环鸟苷酸-腺苷酸合成酶(cGAS)翻译后修饰在固有免疫中的研究进展

环鸟苷酸-腺苷酸合成酶(cGAS)作为一种核酸转移酶,主要通过感受核酸、激活下游通路并调控Ⅰ型干扰素的合成参与固有免疫反应。cGAS蛋白功能的调节与细菌病毒感染、自身免疫系统疾病及肿瘤等多种疾病相关,而翻译后修饰是目前研究最深入和广泛的cGAS蛋白功能调节方式之一。cGAS蛋白翻译后修饰主要有磷酸化、乙酰化、泛素化、小泛素相关修饰(SUMO)化、肽链剪切及谷氨酰化。本文不但系统总结了不同生理和病理条件下cGAS的翻译后修饰如何调控cGAS功能,而且深入挖掘了以cGAS翻译后修饰作为疾病治疗靶点的潜力。

环鸟苷酸腺苷酸合成酶-环鸟苷酸腺苷酸-干扰素基因刺激分子信号通路在结核性胸膜炎大鼠中的作用

目的探讨环鸟苷酸腺苷酸合成酶(cGAS)-环鸟苷酸腺苷酸(cGAMP)-干扰素基因刺激分子(STING)信号通路在结核性胸膜炎大鼠中的作用。方法30只6周龄无特定病原级Sprague Dawley雄性大鼠适应性饲养5 d后随机分为对照组、模型组和cGAS抑制剂组,每组10只。3组大鼠适应性饲养5 d后于右侧腹股沟内侧皮内注射100μL卡介苗(BCG)悬液(0.06 mg);接种5周后,模型组和cGAS抑制剂组大鼠于右侧肋弓角顶点注射1 mL结核分枝杆菌H37RV悬液(0.03 mg),建立结核性胸膜炎大鼠模型;对照组大鼠仅接种BCG,不注射结核分枝杆菌H37RV悬液。cGAS抑制剂组大鼠自造模第2天尾静脉注射cGAS抑制剂RU.521(600μg·L^(-1))200μL,每日1次,连续7 d;对照组和模型组大鼠尾静脉注射等体积的生理盐水。第8天脱颈处死大鼠,立刻从大鼠剑突侧处沿胸骨剪开皮肤和胸骨,暴露胸腔和纵隔,观察大鼠胸腔积液的分布情况,收集、记录胸腔积液量;并观察胸膜粘连情况,采用胸腔积液中纤维蛋白原(FBG)水平和胸腔粘连带数量评分评估大鼠胸腔积液粘连性;取胸膜组织标本,以体积分数10%甲醛溶液固定。测量各组大鼠切片中平面状态下的胸膜厚度,苏木精-伊红(HE)染色观察各组大鼠胸膜组织病理学改变,采用Western blot法检测各组大鼠胸膜组织中cGAS和STING蛋白表达,采用酶联免疫吸附试验法检测各组大鼠胸膜组织中cGAMP蛋白和胸腔积液中基质金属蛋白酶(MMP)-1、MMP-9、白细胞介素(IL)-1、IL-6、可溶性细胞间黏附分子-1(sICAM-1)水平。结果模型组和cGAS抑制剂组大鼠胸腔积液显著多于对照组,胸膜厚度显著大于对照组(P<0.05);cGAS抑制剂组大鼠胸腔积液显著少于模型组,胸膜厚度显著小于模型组(P<0.05)。cGAS抑制剂组大鼠胸腔积液中FBG水平、胸腔积液粘连性评分显著低于模型组(P<0.05)。HE染色显示,对照组大鼠肺间质和胸膜内血管排列、形态正常,胸膜无明显异常;模型组大鼠肺间质和胸膜内血管充血扩张,胸膜内可见大量中性粒细胞和淋巴细胞浸润、纤维组织增生、上皮样细胞团及凝固型坏死;与模型组相比,cGAS抑制剂组大鼠肺间质和胸膜内血管充血减轻,胸膜内中性粒细胞、淋巴细胞浸润减少,少量纤维组织增生,上皮样细胞团及凝固型坏死减少。模型组和cGAS抑制剂组大鼠胸膜组织中cGAS、cGAMP、STING蛋白表达显著高于对照组(P<0.05),cGAS抑制剂组大鼠胸膜组织中cGAS、cGAMP、STING蛋白表达显著低于模型组(P<0.05)。模型组和cGAS抑制剂组大鼠胸膜组织中MMP-1、MMP-9、IL-1、IL-6、sICAM-1水平显著高于对照组(P<0.05),cGAS抑制剂组大鼠胸膜组织中MMP-1、MMP-9、IL-1、IL-6、sICAM-1水平显著低于模型组(P<0.05)。结论结核性胸膜炎大鼠胸膜组织中cGAS、cGAMP、STING蛋白表达上调,抑制cGAS-cGAMP-STING信号通路活性可以改善大鼠的结核性胸膜炎,cGAS-cGAMP-STING信号通路可能参与了结核性胸膜炎的发生和发展。

