新基因人MOB cDNA的克隆与功能分析

人MOB基因被认为是在脑组织中高表达的 5次跨膜而功能未知的膜蛋白 .从胎儿和成人肾脏消减杂交cDNA文库中获得了一条新的表达序列标签 (expressedsequencetag ,EST)序列 ,该序列对应于功能未知的MOB基因 .利用生物信息学分析工具和分子生物学技术 ,从胎儿肝脏中成功地克隆了人MOB基因cDNA序列 ,同时也获得了含有完整开放读码框的大鼠和鸡MOB的电子全长序列 .人MOB基因定位于 10q11 1～ 11 2之间 ,含有一个 12 4 2bp的开放阅读框 ,第 4 15位开始的ATG可能是翻译起始位点 .核酸序列相似性搜索发现 ,其他种属中存在与之高度相似的EST序列 ,如爪蟾 (79% )、羊 (87% )、猪 (94 % )、牛 (93% ) .蛋白质序列相似性搜索发现 ,人MOB与大鼠、小鼠和鸡MOB有 97%、 97%、 91%的相似性 ,与其他一些不同种属来源的假想蛋白有 4 5 %～ 73%的相似性 .不同物种之间MOB基因核酸和蛋白质序列的高度相似说明 ,MOB是进化上高度保守的蛋白质 .保守结构域分析发现 ,人、小鼠、大鼠和鸡MOB结构域组成完全一致 ,N端均与不育α基序(sterilealphamotif,SAM )结构域显著匹配 ,随后出现匹配显著性稍差的几个结构域 .核酸和蛋白质序列的保守性提示 ,除N端约 70个氨基酸组成SAM结构域外 。

人伴肌动蛋白相关锚定蛋白基因cDNA的克隆与功能分析

小鼠伴肌动蛋白相关锚定蛋白 (N RAP)是已知的与肌纤维生成有关的细胞骨架蛋白 ,但是 ,与此对应的人类N RAP基因的cDNA序列及其功能一直是未知的 .为了明确N RAP基因在人类中所起的作用 ,利用生物信息学分析工具和分子生物学技术 ,成功地克隆了人N RAP基因 .人N RAP基因cDNA序列含有一个 5 0 88bp的开放读码框 ,与小鼠N RAP基因有 86 %的相似性 .染色体定位分析表明 ,人N RAP基因定位于 10 q2 5～q2 6之间 ,编码区由 4 1个外显子组成 ,与HABP2和CASP7紧密连锁 .电子表达谱分析表明 ,肌肉、心脏、脑、脊髓和前列腺有人N RAP基因不同长度的cDNA序列 .人N RAP与小鼠N RAP蛋白质序列有 88%的相似性 ,与人Nebulin有约 6 3%的相似性 ,与小鼠Nebulin有约 5 9%的相似性 .结构域分析发现 ,N端为LIM结构域 ,从第170位氨基酸开始 ,连续出现 4 0个Nebulin相关重复序列 .RT PCR实验表明 ,人N RAP基因在成人脑、骨骼肌和心脏组织中都有表达 ,在骨髓中不表达 .亚细胞定位研究显示 ,人N RAP基因表达于胞浆 .基于序列相似性、结构域分析、表达谱分析和亚细胞定位研究 ,可以推测人N RAP与小鼠N RAP同属Nebulin家族 。

内皮祖细胞在心脑血管疾病治疗中的应用

骨髓、外周血和脐血来源的内皮祖细胞取材和动员方便 ,能在体外扩增并能定向分化成功能性内皮细胞 ,在修复心肌梗死患者的心脏 ,治疗临床肢体缺血、冠状动脉疾病、脑中风 ,改善糖尿病患者的血管形成能力 ,定向抑制肿瘤血管生成 ,以及作为基因治疗导向载体和靶细胞等方面 。

一株能支持造血的人脐静脉内皮细胞系的建立

为了方便研究人脐静脉内皮细胞在造血调控和心血管系统中的作用 ,利用脂质体介导基因转染的方法 ,将SV4 0大T抗原导入原代人脐静脉内皮细胞 ,建立了至少可传代培养 2 5代的人脐静脉内皮细胞系IEC。免疫细胞化学染色显示IECⅧ因子阳性。流式细胞术检测I型荆豆凝集素结合率为 97%。染色体分析表明IEC细胞内染色体结构和数目发生了改变。体外实验表明 。

