初级纤毛/鞭毛转运系统介导力学反应性信号通路促骨髓基质干细胞成骨分化

背景:目前已证实力学刺激可以促进骨髓基质干细胞成骨分化,但其机制未完全明了。初级纤毛是重要的力学感受器并调控TGF-β1/BMP-2/SMAD等多种信号通路,很可能是骨髓基质干细胞力学调控的重要靶点。目的:探讨流体剪切力对骨髓基质干细胞成骨分化的影响及机制。方法:将大鼠骨髓基质干细胞分为对照组、力学刺激组(通过摇床施加流体剪切力学干预)、力学刺激+IFT88沉默组(力学刺激+使用siRNA沉默IFT88表达),干预24 h后,采用qRT-PCR检测转化生长因子β1、骨形成蛋白2的表达、Western blot检测磷酸化SMAD2/3蛋白的表达,初级纤毛免疫荧光染色及形态学分析。结果与结论:剪切力刺激可促进骨髓基质干细胞的初级纤毛表达,转化生长因子β1及骨形成蛋白2基因转录激活,提高磷酸化SMAD2/3蛋白表达。siRNA干扰初级纤毛生成后,这一力学反应效应明显减低。骨髓基质干细胞的初级纤毛面积改变比值与转化生长因子β1及骨形成蛋白2基因转录增高比例具有Spearman相关性。结果表明:初级纤毛/鞭毛转运系统介导了流体剪切力反应性的TGF-β1/BMP-2/SMAD信号通路激活,促进骨髓基质干细胞成骨分化。

初级纤毛及IFT系统与骨骼发育的研究进展

初级纤毛(PC)存在于大多数哺乳动物细胞中,它是位于细胞膜表面的传感器。越来越多的证据表明初级纤毛通过感知外界环境并传导各种信号在骨骼发育及动态平衡中发挥着重要作用。颌面骨的发育主要有软骨内成骨、膜内成骨及骨缝内成骨三种发育方式,其中成骨细胞及软骨细胞发挥关键作用。颌面部骨骼的发育受到众多因素的影响和调控,目前有研究显示初级纤毛在骨与软骨发育及骨骼疾病中有着重要角色,并参与调节成骨细胞的排列和骨形成。而初级纤毛的发生和功能行使需要依赖纤毛内转运家族蛋白。本文就初级纤毛和纤毛内转运蛋白,以及初级纤毛与相关信号通路交互作用在骨骼发育特别是颌骨的调控关系做一综述,以期为这一领域的研究者提供新的思路。

纤毛内转运蛋白20和上皮型黏附素在口腔鳞癌中的表达及意义

目的应用免疫组化方法检测口腔鳞癌中纤毛内转运蛋白(IFT)20和上皮型黏附素(E-cadherin)的表达特征,关注肿瘤中两种蛋白表达的相关性及临床意义。方法确诊为口腔鳞癌的76例患者作为观察组,留取术后的蜡块组织,70例距肿瘤边缘>5 cm的正常牙龈鳞状上皮组织作为对照组。用免疫组化方法检测IFT20和E-cadherin的表达。结果观察组中IFT20表达阳性率明显高于对照组,观察组中E-cadherin表达阳性率明显低于对照组,观察组中IFT20和E-cadherin阳性率与肿瘤最大径、累犯骨组织、脉管内瘤栓和Ki67增殖指数密切相关。相关性分析显示观察组中IFT20和E-cadherin的表达呈负相关性。结论口腔鳞癌中IFT20高表达、E-cadherin低表达可以促进肿瘤的发生和进展,二者可能具有负向协同作用。