环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶-干扰素基因刺激因子信号通路与非感染性炎性疾病的相关性研究进展

作为胞质中的DNA感受器,环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶(cGAS)能够识别细胞质内的异常DNA,激活干扰素基因刺激因子(STING),影响机体的免疫反应。近年研究发现在非感染性炎性疾病中该通路可通过促进Ⅰ型干扰素和干扰素刺激基因的表达发挥作用。本文就cGAS-STING通路在多个系统的非感染性炎性疾病中的激活与调控及其对疾病的发生发展的影响进行综述,为其在非感染性炎性疾病相关的应用研究提供借鉴。

环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶-干扰素基因刺激蛋白信号通路与细胞自噬和凋亡及慢性阻塞性肺疾病的相关性研究

细胞自噬和凋亡与肺纤维化、肺动脉高压、肺癌、慢性阻塞性肺疾病(COPD)等疾病密切相关。肺上皮细胞中Ⅰ型干扰素(IFN)的高表达可能是引起细胞自噬和凋亡从而导致COPD发生发展的重要因素。本文就环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶-干扰素基因刺激蛋白信号通路调控Ⅰ型IFN的表达并诱导细胞自噬和凋亡及其与COPD的关系进行综述。

环鸟苷-腺苷酸合成酶作为细胞质DNA识别分子能促进Ⅰ型干扰素通路的活化

DNA出现在错误的位置,就意味着危险的信号。病原微生物的DNA侵入细胞质感染细胞,或者细胞核或线粒体中的DNA在细胞损伤的情况下进入细胞质中,都会引起机体的免疫反应、造成损伤,引起自身免疫病如系统性红斑狼疮的发生。

慢性病毒性肝炎2′-5′寡腺苷酸合成酶活性研究

ＰＰＰＡ２Ｐ５Ａ２Ｐ５Ａ寡腺苷酸（简称２′－５′Ｐ３Ａ３）是干扰素作用细胞后诱生的２′－５′Ｐ３Ａ３合成酶利用ＡＴＰ为原料合成的物质〔１〕。它具有广泛的生物学活性如抗病毒〔２〕、抗肿瘤、免疫调节及大分子生物合成抑制作用〔３〕。本文选择慢性乙肝病人７４...

羊乳中环腺苷酸(cAMP)和环鸟苷酸(cGMP)变化规律的研究

采用酶联免疫法检测羊乳中环腺苷酸(cAMP)和环鸟苷酸(cGMP)质量浓度及变化规律。结果表明,羊初乳中cAMP和cGMP质量浓度变化较大,cAMP质量浓度在产羔后第4 d时较高,而cGMP在产羔第1 d时质量浓度较高;常乳中cAMP和cGMP质量浓度显著高于初乳和末乳(p<0.05);日泌乳量越大,羊乳中cAMP和cGMP质量浓度越高;每天挤奶2次的羊乳中cAMP和cGMP质量浓度显著高于每天挤奶1次的羊乳(p<0.05);奶山羊在产羔2~5胎时羊乳中cAMP和cGMP质量浓度显著高于产羔第1、6、7胎的质量浓度(p<0.05)。