人骨髓间充质干细胞在成年大鼠脑内的迁移及分化

骨髓间充质干细胞 (mesenchymalstemcells,MSCs)是目前备受关注的一类具有多向分化潜能的组织干细胞 ,体外可以分化为骨、软骨、脂肪等多种细胞。因此 ,MSCs是细胞治疗和基因治疗的种子细胞之一。为了探索MSCs的迁移和分化趋势 ,为帕金森病 (Parkinsondisease,PD)的干细胞治疗提供理论和实验依据 ,本实验将体外扩增并转染增强型绿色荧光蛋白 (enhancedgreenfluorescentprotein ,EGFP)的人骨髓MSCs注入PD大鼠脑内纹状体 ,观察了人骨髓MSCs在大鼠脑内的存活、迁移、分化以及注射MSCs前后大鼠的行为变化。结果表明 ,人骨髓MSCs在大鼠脑内可存活较长时间 ( 10周以上 ) ;随着时间的延长 ,MSCs迁移范围扩大 ,分布于纹状体、胼胝体、皮质以及脑内血管壁 ;免疫组化法检测证实MSCs在大鼠脑内表达人神经丝蛋白 (neurofilament,NF)、神经元特异性烯醇化酶 (neuron specificeno lase,NSE)以及胶质原纤维酸性蛋白 ( glialfibrillaryacidprotein ,GFAP) ;PD大鼠的异常行为有所缓解 ,转圈数由 8 86±2 0 9r/min下降到 4 87± 2 0 6r/min ,统计学分析P <0 0 5为差异显著。以上观察结果表明 。

siRNA沉默socs3对红系发育的影响

为了研究细胞因子信号转导分子3(suppressor of cytokine signals-3,SOCS-3)对造血发育的影响,构建了SOCS-3慢病毒siRNA干涉载体,并转染人红白血病细胞株K562.根据绿色荧光蛋白的表达进行流式分选后,获得了高表达慢病毒干涉载体的细胞.实时荧光定量PCR和Western-blot检测了转染细胞中SOCS-3基因的干涉效率,结果显示,与对照组相比,siRNA干涉后K562细胞SOCS-3基因的表达量仅为其相对表达量的22.1%,干涉效率77.9%;Western-blot结果显示,SOCS-3在蛋白质水平表达也明显受抑制.进一步对SOCS-3基因沉默后的K562细胞进行了诱导分化,并采用联苯胺染色法检测K562细胞向红系分化比例变化,免疫荧光染色检测细胞表面抗原的变化,RT-PCR检测造血相关基因的变化.结果发现,SOCS-3沉默后K562细胞向红系的发育能力显著提高.研究结果证明,SOCS-3在造血发育中有重要调控作用,而对其表达进行干涉或沉默将在规模化的红细胞诱导研究中发挥重要作用.

RNA干扰技术体外抑制肝星状细胞表皮形态发生素表达及其对肝癌细胞迁移能力的影响

肿瘤微环境中肝星状细胞能够影响肝癌细胞的生物学行为.在肝脏发育过程中,肝星状细胞通过表皮形态发生素(epimorphin,EPM,syntaxin2)与肝干细胞接触而促进肝干细胞的功能性分化.EPM在溃疡性结肠炎、间质性肺炎以及结肠癌中也发挥了重要的作用.发现肝细胞癌(HCC)细胞能够促使星状细胞EPM表达上调.为了研究肝星状细胞的EPM对于肝癌可能的作用,构建了针对EPM基因表达的shRNA干扰载体,并将质粒转染肝星状细胞,获得了两株携带该干扰片段的细胞系.RT-PCR与Westernblot检测结果表明,转基因干扰星状细胞系EPMmRNA和蛋白质表达量明显降低.之后,使用转基因细胞系的条件培养基对于肿瘤细胞进行侵袭能力的检测,并对星状细胞与肝癌细胞三维共培养,证明EPM干涉后肝星状细胞促进肿瘤细胞迁移的能力降低.结果表明通过RNAi可稳定干扰人肝星状细胞EPM基因的表达,并且EPM能够促进肝癌细胞的转移.

