囊性纤维化表型变异与修饰基因关系的研究进展

囊性纤维化(cystic fibrosis, CF)是由囊性纤维化跨膜传导调节因子(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator, CFTR)基因突变引起的一种单基因常染色体隐性遗传病,可引起多个器官系统受累。尽管囊性纤维化临床表型与基因突变种类相关,但即使具有相同突变的个体,也可有不同的疾病表现,而有研究表明修饰基因在这其中起到了关键作用,特别是在囊性纤维化肺部疾病方面。本文就囊性纤维化表型变异与修饰基因关系的相关研究进行综述,并主要介绍肺部表型变异相关的修饰基因。

囊性纤维化基因治疗研究进展

囊性纤维化(cystic fibrosis,CF)是由囊性纤维化跨膜调节因子(cystic fibrosis transmembrane regulator,CFTR)突变引起的常染色体隐性遗传病,其引起的肺部疾病也是致死的主要病因。自1938年发现该疾病以来,CF的治疗仅限于对症治疗,2012年CFTR调节剂的出现,明显改善了患者的健康状况与生活质量,但由于存在多种CF致病相关的突变,突变特异性靶向药物并不适用于所有遗传变异,也无法纠正疾病多系统的症状。相比之下,基因疗法不受患者基因型限制,适用于所有患者并可以彻底治愈CF,但该疗法至今仍未取得期望疗效。综述简要介绍了CF的发展历史,讨论了CF基因治疗的研究进展以及存在的问题,以期能够推动CF基因治疗的发展并为治疗其他复杂疾病提供借鉴。

获得性囊性纤维化跨膜传导调节因子功能障碍及炎性因子在儿童鼻-鼻窦炎中的表达特征分析

目的探讨获得性囊性纤维化跨膜传导调节因子(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator,CFTR)功能障碍及炎性细胞因子在儿童鼻-鼻窦炎发展中的作用。方法纳入2021年1—12月在首都医科大学附属北京儿童医院耳鼻咽喉头颈外科因急慢性鼻-鼻窦炎行鼻内镜手术治疗31例患儿,其中慢性鼻窦炎(chronic rhinosinusitis,CRS)患儿17例(CRS组),急性细菌性鼻窦炎(acute bacterial rhinosinusitis,ABRS)患儿14例(ABRS组)。收集所有患儿的全血、鼻黏膜及鼻息肉样本,应用全外显子二代测序技术检测全血样本中CFTR基因的表达情况,q RT-PCR检测息肉和黏膜组织中CFTR mRNA的表达水平,微量样本多重蛋白定量技术(cytometric bead array,CBA)检测息肉和黏膜组织中炎性细胞因子的表达水平。结果根据CFTR基因检测结果,所有入组患儿均排除囊性纤维化。ABRS组鼻黏膜组织CFTR mRNA的表达水平明显低于CRS组,而CRS组鼻息肉组织CFTR mRNA的表达水平明显低于鼻黏膜组织。ABRS组鼻黏膜组织γ干扰素(interferon-γ,IFN-γ)、白细胞介素-4(interleukin-4,IL-4)、IL-13、IL-6、IL-8的表达水平明显高于CRS组(P<0.05),而CRS组鼻息肉组织IL-6、IL-8、单核细胞趋化因子-1(monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)的表达水平明显高于鼻黏膜组织(P<0.01)。结论获得性CFTR功能障碍及与中性粒细胞趋化相关的炎性因子在ABRS中的作用更为明显,在CRS息肉的发生发展中也可能起到一定作用。

囊性纤维化跨膜转导调节器在卵巢过度刺激综合征模型大鼠卵巢中表达的变化

目的建立大鼠卵巢过度刺激综合征(OHSS)模型,研究囊性纤维化跨膜转导调节器(CFTR)在OHSS大鼠卵巢中表达的变化及意义。方法未成年Wistar雌鼠,随机分为过度刺激组和常规刺激组,建立OHSS模型;比较两组间卵巢重量,血雌二醇水平;并分别通过免疫组织化学和免疫印迹法比较两组间卵巢组织中CFTR蛋白表达量的变化。结果过度刺激组大鼠卵巢重量、血雌二醇水平显著高于常规刺激组;免疫组化方法检测到CFTR呈棕黄色颗粒表达于大鼠卵巢黄体细胞以及未排卵泡的黄素化颗粒细胞和卵泡膜细胞胞质,免疫组化和免疫印迹定量分析均显示过度刺激组卵巢CFTR蛋白表达量显著高于常规刺激组。结论注射过量促性腺激素致大鼠血雌二醇水平异常升高,使卵巢内CFTR表达量显著增加,卵巢形成多发性滤泡囊肿和黄体囊肿,间质水肿,体积和重量增加,参与诱发OHSS。

