基于遗传算法-反向传播神经网络优化高压-超声-酶解法提取羊皮胶原蛋白工艺

采用高压-超声-酶解法提取羊皮胶原蛋白,对比遗传算法-反向传播(genetic algorithm-back propagation,GA-BP)神经网络模型和响应面模型的优化效果,确定最佳工艺参数。结果表明:GA-BP神经网络在模型拟合和预测方面表现优于响应面模型;最佳提取参数为高压时间23 min、超声时间22 min、酶添加量3.2%、酶解时间222 min,羊皮胶原蛋白提取率达到(80.5±1.6)%,较传统的木瓜蛋白酶法提高40%;紫外-可见吸收光谱和傅里叶变换红外光谱结果显示,此条件下提取的羊皮胶原蛋白结构完整,高压-超声-酶解法对胶原蛋白的破坏较小。

^(A)γ-珠蛋白基因启动子区域-114~-102缺失突变导致非缺失型遗传性持续性胎儿血红蛋白综合征的研究

目的:研究^(A)γ-珠蛋白基因启动子区域-114~-102缺失突变病例的基因突变特点、血液学表型及临床表型。方法:选取2022年3月至2023年12月在广西医科大学第一附属医院检查地中海贫血的病例4例。血红蛋白(Hb)分析仪和血细胞分析仪检测全血样本,分析Hb和血常规。Sanger测序法与荧光PCR熔解曲线法检测γ-珠蛋白基因启动子区突变和β-珠蛋白基因突变。结果:共检出^(A)γ-114~-102缺失杂合子4例,Hb分析显示血红蛋白F(Hb F)水平为11.2%~37.8%,血红蛋白A2(Hb A2)水平为2.0%~3.3%,血常规分析显示Hb水平为67~114 g/L,红细胞计数(RBC)为(2.33~4.1)×10^(12)/L,平均红细胞体积(MCV)为84.02~91.9 fL,平均红细胞血红蛋白(MCH)为27.8~29.7 pg。γ-珠蛋白基因及β-珠蛋白基因突变检测结果表明:4例病例含有^(A)γ-114~-102缺失杂合子,其中2例合并有^(G)γ-158C>T突变杂合子;4例病例均合并有β-珠蛋白基因突变,基因型分别为Codon 41-42(-TTCT)杂合子突变、Codon 41-42(-TTCT)纯合子突变、IVS-Ⅱ-654(C>T)复合Codon 41-42(-TTCT)突变和Codon17(A>T)复合Codon 71-72(+A)突变。结论:首次在中国人群中发现^(A)γ-114~-102缺失杂合子,且复合β-地中海贫血的病例,临床表现为轻度或中度贫血。^(A)γ-114~-102缺失突变导致非缺失型遗传性持续性胎儿血红蛋白综合征(nd-HPFH),能够减轻β-地中海贫血患者的贫血程度。

糖基化对α-晶状体蛋白的修饰和分子伴侣活性的降低

目的 研究糖基化对 α-晶状体蛋白分子伴侣活性的作用。方法 分离牛晶状体α-晶状体蛋白 ,分别与 0 .5 mol· L- 1 果糖和 0 .5 m ol· L- 1 葡萄糖在 37℃温育 ,在第 0、2 4、32天测定 380 nm的光吸收值和 40 0 nm非色氨酸荧光值 ,高压液相色谱 ( high performanceliquid chrom atography,HPL C)和 SDS- PAGE评价蛋白质交联程度 ,采用过氧化氢酶( catalase,CAT)和βL-晶状体蛋白的热凝聚光散射值 ,作为α-晶状体蛋白的分子伴侣活性指标。结果 果糖和葡萄糖可导致时间依赖性 α-晶状体蛋白在 380 nm吸收值的增加 ,非色氨酸荧光值升高 ;HPL C和 SDS- PAGE提示糖与α-晶状体蛋白形成交联复合物。果糖较葡萄糖作用明显。糖基化导致 α-晶状体蛋白抑制 CAT和 βL-晶状体蛋白热凝聚作用降低 ,孵育第 2 4天 ,葡萄糖组α-晶状体蛋白分子伴侣活性分别降低约 12 %和 19% ,果糖组约7%和 9% .结论 糖基化导致 α-晶状体蛋白形成高分子聚合物、凝聚、交联 ,分子伴侣活性丧失 ,这在老化和糖尿病性白内障形成过程中起重要作用。

