结核分枝杆菌拟核结合蛋白Lsr2阻遏调控rv1057基因转录的研究

探讨结核分枝杆菌拟核结合蛋白Lsr2是否是rv1057基因转录的阻遏蛋白。利用凝胶阻滞迁移试验分析Lsr2在体外与rv1057启动子片段的特异性结合能力;通过lacZ报告基因和荧光定量PCR检测rv1057启动子区域的不同突变形式对转录的影响;启动转录的能力;通过蛋白质免疫印迹法检测目标基因rv1057的表达。统计学处理采用t检验。Lsr2结合rv1057启动子;Lsr2与已知的阻遏蛋白TrcR都能结合rv1057启动子;缺失Lsr2结合位点的rv1057启动子能够在结核分枝杆菌生长周期中持续启动rv1057基因的转录;野生型菌株H37Rv生长早期(24 h)lsr2基因转录水平较低,而在H37Rv生长中期(48 h)、后期(120 h)lsr2基因的相对表达量变化倍数显著提高,差异具有统计学意义(t值分别为24.44、16.86,P<0.05);H37Rv菌株和lsr2基因缺失菌株中trcR基因在生长早期(24 h)的相对表达量显著高于生长中期(48 h)、生长后期(120 h)的trcR表达量,差异具有统计学意义(t值分别为6.79、10.16,P<0.05)。Lsr2是rv1057基因转录的阻遏蛋白,Lsr2和TrcR均可调控rv1057基因的表达。Lsr2在结核分枝杆菌生长周期的中后期大量表达并阻遏rv1057的转录,TrcR则在结核分枝杆菌生长周期的早期阻遏rv1057的转录。

铁螯合剂对脑出血后继发性脑损伤大鼠记忆功能及海马神经元骨架蛋白的影响

目的探讨铁螯合剂(去铁胺)对脑出血后继发性损伤大鼠模型记忆功能及海马区神经元骨架蛋白表达的影响。方法采用胶原酶Ⅶ注射构建脑出血大鼠模型;成功造模后,对照组以21.6 mg/kg毗拉西坦生理盐水溶液灌胃处理,去铁胺(低、中、高剂量)组分别以50、100、200 mg/kg去铁胺灌胃处理,假手术组和模型组每日以生理盐水灌胃给药,连续4 w。跳台试验仪、避暗自动测试仪检测大鼠的记忆功能;尼式染色检测海马区神经元细胞的活性,末端脱氧核苷酸转移酶(TdT)介导的脱氧尿苷三磷酸(dUTP)缺口末端标记(TUNEL)染色检测脑组织中细胞凋亡率;酶联免疫吸附试验(ELISA)测定血清中肿瘤坏死因子(TNF)-α和白细胞介素(IL)-1β含量;Western印迹检测各组脑脏组织中一般调控阻遏蛋白激酶(GCN)2和β-微管蛋白(Tubulin)的表达。结果与假手术组相比,模型组、去铁胺(低、中、高)剂量组、对照组记忆潜伏时间、神经元细胞的活性、β-Tubulin表达明显下降,错误次数、神经元细胞的凋亡率、血清中TNF-α和IL-1β含量、GCN2表达明显升高(均P<0.05);与模型组相比,去铁胺(低、中、高)剂量组、对照组记忆潜伏时间、神经元细胞的活性、β-Tubulin表达明显升高,错误次数、神经元细胞的凋亡率、血清中TNF-α和IL-1β含量、GCN2表达明显下降(均P<0.05);并且具有明显的剂量依赖性(均P<0.05)。结论铁螯合剂(去铁胺)能明显降低脑组织中炎症性应激,下调脑组织神经元的凋亡率,增强海马区骨架蛋白β-Tubulin表达,抑制GCN表达,改善实验动物的记忆功能。

