鲤鱼(Cyprinuscarpio)外异蛋白A受体Edar基因的克隆及表达定位

外异蛋白A受体(Ectodysplasin-A receptor,Edar)基因最早是在哺乳动物中发现的,其在皮肤附属物的发育中具有重要的生物学功能。利用Genfishing差异筛选技术对建鲤和镜鲤的皮肤转录表达产物进行筛选,得到Edar基因的部分片段。通过克隆镜鲤mRNA全长发现,镜鲤该基因全长CDS为1 389 bp,编码一个含有462个氨基酸的蛋白质,包含一个信号肽位点、肿瘤坏死因子受体结合位点序列、跨膜区和死亡结构域。序列比对结果表明,镜鲤Edar蛋白与斑马鱼相似度最高,达88.31%,而与其亲缘关系较远的爪蟾,鸡,人类,小鼠相似度较低,分别是64.88%,63.79%,64.36%,63.50%。对5'-UTR和3'-UTR区进行分析表明,镜鲤与斑马鱼、青鳉5'-UTR的相似度只有23.78%,24.73%,而与非洲爪蟾、鸡、人和老鼠的相似度更低,仅为11.73%、18%、6.50%、10.04%;3'-UTR与青鳉的相似度为35.49%,与非洲爪蟾、人和小鼠的相似度分别为9.42%、8.05%、9.37%。整体原位杂交结果表明,该基因在建鲤和镜鲤鳞片发生时在鳞片着生的皮肤基质中特异表达,而在非鳞片发生区域表达较弱或者不表达,到所有鳞片发育形成后,该基因的表达消失,表明该基因可能参与鲤鱼鳞片的起始发育而不是后期的鳞片模式维持过程。

先天缺牙相关EDAR基因突变报道及携带双突变位点的HED家系分析

目的·探索先天缺牙相关的外异蛋白A受体(ectodysplasin A receptor,EDAR)基因突变位点,初步分析EDAR基因突变导致综合征型和非综合征型缺牙的原因。方法·研究对象为就诊于上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔第二门诊部的先天缺牙患者及其家系成员,提取其外周血中的基因组DNA进行全外显子组测序。通过初步筛选后,用PolyPhen-2、Mutation Taster、Provean对潜在突变位点的有害性进行预测,对分析后的突变位点进行Sanger测序验证。进行突变位点的保守性分析,使用在线工具Swiss-Model进行同源建模,分析EDAR蛋白的三维结构变化。对患者及其家系成员的先天缺牙和全身发育情况进行临床检查。结果·在纳入的先天缺牙患者中共发现5名EDAR基因突变患者,1名患者携带移码突变c.368_369insC(p.L123fs),4名患者携带错义突变。在EDAR错义突变患者中,有2名患有非综合征型缺牙(nonsyndromic tooth agenesis,NSTA),分别携带c.77C>A(p.A26E)纯合突变和c.380C>T(p.P127L)杂合突变。另外2名患有少汗型外胚层发育不良(hypohidrotic ectodermal dysplasia,HED),均带有2个基因突变位点:1名为EDAR复合杂合患者,携带来自父亲的EDAR c.77C>T(p.A26V)和来自母亲的EDAR c.1281G>C(p.L427F);另1名为EDAR、外异蛋白A(ectodysplasin A,EDA)双基因突变患者,EDAR c.1138A>C(p.S380R)和EDA c.1013C>T(p.T338M)均来自母亲,这2个位点在此前的报道中仅与NSTA相关。EDAR c.1281G>C(p.L427F)、c.77C>A(p.A26E)为未被报道过的错义突变新位点。错义突变可能通过改变氨基酸残基极性、电荷或体积等,对蛋白空间构象造成影响;移码突变造成了非3整倍数的碱基增加,可能导致蛋白的截短或降解。结论·发现了2个新的EDAR错义突变位点,报道了由EDAR纯合突变导致的NSTA以及由EDA、EDAR双基因突变导致HED的病例,扩展了对于EDAR突变造成HED和NSTA的致病机制的理解。