鸭寡腺苷酸合成酶样蛋白原核表达及多克隆抗体制备

【目的】已有研究获得鸭寡腺苷酸合成酶样蛋白(oligoadenylate synthase-like protein,OASL)基因全长,并且证明其可以抑制鸭坦布苏病毒复制。因此在通过原核表达和多克隆抗体制备技术获得带有GST标签的鸭寡腺苷酸合成酶样融合蛋白和该融合蛋白的特异性抗体,为进一步明确鸭寡腺苷酸合成酶样蛋白抑制病毒复制分子机制提供物质基础。【方法】根据前期研究已经获得的鸭OASL基因开放阅读框(open reading frame,ORF)序列设计全长扩增引物pGEX-OAS-F和pGEX-OAS-R。利用动物组织总RNA提取试剂盒提取健康樱桃谷鸭幼鸭脾脏总RNA;通过RT-PCR,利用随机引物和M-MLV反转录酶扩增获得鸭脾脏cDNA,以cDNA为模板,利用设计合成的pGEX-OAS-F和pGEX-OAS-R引物进行PCR扩增,扩增后的产物经1.5%的琼脂糖凝胶电泳检测,检测后将片段大小与目的条带大小相同的PCR产物切胶纯化,纯化后的产物克隆到pEASY-T1载体,挑取单克隆菌落送基因公司测序,测序验证正确的PCR纯化产物通过限制性内切酶Bam H I和Xho I酶切连接至带GST标签的原核表达载体pGEX-4t-1。重组质粒转化到大肠杆菌BL21(PLYSS)^TM,经终浓度为0.5 mmol·L^-1的IPTG诱导表达4 h后检测该融合蛋白的表达情况。离心收集诱导表达的大肠杆菌菌液,进行超声波破碎处理,收集上清及沉淀,采用SDS-PAGE和Western-blotting分析融合蛋白的表达。利用GST柱亲和纯化上清中的可溶性融合蛋白,经20 mmol·L^-1 Tris-HCL和0.10 mol·L^-1NaCL溶液透析后获取纯化的融合蛋白,采用SDS-PAGE分析纯化的融合蛋白。采用皮下多点注射方法免疫新西兰白兔,经3次免疫后制备多克隆抗血清,采用SDS-PAGE和间接免疫荧光检测抗体的纯度和效价。【结果】克隆测序结果表明,设计合成的鸭OASL基因全长扩增引物pGEX-OAS-F和pGEX-OAS-R能够从樱桃谷鸭脾脏中获得鸭OASL基因ORF序列,并且序列组成与前期研究结果一致。被扩增的序列经酶切后,鸭OASL基因能够与pGEX-4t-1载体成功连接,IPTG诱导后可以在大肠杆菌BL21(PLYSS)^TM中表达,表达产物经SDS-PAGE和Western-blotting分析显示,融合蛋白大小约为84 kD,主要以可溶性蛋白形式表达,在包涵体中也有少量表达。经GST亲和层析纯化上清中的可溶性鸭OASL融合蛋白,得到0.5 mmol·L^-1纯度抗原蛋白。经3轮免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体,纯化后ELISA结果显示鸭OASL蛋白抗体具有较好的灵敏度,最高效价为1:512 000,SDS-PAGE结果显示抗体大小为55 kD,与ORF理论值相同,且抗体纯度为90%以上。【结论】设计合成的引物能够成功地获得鸭脾脏OASL基因ORF序列,该ORF能够在原核细胞中成功表达,表达的融合蛋白通过免疫新西兰兔能够获得高纯度和高效价的鸭OASL多克隆抗体,研究成果为后续深入研究鸭OASL蛋白抑制病毒复制分子机制奠定坚实的物质基础。