口腔鳞癌术后组织中细胞纤毛转运蛋白20、Furin和上皮型黏附素的表达及意义

目的观察口腔鳞癌术后组织中细胞纤毛转运蛋白(IFT)20、弗林蛋白酶(Furin)和上皮型黏附素(E-cadherin)的表达特征,分析其临床意义。方法 112例口腔鳞癌术后组织作为研究组,以60例距肿瘤边缘>3 cm的正常牙龈黏膜组织作为对照组,采用免疫组化SP法检测两组中IFT20、Furin和E-cadherin的表达特征。结果两组中IFT20、Furin和E-cadherin表达的阳性率差异均显著。研究组中IFT20、Furin和E-cadherin表达的阳性率与肿瘤的最大径、分化程度、脉管浸润及是否累犯骨组织密切相关。相关性分析显示研究组中IFT20和Furin均与E-cadherin的表达呈负相关性。结论口腔鳞癌术后组织中IFT20、Furin和E-cadherin异常表达可以促进肿瘤的发生和进展。IFT20和Furin在促进肿瘤形成过程中可能与对E-cadherin的调节有关。

莱茵衣藻纤毛内运送蛋白IFT57抗原的原核表达、纯化及其多克隆抗体的制备

IFT57是纤毛内运送蛋白IFT B复合物的一个重要组分,在鞭毛组装中发挥着重要作用。利用莱茵衣藻ift57基因中一段编码亲水性氨基酸序列的片段构建了带有6×His标签的原核表达载体pET-28a(+)-ift57,并转入大肠杆菌BL21(DE3),通过IPTG诱导表达蛋白质,以12 g/dL SDS-PAGE鉴定,获得相对分子质量大小为17200的ITF57重组蛋白质片段。对6×His-IFT57融合蛋白质进行纯化,并用其免疫新西兰大白兔,采集第5次免疫后血液并分离血清。利用Western blotting对所获抗体进行特异性鉴定。ELISA测定结果表明,抗血清效价为512000。在抗血清经Protein A纯化后,Western blotting检测显示所制备的IFT57多克隆抗体能够特异性识别莱茵衣藻中的IFT57蛋白质。这一结果表明,为表达纯化溶解性较差的蛋白质抗体制备提供了借鉴意义,所获抗体为深入研究IFT57在鞭毛组装中的作用机理奠定了基础。

老年骨肉瘤术后组织中纤毛内转运蛋白20、癌胚抗原相关细胞黏附分子6和抑癌基因的表达及意义

目的应用免疫组化方法检测老年人骨肉瘤患者术后组织中纤毛内转运蛋白(IFT)20、癌胚抗原相关细胞黏附分子(CEACAM)6和抑癌基因PTEN(PTEN)的表达,研究三种蛋白在不同临床特征中的表达差别。方法病理确诊的69例老年人骨肉瘤术后组织作为观察组,选择50例外伤后切除的正常骨组织作为对照组,采用免疫组化SP法检测两组中IFT20、CEACAM6和PTEN的表达。结果两组中IFT20、CEACAM6和PTEN表达的阳性率差别显著,观察组中IFT20、CEACAM6和PTEN表达的阳性率均与肿瘤的最大径线、有无软组织浸润、有无转移及不同Ennecking分期有关。相关分析显示IFT20和PTEN的表达呈负相关。结论老年人骨肉瘤术后组织IFT20和CEACAM6高表达,PTEN低表达,三者异常表达可以促进肿瘤的发生和进展,IFT20可能通过调节抑癌基因PTEN的表达发挥生物学作用。

胃腺癌中细胞纤毛转运蛋白20、组织蛋白酶B和D的表达及意义

目的检测胃腺癌中细胞纤毛转运蛋白(IFT20)、组织蛋白酶(Cath)-B和D的表达,分析三者在不同临床特征中表达的差别。方法94例胃腺癌临床资料及术后蜡块组织作为观察组,82例距肿物边缘>5 cm的正常胃黏膜组织作为对照组,采用免疫组织化学技术检测两组中IFT20、Cath-B和D的表达。结果两组中IFT20、Cath-B和D的表达差别有统计学意义。观察组中IFT20、Cath-B和D的表达与肿瘤最大径、淋巴结转移和脉管浸润具有相关性。观察组中IFT20的表达与肿瘤的分化程度和Ki67的表达具有相关性。相关性分析显示观察组中IFT20和Cath-B、IFT20和Cath-D的表达具有正相关性。结论胃腺癌中IFT20、Cath-B和D高表达对肿瘤的发生和进展有促进作用,IFT20与Cath-B、D具有协同作用。