异钩藤碱对大鼠急性胰腺炎细胞的炎症和凋亡改善及ERK信号通路调控作用

目的观察异钩藤碱(LSO)对大鼠急性胰腺炎(AP)细胞炎症和凋亡改善及ERK信号通路调控作用。方法将AR42J细胞分为6组,对照组正常培养,模型组、LSO组、抑制剂组、LSO+抑制剂组、LSO+激活剂组加入100 nmol/L雨蛙素制备AP细胞模型,LSO组制模后加入40μmol/L LSO,抑制剂组制模后加入10μmol/L U0126,LSO+抑制剂组制模后加入40μmol/L LSO和10μmol/L U0126,LSO+激活剂组制模后加入40μmol/L LSO和0.1μmol/L C16-PAF。采用ELISA法、EdU法及Hoechst 33258染色法分别测定细胞培养液中的炎症因子(TNF-α、IL-6、IL-8、IL-1β)、细胞增殖率和凋亡率,qPCR法测定细胞中NLRP3、斑点样蛋白(ASC)、半胱氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)mRNA,WB法测定细胞中ERK 1/2、p-ERK 1/2、NLRP3、ASC、Caspase-1蛋白。结果与对照组比较,模型组细胞TNF-α、IL-6、IL-8、IL-1β、凋亡率、p-ERK 1/2蛋白及NLRP3、ASC、Caspase-1 mRNA和蛋白升高,增殖率降低(P均<0.05);与模型组比较,LSO组、抑制剂组细胞炎症因子(TNF-α、IL-6、IL-8、IL-1β)、凋亡率、p-ERK 1/2蛋白及NLRP3、ASC、Caspase-1 mRNA和蛋白降低,增殖率升高(P均<0.05);与LSO组比较,LSO+抑制剂组中U0126增强了LSO对细胞上述指标趋势的作用,而LSO+激活剂组中C16-PAF则逆转了LSO对细胞上述指标趋势的作用(P均<0.05)。结论LSO对大鼠急性胰腺炎细胞的炎症和凋亡有改善作用,可能通过调控ERK信号通路来实现。

达菲抗原趋化因子受体在不同转移性人乳腺癌细胞中的差异表达

目的 研究不同转移潜能乳腺癌细胞株中达菲抗原趋化因子受体 (Duffyantigenreceptorforchemokines,DARC)mRNA表达和蛋白质水平的差异 ,探讨DARC与乳腺癌细胞转移潜能的相关性。方法 培养高低转移潜能的人乳腺癌MDA MB 4 35细胞株 ,并将其接种到裸鼠体内 ,以体外培养细胞和裸鼠体内原位异种移植瘤为标本 ,用RT PCR法检测DARCmRNA的表达 ,同时在细胞涂片上 ,用抗Fy3单抗检测DARC的蛋白质水平。结果 高转移潜能MDA MB 4 35细胞的DARC表达显著性地低于低转移潜能MDA MB 4 35细胞 ,并且在接种高转移潜能MDA MB 4 35细胞而形成的裸鼠体内原位移植瘤中的DARC表达也显著性地低于低转移潜能MDA MB 4 35细胞来源的移植瘤。结论 本研究首次揭示趋化因子清除槽DARC的表达差异与人乳腺癌细胞的不同转移潜能有关 ,有望成为抑制乳腺癌转移的新靶点。

EDAR参与绵羊毛发性状与生长的调节

绵羊的背部、耳部和腹股沟部的毛发性状、生长速度存在差异,背部毛发弯曲、细长、密度高、生长速度快,耳部、腹股沟部毛发粗直、密度低、生长速度慢。研究表明,EDA/EDAR、IGFBP5/Krox20、WNT等介导的信号通路及毛发角蛋白基因对毛发纤维弯曲的形成有重要的影响。本研究利用实时荧光定量PCR、原位杂交技术、Western印迹和免疫组织化学等技术,对外异蛋白受体(ectodysplasin A receptor,EDAR)在绵羊背部、耳部和腹股沟皮肤中的m RNA、蛋白质表达水平和定位进行研究,以探讨EDAR与绵羊毛发的生长和性状的关系。实时荧光定量PCR结果显示,EDAR在绵羊背部皮肤中相对基因表达量是绵羊腹股沟皮肤的4.9倍(P<0.01),耳部是腹股沟部的1.4倍(P<0.05),背部是耳部的3.4倍(P<0.05);原位杂交和免疫组化结果表明,EDAR基因m RNA和蛋白质在背部、耳部和腹股沟部毛囊均有表达。根据光密度值可知,背部表达量最高,耳部次之,而腹股沟部最低;Western印迹结果显示,绵羊皮肤组织蛋白质提取物中存在与兔抗EDAR多克隆抗体发生免疫阳性反应的蛋白条带,绵羊皮肤背部平均蛋白质表达量最高,耳部次之,而腹股沟部最低,差异极显著(P<0.01)。研究结果提示,EDAR可能参与绵羊毛发卷曲的形成和调控,对毛发密度、生长速度等可能也有影响。

