为什么鸟能飞，人不能飞？──同源异形基因与进化

为什么鸟能飞，人不能飞？──同源异形基因与进化关键词同源异形基因，进化［编者按：１００年前（１８８４）发现了生物的同源异形性（ｈｏｍｅｏｓｉｓ）。９０年后（１９８４）找到了同源异形基因，并认为它是所有生物个体发育中的共同开关。近十年来对它进行了广泛研...

同源异形基因浅说

同源异形基因是决定果蝇体节形成的发育基因,其同源异形盒子编码同源异形结构域蛋白,在进化上极为保守,从低等到高等动物的基因组中都有存在。其表达具严格的时、空特异性,可控制细胞的分化状态及表型,推测可能是通过对其他基因的调节而发挥作用。最近表明线虫及哺乳类细胞中的转录因子也具有同源异形蛋白,初步证明它们也是转录因子,这对解释同源异形蛋白的功能、探索基因表达的调节机制有重要意义。

同源异形盒基因A1在结肠癌组织中的表达及临床意义

目的探讨同源异形盒基因A1(HOXA1)在结肠癌中的表达及临床意义。方法随机选取2021年3~10月宁夏医科大学总医院结直肠外科收治的结肠癌患者作为研究对象,运用RT-qPCR检测66例冰冻新鲜结肠癌组织及配对正常组织中HOXA1基因mRNA的表达;运用免疫组织化学检测203例结肠癌石蜡组织芯片中HOXA1蛋白的表达水平,并分析其与临床病理参数间的关系。结果RT-qPCR结果显示,结肠癌中HOXA1 mRNA的相对表达量为5.634±0.563,明显高于正常结肠组织的1.893±0.442,差异具有显著统计学意义(P<0.01);免疫组织化学结果显示,HOXA1蛋白主要表达于细胞核中,其在结肠癌中的表达阳性率为62.56%,明显高于正常组织的21.67%,差异具有显著统计学意义(P<0.01);结肠癌中HOXA1表达水平与AJCC分期、T分期、淋巴结转移、远处转移及组织学分型均有关(P<0.05)。结论HOXA1在结肠癌中异常高表达,与肿瘤分期淋巴结转移等高危因素相关,是结肠癌潜在治疗靶点。

微小RNA-433-3p靶向同源异形盒基因A1抑制胃癌MGC-803细胞增殖、侵袭的研究

目的探讨微小RNA-433-3p(miR-433-3p)靶向同源异形盒基因A1(HOXA1)对胃癌MGC-803细胞增殖、侵袭的影响。方法体外培养人胃癌MGC-803细胞,分为对照组(正常培养,不进行任何处理)、si-NC组(转染miR-433-3p siRNA阴性对照)、si-miR-433-3p组(转染miR-433-3p siRNA)、mimic-NC组(转染miR-433-3p mimic阴性对照)和miR-433-3p mimic组(转染miR-433-3p mimic)。荧光定量聚合酶链反应(PCR)法检测MGC-803细胞中miR-433-3p及HOXA1 mRNA表达;细胞计数法、Transwell法分别检测MGC-803细胞增殖、侵袭;双荧光素酶报告基因试验检测miR-433-3p与HOXA1的靶向关系。结果与对照组和si-NC组相比,si-miR-433-3p组MGC-803细胞中miR-433-3p表达降低(P<0.05),HOXA1 mRNA表达、细胞增殖率、侵袭细胞数升高(P<0.05)。与对照组和mimic-NC组相比,miR-433-3p mimic组MGC-803细胞中miR-433-3p表达升高(P<0.05),HOXA1 mRNA表达、细胞增殖率、侵袭细胞数降低(P<0.05)。TargetScan网站预测及双荧光素酶报告基因试验结果显示,miR-433-3p与HOXA1在MGC-803细胞中存在靶向关系。结论miR-433-3p能靶向调控HOXA1抑制胃癌MGC-803细胞的增殖、侵袭过程。

