7B基因和蛋白的序列高度保守。通过CRISPR/Cas9技术成功获得纯合的R780L突变小鼠,该小鼠存在明显的肝脏铜离子淤积以及血清ALT、AST的升高且未发现有可检测出的脱靶效应。结论成功利用CRISPR/Cas9介导的基因敲入系统构建了针对人肝豆状核变性R778L类型的R780L突变小鼠模型。

IFNα上调人肝癌细胞系胞苷单磷酸激酶2表达激活小鼠巨噬细胞系

目的探讨CMPK2在IFNα治疗肝癌中的抗肿瘤免疫反应作用。方法用RT-q PCR和Western blot检测IFNα处理后胞苷单磷酸激酶2(CMPK2)在肝癌细胞系Huh7中的表达。通过构建的稳定表达CMPK2的慢病毒感染Huh7细胞,用Cell Titer-Glo ATP荧光检测过表达CMPK2的Huh7细胞及其上清中ATP的水平。用RT-q PCR检测过表达CMPK2的Huh7细胞上清对巨噬细胞中炎性因子的表达的影响。结果 IFNα处理6 h后,Huh7细胞中CMPK2的转录水平和蛋白水平显著上调(P<0.01);CMPK2显著上调Huh7细胞及其上清中ATP的水平(P<0.01);用稳定过表达CMPK2的Huh7细胞上清处理巨噬细胞6 h后,巨噬细胞中IL1β、IL6和CCL5的转录水平明显高于对照组(P<0.01)。结论 IFNα上调Huh7细胞中CMPK2水平,激活巨噬细胞中炎性因子的表达。

去泛素化酶OTUB1参与细胞铜缺乏的应答

目的通过构建铜缺乏的细胞模型探究是否存在铜依赖的酶参与铜缺乏导致的心肌肥厚的发生。方法使用CRISPR/Cas9技术,构建Ctr1基因敲除的大鼠心肌细胞株H9c2(Ctr1^(-/-));收集野生型(WT)、Ctr1^(-/-)、铜螯合剂TTM处理的H9c2细胞中的蛋白质,通过铜亲和树脂蛋白质结合实验联合质谱分析筛选铜依赖的酶;通过Western blot检测缺铜细胞中该酶的下游信号通路。结果成功构建Ctr1基因敲除的H9c2细胞株,该细胞株中铜含量显著降低(P<0.05);质谱分析筛选出能与铜相互作用的去泛素化酶OTUB1;铜缺乏的H9c2细胞中泛素化水平升高;铜缺乏条件下H9c2细胞中OTUB1靶蛋白DEPTOR水平下降;mTOR信号通路激活。结论去泛素化酶OTUB1参与铜缺乏的细胞应答,提示其可能参与铜缺乏引起的心肌肥厚的发生。

内皮细胞特异性SIRT1过表达抑制高血糖诱导的血管细胞衰老

SIRT1作为Ⅲ类组蛋白去乙酰化酶能够降低高糖诱导的内皮细胞衰老,并抑制高血糖引起的血管功能失常.然而,在体内SIRT1能否抑制高血糖诱导的血管细胞衰老目前尚不清楚.应用内皮细胞特异性SIRT1转基因小鼠和野生型小鼠构建40周STZ诱导的糖尿病模型,42.9%野生型小鼠和38.5%SIRT1转基因小鼠构建成功.40周高血糖刺激成功诱导了小鼠主动脉衰老的发生,表现为衰老标志物p53,p21及PAI-1表达的显著上调.但与野生型糖尿病小鼠相比,内皮细胞特异性SIRT1过表达使得这些衰老标志物表达明显下调.另外,高血糖使得野生型小鼠主动脉中MnSOD水平显著下降,而SIRT1内皮细胞特异性过表达使其水平得以保持.此外,p66Shc作为氧化应激接头分子在糖尿病小鼠主动脉中被明显诱导上调而在SIRT1转基因糖尿病小鼠主动脉中这种上调被显著抑制.结果表明,SIRT1可以抑制高血糖诱导的血管细胞衰老的发生,至少部分是通过下调氧化应激实现的.

SIRT1在内皮细胞中抑制PMA和ionomycin诱导的ICAM-1的表达

白细胞在内皮中的富集能够引起炎症并触发动脉粥样硬化,intercellular adhesion molecule-1(ICAM-1)在该过程中发挥了重要作用.本实验室先前研究显示,内皮特异过表达Ⅲ类组蛋白去乙酰化酶SIRT1能够抑制动脉粥样硬化.因此,提出这样的假设:SIRT1能够抑制内皮细胞中ICAM-1的表达.实验发现,PMA和ionomycin(PMA/Io)能够在人脐静脉内皮细胞(HUVECs)中明显诱导SIRT1和ICAM-1的表达.而且,腺病毒介导的SIRT1过表达在HUVECs中能显著抑制PMA/Io诱导的ICAM-1的表达,而敲低SIRT1的表达则导致ICAM-1表达上调.双荧光素酶报告基因分析表明,过表达SIRT1抑制基础水平和PMA/Io诱导下的ICAM-1的启动子活性.进一步通过染色质免疫共沉淀(ChIP)实验发现,SIRT1参与转录复合物结合在ICAM-1启动子区,而且SIRT1的干扰能够提高NF-κB的亚基p65结合到ICAM-1启动子区的能力.总之,这些数据提示,SIRT1在内皮细胞中抑制ICAM-1表达的作用可能有助于其对抗动脉粥样硬化的发生.