慢病毒介导的稳定表达bFGF的胎儿肝脏基质细胞株的建立

通过重组慢病毒系统感染人胎儿肝脏基质细胞(fetalliverstromalcell,FLSC),建立了能够稳定、高效表达碱性成纤维细胞生长因子(basicfibroblastgrowthfactor,bFGF)的细胞株bFGF/FLSC.从流产胎儿肝脏组织分离富集基质细胞,对其进行了生长特性和表面标志的鉴定,其在体外维持传代35代,依然保持正常的染色体核型.从胎儿骨髓间充质干细胞中克隆得到bFGF基因,构建重组慢病毒载体,感染FLSC,根据荧光表达强弱进行流式分选,获得能够继续稳定传代的低表达和高表达bFGF的两株细胞,RT-PCR和蛋白质印迹证实,细胞株中bFGF基因的稳定表达.RT-PCR结果显示,弱荧光和强荧光表达细胞的bFGF,在mRNA水平的表达分别是转染空载体细胞的2.33倍和6.19倍;蛋白质印迹结果显示,在蛋白质水平表达分别是1.76倍和5.05倍.用建立的bFGF/FLSC作饲养层细胞体外培养人胚胎干细胞(humanembryonicstemcells,hES),结果证明,其能在无或少量添加外源bFGF的条件下,维持人ES细胞增殖及其干性达20代.bFGF/FLSC细胞株的建立,将为构建低成本、安全高效的人胚胎干细胞的培养体系及研究造血细胞的发育分化提供适宜的微环境.

siRNA沉默HIF-1α对胎肝基质细胞SDF-1α表达的影响

为了研究低氧诱导因子(hypoxia inducible factor-1alpha,HIF-1α)在干细胞增殖分化过程中的作用机制,构建了2个HIF-1α慢病毒siRNA干涉载体,并转染人胎儿肝脏基质细胞(fetal liver stromal cell,FLSC).根据绿色荧光蛋白的表达评估转染效率后进行流式细胞分选,获得高表达慢病毒干涉载体的细胞.实时荧光定量PCR和蛋白质印迹检测了转染细胞中HIF-1α基因的干涉效率,结果显示,与对照组相比,常氧下培养的细胞HIF-1α基因表达量仅为其相对表达量的18.8%和25.5%,干涉效率分别为81.2%和74.5%,低氧处理后的细胞HIF-1α相对表达量分别为对照组的21.2%和29.3%,干涉效率分别为78.8%和70.7%,均具有显著差异.蛋白质印迹结果显示,在蛋白质水平表达也明显受抑制,且重组干涉质粒pSicoR-HIF-1α1的干涉效应较强.RT-PCR、免疫荧光和ELISA法检测了沉默HIF-1α后胎肝基质细胞衍生因子1α(SDF-1α)在RNA和蛋白质水平的表达变化,干涉后细胞SDF-1α的表达明显减低.低氧条件下SDF-1α基因的调控作用有可能是通过低氧激活HIF-1α而诱导产生的,HIF-1α在干细胞增殖分化的分子调控机制中具重要作用.

造血干/祖细胞体外定向诱导分化为粒细胞的研究

为探讨利用人造血干 /祖细胞体外定向诱导分化的人粒细胞应用于临床大剂量放、化疗后预防感染的可行性 ,利用源自人胎盘脐带血的CD34+ 细胞及SCF ,IL 3 ,IL 6和G CSF的细胞因子组合的培养条件 ,体外进行向粒细胞的诱导分化。结果表明 ,在该体系条件下可诱导分化出约 1 0 0 0倍数量的细胞 ,流式细胞仪检测诱导效率可达 60 %以上 ,且诱导分化的细胞染色体未出现异常 ,裸鼠致瘤实验表明该细胞不具致瘤性 ,细胞体外生长 1 4 - 2 1天为高峰 ,33天后细胞不再增殖 ,且诱导分化出的细胞具有吞噬细菌的功能。结论 :利用细胞工程的方法体外“生产”出的粒细胞具有应用安全性 ,且具备生理状态下产生的此种细胞应具备的基本功能 。