微小RNA-9调节同源异形盒1基因对胃癌细胞生物学功能的影响

目的探讨微小RNA-9(miR-9)调节同源异形盒1(HMBOX1)基因对胃癌细胞生物学功能影响的作用。方法将对数生长期的胃癌细胞株BGC-823细胞分为空白组、对照组与miR-9组,对照组与miR-9组分别转染50 nmol/L的miR-9 NC、miR-9 mimics,空白组不进行转染(加入等体积的磷酸盐缓冲液)。采用实时荧光定量聚合酶链反应法检测miR-9 mRNA的表达,噻唑蓝法检测细胞增殖情况,流式细胞术检测细胞凋亡情况,蛋白质印迹法检测HMBOX1蛋白表达情况,上述实验均重复3次,计算其平均值。结果细胞转染后24 h与48 h,miR-9组的miR-9 mRNA相对表达量高于空白组和对照组[(46. 45±11. 82)比(1. 00±0. 12)、(1. 03±0. 13),(55. 45±10. 21)比(1. 02±0. 22)、(1. 11±0. 32)],细胞凋亡指数高于空白组和对照组[(42. 6±1. 5)%比(11. 6±2. 1)%、(13. 2±1. 2)%,(48. 3±1. 5)%比(17. 4±2. 4)%、(15. 3±1. 8)%](均P <0. 05)。细胞转染后24 h与48 h,miR-9组的细胞增殖指数低于空白组和对照组[(0. 42±0. 13)比(1. 11±0. 78)、(1. 07±0. 51),(0. 53±0. 13)比(1. 17±0. 22)、(1. 12±0. 12)],HMBOX1蛋白相对表达水平低于空白组和对照组,差异均有统计学意义(均P <0. 05)。结论过表达miR-9能靶向抑制HMBOX1的表达,从而抑制胃癌细胞增殖,促进细胞凋亡,发挥抑癌作用。

同源异形盒A10基因启动子区甲基化及蛋白表达与子宫内膜异位症的关系

目的DNA甲基化在子宫内膜异位症发病机制研究中倍受到学者们关注。文中检测子宫内膜异位症(endome-triosis,EM)患者在位和异位内膜组织中同源异形盒A10(homeobox-A10,HOXA10)基因启动子区CpG岛甲基化程度及HOXA10蛋白表达水平,探讨EM与HOXA10基因异常甲基化和蛋白表达的关系及其临床意义。方法采用甲基化特异性聚合酶链反应(MSP)和免疫组织化学法(SP法)检测36例EM患者中异位内膜组织(异位内膜组)、在位内膜组织(在位内膜组)及12例正常对照者子宫内膜组织(对照组)中HOXA10基因启动子区CpG岛甲基化状况和HOXA10蛋白表达情况。结果①36例EM患者的异位、在位内膜组织中HOXA10基因启动子区CpG岛甲基化率分别为38.9%、25.0%;其甲基化均发生在临床Ⅲ、Ⅳ期;12例正常子宫内膜组织中HOXA10基因均未发生甲基化;三组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。②EM患者在位、异位内膜HOXA10的表达下降,无明显的分泌中、晚期峰;异位内膜基质HOXA10的表达显著降低,低于对照组正常内膜表达,其差异有统计学意义(P<0.05)。③异位内膜组织HOXA10的蛋白表达与HOXA10基因启动子甲基化呈负相关,相关系数rs=-0.368。结论EM患者异位内膜组织中存在HOXA10基因启动子区异常甲基化导致基因失活,在EM发生发展过程中起重要作用。

同源异形盒基因与肿瘤

同源异形盒基因是一类特殊的转录调节因子 ,其表达蛋白通过序列特异性DNA结合活性 ,调控胚胎的发育和分化。近年来研究发现 ,同源异形盒基因异常表达与肿瘤的发生和发展密切相关。现综述有关同源异形盒基因在肿瘤发生。

同源异形盒基因及其在昆虫幼虫腹足发育生物学研究中的应用

同源异形盒基因(homeobox genes)是一类具有180 bp保守序列的基因,在生物发育的调控中起着重要作用。昆虫幼虫的腹足在位置和数目上均表现出丰富的多样性,使其成为进化发育生物学研究的主要对象之一。通过对昆虫幼虫腹足发育过程中相关同源异形盒基因的研究,既可了解腹足的发育机制,又可加深对同源异形盒基因进化和功能的理解。本文简要介绍同源异形盒基因的概况,重点总结了同源异形盒基因在昆虫幼虫腹足发育方面的研究进展,包括通过相关同源异形盒基因时空表达模式来揭示腹足的附肢起源、腹足发育的调控通路中相关同源异形盒基因的功能和进化等,尤其是腹部Hox家族基因对Distal-less基因的抑制作用及其在不同昆虫类群中的进化,以及该领域目前存在的主要争议,期望为相关研究提供参考。