心房颤动患者心房组织囊性纤维化跨膜转运调节体氯通道基因表达

目的探讨心房颤动(简称房颤)患者心房组织囊性纤维化跨膜转运调节体(CFTR)氯通道基因的表达。方法应用半定量逆转录多聚酶链反应(RT-PCR)比较窦性心律(SR)组(n=31)、阵发性房颤(PAF)组(n=7)和慢性房颤(CAF)组(n=33)患者心房组织CFTR氯通道基因的表达。结果与SR组相比,PAF组CFTR的mRNA表达有增加但未达到统计学意义(P>0.05),CAF组的表达明显增加,CAF组较PAF组亦明显增加(1.20±0.12 vs1.08±0.18,P<0.05)。CFTR的mRNA表达与左房内径呈正相关(r=0.312,P=0.008)。结论慢性房颤患者心房组织CFTR氯通道基因表达上调,可能在房颤心房电重构中起作用。

囊性纤维化跨膜转导调节器在培养人子宫内膜上皮细胞的表达

目的 探讨雌、孕激素对体外培养人子宫内膜腺上皮细胞囊性纤维化跨膜转导调节器(CFTR)基因和蛋白质表达的影响。 方法 采用逆转录 聚合酶链反应(RT PCR)、原位杂交、免疫组织化学方法检测CFTR mRNA和蛋白质表达量的变化。 结果 RT PCR结果显示单纯雌二醇、雌二醇与孕酮合用、对照组均扩增出特异的 CFTR mRNA条带,孕酮组则未见到;原位杂交结果也证实雌二醇刺激CFTR mRNA的表达(P<0.05),孕酮则抑制CFTR mRNA的表达。免疫组织化学检测子宫内膜腺上皮细胞中CFTR蛋白质含量表明雌二醇显著刺激其生成。 结论 卵巢性激素雌二醇上调、孕酮下调体外培养人子宫内膜腺上皮细胞CFTR mRNA及蛋白质的表达,从而调节月经周期不同时相宫腔液微环境中水与电解质含量,适应不同的生殖阶段。

囊性纤维化跨膜转导调节因子的生物学特性及对生殖功能的影响

广泛分布于各个系统的囊性纤维化跨膜转导因子,有着重要的生理功能。其突变引起的囊性纤维化除了引起其他系统的症状,对人类生殖系统也产生重要影响:在男性导致遗传性不育,在女性导致生育率下降。但其机制还有待研究。为探讨囊性纤维化跨膜转导调节因子的生物学特性和突变对生殖功能的影响及其展望进行如下综述。

急性心肌梗死后囊性纤维化跨膜转运调节体氯通道基因表达的变化

目的:研究猪急性心肌梗死(AMI)后囊性纤维化跨膜转运调节体(CFTR)氯通道基因表达的变化,探讨急性心肌梗死后早期室性心律失常发生的分子机制。方法:通过结扎猪左前降支远端1/3～1/2处2h然后再灌注建立AMI模型(AMI组),同时设立相应的假手术组。术后24h取左心室梗死区、边缘区和正常区内层、中层和外层心肌(假手术组取对应位置心肌),应用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)半定量分析CFTR氯通道基因表达的改变。结果:与假手术组相比,AMI组CFTRmRNA表达在梗死区三层心肌中均明显下降(P<0.05),在边缘区三层心肌中均明显上升(P<0.05),在正常区三层心肌中均没有显著性改变(P>0.05)。AMI组CFTRmRNA表达在梗死区和边缘区的三层心肌之间以及在梗死区、边缘区和正常区同一层心肌之间差异有显著性(P<0.05)。结论:AMI后CFTR氯通道基因表达在梗死区、边缘区和正常区心肌之间以及局部心肌三层间呈不均一性改变,可能是AMI后室性心律失常发生的分子生物学基础之一。

