人工调控受体聚集的化学合成生物学策略及应用

细胞表面受体的聚集和激活在多种生物过程中发挥着重要作用,如细胞迁移、增殖、凋亡和分化。鉴于受体介导的细胞功能对健康和疾病的广泛相关性,研究人员一直致力于探究细胞受体信号传递和激活的生物化学和生物物理学机制,进而在其基础上开发多样的分子工程策略操纵受体信号和细胞功能。随着化学合成生物学的快速发展,一系列分子工程工具被开发出来用于理性控制受体,使得人工受体激活更加简单、精准和多样化。本综述首先总结了涉及调节受体聚集控制的关键功能元件,包括分子识别、空间组织、动态和细胞选择性元件。随后介绍了这些高度可控的功能模块在动态聚集、特定响应性、时空分辨和高细胞选择性的精准控制受体聚集分子工具的最新研究进展。此外强调了多种人工控制受体聚集的精准激活策略在细胞表型和命运操纵、免疫激活和活体组织修复方面的新兴应用。最后,本文从作用机理、元件工程、临床局限性、体内长效性等多个角度概述人工受体聚集策略当前面临的挑战和缺点。同时,本文也对其在疾病治疗领域的潜在应用进行了前瞻性的展望。

人工调控细胞表面受体聚集状态及功能

从利用物理刺激和生物大分子诱导两个方面综述了人工调控细胞表面受体聚集状态的策略.前者是利用相应的纳米材料在光、磁场、温度等物理刺激作用下实现人工调控受体聚集;后者则利用包括蛋白/多肽类分子、核酸在内的生物分子的自组装对其靶向识别的受体进行人工调控.系统介绍了相关研究领域取得的最新进展,并阐述和展望了该领域现存的挑战和发展方向.

血小板内皮聚集受体-1基因多态性与间歇性血液透析患者血管通路感染的相关性

目的探讨血小板内皮聚集受体-1(PEAR1)基因多态性与间歇性血液透析(IHD)患者血管通路感染的相关性。方法选择2019年1月至2022年1月于陕西省人民医院收治的105例接受IHD治疗的患者为观察组,另选取同期入院体检的健康者50例为对照组,采用荧光定量聚合酶链式反应法检测2组受试者PEAR1基因多态性。另外,观察组患者进行影像学、血清学、病原学等检查,根据是否发生血管通路感染将患者分为感染组和未感染组,比较2组患者的临床资料,采用单因素分析和多因素logsitic回归分析PEAR1基因多态性与IHD患者血管通路感染的相关性。结果观察组和对照组受试者PEAR1基因位点均有G和A 2个等位基因,检出3种基因型,包括野生型(GG)、突变杂合型(GA)、突变纯合型(AA)。观察组患者的GG基因型频率、G等位基因型频率均高于对照组(P<0.05);观察组和对照组受试者基因位点等位基因频率均符合哈迪-温伯格平衡(P>0.05);单因素分析显示,感染组和未感染组患者性别比例、体温、体质量指数、血压、三酰甘油、总胆固醇、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白、GA和AA基因型频率及高血脂史、抽烟史、饮酒史占比比较差异无统计学意义(P>0.05);未感染组患者年龄、透析时间≥3 a占比、透析频率1周≥3次占比、PEAR1 GG基因型频率、PEAR1 G等位基因频率、肌钙蛋白T水平、白细胞水平、血小板计数、血细胞比容、降钙素原水平、中性粒细胞/淋巴细胞比值、血小板/淋巴细胞比值、高血压史占比、糖尿病史占比均低于感染组,PEAR1 A等位基因频率均高于感染组(P<0.05)。Logistic回归分析显示,透析时间长、年龄大及高透析频率、高中性粒细胞/淋巴细胞比值、高血小板/淋巴细胞比值和PEAR1 G等位基因是影响IHD患者发生血管通路感染的危险因素(P<0.05)。结论IHD患者存在PEAR1基因型表达异常,其中PEAR1基因型为GG的患者发生血管通路感染的风险更高,可将其作为早期预测血液透析患者血管通路感染的有效因子。