乳腺对氨基酸的摄取及其调控机制研究进展

乳蛋白是乳中重要的营养成分之一,超过90%的乳蛋白是乳腺利用从血液中摄取的氨基酸从头合成,因此在保证氨基酸充足供给的前提下,乳腺对氨基酸摄取率的高低是影响乳蛋白产量的关键因素。血液中的氨基酸不能自由扩散进出乳腺,需要由乳腺上皮细胞膜上特异的氨基酸转运载体(AAT)协助完成。而乳腺AAT活性受到营养物质和激素水平的调节,当乳腺感知到营养物质和激素水平变化的信号,能够通过激活或抑制以哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1(mTORC1)和一般性调控阻遏蛋白激酶2(GCN2)为核心的2条信号通路的活性,进而影响AAT活性,调节乳腺对氨基酸的摄取。本文主要从乳腺AAT的分类和功能、影响乳腺摄取氨基酸的主要因素以及调控乳腺氨基酸摄取的信号通路机制3个方面作一综述,旨在从氨基酸摄取的角度为提高乳蛋白的合成提供参考。

创伤性脑损伤对大鼠海马神经元骨架蛋白及学习记忆功能的影响

创伤性脑损伤(traumatic brain injury,TBI)是极为常见的外伤性疾病,致死率和致残率很高。存活者伴随的空间认知功能障碍,给患者家庭和社会造成了极大的负担。目前,对TBI造成的空间记忆障碍缺乏系统研究。脑损伤后海马组织与记忆有关的分子以及组成神经元骨架的分子如何变化研究甚少。本研究采用Wistar大鼠为研究对象,并随机将其分为假手术(sham)组和创伤性脑损伤(TBI)组。TBI组再按致伤后时间长短分为6 h、12 h、24 h、72 h、15 d五个亚组。TBI组应用PinPointTM颅脑撞击器撞击而致伤,sham组不撞击。采用Morris水迷宫评价实验动物空间记忆能力;干湿重法测定脑含水量,评估脑水肿与海马水通道蛋白4(aquaporin-4,AQP-4)的相关性;海马神经元特异性核蛋白(neuron specific nuclear protein,NeuN)标记和免疫荧光检测评估TBI致大鼠神经元丢失情况;通过Western印迹检测TBI致海马骨架相关蛋白质和记忆相关蛋白质含量变化。本研究证实,与sham组相比,TBI组大鼠潜伏期明显增加[(61.98±12.82)s vs.(28.32±8.52)s,n=5,P<0.01,day 15],探索时间明显缩短[(36.98±0.37)s vs.(73.68±5.09)s,n=5,P<0.01,day15],表明脑创伤损害了动物的空间参考记忆能力和空间工作记忆能力。与sham组相比,TBI组大鼠海马AQP-4在蛋白质水平上的表达和脑含水量持续升高,15 d恢复正常;在12 h[(3.78±0.74),(83.78±0.35)%]和72 h[(3.49±0.85),(82.28±0.63)%]均形成两个波峰,n=5,P均<0.01,表明继发性脑损伤与持续脑水肿和海马AQP-4在蛋白质上的高表达有关。与sham组相比,NeuN标记和免疫荧光检测发现,TBI后24 h致大鼠海马神经元丢失严重[(198.2±8.002)vs.(297.2±6.866)cells/mm2,n=5,P<0.01],表明TBI动物的海马功能受损。与sham相比,TBI组海马神经元树突标志物微管结合蛋白2(microtubule associated proein 2,MAP2)和突触前终末特异性标记物突触素(synaptophysin,SYN)在蛋白质水平均伤后逐步降低(n=5,P均<0.01),72 h[(0.55±0.05)vs.(1.27±0.08),(0.52±0.14)vs.(1.06±0.16),n=5,P均<0.01]降低最明显;TBI组形成神经元纤维缠结主要成分的过度磷酸化tau(ser404),伤后逐步升高,72 h[(1.25±0.11)vs.(0.33±0.07),n=5,P<0.01]升高最明显。MAP2、SYN和过度磷酸化的tau(ser404)检测指标的改变,表明脑损伤致神经元受损,神经元生长和损伤修复能力减弱,最终导致神经元骨架破环,TBI损害了动物的海马空间记忆能力。与sham组相比,TBI组大鼠海马环磷酸腺苷反应元件结合蛋白(cAMP response element binding protein,CREB)和磷酸化CREB ser133(phosphorylated CREB Ser133,pCREB Ser133)含量降低明显(n=5,P均<0.05),表明脑损伤动物海马的存储记忆能力减弱;TBI组大鼠海马一般调控阻遏蛋白激酶2(general control nonderepressible 2 kinase,GCN2)蛋白质升高明显(n=5,P均<0.05),表明脑损伤动物海马将新信息转化成长期记忆能力下降。本研究提示,创伤性脑损伤可使大鼠海马神经元骨架破坏,进而导致在学习记忆过程中起重要作用的分子蛋白质下调,抑制记忆储存的蛋白质(GCN2)上调,促使学习记忆功能障碍。