非晶状体βγ-晶状体蛋白与三叶因子蛋白复合物的细胞核转运及其选择性杀伤肿瘤细胞机制的研究

非晶状体βγ晶状体蛋白与三叶因子蛋白复合物(βγ-CAT)是从大蹼铃蟾(Bombina maxima)皮肤分泌物中分离的分子量为72kDa的天然蛋白复合物。本研究通过激光共聚焦显微镜和Western blot分析βγ-CAT在人脐静脉内皮细胞(HUVEC)中的细胞核转运机制,以及βγ-CAT对多株肿瘤细胞(HCT116,HT29,A375,Hela,THP-1等)的细胞毒效应。结果表明:βγ-CAT的α亚基中含有典型的GTP/ATPase的保守结构模体Walker A和Walker B,体外检测到βγ-CAT具有GTP/ATP水解酶和GTP/ATP结合活性。在细胞核转运过程中,βγ-CAT的α亚基和β亚基参与形成约150kDa含有泛素化修饰信号的大分子复合物,且泛素化修饰信号和βγ-CAT的α亚基和β亚基共定位于细胞内和融合于细胞核区域的转运囊泡小体中。βγ-CAT能够选择性的杀伤肿瘤细胞,诱导肿瘤细胞脱落和发生凋亡。上述结果为进一步深入研究βγ-CAT的细胞核转运和调节细胞功能的分子作用机制提供思路和线索。

精细胞中促进组蛋白-鱼精蛋白替换的分子机制研究进展

在精子形成过程中,圆形精子细胞核内染色质中的组蛋白逐渐被鱼精蛋白替代,使染色质凝聚得更为紧凑,奠定成熟精子头部特异形态的结构基础。若组蛋白-鱼精蛋白替换缺陷,将导致精子核凝聚失败,表现出精子形态异常和活力降低,受精困难。研究显示,组蛋白翻译后修饰、瞬时DNA链断裂、DNA链断裂修复和染色质重塑复合体识别等一系列变化都会促进组蛋白-鱼精蛋白的替换,本文从以上几个方面综述了目前对于促进组蛋白-鱼精蛋白替换分子机制的研究进展,以期为雄性不育症的诊断和治疗提供理论基础。

水通道蛋白-1在高糖培养人晶状体上皮细胞中的表达

目的研究水通道蛋白-1(AQP-1)在糖尿病性白内障发病机制中的作用。方法从健康的供体眼中分离出人晶状体囊膜,用组织块培养法将人晶状体囊膜分别置于1g/L葡萄糖+体积分数15%胎牛血清的DMEM培养液中(对照组)或4.5g/L葡萄糖+15%胎牛血清的DMEM培养液中进行培养(高糖组)。培养3d、28d后观察2组人晶状体上皮细胞(LECs)的生长状态。采用免疫荧光技术和流式细胞术检测AQP-1在人LECs中表达的平均荧光强度,应用流式细胞术检测2组人LECs的凋亡和坏死情况,并进行比较。结果培养第3天2组LECs的生长形态近似,但培养28d高糖组坏死细胞增加。培养3d后高糖组人LECs的AQP-1免疫荧光表达较对照组明显增强,2组间平均荧光强度的差异有统计学意义(t=3.934,P=0.004),但2组间LECs的凋亡率和坏死率差异均无统计学意义(t=1.681,P=0.131;t=1.064,P=0.318)。培养28d后高糖组人LECs的AQP-1免疫荧光表达较对照组弱,差异有统计学意义(t=3.069,P=0.015),LECs凋亡率、坏死率较对照组升高,差异均有统计学意义(t=11.213,P<0.01;t=15.778,P<0.01)。结论 AQP-1的异常表达在糖尿病性白内障的发生发展中起重要作用。

