2023年诺贝尔生理学或医学奖——核苷酸碱基修饰与mRNA疫苗

2023年10月2日,诺贝尔生理学或医学奖授予匈牙利-美国生物学家Katalin Karikó和美国生物学家Drew Weissman,以表彰二人在核苷酸碱基修饰方面的开创性发现,使得针对COVID-19的有效信使核糖核酸(messenger ribonucleic acid,m RNA)疫苗的开发成为可能。Katalin Karikó目前担任德国生物技术公司Bio NTech的高级副总裁,她于1978年在塞格德大学(Szegedi Tudományegyetem,University of Szeged)获得博士学位,后进入塞格德生物研究中心主要从事RNA研究,她是历史上第13位获得诺贝尔生理学或医学奖的女性科学家。

多核糖核苷酸核苷转移酶1在氧糖剥夺诱导心肌细胞凋亡损伤中的作用

目的探讨多核糖核苷酸核苷转移酶1(PNPT1)对氧糖剥夺(OGD)诱导心房肌细胞凋亡的影响和作用机制。方法体外培养HL-1心房肌细胞,PNPT1-siRNA转染HL-1细胞。实验分组为:正常组(Control)、OGD组、NC-siRNA组(转染乱码RNA)、PNPT1-siRNA组、OGD+NC-siRNA组和OGD+PNPT1-siRNA组。通过CCK-8检测细胞存活率,qPCR检测ACTB mRNA和TUBA mRNA的含量,Western blot检测PNPT1蛋白水平,流式细胞术检测HL-1细胞凋亡率,JC-1试剂盒检测线粒体膜电位,透射电镜观察线粒体形态。结果随OGD诱导时间延长,HL-1细胞质中PNPT1的蛋白表达水平呈上升趋势(P<0.05)。与NCsiRNA相比,PNPT1-siRNA明显减少细胞内PNPT1表达。OGD条件下,ACTB mRNA和TUBA mRNA降解增加(P<0.05),HL-1心房肌细胞凋亡率增加(P<0.05);相反地,PNPT1-siRNA则抑制ACTB mRNA和TUBA mRNA降解(P<0.05),同时降低HL-1心房肌细胞凋亡率(P<0.05),并且改善线粒体膜电位以及线粒体形态。结论抑制PNPT1可改善线粒体损伤并减少凋亡相关mRNA的降解,从而减轻OGD诱导的HL-1心房肌细胞凋亡损伤。

微小核糖核酸与心血管疾病关系的研究进展

微小核糖核酸（microRNA,miRNA）为非编码RNA（ncRNA）,它长度约22个核苷酸序列,与特定信使在相应的位点结合,通过改变信使RNA的稳定性来调节翻译过程,发挥调控作用,是一种重要的调控因子。多个研究发现miRNA作为ncRNA物种一个非常重要的部分[1],其存在鼠、线虫、果蝇等多个物种中,迄今为止估计人类miRNA序列编码约有1000个,

脑型和诱导型一氧化氮合成酶mRNA在大鼠体内表达的差异

本研究用逆转录/聚合酶链式反应（RT/PCR）技术检测脑型和诱导型一氧化氮合成酶（NOS）mRNA在Sprague—Dawley大鼠大脑皮质、垂体、小脑、心脏、肺脏、肝脏、脾脏、小肠、肾脏和肾上腺的表达。结果发现，脑型NOSmRNA表达于小脑、心脏和肾上腺组织；而诱导型NOSmRNA表达于中枢神经系统以外的所有受检组织。本文初步探讨了各组织NOSMRNA表达阳性的生理意义。

胰腺导管癌神经生长因子mRNA表达及意义

目的研究胰腺导管癌和慢性胰腺炎组织中神经生长因子(NGF mRNA)的表达及临床病理意义。方法51例胰腺癌和10例慢性胰腺炎手术切除标本经40 g/L中性甲醛固定后常规制作石蜡包埋切片,NGF mRNA染色为原位杂交法。结果胰腺癌组织NGF mRNA阳性率(54.9%)明显高于慢性胰腺炎(10.0%),差异有高度显著性(2χ=6.76,P<0.01);高分化腺癌、未转移胰腺癌NGF mRNA表达阳性率明显低于低分化腺癌(25.0%对84.2%;2χ=13.74,P<0.01)和转移病例(31.3%对65.7%;2χ=5.27,P<0.05),NGF mRNA与胰腺癌其他临床病理特征无明显相关。结论NGF mRNA表达可能与胰腺癌发生、进展、转移及预后有较密切的关系,可能是胰腺癌发生、发展及预后的重要生物学标记物。