沉默水通道蛋白4对脑创伤致大鼠学习记忆功能障碍的作用研究

目的通过观察与认知和学习记忆功能相关的蛋白表达，探讨水通道蛋白4（AQP4）沉默对创伤性脑损伤（TBI）大鼠学习和记忆功能的影响及意义。方法 按随机数字表法将96只健康成年雄性Wistar大鼠分组。① 48只大鼠被分为假手术（Sham）组、TBI组（采用改良Feeney法制模）、AQP4 RNA干扰（RNAi）阴性组〔TBI＋无意义的小干扰RNA（siRNA）-AQP4脂质体溶液10 μL〕、AQP4 RNAi组（TBI＋siRNA-AQP4脂质体溶液10 μL〕；分别于伤后1、6、12 h各取4只大鼠脑组织，采用蛋白质免疫印迹试验（Western Blot）检测海马组织AQP4、一般性调控阻遏蛋白激酶2（GCN2）、环磷酸腺苷反应元件结合蛋白（CREB）及其磷酸化（p-CREB）蛋白表达。②另外48只大鼠被分为正常组（Control组）、Sham组、TBI组、AQP4 RNAi组，其中6只于伤后12 h测定脑含水量，另外6只用于Morris水迷宫实验。结果① TBI组伤后海马组织AQP4和GCN2蛋白表达较Sham组明显增高，并随时间延长呈逐渐升高趋势，12 h出现统计学差异（AQP4蛋白：5.03±0.09比1，GCN2蛋白：4.01±0.13比1，均P〈0.01）；CREB和p-CREB表达较Sham组明显降低，并随时间延长呈逐渐下降趋势，12 h出现统计学差异（CREB蛋白：0.38±0.03比1，p-CREB蛋白：0.38±0.03比1，均P〈0.01）。与TBI组比较，AQP4 RNAi组伤后各时间点AQP4蛋白表达明显下降（1 h：1.02±0.04比2.23±0.05，6 h：1.23±0.03比2.59±0.04，12 h：2.20±0.08比5.03±0.09，均P〈0.01），而GCN2、CREB和p-CREB表达则差异无统计学意义。AQP4 RNAi阴性组各蛋白表达变化与TBI组比较差异均无统计学意义。② TBI组脑含水量较Control组和Sham组明显升高〔（83.7±0.4）%比（76.2±0.2）%、（76.2±0.3）%，均P〈0.01〕；AQP4 RNAi组脑含水量〔（78.8±0.3）%〕则较TBI组明显下降（P〈0.01）。TBI组和AQP4 RNAi组伤后第11、13、15天Morris水迷宫实验潜伏期明显延长，探索时间明显缩短；与TBI组比较，AQP4 RNAi组第15天逃避潜伏期明显缩短（s：60.2±11.1比62.0±11.5，P〈0.05），探索时间明显延长（s：37.0±8.5比32.7±9.2，P〈0.05）。结论TBI后大鼠认知和学习记忆功能受损，与影响认知和学习记忆功能相关的CREB和GCN2蛋白表达变化显著相关；经AQP4 RNAi处理后，虽对大鼠认知和学习记忆功能改善不明显，但可减轻脑水肿。