卵巢过度刺激综合征中囊性纤维化跨膜转导调节器的表达

目的:探讨囊性纤维化跨膜转导调节器(CFTR)在卵巢过度刺激综合征(OHSS)发病中的变化及意义。方法:22日龄未成年Wistar雌鼠随机分为过度刺激组(实验组,n=16)和常规刺激组(对照组,n=16),PMSG10IU1d,连续腹腔注射4d,d5注射hCG30IU;对照组PMSG仅注射2d,hCG减量为10IU。测血E2水平,尾静脉注入美兰液,30min后取腹腔灌洗液和卵巢,用分光光度计测定腹腔灌洗液和卵巢组织中美兰含量,以判断腹膜和卵巢血管通透性;采用免疫组织化学法和免疫印记法检测卵巢CFTR蛋白表达量。结果:实验组大鼠卵巢重量、血E2水平、腹腔液和卵巢中美兰含量显著高于对照组;免疫组化法检测到CFTR表达于卵巢黄体细胞以及未排卵泡的黄素化颗粒细胞和卵泡膜细胞胞浆,免疫组化和免疫印记定量分析均显示实验组卵巢CFTR蛋白表达量显著高于对照组。结论:血清E2水平异常升高,使体内CFTR表达量显著增加从而参与OHSS的一些病理生理变化。

囊性纤维化跨膜转导调节因子(CFTR)氯通道对心血管功能影响的研究进展

囊性纤维化跨膜转导调节因子(CFTR)是一类ATP门控、cAMP依赖激活的氯离子通道,其基本生理功能是调控氯离子分泌与跨膜物质转运。CFTR基因突变导致囊性纤维化(CF)的发生,这是一种罕见却致命的常染色体隐性遗传疾病,主要影响呼吸道、肠道和生殖系统腺上皮功能。现已有针对CF单基因突变的新药上市,这些药物显著改善CF患者呼吸道症状,延长患者生命和改善生活质量。CFTR研究多聚焦于上述CF相关系统,在心血管系统的作用尚未清楚。CFTR参与血管收缩和心肌动作电位形成,近来研究提示CFTR参与心肌缺血和肺动脉高压等心血管疾病的发生发展。

囊性纤维化3例报道并文献复习

囊性纤维化(CF)是由于7号染色体的囊性纤维化跨膜传导调节因子(CFTR)基因出现致病性突变引起CFTR蛋白功能缺失的一种常染色体隐性遗传病,常见于高加索人群,世界各地发病率差异较大。本文报道了3例我院确诊CF患者的临床资料,总结分析15例中国CF患者的临床资料并进行文献复习,以期提高对CF的诊疗水平,减少临床漏诊和误诊,为制定中国CF指南提供参考依据。

囊性纤维化跨膜转导调节因子的生物学特性及与妇科疾病的关系

囊性纤维化跨膜转导调节因子(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator,CFTR)是囊性纤维化(CF,cystic fibrosis)基因编码的cAMP依赖的氯离子通道。它在多种组织器官的上皮细胞均有表达,调节细胞的离子浓度和水分转运。近年研究发现,CF基因突变除可引起囊性纤维化症外,还与一系列的妇科疾病有着重要的关系。现就CFTR的功能及其与不孕、卵巢过度刺激综合征、输卵管积水及生殖道感染等的关系做一综述。

囊性纤维化跨膜传导调节因子基因突变与呼吸道疾病

囊性纤维化跨膜传导调节因子（cystic fibrosis transmembrane conductance regulator，CFTR）是一种环腺苷酸（cAMP）激活的ATP门控性氯离子（Cl-）通道，广泛分布于人体具有分泌功能的组织中。CFTR突变会导致分泌腺功能紊乱，继而引起囊性纤维化病变（cystic fibrosis．CF）。CF是白种人中最常见的常染色体隐性遗传性疾病，可引起全身各处多种疾病.

囊性纤维化跨膜转导调节因子表达率与人精子受精能力的关系

目的:研究人精子囊性纤维化跨膜转导调节因子(cystic fibrosis transmembrane conduc-tanceregulator,CFTR)表达率与精子受精能力间的关系。方法:运用间接免疫荧光法及蛋白印迹分析法研究CFTR在人精子上的表达及其在不同类型(生育组、不明原因性不育组及不育组)精子上的表达率情况。结果:通过间接免疫荧光法发现CFTR表达在人精子赤道板上,蛋白印迹分析进一步证实人精子中存在CFTR,分子量为170kD;采用间接免疫荧光技术,CFTR在生育组、不明原因性不育组及不育组(包括畸形精子症、弱精症、少精症)上的表达率有显著差异:CFTR在生育组精子上的表达率(88.13%±3.79%)远高于不明原因性不育组(52.93%±15.36%)及不育组(35.89%±20.41%)(P<0.01)。结论:CFTR表达率下降与人精子受精能力降低有关。