RCS大鼠视网膜中caspase 3 mRNA的表达

目的观察半胱氨酸天冬氨酸酶３ （ｃａｓｐａｓｅ ３） ｍＲＮＡ在ＲＣＳ大鼠视网膜中的表达，分析ｃａｓｐａｓｅ ３ ｍＲＮＡ表达与ＲＣＳ大鼠视网膜发育的关系。 方法应用逆转录－多聚酶连反应（ＲＴ－ＰＣＲ）检测ＲＣＳ大鼠出生后不同时间视网膜中ｃａｓｐａｓｅ ３ ｍＲＮＡ的表达。结果ＲＣＳ大鼠出生后１４～６０天视网膜ｃａｓｐａｓｅ ３ ｍＲＮＡ均有表达，２５天ｃａｓｐａｓｅ ３ ｍＲＮＡ水平明显升高，达到高峰。ＳＤ大鼠视网膜１５～６０天的表达量无明显差异，与ＲＣＳ大鼠１４天水平接近。结论ｃａｓｐａｓｅ ３ ｍＲＮＡ的表达升高可能对ＲＣＳ大鼠视网膜变性中细胞凋亡起着关键的作用。

NLRP3 mRNA表达水平与急性酒精性肝炎的相关性

目的探讨核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)信使核糖核酸(mRNA)表达水平与急性酒精性肝炎的相关性。方法选取2019年1月~2020年10月我院收治的82例急性酒精性肝炎患者(AH组,其中重症AH组20例,轻症AH组62例)、46例酒精性脂肪肝患者(脂肪肝组)以及30例健康体检者(健康对照组)。检测中性粒细胞计数、淋巴细胞计数、中性粒/淋巴细胞比值(NLR)、血清谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、碱性磷酸酶(ALP)、血清白蛋白、血清总胆红素,采取荧光定量逆转录聚合酶链式反应(qRT-PCR)检测NLRP3 mRNA。结果AH组的中性粒细胞计数、NLR比值高于脂肪肝组、健康对照组(P<0.05);AH组的血清AST、血清ALT、AST/ALT比值、血清白蛋白、血清总胆红素、血清ALP水平高于脂肪肝组、健康对照组(P<0.05)。AH组的NLRP3 mRNA水平高于脂肪肝组、健康对照组(P<0.05)。重症AH组的NLRP3 mRNA水平高于轻症AH组(P<0.05)。AH病情程度与NLRP3 mRNA水平呈正相关(r=0.633,P<0.05);中性粒细胞计数、NLR比值、AST/ALT比值与NLRP3 mRNA水平呈正相关(r=0.392,r=0.337,r=0.252,P<0.05)。NLRP3 mRNA鉴别诊断AH的灵敏度为91.46%,特异度为77.63%;NLRP3 mRNA评估AH病情程度的灵敏度为90.00%,特异度为72.58%。结论NLRP3 mRNA水平与急性酒精性肝炎的发生发展、病情严重程度具有密切关联,发病机制可能与NLRP3 mRNA表达上调有关,NLRP3 mRNA对酒精性肝炎的病情严重程度具有一定的辅助诊断评估价值,临床应用价值高。

Toll样受体5基因遗传多态性与中风风痰瘀阻证显著关联的探讨

目的:探讨Toll样受体5(TLR5)遗传多态性与中风中医证型的相关性。方法:纳入中风风痰瘀阻证311例、中风气虚血瘀证284例,健康对照605例。运用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测TLR5基因mRNA表达水平,使用Sequenom基因分型技术对TLR5基因多态性rs5744174位点进行基因分型。结果:中风风痰瘀阻证、气虚血瘀证患者的TLR5基因mRNA表达水平均显著地于对照组(P<0.001),TLR5 rs5744174的基因型频率在中风风痰瘀阻证患者与对照组之间的分布差异具有统计学意义(P=0.015)。rs5744174多态性与中风风痰瘀阻证易感性显著关联(隐性模型:P=0.010)。结论:TLR5基因rs5744174多态性影响中风风痰瘀阻证发生。