血液循环中存在内皮细胞的前体细胞(英文)

为证明出生后血液循环中存在内皮细胞的前体细胞 ,从G CSF动员的成人外周血及脐带血中分离CD34+ 细胞 ,将之接种于纤连蛋白与明胶铺板的培养皿上 ,培养体系中加入重组人内皮细胞生长因子(rhVEGF)和重组人碱性成纤维细胞生长因子 (rhbFGF)。用vonWillibrand因子 (vWF)表达及I型凝集素(UEA I)结合能力鉴定内皮细胞。结果表明 ,上述体系经 5 - 6周培养后 ,接种CD34+ 细胞的皿出现一层致密的贴壁细胞 ,而接种CD34-细胞的皿则未形成贴壁层。免疫细胞化学和流式细胞术的结果显示 ,几乎所有贴壁细胞为vWF阳性 ,且约 90 %的细胞具有UEA I结合能力。实验结果证明人出生后阶段血循环中存在有成血管细胞 (angioblast) ,因此在成人中也可发生血管系形成过程。

Spindlin1编码的蛋白质定位于细胞核并使NIH3T3细胞发生恶性转化

研究了卵巢癌中高表达的新基因spindlin1的亚细胞定位及其对小鼠NIH3T3细胞生物学行为的影响 ,并探讨了人spindlin1基因的生物学功能 .采用脂质体转染法将构建的融合蛋白表达载体 pEGFP N1/pEGFP N1 spindlin1瞬时转染COS 7细胞 ,观察spindlin1基因的亚细胞定位 ;同时稳定转染NIH3T3细胞 ,经G4 18抗性筛选后 ,用RT PCR筛选并鉴定表达spindlin1的稳定细胞株 ;通过细胞增殖活性、流式细胞检测、软琼脂克隆形成、迁移实验及裸鼠成瘤等对转染细胞的生物学行为进行检测 .结果表明 ,spindlin1定位于胞核 ;并促进NIH3T3细胞的增殖 ,使其处于G2 /M期的细胞比例显著增加 ;同时证实过表达spindlin1的NIH3T3细胞不仅具明显的克隆形成及迁移能力 ,而且能使裸鼠成瘤 .由此我们得出结论 :spindlin1基因过表达可促使NIH3T3细胞发生恶性转化 ,提示spindlin1可能是一种与肿瘤形成相关的原癌基因 .

神经元限制性沉默因子对人胰岛素基因转录调控作用的研究

为了研究神经元限制性沉默因子(NRSF)调控神经元及胰岛细胞中神经特异性基因的表达,进一步寻找胰岛细胞中可能存在的其他NRSF调控基因.先用生物信息学手段对相关基因进行了分析.筛选及序列比对发现,人胰岛素核心启动子区有一段与NRSE相似的序列,提示,它可能受NRSF调控.构建了含NRSF基因的慢病毒载体,将其稳定转染于INS-1细胞.构建了3种荧光素酶报告载体:含有人胰岛素启动子-荧光素酶(hInsP-LUC)的慢病毒载体,pGL3-Basic载体和含有2拷贝NRSE样基序-荧光素酶(NRSE-LUC)的报告载体.利用稳定转染及瞬时转染实验观察NRSF对报告载体中荧光素酶活性的影响.利用电泳迁移率变动分析实验观察NRSE样基序与NRSF蛋白的结合情况,并通过竞争结合实验、引入特异性抗体实验证实探针与蛋白质结合的特异性.RT-PCR检测证实,感染空病毒的INS-1细胞不表达NRSF,感染含目的基因慢病毒的INS-1细胞能表达NRSF.将含有hInsP-LUC的慢病毒载体稳定转染于上述2种细胞,荧光素酶活性分析结果显示,NRSF的过表达能明显降低胰岛素启动子的活性.瞬时转染hInsP-LUC报告系统于上述2种细胞,结果也显示NRSF能明显抑制胰岛素启动子-荧光素酶的活性.将含有NRSE-LUC的报告载体瞬时转染于上述2种细胞,结果表明过表达NRSF的INS-1细胞组的荧光素酶相对值比对照组有明显下降.电泳迁移率变动分析实验进一步证实,此NRSE样序列可以与NRSF蛋白特异结合,这种特异结合可以被标准的NRSE序列所竞争.结果表明,人胰岛素启动子中含有NRSE样序列,该序列通过与NRSF蛋白结合从而抑制人胰岛素启动子的转录活性.这一研究工作有助于进一步了解NRSF在胰岛细胞中的调控作用.