水稻GL2型同源异形盒基因对表皮分化的作用

GL2型同源异形盒基因群属于影响植物表皮分化的一种同源异形盒基因群。为了分析这些基因在水稻表皮分化过程中所起的功能作用，我们分离出水稻的5个GL2型同源异形盒基因(Rocl-Roc5)，首先通过原位杂交方法分析了空间表达模式。结果查明。

Quox-1基因同源序列在小鼠精子发生中的表达

Quox－1基因是从鹌鹑中分离得到的Antp类型的一个同源异形盒基因。以32P标记的Quox-1基因的c3片段为探针，采用分子杂交技术确定了小鼠基因组中存在Quox-1基因同循序列。以抗QUOX－1蛋白的特异性抗体对幼年小鼠睾丸、成年小鼠睾丸及附睾的蛋白质样品和组织切片，分别进行了Westernblot分析和免疫组织化学反应。结果证明，性成熟小鼠在精子发生过程中的精子形成阶段有类QUOX－1蛋白表达，提示小鼠的Quox-1基因同源序列可能对精子发生中精子细胞分化为精子的过程有调控作用。

同源异形盒A10及上皮性钙黏蛋白在人子宫内膜癌组织中的表达

目的探讨同源异型盒基因A10（HOXA10）及上皮性钙黏蛋白（E—cad）在人子宫内膜癌组织中的表达及其相关性，探讨二者在子宫内膜癌发生发展及浸润转移中的作用。方法选取锦州市中心医院2012年1月-2013年1月手术切除的40例子宫内膜癌存档蜡块作为实验对象，选择同期因良性病变切除子宫的正常子宫内膜标本30例作为对照。免疫组化实验检测子宫内膜癌和正常子宫内膜标本中HOXA10和E—cad蛋白的表达。结果子宫内膜癌中HOXAl0蛋白的阳性表达率低。E-cad蛋白的正常表达率低，与正常子宫内膜比较，差异有统计学意义（P〈0．05）：并与子宫内膜癌的组织学分级、临床分期、肌层浸润深度、有无淋巴结转移有关（P〈0．05）；二者在子宫内膜癌中的表达呈中度正相关r=0．448，P〈0．05）。结论子宫内膜癌组织HOXA10表达下降或缺失可能通过某种机制下调了E—cad的表达，通过上皮间质转化途径促进Trio瘤的转移和侵袭。联合检测HOXA10和E—cad在子宫内膜癌的表达。可能有助于了解子宫内膜癌的恶性程度。

同源异型盒基因Emx在人胎盘绒毛膜中的扩增

以鹌鹑ＥｍｘｃＤＮＡ片段作为探针，对人胎盘绒毛膜细胞和成人血细胞的基因组ＤＮＡ进行ＤＮＡ印迹分析．结果表明，在人胎盘绒毛膜细胞中Ｅｍｘ基因剂量较成人血细胞高６倍。

花器官形成的基因调控

主要论述了花发育过程中花器官同源异形基因及其相关基因的调控机理。基因调控是一个复杂的 系统,花同源异形基因既受到上游基因的调控,同时又决定了下游基因的表达。对花发育基因调控的研究,不 仅可以从微观水平了解植物花发育的分子机制,同时对花卉等作物的遗传育种也具有重要的指导意义。