血小板内皮聚集受体1基因单核苷酸多态性与癫痫持续状态后患者认知功能的关系

目的探讨血小板内皮聚集受体1(PEAR1)基因单核苷酸多态性与癫痫持续状态后患者认知功能的关系。方法选择2020年1月至2022年1月安阳市人民医院收治的60例癫痫持续状态患者为研究对象(观察组)。另选择60例同期来院进行体检的健康志愿者为对照组。采用简易智力状态检查量表(MMSE)评估2组受试者的认知功能,并检测所有受试者PEAR1基因中rs12041331位点基因分型。根据MMSE评分结果将观察组患者分为认知功能正常组(n=40)和认知功能障碍组(n=20)。收集所有患者的临床资料,采用单因素和多因素logistic回归分析影响癫痫持续状态后患者认知功能的危险因素。结果观察组患者PEAR1基因rs12041331位点AA、GG、GA基因型分布频率与对照组比较差异有统计学意义(P<0.05)。观察组患者MMSE评分显著低于对照组(P<0.05)。单因素分析结果显示,认知功能障碍组患者的性别、年龄、发作类型、文化程度、服用抗癫痫药物种类、家族史与认知功能正常组比较差异无统计学意义(P>0.05);认知功能障碍组与认知功能正常组患者的PEAR1基因rs12041331位点基因分型、每个月发作频率、病程、起病年龄和MMSE评分比较差异有统计学意义(P<0.05)。多因素logistic回归分析结果显示,PEAR1基因rs12041331位点AA基因型、每个月发作频率>4次、病程时间长、起病年龄小、低MMSE评分是癫痫持续状态后患者发生认知功能障碍的危险因素(P<0.05)。结论PEAR1基因rs12041331位点AA基因型是癫痫持续状态后患者发生认知功能障碍的危险因素,携带AA基因型的癫痫持续状态患者更易发生认知功能障碍。

血小板内皮聚集受体1及其介导的信号通路在血小板和内皮细胞中的作用研究进展

血小板内皮聚集受体1(platelet endothelial aggregation receptor 1, PEAR1)是2005年被发现的一种跨膜受体,主要在血小板和内皮细胞上表达。PEAR1是血小板与血小板间相互接触的受体蛋白,在血小板活化和聚集过程中起着重要作用。内皮细胞在维持血管张力和血管修复方面发挥重要作用,PEAR1通过影响其增殖和相关新生血管的形成,调控肿瘤的发生、发展过程。近年来,PEAR1逐渐被公认为是抗血栓药物的潜在靶点。本综述主要阐明血小板内皮聚集受体1在血小板和内皮细胞中的作用机制以及相关信号通路,为肿瘤相关血栓的药物治疗研究提供新思路。

ACS患者P-选择素、血小板膜糖蛋白Ⅱb/Ⅲa受体及血小板聚集率的研究——附80例分析

目的:探讨不同类型ACS患者P-选择素、血小板膜糖蛋白Ⅱb/Ⅲa受体及血小板聚集率的变化。方法:测定80例ACS患者[其中AMI组35例、不稳定型心绞痛(un-stable angina,UA)45例]和同期56名健康体检者(对照组)的P-选择素、血小板膜糖蛋白Ⅱb/Ⅲa受体及血小板聚集率,并进行比较。P-选择素及血小板膜糖蛋白Ⅱb/Ⅲa受体采用流式细胞仪检测,血小板聚集率采用四通道血小板聚集仪检测。结果:VAMI组的P-选择素、血小板膜糖蛋白Ⅱb/Ⅲa受体、血小板聚集率分别为(5.8±0.4)%、(5.7±0.3)%、(67±10)%,UA组相应为(5.6±0.3)%、(5.5±0.4)%、(55±10)%,对照组相应为(2.6±0.3)%、(3.3±0.2)%、(46±8)%。AMI组和UA组的P-选择素、血小板膜糖蛋白Ⅱb/Ⅲa受体、血小板聚集率水平均较对照组高(均为P<0.01),而AMI组上述3项指标的水平均较UA组高(P<0.05～0.01)。结论:ACS患者的P-选择素、血小板膜糖蛋白Ⅱb/Ⅲa受体、血小板聚集率水平均较正常人高,对上述3项指标的检测有助于ACS类型的筛选,早期发现AMI,以便临床采取及时有效的干预措施。