囊性纤维化跨膜转导调节因子对低氧诱导的心肌H9c2细胞凋亡的影响

目的:探讨囊性纤维化跨膜转导调节因子(CFTR)对低氧诱导的大鼠心肌H9c2细胞损伤的影响及其作用机制。方法:利用专业缺氧工作站使大鼠心肌H9c2细胞暴露于1%氧含量环境中建立缺氧培养模型。H9c2细胞中CFTR过表达后在缺氧环境中培养,RT-qPCR和Western blot法检测CFTR的mRNA和蛋白表达水平;MTT法检测细胞存活率;Hoechst 33342和Annexin V-FITC/PI染色法检测细胞凋亡;DCF-DA探针检测细胞内活性氧簇(ROS)的生成。结果:1%低氧环境培养可显著诱导H9c2细胞凋亡,同时伴随CFTR mRNA和蛋白水平的下调和ROS的生成增加(P<0.05)。过表达CFTR后低氧诱导的H9c2细胞凋亡以及ROS生成均明显减少;而CFTR蛋白特异性抑制剂CFTRinh-172可显著逆转过表达CFTR的作用。结论:CFTR可能通过抑制ROS生成对抗低氧诱导的心肌细胞凋亡。

囊性纤维化跨膜转运调节体氯离子通道——跨上皮离子转运的多功能引擎(英文)

囊性纤维化跨膜转运调节体(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator,CFTR)是ATP结合转运体超家族(ATP- binding cassette transporter superfamily)的一名特殊成员,因为它是一个具有相当复杂调控机制的氯离子通道。CFTR由五个结构域(domain)组成:两个跨膜结构域(membrane-spanning domains,MSDs),两个核苷酸结合域(nucleotide-binding domains,NBDs)和一个特殊的调控域(regulatory domain,RD)。MSDs构成一个低电导(6～12 pS)的阴离子选择性孔道(pore),其形状如同不对称的沙漏,胞外小胞内大,狭窄部分为离子筛。两个NBDs组成头尾相对的二聚体,在二聚体之间的接触面上有两个能和ATP结合的位点(位点1和位点2)。CFTR的门控机制是:ATP分子与位点1和2相互作用促使NBD二聚体的结合与解离,从而引起MSDs的构象发生变化进而使通道孔打开和关闭。RD具有多样化的结构,它含有多个磷酸化共有位点(consensus phosphorylation sites)。RD的磷酸化促进NBDs与ATP的结合,从而使CFTR得以激活。CFTR通过支架蛋白与其它膜受体以及蛋白激酶、磷酸酶形成大分子信号复合体。在复杂的细胞信号系统参与下,CFTR的功能活动在时间和空间上得到精确的调控。此外,CFTR的活动与细胞代谢有紧密联系:CFTR与代谢酶形成大分子复合体,当细胞能量需求增加时,CFTR活动会受到抑制而使细胞能量得以保存。CFTR广泛分布于机体上皮组织,它通过促进水盐转运而控制上皮细胞分泌物的量与组成。值得注意的足,在呼吸道,CFTR还对机体的防御机制起重要作用。CFTR功能失常严重影响跨上皮离子转运,进而引起或加重某些疾病。

囊性纤维化跨膜传导因子基因与男性不育

囊性纤维化(cysticfibrosis,CF)是白种人的一种常见致命性常染色体隐性遗传病,由囊性纤维化跨膜传导因子(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator,CFTR)基因突变所致。CFTR基因突变在男性不育中多表现为先天性双侧输精管缺如、单侧输精管缺如和精子质量低下。卵胞浆内单精子注射(ICSI)技术使囊性纤维化患者有了生育后代的机会,但同时可能将突变的基因遗传给下一代。因此,胚胎植入前的遗传学诊断与遗传学风险评估非常重要,应该避免将有基因突变的胚胎植入母体子宫,提高生育质量。