lncRNA HOXA11-AS和miR-98-5p在乳腺癌组织中的表达及临床意义

目的 探讨长链非编码RNA(lncRNA)同源异形盒基因A11反义RNA(HOXA11-AS)和微小RNA-98-5p(miR-98-5p)在乳腺癌中的表达,并分析其与临床病理特征的关系。方法 回顾性选取2014年1月至2016年10月青岛大学附属青岛市中心医院(青岛市肿瘤医院)接收的120例乳腺癌患者作为研究对象。收集乳腺癌患者的临床病理资料,如年龄、肿瘤大小、TNM分期、病理分级、病理类型、孕激素受体(PR)表达、人类表皮生长因子受体2(HER-2)表达、雌激素受体(ER)表达、Ki-67表达等。采用实时荧光定量PCR法检测所有组织HOXA11-AS、miR-98-5p表达水平。比较HOXA11-AS、miR-98-5p在乳腺癌组织及乳腺癌各分子分型上的表达水平。采用Spearman法分析癌组织中HOXA11-AS与miR-98-5p的相关性。分析HOXA11-AS、miR-98-5p表达水平与乳腺癌临床病理特征关系。结果 癌组织中HOXA11-AS的水平为2.21±0.53,较癌旁组织(1.02±0.21)显著升高,而miR-98-5p水平为0.58±0.12,较癌旁组织(1.03±0.19)显著降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。HER-2阳性、Luminal A型、Luminal B型、Basal-like型的癌组织中HOXA11-AS表达水平较癌旁组织显著升高,miR-98-5p表达水平显著降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。以表达水平将乳腺癌患者分别分为HOXA11-AS高表达组(n=67)和HOXA11-AS低表达组(n=53),miR-98-5p低表达组(n=63)和miR-98-5p高表达组(n=57)。HOXA11-AS、miR-98-5p均与乳腺癌TNM分期、HER-2表达、Ki-67表达、ER表达、PR表达相关(P<0.05)。乳腺癌组织中HOXA11-AS与miR-98-5p表达水平呈负相关(r=-0.571,P<0.05)。Kaplan-Meier分析表明,HOXA11-AS低表达组的平均生存时间为(53.61±1.58)个月,高于HOXA11-AS高表达组[(42.11±2.14)个月],差异有统计学意义(P<0.05);miR-98-5p高表达组的平均生存时间为(52.65±1.62)个月,高于miR-98-5p低表达组[(42.25±2.23)个月],差异有统计学意义(P<0.05)。TNM分期、病理分级、病理类型、PR表达、HER-2表达、ER表达、Ki-67、HOXA11-AS、miR-98-5p是乳腺癌患者预后的独立危险因素(P<0.05)。结论 乳腺癌组织HOXA11-AS呈高表达、miR-98-5p呈低表达,HOXA11-AS、miR-98-5p与患者生存期密切相关,是影响乳腺癌预后的独立因素,可能成为新的乳腺癌治疗靶点。

HOXD4基因多态性与老年男女性低骨量的关系

目的同源异形盒(homeobox,HOX)基因在调节软骨分化和成骨细胞中扮演了很重要的角色。本研究目的是探讨HOXD4基因多态性与老年男性和女性低骨量的关系。方法筛选711名(年龄61.8±6.9岁)老年男性(其中419例健康男性、276例骨量减少患者和16例骨质疏松患者)和617名(年龄58.9±6.4岁)绝经后妇女(其中272例健康女性、291例骨量减少患者和54例骨质疏松患者)共1328个研究对象,所有对象均为居住在上海30年以上的汉族人。双能X线吸收仪(GE Lunar Prodigy和Hologic QDR 2000)检测左侧股骨颈BMD(bone mineral density,BMD)。骨量减少和骨质疏松的诊断分别按照股骨颈BMD为同性别正常峰值BMD的-1和-2.5个标准差,同时排除继发性低骨量的存在。使用Taqman荧光探针法检测HOXD4的3个标签位点:rs1867863、rs13418078和rs4972504的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNPs)。结果与其他人群不同,在我们的研究中rs13418078只发现CC基因型。在711例老年男性中,rs1867863的基因型频率依次为AA(40.5%)、AC(45.7%)、CC(13.8%),rs4972504的基因型频率依次为CC(51.6%)、CT(40.5%)、TT(7.9%);在617例老年女性中,rs1867863的基因型频率依次为AA(42.3%)、AC(43.1%)、CC(14.6%),rs4972504的基因型频率依次为CC(53.5%)、CT(38.7%)、TT(7.8%);等位基因频率分布均符合Hardy-Weinberg定律。未发现此两位点SNP在骨质疏松组、骨量减少组和骨量正常组之间频率分布的差异(P均>0.05)。结论本研究第一次提示了HOXD4的rs1867863和rs4972504位点多态性可能不是中国汉族老年男性和女性低骨量的风险因子。