血小板内皮聚集受体1影响血小板功能和血栓形成的研究进展

2005年,血小板内皮聚集受体1被发现,发现者认为其与血小板的聚集功能有密切关系。近年来,大量国内外学者对血小板内皮聚集受体1与血小板功能和血栓形成做了大量的验证性研究,我们对近十五年的相关研究文献做了整理与分析。

PARADIGM血小板聚集受体拮抗剂剂量与心肌梗死再灌注成功率的研究

标题 溶栓疗法与血小板糖蛋白Ⅱb/Ⅲa阻滞济lamifiban的联合应用:血小板聚集受体拮抗剂剂量与心肌梗死再灌注成 功率(PARADIGM)研究之结果。作者 The PARADIGM

武汉汉族人群血小板内皮聚集受体1基因多态性所致阿司匹林抵抗的性别差异

目的探究武汉汉族人群缺血性脑卒中患者阿司匹林抵抗的性别差异现象及其可能分子机制。方法选取武汉地区汉族人群1103例,其中健康筛查受试者897例为对照组和缺血性脑卒中患者206例为观察组。检测入选者环氧化酶1(COX-1)A-842G、血小板膜糖蛋白Ⅱb/Ⅲa(GPⅡb/Ⅲa)PIA1/A2及血小板内皮细胞聚集受体1(PEAR1)rs12041331位点基因型,测定凝血指标,包括纤维蛋白原、活化部分凝血活酶时间(APTT)、凝血酶原时间(PT)、凝血酶时间及国际标准化比值(INR)。结果1103例入选者中,COX-1 A-842G位点基因型AA及GPⅢa PIA2 TT基因型均占100%,PEAR1 rs12041331位点野生型(GG)及突变型(AA型+AG型)分别为401例(36.36%)、702例(63.64%)。观察组PEAR1基因突变型明显高于对照组(71.84%vs 61.76%,P<0.05)。观察组男性PEAR1 rs12041331突变率明显高于女性(77.05%vs 64.29%,P<0.05),男性PEAR1突变型患者APTT、PT及INR明显低于野生型患者(P<0.05,P<0.01)。结论汉族人群中缺血性脑卒中男性PEAR1 rs12041331突变患者阿司匹林治疗下更容易出现凝血倾向。PEAR1 rs12041331可能是缺血性脑卒中患者阿司匹林抵抗性别差异的分子标志物。