利用新生大鼠建立人/大鼠造血嵌合体模型

本实验旨在通过输注脐血Lin-细胞 ,利用新生大鼠建立人 /大鼠造血嵌合体模型。将脐血来源的Lin-细胞移植到正常一级新生SD大鼠的肝脏内 ,移植后的新生大鼠与同窝未接种的正常新生大鼠共同饲养和观察 ,于输注Lin-细胞后 2 ,4和 8周时取嵌合鼠的外周血、脾脏等组织 ,检测人源细胞的比例及人特异性 β2 微球蛋白基因片段。结果发现 ,通过流式细胞术检测到嵌合鼠外周血中存在有一定比例的人源细胞 ,PCR证明了嵌合鼠脾脏基因组DNA中存在人特异性 β2 微球蛋白基因片段。结论 :利用新生大鼠可以建立人造血嵌合体 ,它为今后利用此实验模型进行人造血干细胞体内生物学特性的检测及其它实验奠定了基础 。

人脐血造血干/祖细胞体外定向诱导分化过程中端粒酶的表达

探讨脐血造血干/祖细胞体外诱导分化过程中端粒酶的表达,为造血干细胞产品的临床应用提供一个监测细胞增殖潜能和安全性的指标。用源自人脐血的CD34^+细胞及不同细胞因子组合(SCF+IL-3+IL-6+G-CSF,SCF+IL-3+IL-6+EPO)在体外进行诱导分化;用TRAP聚丙烯酰胺凝胶电泳法、TRAP-ELISA法检测CD34^+细胞及诱导分化细胞的端粒酶活性;用Western印迹法在蛋白水平检测端粒酶催化亚基hTERT的表达,用RT-PCR在细胞转录水平检测端粒酶催化亚基hTERT mRNA的表达。结果显示,在体外诱导分化14-21天为细胞生长峰值,细胞总数可增加(1006.4±103.2)倍,随着培养时间的延长,细胞数量不再增加。CD34^+细胞低度表达端粒酶活性和hTERT基因,在细胞诱导分化过程中端粒酶活性及hTERT表达逐渐升高,细胞诱导14天后端粒酶活性及hTERT表达下降,28天端粒酶活性及hTERT基因检测不出。结论:利用CD34^+细胞在体外定向诱导分化出的大量细胞,不具有无限增殖的特性,可安全地应用于临床,且利用端粒酶的检测可为临床应用诱导分化细胞的时机提供依据。

内皮祖细胞研究进展

内皮祖细胞自发现以来深得关注。本文就内皮祖细胞存在的证据、生物学特征、动员及研究存在的问题和可能的应用前景进行综述。

一个用于转染细胞分选的双顺反子载体的构建及其应用

为简化转染细胞的分选过程,构建了一个含有细胞表面标志CD34基因的双顺反子载体p3.1-IRES-CD34.利用来源于脑心肌炎病毒(EMCV)的内部核糖体进入位点(IRES),实现目的基因与CD34基因的共同表达.将绿色荧光蛋白(EGFP)作为目的基因插入载体的多克隆位点,然后转染NIH-3T3细胞,通过免疫磁珠分选(MACS)方法来分选细胞.结果表明:对于转染细胞,均可实现快速分选(瞬时转染细胞约48h,稳定转染10￣15天),并且获得较高纯度(95%以上)的表达目的基因细胞.