抗粘病毒1和2′5′-寡腺苷酸合成酶1基因与系统性红斑狼疮的相关性研究

目的探讨系统性红斑狼疮(SLE)患者外周血白细胞中抗粘病毒1(MX1)基因和2′5′-寡腺苷酸合成酶(OAS)1基因的实时定量表达水平与SLE临床表现及病情活动度的相关性。方法收集50例SLE患者,20例非SLE其他自身免疫性疾病患者,25例健康对照人群的临床资料,取外周血抽提总RNA并逆转录成cDNA,运用SYBR green dye I实时定量聚合酶链反应(QT-PCR)在ABI PRISM 7000基因测序仪上检测患者和对照组的MX1和OAS1定量表达水平(以ΔCt值表示)的差异,并与各临床指标及病情活动度进行相关性分析。结果①SLE患者总体的MX1 mRNAΔCt值(3.55±1.39)高于非SLE患者组(2.31±0.52,P=0.000)和正常人(2.23±1.05,P=0.000)。②SLE患者组的OAS1 mRNAΔCt值(4.45±1.56)高于非SLE患者组(3.03±0.76,P=0.000)和正常人(2.75±0.64,P=0.000)。③SLE患者组的OAS1 mRNAΔCT值与SLEDAI积分之间有相关性(r=0.338,P=0.019),与血浆IgA水平有相关性(r=0.475,P=0.001)④SLE患者组的MX1 mRNAΔCT值与SLEDAI积分之间无相关性(r=0.064,P=0.661),与甘油三脂(TG)、胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)2、4 h尿蛋白均有相关性(r=0.428,P=0.003;r=0.383,P=0.009;r=0.394,P=0.007;r=0.316,P=0.025)。⑤在有关节炎的SLE患者中,其MX1和OAS1表达水平升高更明显(3.04±1.42,P=0.004;3.89±1.49,P=0.006)。结论MX1与OAS1在SLE患者中均有表达上调现象,OAS1 mRNA实时表达定量水平对SLE患者的病情活动度判断有意义。二者作为Ⅰ型干扰素诱导表达的基因在SLE发病中均有各自作用。

HBV感染患者2′,5′寡腺苷酸合成酶、IL-2和IL-12水平检测及意义

目的:选用2′,5′寡腺苷酸合成酶(2-5OAS)作为干扰素观察指标,IL-2、IL-12作为Th1应答观察指标,了解内源性干扰素系统和Th1应答在HBV感染发病机制中作用。方法:用放射同位素法测定单核细胞2-5OAS活性;ELISA法测定血清IL-2、IL-12。结果:无症状HBsAg携带组2-5OAS、IL-2、IL-12含量与正常对照组无显著差异(P>0.05),急性肝炎组均显著高于正常对照组(P<0.01),慢性乙型肝炎轻、中、重度组、慢性重型肝炎组、肝硬化组、肝癌组均显著低于正常对照组(P<0.05),并且随慢性肝炎病情加重以及肝硬化、肝癌发生而递减,其中肝硬化、肝癌组处于最低水平(与慢性肝炎各组比较P<0.05)。结论:在HBV感染发病过程的不同阶段和不同临床分型患者中,其内源性干扰素系统和Th1应答反应都是有显著差异的,细胞免疫对病毒感染的痊愈起主导作用。

醒脑开窍针法对缺血性脑卒中患者血浆中环腺苷酸、环鸟苷酸含量的影响

目的探讨醒脑开窍针法治疗缺血性脑卒中患者过程中环腺苷酸(cAMP)、环鸟苷酸(cGMP)的变化及其作用机制。方法采用放免技术,观测醒脑开窍针法对缺血性脑卒中患者血浆中cAMP,cGMP含量的影响。结果醒脑开窍针法可使其血浆中过度降低的cAMP含量明显升高,异常升高的cGMP含量明显下降,cAMP/cGMP比值也由脑卒中后的病理性下降得到回升,并均接近正常值。结论醒脑开窍针法可以通过调节cAMP,cGMP含量及两者的比值,改善梗死区脑组织的供血,从而达到治疗效果。

不同剂量干扰素治疗慢性乙型肝炎时血清2′,5′-寡腺苷酸合成酶活性的变化

目的:观察不同剂量干扰素治疗慢性乙型病毒性肝炎时血清2′,5′-寡腺苷酸合成酶(2′,5′-OAS)的变化,了解细胞抗病毒状态建立与乙肝病毒复制的关系。方法:32例慢性乙肝患者随机分为3蛆,即1MU干扰素腹腔注射11例(治疗Ⅰ组),3MU干扰素皮下注射11例(治疗Ⅱ组),分别连续注射5天,以后每周3次,共16周,并与不用干扰素治疗的10例(对照组)作对比,通过2′,5′-OAS、ALT、HBeAg、HBV-DNA(PCR法)连续检测,评价治疗反应。结果:疗程结束时,两治疗组和对照组ALT均下降,3组差异无显著性(P>0.05)。治疗Ⅰ组和治疗Ⅱ组2′,5′-OAS的活性均增加,治疗Ⅰ组在疗程结束时达峰值,治疗Ⅱ组在疗程早期就明显升高,而对照组无升高(P<0.05)。2′,5′-OAS的增幅水平与HBeAg、HBV-DNA的阴转呈相关性。结论,2′,5′-OAS可能是监测干扰素治疗慢性乙型肝炎疗效的有效指标。