胶质母细胞瘤中HOXD10基因启动子的甲基化检测及与预后的关系

目的探讨同源异形盒基因D10(HOXD10)在胶质母细胞瘤中的启动子甲基化状态,并分析其基因启动子甲基化与患者预后的关系。方法选取49例人脑胶质母细胞瘤和30例正常脑组织,采用甲基化特异性PCR技术检测HOXD10基因启动子甲基化状态,免疫组织化学法分别检测HOXD10蛋白表达,分析HOXD10基因启动子甲基化状态与患者临床病理特征的关系。Kaplan-Meier法分析HOXD10基因启动子甲基化状态与患者预后关系,Cox回归模型分析影响患者预后因素,Spearman相关性分析HOXD10基因启动子甲基化与其蛋白表达相关性。结果与正常脑组织相比,胶质母细胞瘤HOXD10启动子甲基化阳性率升高(P<0.05)。HOXD10启动子甲基化状态与患者性别、年龄、KPS无关(P>0.05),肿瘤直径>5cm患者的HOXD10启动子甲基化阳性率高于肿瘤直径≤5cm患者(P<0.05),病理分级为高级别(Ⅲ~Ⅳ级)患者HOXD10启动子甲基化阳性率高于病理分级为低级别患者(P<0.05)。胶质母细胞瘤HOXD10启动子甲基化阳性患者PFS和OS均低于阴性患者(P<0.05)。病理分级和HOXD10基因启动子甲基化状态是影响患者预后的独立危险因素(P<0.05)。胶质母细胞瘤HOXD10基因启动子甲基化阳性患者HOXD10蛋白阳性率低于阴性患者(P<0.05)。Spearman相关性分析结果显示,胶质母细胞瘤中HOXD10基因启动子甲基化与其蛋白表达呈负相关(r=-0.731,P<0.05)。结论胶质母细胞瘤中HOXD10基因启动子甲基化阳性率升高,阳性表达患者预后较差,可作为患者预后评估的重要参考指标。

结肠癌病灶内HOXB7基因表达量的变化及其与肿瘤病理特征的相关性

目的:研究结肠癌病灶内同源异形盒基因7(HOXB7)基因表达量的变化及其与肿瘤病理特征的相关性。方法:选择2015年3月~2018年2月期间在我院接受根治性切除手术的结肠癌患者作为研究对象,收集结肠癌病灶及癌旁病灶适量,测定HOXB7基因、细胞增殖相关基因Notch1、Hes1、P53、ASPP2、WTX及侵袭相关基因CAT-D、TMEM16a、CBX7、ZEB1、E-cadherin、N-cadherin的表达量。结果:结肠癌病灶内HOXB7、Notch1、Hes1、CAT-D、TMEM16a、CBX7、ZEB1、N-cadherin的mRNA表达量高于癌旁病灶,P53、ASPP2、WTX、E-cadherin的mRNA表达量低于癌旁病灶;结肠癌病灶内HOXB7基因的mRNA与Notch1、Hes1、CAT-D、TMEM16a、CBX7、ZEB1、N-cadherin的mRNA表达量呈正相关,与P53、ASPP2、WTX、E-cadherin的mRNA表达量呈负相关。结论:结肠癌病灶内HOXB7基因的高表达能够增强增殖及侵袭的肿瘤病理特征。

老年COPD急性加重期患者血清miR-448-5p、Six1水平及其临床意义

目的探讨老年慢性阻塞性肺疾病(COPD)急性加重期患者血清同源异形盒基因1(Six1)、微小RNA-448-5p(miR-448-5p)表达水平及其临床意义。方法将2021年3月到2022年3月本院住院部收治的老年COPD急性加重期患者110例(COPD急性加重组)、COPD稳定期患者60例(COPD稳定组)纳入研究。另外,选取同期于该院体检的健康者60例作为对照组。收集受试者基本资料。COPD急性加重期患者血清Six1、miR-448-5p水平与临床指标间的相关性采用Pearson法分析;多因素Logistic回归分析影响COPD患者急性加重的可能因素;miR-448-5p、Six1表达与生存资料采用Kaplan-Meier生存曲线进行分析;多因素Cox回归分析影响COPD急性加重患者预后的因素。结果COPD急性加重组、稳定组及对照组Six1水平依次降低(P<0.05),miR-448-5p水平依次显著升高(P<0.05);相关性分析显示,COPD急性加重期患者血清miR-448-5p、Six1水平均与氧分压(PaO_(2))、第1秒用力呼气容积与用力肺活量的比值(FEV_(1)/FVC)、第1秒用力呼气容积占预计值百分比(FEV_(1)%pred)、年龄、二氧化碳分压(PaCO_(2))呈显著相关(P<0.05);多因素Logistic回归分析显示,miR-448-5p、年龄、Six1是COPD发生急性加重的影响因素(P<0.05);死亡组miR-448-5p水平显著低于存活组,Six1水平显著高于存活组(P<0.05);Kaplan-Meier结果显示miR-448-5p高表达患者30 d生存率(80.00%)高于miR-582-5p低表达患者(56.36%),Six1高表达患者30 d生存率(47.27%)低于Six1低表达患者(89.09%);miR-448-5p、Six1是COPD急性加重患者死亡的影响因素(P<0.05)。结论miR-448-5p水平在老年COPD急性加重期患者血清中显著下调、Six1在老年COPD急性加重期患者血清中显著上调,检测血清miR-448-5p、Six1的表达有利于对老年COPD患者病情的评估。