硫氧还蛋白-2在氧化损伤的人晶状体上皮细胞中的表达及其意义

目的:探讨硫氧还蛋白-2(thioredoin-2,Trx-2)是否参与白内障的发病过程及其对过氧化氢(H_2O_2)诱导的人晶状体上皮细胞氧化损伤的影响。方法:选取志愿者(因外伤行透明晶状体取出术患者)10例和行超声乳化白内障手术患者(年龄大于60岁)30例的晶状体前囊膜,采用链霉素亲生物素蛋白-过氧化物酶标免疫组织化学法检测志愿者和白内障患者晶状体上皮细胞中Trx-2蛋白的表达情况。体外培养SRA01/04细胞,根据不同处理分为空白对照组、20μmol/L H_2O_2组、50μmol/L H_2O_2组、100μmol/L H_2O_2组、阴性对照组(转染对照空p CMV6质粒并用100μmol/L H_2O_2处理)和过表达Trx-2组(转染p CMV6-Trx-2过表达质粒并用100μmol/L H_2O_2处理)。采用噻唑蓝[3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2-H-tetrazolium bromide,MTT]法检测各组细胞活力;采用流式细胞术检测各组细胞的凋亡;采用化学比色法检测各组细胞中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)活性,谷胱甘肽(glutathione,GSH)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量;采用Western印迹检测各组细胞中Trx-2以及B细胞淋巴瘤/白血病-2蛋白(B-cell lymphoma 2 protein,Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2 associated X protein,Bax)和含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-3(cysteinyl aspartate specific proteinase-3,caspase-3)的表达。结果:与志愿者相比,白内障患者晶状体上皮细胞中Trx-2蛋白表达明显减少(P<0.05)。与空白对照组比较,20,50,100μmol/L H_2O_2组Trx-2蛋白表达量均明显降低(均P<0.05)。与空白对照组相比,100μmol/L H_2O_2组和阴性对照组细胞存活率降低、凋亡率增加,细胞内SOD和CAT活性降低、GSH含量减少、MDA含量增加,Trx-2和Bcl-2蛋白表达降低,Bax和caspase-3蛋白表达增加(均P<0.05)。与阴性对照组比较,过表达Trx-2组细胞存活率增加、凋亡率降低,SOD和CAT活性增加、GSH含量升高、MDA含量降低,Trx-2和Bcl-2蛋白表达增加,Bax和caspase-3蛋白表达减少(均P<0.05)。结论:Trx-2参与白内障发病中上皮细胞的凋亡,过表达Trx-2能够减少H_2O_2诱导的细胞凋亡,这可能与拮抗H_2O_2诱导的氧化损伤有关。

紫外线辐射对α-晶状体蛋白分子伴侣活性的作用

目的 研究在老化和白内障形成过程中紫外线 (UV)辐射对α 晶状体蛋白分子伴侣活性的作用。方法 新生Sprague Dawley大鼠皮下注射亚硒酸钠诱导硒性白内障 (SC) ,采用SephacrylS 3 0 0HR分离幼年和老年兔晶状体皮质和核以及SC大鼠α 晶状体蛋白。以α 晶状体蛋白对过氧化氢酶热凝聚的抑制作为分子伴侣活性指标 ,观察UV B (3 0 0nm )辐射α 晶状体蛋白后 ,其伴侣活性的变化。结果 UV辐射新生和老年兔晶状体核αL 晶状体蛋白后 3 0h ,与辐射前比较伴侣活性降低约 18%和 14 % ,而皮质的变化不显著 ;至 10 0h时 ,老年兔皮质、核和新生兔核αL 晶状体蛋白的伴侣活性分别下降 8%、2 7%和 2 3 %。辐射第 192h ,正常大鼠和SC晶状体αH 和αL 晶状体蛋白的伴侣活性显著降低 ,正常组分别下降 3 5 %和 2 3 % ,SC组下降 3 1%和 10 %。结论 UV B辐射可降低α 晶状体蛋白的分子伴侣活性 ,并呈时间依赖效应。UV辐射对老年α 晶状体蛋白分子伴侣活性影响比幼年显著 ,晶状体核比皮质对UV辐射敏感 ,αH 晶状体蛋白比αL 晶状体蛋白敏感。UV辐射可进一步降低硒性白内障α 晶状体蛋白的分子伴侣活性。