斑马鱼胸腺苷酸合成酶基因的克隆与表达

用RT-PCR和RACE方法，从斑马鱼胚胎中克隆出胸腺苷酸合成酶（TS）的cDNA全长序列，分析表明，它的编码框序列含有954个核苷酸,编码一个分子量为36kD的318个氨基酸的蛋白序列。将斑马鱼TS的cDNA序列连接到pET-28表达载体上，构建了一个表达载体pET-28/Z-TS,并在大肠杆菌BL21（DE3）中进行了IPTG诱导表达,纯化的TS蛋白在28℃表现出比较高的生物活性，与人的TS蛋白的Km值比较接近。

电针对急性心肌缺血糖原合成酶和腺苷酸环化酶的作用

急性心肌缺血，电针组糖原合成酶和糖原、磷酸化酶同时增加；三者有同样的分布形态，说明糖原合成和分解是同步进行的；这对缺血心肌有保护作用。腺苷酸环化酶定位在心肌细胞膜；初步定量观察，在缺血心肌部位，非针组比电针组有所增加。这可能与心肌缺血时，肾上腺素能膨体末梢释放较多的去甲肾上腺素，导致活化的腺苷酸环化酶增加有关。

2′,5′-寡腺苷酸合成酶L和干扰素诱导蛋白2基因与系统性红斑狼疮相关性研究

目的探讨系统性红斑狼疮(SLE)患者外周血白细胞中干扰素诱导表达2′,5′-寡腺苷酸合成酶L(OASL)和干扰素诱导蛋白2(IFIT2)基因的实时定量表达水平与SLE疾病特异性和疾病活动的相关性。方法收集50例SLE患者,25例非SLE自身免疫性疾病患者,25例健康对照人群的临床资料,取外周血抽提总RNA并逆转录成cDNA,运用SYBR green dyeI实时定量聚合酶链反应(PCR)在Bio-Rad 96孔基因测序仪上检测SLE患者组和非SLE患者组及健康对照组的OASL和IFIT2 mRNA定量表达水平(以ΔCT表示)的差异,并根据各病情不同进行分组比较,以及对其与SLEDAI和临床各相关指标相关性进行评价分析。结果SLE患者总体OASLmRNAΔCT值(4.83±0.41)与非SLE患者(3.26±0.47)差异有统计学意义(P=0.029),与健康对照者(3.07±0.54)差异有统计学意义(P=0.014)。SLE患者总体IFIT2 mRNAΔCT值(2.85±0.41)与非SLE患者(1.19±0.52)差异有统计学意义(P=0.019),与健康对照组(1.07±0.47)差异有统计学意义(P=0.011)。SLE患者总体OASLmRNAΔCT值与SLEDAI有相关性(r=0.324,P=0.022),与免疫球蛋白A(IgA)有相关性(r=0.357,P=0.012),IFIT2 mRNAΔCT值与SLEDAI有相关性(r=0.399,P=0.004),与血白细胞有相关性(r=0.393,P=0.005),与IgA有相关性(r=0.283,P=0.049)。结论OASL和IFIT2在SLE患者中均表达上调,对SLE患者的病情活动度判断有意义,两者在SLE发病中均有一定作用,抑制其过度表达可能成为治疗SLE的新方法。