Nestin基因在髓系白血病的表达及意义

Nestin蛋白是一种神经干细胞标志物,参与组织修复,并且在一些肿瘤细胞中表达。最近研究报道称nestin可能参与肿瘤细胞恶性增殖及细胞侵袭。在急性淋巴细胞白血病(acute lymphoid leukemia,ALL)小鼠模型中,白血病增殖细胞(leukemia-propagating cells,LPCs)可形成一个抗药性niche,其中nestin阳性细胞参与该niche形成。为探索nestin基因在白血病患者的临床表达情况,通过RT-PCR和Western-blot实验方法 ,检测了50位髓系白血病患者的nestin基因的临床表达情况。结果发现,在50位髓系白血病患者(38位AML,12位CML)中,42位患者表达nestin基因mRNA,6位患者表达nestin蛋白,并且nestin基因表达水平和患者血红蛋白、血小板、细胞因子和T淋巴细胞数并不存在相关性,但是高白细胞白血病患者表现出nestin基因mRNA水平高表达。虽然nestin基因和患者完全缓解率(complete remission,CR)并不存在联系,但是nestin基因在髓系白血病异常表达,说明其可能作为一种诊断AML或CML的生物标记物。

利用转基因技术造福人类

微小核糖核酸（MicroRNA，miRNA）包括有很多成员（核苷酸序列不一样），主要是由非蛋白质编码区的基因组（DNA）序列转录而来．微小核糖核酸有较高的稳定性，不易被核糖核酸酶及一些不利环境条件所降解。这与编码蛋向质的信使核糖核酸（mRNA）不稳定、易被核糖核酸酶及一毡不利环境条件所降解的完全不同。

反义药物的开发与研究进展

反义药物是近20多年来发展起来的一种以反义核酸技术为基础开发的以治疗为目的安全有效的新型药物。反义药物(Antisense drugs)指的是反义脱氧寡核苷酸类药物,主要包括反义DNA(AS-ODN),反义RNA(AS-ON),多肽核酸(PNA),核酶(ribozymer)等。其主要是根据碱基互补配时原则和核酸杂交原理,利用人工合成、天然存在的互补寡核苷酸片段,以反向互补方式特异性地与目的基因(单链、双链)或信使核糖核酸(mRNA)的特定序列相结合,从基因复制、特录、剪接、转运翻译等水平上调节靶基因的表达,干托遗传信息从核酸向蛋白质的传递,从而达到抑制、封闭或破坏靶基因表达,达到治疗疾病的目的。因此,反义药物是对多种疾病都有潜在治疗价值的新型药物。自1978年Stephenson和Zamenick首次报道与病毒核酸序列互补的13met反义寡聚脱氧核苷酸能够抑制Rous病毒复制,提出了反义寡聚脱氧核糖核酸能够抑制特定基因表达的概念,并预测了在活疗病毒性疾病和癌症方面的前景。

鸡大肠杆菌活的非可培养状态发生相关基因克隆与分析

本研究旨在从分子水平探究细菌活的非可培养状态（VBNC）发生机制。应用冰乙酸和4℃联合诱导条件，使鸡大肠杆菌进入VBNC状态，并利用mRNA差异显示技术（DDRT—PCR）获得VBNC相关基因。结果表明。从VBNC大肠杆菌中筛选得到的3个差异片段与大肠杆菌23S核糖体RNA基因序列具有较高的核苷酸同源性．分别为98％、98％和99％，

一氧化氮对内毒素导致脓毒性休克的保护作用(英)

一氧化氮(NO)是亲多种组织的多效性介质(pleiotropic mediator),机体受刺激引起的种种生理反应往往都涉及NO.脓毒性休克时肿瘤坏死因子α(TNFα)引起的低血压与NO有关,而大肠埃希杆菌的脂多糖(LPS)作用于猪的主动脉内皮细胞可释出NO样因子,近年用一氧化氮合成酶(NOS)