人脐静脉内皮细胞支持体外造血和造血干/祖细胞扩增

目的 :研究人脐静脉内皮细胞 (humanumbilicalveinendothelialcell ,HUVEC)对体外造血和造血干 /祖细胞扩增的支持作用 ,为造血干 /祖细胞体外扩增提供新的实验资料。方法 :用甲基纤维素集落形成实验检测集落形成情况 ,采用HUVEC与脐血单个核细胞和CD34+细胞直接接触共培养的方法观察HUVEC对体外造血和造血干 /祖细胞扩增的支持作用。结果 :HUVEC上清具有集落刺激活性。将HUVEC与脐血单个核细胞直接接触共培养 ,结果表明HUVEC能维持脐血单个核细胞体外存活至少 4周。将脐血CD34+细胞与HUVEC直接接触共培养 ,动态地观察有核细胞扩增倍数、CD34+细胞扩增倍数、CD4 1a+细胞百分比和CFU GM扩增倍数的变化。结果发现 ,有核细胞扩增倍数、CD34+细胞扩增倍数和CD4 1a+细胞百分率均在第 3周达最高 ,分别为 (6 8.1± 14.8)倍、(6 .6± 1.4 )倍和 15.6 % ,而CFU GM扩增倍数则于第 2周达最高 ,为 (5.7± 2 .1)倍。结论 :HUVEC能支持体外造血和造血干

胎儿骨髓间充质干细胞中SSEA-4阳性表达细胞的分离和检测

为了验证成体干细胞中全能性干细胞存在的可能性,以SSEA-4抗原为筛选标志,利用免疫磁珠筛选技术从胎儿来源的骨髓间充质干细胞(fetal mesenchymal stem cells,fMSCs)中筛选并培养得到SSEA-4表达阳性的fMSC-SSEA-4细胞,从形态学、生长曲线、表面标志及细胞周期、核型分析等方面检测其生物学性状,并通过Oct-4及SSEA-4抗体的表达及致瘤性等方面分析其全能性状．同时观察了fMSC-SSEA-4细胞的诱导分化能力．结果发现,fMSC-SSEA-4细胞的形态学表现、细胞周期和生长曲线检测与fMSCs无明显差异;fMSC-SSEA-4细胞Oct-4和SSEA-4抗体表达阳性,并且表现为正常的二倍体核型,无明显的致瘤性状．在不同的诱导条件下,fMSC-SSEA-4细胞可向成骨细胞、脂肪细胞和神经元样细胞分化．实验结果提示,fMSCs中存在有全能干细胞性状的一群细胞,从而为进一步深入研究和更好地应用fMSCs提供了理论依据．

自体骨髓间充质干细胞为种子细胞构建组织工程化全层皮肤

利用自体骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stemcells,BMSCs)为种子细胞分别在体外一定条件下向表皮细胞和真皮成纤维细胞诱导分化,并且和Ⅰ型胶原膜复合后移植修复裸鼠皮肤创面,观察以自体BMSCs为种子细胞构建组织工程化全层皮肤的可行性.研究发现,将分离纯化的BMSCs接种于表皮细胞诱导体系中,3天后细胞即发生形态改变,汇合成表皮细胞特有的“铺路石”状;透射电子显微镜观察到张力原纤维、黑色素小体和透明角质颗粒;诱导分化细胞表达表皮细胞表面标志CK19和CK10,且CK19的诱导分化效率达到60%,表明诱导分化的细胞大部分为表皮干细胞;通过检测细胞诱导前后紫外线照射诱发的凋亡状况,证实诱导后的细胞具有抵抗紫外线照射的功能;另一方面,BMSCs在真皮成纤维细胞诱导体系作用下,超微结构观察到细胞外胶原微纤维的沉积,RT-PCR证实诱导分化细胞具有分泌Ⅰ型胶原的功能;放射免疫法检测到诱导后的细胞还具有分泌细胞因子IL-6与IL-8的功能,其最高分泌量分别为115.06pg/mL和0.84ng/mL.体内移植实验也证实,BMSCs与生物支架材料复合后具有明显促进皮肤缺损创面愈合的作用.研究结果表明,BMSCs具有向表皮细胞和成纤维细胞分化的潜能,以及作为种子细胞构建具有生物学功能的组织工程化全层皮肤的可行性,并且自体来源的BMSCs构建的皮肤组织无免疫排斥风险,具有广阔的临床应用前景.