囊性纤维化跨膜转运调节体对高果糖高盐诱导的小鼠高血压的影响

目的探讨囊性纤维化跨膜转运调节体(CFTR)敲除对高果糖高盐诱导的小鼠高血压的影响。方法培育C57B/L(8～12周龄,25～30 g)背景的CFTR+/+(WT)和CFTR-/-(KO)小鼠。高果糖(65%)联合中等高盐(2%)诱导原发性饮食性高血压模型。实验分组(n=20):(1)WT对照组,给予正常食物和饮水8周;(2)WT实验组,给予65%高果糖食物和2%盐水8周;(3)KO对照组,给予正常食物和饮水8周;(4)KO实验组,给予65%高果糖食物和2%盐水8周。采用先进的遥测血压技术精确监测血压。观察高果糖联合中等高盐诱导前后的血压变化;比较4组小鼠24 h动态血压变化值;比较4组小鼠24 h动态血压变异率。结果高果糖和高盐饮食明显增加了WT小鼠24 h动态收缩压(SBP)和24 h动态舒张压(DBP)水平,饮食干预前后血压水平比较差异具有统计学意义(111. 4±2. 2 vs. 123. 5±2. 6mm Hg,85. 4±3. 7 vs. 94. 6±3. 2 mm Hg,P <0. 05)。高果糖联合中等高盐明显诱导WT小鼠血压升高,CFTR敲除明显延缓了高果糖高盐诱导的高血压的发生、发展。饮食干预8周后,KO实验组与WT实验组相比,24 h动态SBP变化值和24 h动态DBP变化值两组间比较差异具有统计学意义(3. 6±1. 5 vs. 11. 8±1. 6 mm Hg,3. 3±2. 3 vs. 8. 9±1. 4 mm Hg,P <0. 05)。饮食干预8周后,WT小鼠的24 h动态SBP变异率和24 h动态DBP变异率均明显升高(13. 2±0. 8 vs 17. 8±2. 6,11. 7±0. 5 vs. 14. 8±1. 7,P <0. 05),KO小鼠的24 h动态SBP变异率和24 h动态DBP变异率无明显变化(16. 0±2. 1 vs. 18. 3±3. 2%,15. 6±2. 1 vs. 16. 7±1. 4%,P> 0. 05)。结论 CFTR参与调控高果糖高盐诱导的高血压的发生、发展。

囊性纤维化跨膜转导调节子(CFTR)对肺癌A549细胞恶性特性的影响研究

背景与目的肺癌发病率逐年上升,有必要寻找新型的治疗靶点,而最新研究发现囊状纤维化跨膜转导调节子(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator,CFTR)与多种肿瘤的发生和恶性转化有关。本研究探讨CFTR对肺癌A549细胞恶性特性的影响。方法应用CCK8细胞增殖实验、细胞划痕实验、Transwell细胞侵袭实验以及克隆形成实验等方法分别检测CFTR的表达对非小细胞肺癌A549细胞的增殖、迁移、侵袭等细胞恶性特性的影响。同时通过免疫印迹(Western blot)分析CFTR基因表达对肿瘤干细胞相关转录因子表达的影响。结果过表达CFTR基因显著抑制A549细胞的增殖、迁移、侵袭和克隆形成等肿瘤恶性特征,而RNA干扰A549细胞CFTR的表达导致细胞上述特征的明显增强。免疫印迹实验进一步发现CFTR基因过表达抑制A549细胞中干细胞相关转录因子SOX2和OCT3/4,以及细胞表面CD133蛋白的表达;相反,RNA干扰A549细胞中CFTR基因的表达增加SOX2、OCT4和CD133的表达。然而,免疫印迹和流式细胞术发现CFTR基因表达对A549细胞肺癌干细胞标志乙醛脱氢酶1的表达和阳性细胞数量无显著影响。结论 CFTR基因在肺癌A549细胞中具有抑制细胞恶性特征的作用,提示其可能是肺腺癌治疗的一个新的靶点,但其对其他肺腺癌细胞的作用与分子机制还有待进一步研究。

囊性纤维化跨膜调节因子氯离子通道在人肺泡上皮细胞损伤中的保护作用

目的探讨人肺泡上皮细胞囊性纤维化跨膜通道调节因子(CFTR)氯离子(Cl-)通道对肺泡上皮细胞损伤的保护作用。方法采用全细胞膜片钳法,在0mV钳制电压下,对正常A549细胞或H2O2处理(氧化损伤)的A549细胞分别按照不同方式给予4-氯苯[F]异喹啉(CBIQ)、二苯胺-2-羧酸(DPC)及钙通道阻断剂尼卡地平,观察细胞从-90mV至50mV经步阶电压(20mV)刺激后CFTRCl-电流随时间变化的曲线,并绘制电流-电压(I-V)曲线。结果正常及H2O2损伤后的细胞中均记录到典型的CFTRCl-电流,均可被相对特异性的CFTRCl-通道阻断剂DPC抑制。H2O2损伤细胞的CFTRCl-电流较正常细胞明显减小。CBIQ对H2O2损伤细胞的CFTRCl-电流以及被DPC+尼卡地平阻断后的正常细胞中的CFTRCl-电流均有激动作用。结论氧化应激可导致CFTRCl-通道功能异常,CBIQ可以抑制这种作用。CFTRCl-通道激活剂CBIQ可能通过调节CFTRCl-通道和Ca2+通道发挥保护受损细胞的作用。