大豆异黄酮对阿尔茨海默病大鼠海马RAGE介导的信号转导通路的影响

目的观察大豆异黄酮(soybean isoflavones)对阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)大鼠高级糖化终产物受体(receptor for advanced glycation end products,RAGE)介导的信号转导系统的影响。方法采用β淀粉样蛋白25-35片段(amyloidβ25-35,Aβ25-35)双侧海马注射建立AD大鼠模型,60只大鼠随机分为模型组、大豆异黄酮高剂量组[30mg/(kg·d)]、大豆异黄酮低剂量组[10mg/(kg·d)]、雌激素组[0.4mg/(kg·d)]及假手术组,每组12只。大豆异黄酮高、低剂量组和雌激素组造模后3天灌胃给药(2mL/只),模型组与假手术组给予等体积的0.5%羧甲基纤维素钠(CMC-Na)灌胃,连续21天。酶联免疫吸附法观察各组大鼠海马组织RAGE、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)的含量。分光光度法检测大鼠海马组织天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶-3(cysteine-containing aspartate-specific protease-3,Caspase-3)活性。免疫组织化学法观察大鼠海马组织磷酸化细胞外信号调节激酶1/2(phosphorylation extracellular signal-regulatedkinase1/2,P-ERK1/2)的表达。结果与模型组比较,大豆异黄酮可显著降低AD大鼠海马RAGE蛋白、IL-6含量、Caspase-3活性及ERK1/2蛋白磷酸化水平(P<0.01)。结论大豆异黄酮对AD大鼠海马组织RAGE介导的炎症信号通路具有下调作用,减弱炎症反应,降低Aβ的神经毒性,抵抗海马神经元凋亡。

异槲皮苷调控PTP1B改善胰岛素抵抗的网络药理学研究及体外实验验证

目的采用网络药理学法及分子对接技术探析异槲皮苷改善胰岛素抵抗的分子机制,并通过体外实验研究异槲皮苷对胰岛素抵抗的干预作用及机制。方法利用PubChem、PharmMapper、GEO、CTD、GeneCards、OMIM等多个数据库筛选异槲皮苷活性成分及胰岛素抵抗相关靶点;采用Cytoscape软件将异槲皮苷治疗胰岛素抵抗的潜在靶点构建蛋白质相互作用(PPI)网络,并根据度值筛选核心靶点。利用基因本体(GO)与京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析寻找与靶点蛋白相关的生物学通路,采用AutoDock Tools软件模拟分子对接,预测异槲皮苷与关键靶点的结合度。体外实验采用异槲皮苷干预蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)质粒转染HepG2细胞,检测不同浓度异槲皮苷干预后PTP1B的活性;构建PTP1B质粒转染HepG2胰岛素抵抗细胞模型,给予异槲皮苷(40μmol/L)干预,葡萄糖氧化酶法、qRT-PCR、Western Blotting法检测PTP1B等相关因子的表达。结果网络药理学筛选得到异槲皮苷改善胰岛素抵抗的交集靶点21个,富集到GO条目2761个,主要涉及胰岛素受体信号通路、糖原生物合成过程的调控等,富集到KEGG通路89条,涉及包括胰岛素信号通路、胰岛素抵抗、磷脂酰肌醇-3-羟激酶(PI3K)-蛋白激酶B(Akt)信号通路、磷酸腺苷活化的蛋白激酶(AMPK)信号通路等。分子对接结果显示,异槲皮苷与靶点PTP1B、磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1(PDPK1)、胰岛素受体(INSR)、糖原合酶激酶3β(GSK3β)、AKT2均有一定的结合活性。体外实验结果显示,异槲皮苷能有效抑制PTP1B活性,降低PTP1B过表达HepG2胰岛素抵抗细胞中PTP1B、GSK3β的表达,升高胰岛素受体底物1(IRS-1)、葡萄糖转运蛋白-1(GLUT-1)等因子的表达,改善细胞胰岛素抵抗。结论异槲皮苷可能通过抑制PTP1B调控PI3K/Akt信号通路因子活性改善胰岛素抵抗。