转化生长因子β2对人晶状体上皮细胞E-钙黏素和α-平滑肌肌动蛋白表达的影响

背景:有研究表明,人晶状体上皮细胞的间质转分化是后发性白内障的主要病理改变,转化生长因子β2可以诱导间质转分化的发生。目的:体外培养人晶状体上皮细胞,观察转化生长因子β2对人晶状体上皮细胞转分化相关蛋白E-钙黏蛋白和α-平滑肌肌动蛋白表达的影响。方法:利用组织块法体外培养人晶状体上皮细胞并传代,选择传5代的细胞进行实验,采用100ng/L转化生长因子β2诱导48h,反转录-聚合酶链反应方法检测E-钙黏蛋白、α-平滑肌肌动蛋白mRNA的表达,应用蛋白质印迹法Westernblot检测其蛋白表达。结果与结论:转化生长因子β2处理人晶状体上皮细胞48h后,细胞E-钙黏蛋白表达明显减弱,α-平滑肌肌动蛋白的表达明显增强。提示转化生长因子β2可以成功诱导晶状体上皮细胞间质转分化,转化生长因子β2处理的晶状体上皮细胞可以作为间质转分化的细胞模型。

非晶状体βγ-晶状体蛋白的研究进展

βγ-晶状体蛋白是主要分布于脊椎动物眼睛晶状体内的水溶性结构蛋白。非晶状体βγ-晶状体蛋白从微生物到高等哺乳动物都有过报道。微生物中发现的非晶状体βγ-晶状体蛋白主要作为环境胁迫应急蛋白,在恶劣环境中发挥对细菌的自我保护作用,如ProteinS。在哺乳动物中,非晶状体βγ-晶状体蛋白被推测能够参与胚胎的皮肤发育与分化调节,具有肿瘤抑制等重要的生理功能,如黑色素瘤缺失蛋白。但是,对于它们的生化特性、生理功能和作用机制知之甚少。本文从蛋白结构、基因起源和生物学功能等方面简要介绍目前非晶状体βγ-晶状体蛋白的相关研究进展。

兔α-晶状体蛋白的分子伴娘功能的研究

目的了解兔α－晶状体蛋白是否具有分子伴娘功能。方法凝胶过滤法分离水溶性晶状体蛋白。在５５℃高温条件下，观察。一晶状体蛋白是否能抑制β－ｌｏｗ晶状体蛋白的凝集和变性；观察α－晶状体蛋白是否能抑制糖基化诱导的葡萄糖－６－磷酸脱氢酶（Ｇ６ＰＤ）的失活，均以牛血清白蛋白（ＢＳＡ）作为对照。结果α－晶状体蛋白能抑制热诱导的β－ｌｏｗ晶状体蛋白的凝集和变性；α－晶状体蛋白亦能抑制糖基化诱导的Ｇ６ＰＤ的失活；而牛血清白蛋白却无此作用。结论α－晶状体蛋白具有分子伴娘功能。

糖皮质激素对α-晶状体蛋白分子伴侣功能的影响

目的 研究糖皮质激素对α 晶状体蛋白分子伴侣功能的影响。 方法 凝胶过滤层析分离αL和βL 晶状体蛋白,αL 晶状体蛋白与 25mmol/L泼尼松龙 21 半琥珀酸(P 21 H)孵育 20d(37℃),分别于 0、2、4、10和 20d应用βL 晶状体蛋白热聚集法测定分子伴侣活性,采用PerkinElmerLB50B荧光光度仪观察色氨酸和非色氨酸荧光值,SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳监测蛋白质交联程度。 结果 被P 21 H修饰后的αL 晶状体蛋白分子伴侣功能显著降低。P 21 H可导致αL 晶状体蛋白色氨酸荧光强度明显降低,非色氨酸荧光强度向较长波长移位和增强,提示形成新的荧光色素物。孵育第 10d,伴侣活性已降低至约 3 3%,色氨酸荧光强度殆尽,约在激发波长 412nm出现新的非色氨酸荧光强度。SDS PAGE显示糖皮质激素导致αL 晶状体蛋白明显凝聚。 结论 糖皮质激素对α 晶状体蛋白的修饰和伴侣活性的降低可能参与糖皮质激素诱导白内障的形成。