半滑舌鳎(Cynoglossussemilaevis)黑色素聚集素受体(MCHR)表达特性及其与无眼侧黑化的关系

利用cDNA末端快速克隆技术(RACE)获得了半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)2种黑色素聚集素受体(MCHR1和MCHR2)的cDNA全长序列,并采用定量PCR技术分析了MCHR mRNA的组织表达特性,研究了其与无眼侧黑化程度的关系。结果显示,半滑舌鳎MCHR1 cDNA序列全长为1685 bp,开放阅读框(ORF)长为1080 bp,编码359个氨基酸,与牙鲆(Paralichthys olivaceus)同源性高达83.3%。系统进化分析显示,半滑舌鳎MCHR1与鳉形目、鲽形目和鲈形目鱼类聚为1个小分支。MCHR2 cDNA序列全长为1626 bp,ORF长为1044 bp,编码347个氨基酸,与鲽形目同源性最高达到90%以上。系统进化分析显示,半滑舌鳎MCHR2与鲽形目、鲈形目鱼类聚为1个小分支。MCHR1 mRNA在鳃中表达量最高,而MCHR2 mRNA在有眼侧皮肤中表达量最高,性腺次之。另外,MCHR1和MCHR2 mRNA在其他组织中均检测到表达,这表明半滑舌鳎黑色素聚集素(MCH)可能通过内分泌方式和各组织中的MCHR介导参与生理调控。不同黑化面积表达分析显示,在无眼侧黑化发生早期,脑垂体中MCHR1 mRNA显著升高,在无眼侧50%黑化组达到峰值,皮肤中MCHR1 mRNA在无眼侧10%黑化组显著升高,其后保持较高水平;脑垂体和皮肤中MCHR2 mRNA表达表现出一致的变化趋势,在无眼侧黑化发生早期都达到峰值,其后逐渐下降至相对较低水平。表明MCHR可能直接或通过其他信号通路参与了半滑舌鳎无眼侧黑化性状的调控过程。

氯吡格雷抵抗与血小板内皮聚集受体基因多态性的相关性

目的探讨血小板内皮聚集受体(PEAR)1基因单核苷酸多态性与缺血性脑卒中患者氯吡格雷抵抗(CR)的关系。方法纳入225例中国汉族缺血性脑卒中患者,服用100 mg阿司匹林及75 mg氯吡格雷双抗治疗7 d后,根据血栓弹力图(TEG)结果将其分为CR组和氯吡格雷敏感(CS)组。采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)法及直接测序法检测PEAR1基因的突变情况,利用多因素回归分析CR与PEAR1基因型及等位基因频率的关系。结果 47例(20.9%)患者发生CR。PEAR1基因分布频率符合Hardy-Weinberg平衡定律,其中rs41273215位点CC基因型在CR组与CS组分布频率差异有统计学意义(P=0.021),携带CC基因型比CT+TT基因型更易发生CR(OR=2.525,95%CI:1.300~4.905),且C等位基因在CR组发生频率较CS组高1.695倍(OR=1.695,95%CI:1.046~2.746)。未发现rs3737224位点基因多态性与CR的相关性,SHEsis软件分析两基因位点间不存在连锁不平衡(D'=0.28;r2>0.06),无法构建单倍型。多因素回归分析后,rs41273215位点CC基因型是CR独立危险因素(P=0.007,OR=2.802,95%CI:1.321~5.943)。结论 PEAR1基因rs41273215位点C等位基因与中国汉族缺血性脑卒中患者CR的发生有关。

TEG-PM与药物相关基因检测指导颅内动脉瘤支架植入后抗血小板聚集治疗的应用价值

目的探讨颅内动脉瘤患者行支架植入术后分别在血栓弹力图血小板图(thromboelastography-platelet mapping,TEG-PM)检测与药物相关抵抗基因检测指导下的抗血小板聚集治疗用药的安全性及有效性。方法纳入2021年1月至2022年8月昆明医科大学第一附属医院收治的颅内动脉瘤患者65例,所有患者均行阿司匹林及氯吡格雷相关基因检测,并于服用抗血小板药物后行TEG-PM。将患者随机分为A组33例,B组32例。A组在药物相关基因检测指导下行抗血小板聚集治疗,B组在TEGPM指导下行抗血小板聚集用药。比较两组术后缺血性并发症及出血性并发症发生率。结果缺血性并发症B组0例,A组2例(RR=0.492,95%CI:0.383~0.632,χ2=0.485,P=0.468),A组2例患者分别于用药后3.4个月及1.6个月出现缺血性并发症。出血性并发症A组1例,B组3例(RR=0.302,95%CI:0.303~3.069,χ2=0.300,P=0.584);A组中1例患者于术后4.33个月出现牙龈出血,B组3例患者中,2例于术后2.2个月及1.6个月无明显诱因出现皮肤散在片状青紫,1例于术后2.3个月出现黑便,完善相关检查发现消化道溃疡。结论颅内动脉瘤行支架植入术后在TEG-PM及药物相关基因检测下指导抗血小板聚集治疗安全可行,临床应用时应据患者个体化选择,并检测其指标变化,及时调整用药。