氯化铝染毒大鼠海马组织NMDAR-ERK通路调节H3K9ac、H3K9me2、HP1和BDNF蛋白的表达

[目的]研究慢性染铝对大鼠海马组织N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDAR)、p-细胞外信号调节蛋白激酶(p-ERK)、H3K9ac、H3K9me2、HP1、BDNF表达量的影响。[方法]雄性SD大鼠,SPF级,共24只,按体重随机分为对照组(自来水)和铝染毒2、12、72 mg/kg组,每组6只。染毒组每天经饮水染毒Al Cl3,共持续120 d。染毒结束后,用Western blot法测定各种蛋白表达量。[结果]与对照组相比,72 mg/kg组海马中NMDAR、p-ERK的表达量均降低(P<0.05);72 mg/kg组H3K9ac、BDNF的表达量与对照组比较均下降(均P<0.01),且随着染毒剂量的增加表达量均呈下降趋势(rNMDAR=-0.61;rp-ERK=-0.69;rH3K9ac=-0.93;rBDNF=-0.73,均P<0.05);而72 mg/kg组H3K9me2、HP1的蛋白表达量均高于对照组(P<0.05,P<0.01),且随着染毒剂量的增加表达量呈上升趋势(rH3K9me2=0.67;rHP1=0.72,均P<0.01)。[结论]铝可能经NMDAR-ERK通路引起大鼠海马组织H3K9ac、H3K9me2、HP1、BDNF表达量发生改变。

整合蛋白与肿瘤浸润转移

整合蛋白作为参与细胞-细胞、细胞-细胞外基质间相互粘附的膜受体家族,与粘附分子上特异性的配体(含有RGD三肽结构)结合,形成配体-整合蛋白-细胞骨架跨膜信息系统,影响肿瘤的浸润、转移过程,它对于阐明肿瘤浸润、转移的分子机制及防治肿瘤转移意义重大。

少汗性外胚层发育不良患者全外显子组测序分析

目的对少汗性外胚层发育不良(hypohidrotic ectodermal dysplasia,HED)患者进行基因突变检测及致病性分析,为HED患者的基因诊断提供参考依据。方法收集2016年8月至2021年8月于北京大学口腔医学院·口腔医院儿童口腔科就诊的临床诊断为HED的患儿及其家系成员为研究对象,对患儿及其家系成员行外周血基因组DNA提取,利用全外显子组测序及Sanger测序检测基因突变,进行罕见变异位点筛选,并对筛选出的突变进行生物信息学功能预测。结果共收集到4例HED患者,通过全外显子组测序检测并筛选出3个已报道过的外异蛋白A(ectodysplasin A,EDA)基因突变c.2T>C、c.161A>G、c.467G>A,其中c.2T>C为起始密码子突变。此外还检测出1个未在HED病例中报道过的外异蛋白A受体(ectodysplasin A receptor,EDAR)基因突变c.871G>A。HED患儿及其家系成员的Sanger测序结果证明了上述突变的发生。上述突变的生物信息学功能预测结果显示,本研究检测到的EDA基因突变均具有高度的物种保守性,对EDA蛋白功能有害,c.2T>C、c.161A>G及c.467G>A 3种突变的联合注释依赖耗竭(combined annotation dependent depletion,CADD)数据库评分分值分别为22.5、26.3、25.5,基因组进化速率评测(genomic evolutionary rate profilling,GERP)数据库评分分值分别为2.16、2.26、2.18。EDAR基因突变具有一定的物种保守性,对EDAR蛋白质功能“可能有害”,CADD评分分值为22.0,GERP评分分值为1.93。结论本研究在4个HED家系中检测出3种EDA基因突变和1种EDAR基因突变。EDA基因及EDAR基因上不同位点、不同类型的突变可对蛋白质功能产生影响,导致HED的发生。