氯通道蛋白-3在透明晶状体和老年性白内障患者晶状体上皮细胞中的表达

目的研究透明晶状体和老年性白内障患者晶状体上皮细胞氯通道蛋白-3(chloride channel protein 3,CLC-3)的表达。方法随机收集40例老年性白内障手术患者和5例透明晶状体(来自晶状体脱位患者)的晶状体前囊膜,采用免疫组织化学染色和免疫荧光技术检测晶状体上皮细胞CLC-3的表达。结果CLC-3阳性表达于晶状体上皮细胞的细胞膜。老年白内障组40张切片中,CLC-3表达均为阳性。而透明晶状体组5张切片中,4张阴性,1张可疑阳性。计算机图像分析结果,透明晶状体组平均吸光度(A)值明显低于老年白内障组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论老年性白内障患者晶状体上皮细胞CLC-3表达阳性,CLC-3可能参与老年性白内障的形成。

衰老标记蛋白-30在人晶状体上皮细胞中的表达及意义

目的研究人晶状体上皮细胞中衰老标记蛋白-30(senescence marker protein-30,SMP-30)的表达,探讨其在白内障发生发展中的作用及临床意义。方法制备57例人晶状体前囊膜、4例正常人肝组织和2例正常人肾组织的石蜡切片。采用免疫组织化学SP法检测SMP-30在晶状体上皮细胞中的表达,并结合临床资料进行统计分析。结果实验发现SMP-30在白内障晶状体上皮细胞的表达较透明晶状体弱(P<0.05),其在晶状体上皮细胞的表达与性别、年龄未见相关性。结论SMP-30在晶状体上皮细胞表达的减少可能导致白内障的发生。

一单纯性晶状体异位家系的基因型及临床表型研究

目的对一单纯性晶状体异位(IEL)家系患者的致病基因进行筛查,并分析该家系临床特征。方法该研究纳入一IEL家系共5代48例成员。收集家系成员外周血样本,并通过全身体格检查及眼科常规检查观察临床表现特点。采用全外显子组测序(WES)技术对家系中2例患者进行致病基因筛查。通过对家系其他成员及200例正常对照人群进行基因靶向Sanger测序验证。并采用SIFT、PolyPhen和MutationTester软件预测蛋白功能。结果该家系共13例IEL患者,以常染色显性模式遗传,平均发病年龄为51.5岁。临床特征主要为晶状体异位伴前倾向前房,前房变浅,房角变窄,最终导致继发性青光眼。通过筛选及验证显示家系所有患者均携带原纤维蛋白基因-1(FBN1)基因c.3463G>A突变,在200例对照人群中未发现该突变。SIFT、PolyPhen和MutationTester功能预测软件均提示该突变影响蛋白功能。结论该IEL主要临床表型是晶状体异位伴前倾导致继发性青光眼。FBN1基因的c.3463G>A可能是导致该家系IEL的致病突变。

地塞米松对体外培养的晶状体上皮细胞水通道蛋白-1表达的影响

目的观察体外培养的人眼晶状体上皮细胞(LECs)水通道蛋白-1(AQP-1)的表达;研究地塞米松对其表达水平的影响。方法运用免疫组织化学法测定人眼LECs AQP-1的表达;用含0、1×10-8、5×10-8、10×10-8、50×10-8mol/L地塞米松的DMEM培养液培养人眼LECs7d,采用RT-PCR检测地塞米松对LECs AQP-1表达的影响。结果免疫组织化学检测示体外培养的正常人眼LECs胞膜和胞浆中可见AQP-1的表达;RT-PCR示正常人眼LECs AQP-1/β-actin吸光度比值为1·43±0·12;4种浓度地塞米松处理7d后其比值分别为1·32±0·09、1·27±0·08、1·01±0·09、0·67±0·10,当地塞米松浓度≥5×10-8mol/L时有抑制作用(P<0·05),且抑制作用随地塞米松浓度的增加逐渐增强。结论体外培养的人眼LECs中可见AQP-1的表达,AQP-1可能参与维持晶状体的脱水状态及其透明性;地塞米松抑制体外培养的人眼LECs AQP-1的表达,AQP-1可能在皮质类固醇性白内障的发生发展中起重要作用。