血管内皮聚集受体-1 rs12041331位点多态性对初发脑梗死病人认知功能的影响

目的观察血小板内皮聚集受体-1(PEAR1)rs12041331位点多态性对初发脑梗死病人认知功能的影响。方法选取2019年1月—2020年1月在武汉市武昌医院神经内科门诊或住院治疗的初发脑梗死病人150例。根据发病后6个月内简易智力状态检查量表(MMSE)评分将150例病人分为认知功能正常组(112例)和认知功能障碍组(38例),收集并比较两组临床资料,采用PEAR1基因芯片检测系统检测两组rs12041331位点基因分型。分析两组PEAR1 rs12041331位点多态性与初发脑梗死病人认知功能障碍的关系。结果认知功能障碍组高龄、低教育程度、吸烟、糖尿病比例及低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平高于认知功能正常组(P<0.05);认知功能障碍组野生型GG频率低于认知功能正常组,纯合突变型AA频率高于认知功能正常组,差异有统计学意义(P<0.01)。多因素Logistic回归分析结果显示:PEAR1 rs12041331纯合突变(AA)、高龄、低教育程度、糖尿病与初发脑梗死病人发生认知功障碍有关(P<0.01)。结论PEAR1 rs12041331 AA纯合突变初发脑梗死病人发生认知功障碍的风险增加,分析PEAR1 rs12041331位点多态性有利于阐明该位点在初发脑梗死病人认知功障碍防治中的意义。

初发脑梗死患者血小板内皮聚集受体1基因多态性与卒中后神经功能缺损和认知功能障碍的关系

目的分析初发脑梗死患者血小板内皮聚集受体1(PEAR1)基因单核苷酸多态性与卒中后神经功能缺损和认知功能障碍的关系。方法根据PEAR1基因位点rs12041331的基因分型,将150例初诊脑梗死患者分为野生型组(GG组,68例)、纯合突变型组(AA组,48例)和杂合突变型组(GA组,34例)。收集3组患者的一般临床资料,应用美国国立卫生院卒中评分量表(NIHSS)评价患者神经功能缺损程度,并采用简易精神状态检查量表(MMSE)评价患者的认知功能。比较3组患者的一般临床资料、NIHSS评分和MMSE评分。结果AA组的高龄者比例、吸烟者比例高于GG组,LDL-C水平和NIHSS评分均高于GG组和GA组,而MMSE评分低于GG组和GA组(均P<0.05)。结论PEAR1基因位点rs12041331的纯合突变或可增加初发脑梗死患者神经功能受损程度,以及卒中后神经认知功障碍的发生风险。

血小板内皮聚集受体-1基因多态性与阿司匹林抵抗的研究进展

阿司匹林是临床最常用的抗血小板聚集药物之一,但是部分患者服用阿司匹林后不能有效地抑制血小板聚集,产生阿司匹林抵抗现象,导致血栓事件再次发生。随着分子生物学技术的飞速发展及人类基因组计划的开展,阿司匹林抵抗的遗传因素受到广泛关注,血小板内皮聚集受体-1(PEAR1)可以参与并影响血小板的活化和聚集,在血栓的形成中起到重要作用。笔者通过搜集国内外大量文献,进一步探索PEAR1基因与阿司匹林抵抗之间的关系,为个体化抗血小板药物治疗策略提供新思路。

黑色素聚集激素与抑郁症关系的研究进展

黑色素聚集激素(melanin concentrating hormone,MCH)是一种参与调节摄食、睡眠-觉醒和情绪行为等多种神经生理功能的神经肽。近年来,MCH与抑郁症相关性研究引起了高度关注,已成为新型抗抑郁药研究热点。该文将重点对MCH能系统与抑郁症的研究进展进行综述,并对其未来的研究提出展望。