腹透液的生物相容性对2′,5′-寡腺苷酸合成酶活性的影响

目的 :观察使用商业腹透液时 2′ ,5′-寡腺苷酸合成酶活性的动态变化和腹膜病理改变 ,探讨长期腹膜透析腹透液生物相容性对机体免疫功能影响和腹膜间皮的病理改变。方法 :①使用 3种常用腹透液建立腹膜透析动物模型 ;②用纸层析法动态测定实施和停止腹膜透析时 ,2′ ,5′ -寡腺苷酸合成酶活性的消长 ;③在光镜下观察腹膜间皮病理变化。结果 :腹膜透析时 ,各腹膜透析组和生理盐水组 2′,5′ -寡腺苷酸合成酶活性均升高 ;停止腹膜透析 ,生理盐水组 2′ ,5′-寡腺苷酸合成酶活性恢复正常 ,各腹膜透析组则持续降低 ;在腹膜透析时 ,各腹膜透析组均发生程度不等的间皮细胞脱落、腹膜增厚和急、慢性炎症细胞浸润 ;而Baxter组无急性炎症发生。随着停止腹膜透析时间延长 ,腹膜透析组病理改变逐渐修复。结论 :长期腹膜透析时 ,腹膜透析液对机体免疫功能均有长时间抑制 ,并造成不同程度的腹膜病理改变。腹透液的非生物相容性是导致机体免疫功能降低 ,腹膜损伤的重要因素。

慢性丙型肝炎患者（2＇，5＇）寡腺苷酸合成酶的活性测定

目的：了解慢性丙型肝炎患者（２＇，５＇）寡腺苷酸合成酶（２－５ＡＳ）活性在干扰素治疗过程中的动态变化及意义。方法：ＰＥＩ－ＣＥＬＬＵＬＯＳＥ薄板层析法。结果：（１）慢性丙型肝炎患者２－５ＡＳ基础水平比正常人显著升高（Ｐ＜０．０１）；（２）ＩＦＮα治疗结束后ＨＣＶＲＮＡ持续阳性的病人２－５ＡＳ基础水平比ＨＣＶＲＮＡ转阴的病人要高（Ｐ＜０．０５）；（３）ＩＦＮα治疗效果较好，ＨＣＶＲＮＡ转阴的病人２－５ＡＳ水平在用药后２４ｈ比ＨＣＶＲＮＡ未转阴的病人上升得更高（Ｐ＜０．０１）；（４）用药后１个月２～５ＡＳ水平与ＩＦＮα治疗效果无显著相关性（Ｐ＞０．０５）。结论：２－５ＡＳ可以作为评价干扰素治疗效果的１个机体反应指标。

2'-5'寡聚腺苷酸合成酶的抗病毒作用及机制研究进展

2'-5'寡聚腺苷酸合成酶(OAS)是干扰素诱导产生的重要抗病毒蛋白,可利用细胞内游离的三磷腺苷合成2',5'-磷酸二酯键连接的寡聚腺苷酸(2-5As),后者活化核糖核酸酶L(RNase L),进而抑制DNA病毒和RNA病毒感染。OAS也是细胞内识别病毒双链核糖核酸(dsRNA)的模式识别受体,能够识别具有一定长度或基序特征的病毒dsRNA分子,避免自身免疫应答产生,维持细胞稳态。本文对活化OAS蛋白的dsRNA特征、活化机制、OAS的抗病毒作用以及病毒逃逸OAS-RNase L通路的作用机制进行总结,以期为后续研究提供参考。

腺苷酸活化蛋白激酶及脂肪酸合成酶在乳腺癌合并2型糖尿病患者中表达水平分析

目的研究腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)及脂肪酸合成酶(FASN)在乳腺癌合并2型糖尿病患者中表达水平。方法选取2012年5月至2016年5月入住我院确诊为乳腺癌的女性患者共160例,其中80例乳腺癌患者合并患有2型糖尿病,采用免疫组织化学方法对AMPK和FASN在患者乳腺中的表达水平进行测定和统计分析。结果腺苷酸活化蛋白激酶在乳腺癌患者组中的表达水平高于乳腺癌合并2型糖尿病患者组的表达水平,差异有统计学意义(P<0.05);脂肪酸合成酶在乳腺癌患者组中的表达水平低于乳腺癌合并2型糖尿病患者组的表达水平,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 AMPK和FASN可能是肿瘤组织产生和进一步发展过程中的重要影响因子,在此过程中AMPK活性受到抑制,FASN活性得到增强。