前囊下性白内障患者晶状体上皮细胞基质金属蛋白酶-3的表达意义

目的:探讨基质金属蛋白酶-3(mat ri xmet al lopro-teinase-3,MMP-3)在前囊下性白内障患者的晶状体上皮细胞(lensepithelialcells,LECs)中的表达及意义。方法:采用SP免疫组织化学染色法,测定21例前囊下性白内障、18例核性白内障和10例正常晶状体上皮细胞中MMP-3的表达情况,并进行阳性细胞细胞计数。结果:MMP-3在前囊下性白内障晶状体上皮细胞中有表达,而在核性白内障和正常晶状体上皮细胞中均无表达。结论:MMP-3可能是调节细胞外基质(extracellulamatrix,ECM)降解的重要因素而参与前囊膜下性白内障的形成。

肌肽对激素诱导晶状体α-晶状体蛋白修饰的作用(英文)

目的：研究肌肽对糖皮质激素诱导的α-晶状体蛋白修饰和分子伴侣功能降低的保护作用,以及肌肽与糖皮质激素的直接反应。方法：采用SephacrylS-300HR凝胶柱分离牛αL-晶状体蛋白。αL-晶状体蛋白分别与不同浓度的泼尼松龙-21-半琥珀酸(P-21-H)及肌肽孵育不同时间。以αL-晶状体蛋白对热凝聚的抑制作为分子伴侣活性指标。采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳和荧光光度仪来监测被修饰的αL-晶状体蛋白,并观察肌肽和泼尼松龙-21-半琥珀酸作用后的光谱变化。结果：泼尼松龙-21-半琥珀酸可导致浓度和时间依赖性αL-晶状体蛋白分子伴侣活性的降低,但是肌肽加剧了这种效应。被泼尼松龙-21-半琥珀酸修饰后的较未被修饰的αL-晶状体蛋白色氨酸荧光强度显著降低,但是其非色氨酸荧光强度向较长波长移位,并呈现时间-剂量依赖的增强,提示有新的荧光色素物的形成。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果显示肌肽能与泼尼松龙-21-半琥珀酸迅速反应,从而抑制激素诱导的蛋白质修饰。时间依赖性的光吸收强度增加提示肌肽与泼尼松龙-21-半琥珀酸反应可能形成了新的加合物。结论：肌肽能够与泼尼松龙-21-半琥珀酸直接反应,肌肽具有潜在的抗糖皮质激素作用。

α-晶状体蛋白在眼科疾病中的作用研究进展

α-晶状体蛋白是晶状体中重要的成分蛋白质,是由αA-和αB-亚基组成的四聚体蛋白质。近年来研究表明α-晶状体蛋白具有很多特性,包括分子伴侣活性、自激酶活性、磷酸化丝氨酸残基-19、45、59模式及通过抑制细胞凋亡蛋白酶前体-3的活化抗凋亡等,但其主要作用在于维持晶状体的结构和屈光性,此外,它还可与视网膜神经节细胞(RGCs)的细胞膜结合促进RGCs的存活和轴突的再生,部分改善视功能。α-晶状体蛋白分子伴侣活性的下降可导致其他晶状体蛋白的凝聚和酶的失活,与眼科疾病的发生密切相关。就α-晶状体蛋白的研究进展及其与眼科疾病的关系进行综述。

αβ-晶状体蛋白在肿瘤中的研究进展

αβ-晶状体蛋白(Cryab)是热休克蛋白家族中最重要的基因之一。Cryab在体内广泛表达,具有独特的生物学特性,主要作为分子伴侣参与蛋白质的合成、折叠、积聚、装配、运输和降解。最新研究证实Cryab在肿瘤中高表达,可作为癌基因在恶性肿瘤发生、发展中发挥重要作用。与肿瘤患者的预后有着密切关系,预示其存在潜在的应用价值。本文就Cryab基因的结构和功能,及其在恶性肿瘤中的研究进展和作用机制做一综述,以期为深入研究Cryab在肿瘤中的功能提供科学依据。