汉族急性心肌梗死患者GPⅢаPLA2、PEAR1基因多态性分析

目的分析汉族急性心肌梗死(AMI)患者血小板膜糖蛋白Ⅲa受体血小板抗原2(GPⅢa PLA2)、血小板内皮聚集受体1(PEAR1)基因的多态性,并总结GPⅢa PLA2、PEAR1基因型及等位基因分布特征,以便更好地指导阿司匹林在AMI患者中的应用。方法选取汉族AMI患者265例,采用荧光染色原位杂交技术检测GPⅢa PLA2(rs5918)、PEAR1(rs12041331)位点的基因型,计算基因型频率和相关等位基因频率,并与1000 Genomes数据库中收录的部分人群的等位基因频率分布进行对比。结果经Hardy-Weinberg遗传平衡检验,本研究中汉族AMI人群具有良好群体代表性。GPⅢa PLA2(rs5918)位点TT型和TC型分别占98.11%和1.89%,CC型缺如;PEAR1(rs12041331)位点突变较多,GG、GA和AA型分别占38.87%、45.28%和15.85%。GPⅢa PLA2(rs5918)位点T、C等位基因频率与北京汉族、南方汉族及日本东京等东亚人群比较差异无统计学意义,但T等位基因频率高于孟加拉、非洲裔美国人群及芬兰人群等非东亚人群(P均<0.05);PEAR1(rs 12041331)位点G、A等位基因频率与北京汉族、南方汉族、日本东京及孟加拉人群和非洲裔美国人群均类似,但该位点上G等位基因频率低于芬兰、秘鲁利马以及墨西哥裔美国洛杉矶人群(P均<0.05)。结论在汉族AMI患者中,GPⅢa PLA2(rs5918)位点突变极少,以GG型野生纯合子为主;PEAR1(rs12041331)位点突变多见,GA型突变杂合子所占比例最多。汉族AMI患者中GPⅢa PLA2(rs5918)、PEAR1(rs12041331)位点上的基因型频率和等位基因频率与数据库中收录的数据存在部分差异。

PEAR1、PTGS1基因多态性与缺血性脑卒中患者复发的相关性

目的探究血小板内皮聚集受体1(PEAR1)和前列腺素内过氧化物合酶1(PTGS1)基因型在缺血性脑卒中患者的分布情况及其与脑卒中复发的相关性。方法回顾性选取2018年7月至2021年6月盐城市第一人民医院收治的缺血性脑卒中患者315例,其中首发患者243例,复发患者72例。采用PCR-荧光探针法进行基因多态性分析,统计不同基因型的分布特征,探讨基因多态性与缺血性脑卒中复发的相关性。结果PEAR1和PTGS1等位基因变异发生率分别为34.92%、25.87%。复发组PEAR1基因野生型GG频率小于首发组(29.16%vs.44.03%),差异有统计学意义(P<0.05);PTGS1基因分布在两组之间差异无统计学意义(P>0.05)。多因素logistic回归分析表明PEAR1突变(GA+AA)与缺血性脑卒中复发无相关性。结论PEAR1和PTGS1基因突变不是缺血性脑卒中复发的独立危险因素。

血小板内皮聚集受体1基因多态性在中国心血管病患者和健康人中的分布差异

目的分析血小板内皮聚集受体1(PEAR1)基因在中国健康人和心血管病患者之间的分布差异。方法本研究通过Sequenom Mass ARRY~?方法检测PEAR1基因突变位点,分析中国健康人和心血管患者中的基因位点分布差异。结果共纳入患者203人,健康人106人,共检测PEAR1位点19个,PEAR1基因在心血管患者和健康志愿者2组间分布,差异无统计学意义(P> 0. 05)。结论 PEAR1基因有多个基因多态性位点,在中国人群中均有分布。