纤毛转运蛋白对骨发育影响的研究进展

初级纤毛是突出于细胞表面的一种特殊细胞器,具有感受外界机械刺激和生物化学信号的功能。初级纤毛以微管为基础结构,外包被纤毛膜,内侧通过过渡区与细胞质相连接。纤毛内运输指纤毛转运蛋白在纤毛内携带信号分子进行的正向或逆向运输,是维持纤毛结构稳定和细胞信号传递的重要组成部分。纤毛转运蛋白的结构或功能改变,会导致人体多器官病变及功能紊乱。本文对纤毛转运蛋白的种类及其异常导致的硬组织相关疾病研究进展作一综述。

纤毛转运蛋白140谱系示踪小鼠模型构建

目的:研究纤毛转运蛋白140(intraflagellar transport protein 140,IFT140)阳性细胞在小鼠生长发育过程中的动态分布与转归。方法:利用Cre/loxP系统构建IFT140谱系示踪小鼠动物模型,将构建的IFT140-CreER小鼠与R26RtdTomato小鼠进行交配繁殖,获得基因型为IFT140-CreER;R26RtdTomato小鼠。用他莫昔芬(tamoxifen)腹腔注射诱导Cre重组酶表达,并在特定的时间点观察IFT140阳性细胞的分布、分化及转归规律。结果:聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)验证小鼠基因型符合IFT140-CreER;R26RtdTomato。结果显示,阳性细胞在纤毛富集的组织中信号清晰,模型构建成功;骨组织中的IFT140阳性细胞首先出现在骨髓中,随着骨骼发育分布于骨小梁及骨皮质表面。结论:本研究成功构建了谱系示踪小鼠模型,为观察IFT140在小鼠体内重要器官尤其是骨组织发育中的作用,提供实验动物模型。

纤毛内转运蛋白20的研究进展

纤毛内转运蛋白20(intraflagellar transport protein 20,IFT20)是细胞纤毛内转运蛋白B类中的一种,定位于高尔基体,在纤毛内蛋白转运、纤毛组装和维持纤毛正常形态等多种生理功能的调节中具有关键性作用。IFT20的异常表达与肿瘤、多囊肾、免疫紊乱等多种疾病的发生有关,可能是一些重大疾病防治的分子靶点。

七氟醚和异氟醚吸入麻醉对支气管黏液纤毛运输功能的影响

目的观察比较七氟醚和异氟醚吸入麻醉对支气管黏液纤毛运输速度的影响。方法选择90例ASAⅠ～Ⅱ级择期腹部手术患者,随机分为3组:全凭静脉麻醉组(TIVA组)、七氟醚组(Sevo组)和异氟醚组(Iso组),每组30例。TIVA组使用静脉麻醉,Sevo组使用3MAC七氟醚吸入维持麻醉,Iso组使用2MAC异氟醚吸入维持麻醉。通过微细导管注射亚甲蓝作为标记物,在纤维支气管镜直视下,观察3组患者在气管插管当时和吸入麻醉剂维持后20、40、60min各时间点亚甲蓝的移动距离,计算支气管黏液纤毛运输速率(MTR)。结果 TIVA组术中与麻醉前MTR值相比较未见明显变化(P>0.05),七氟醚组于吸入麻醉20、40、60min后的MTR值较吸入前分别下降13.7%、19%、30%(P<0.05);异氟醚组吸入麻醉20、40、60min后的MTR值较吸入前分别下降13.6%、24%、34.4%(P<0.05)。异氟醚吸入后MTR值下降程度比七氟醚组更为明显(P<0.05)。结论七氟醚和异氟醚均可抑制支气管黏液纤毛运输功能,异氟醚吸入后MTR值下降程度比七氟醚更为明显。

莱茵衣藻IFT139蛋白抗原的原核表达、纯化及多克隆抗体的制备

IFT139是莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)纤毛内运输蛋白IFT复合物A中的一个重要组分.其编码基因的突变、缺失或沉默将会影响纤毛正常的组装和解聚,进而导致纤毛病的产生.为深入研究IFT139的作用机制,本实验首先PCR获得ift139 5′端458 bp的EST片断,成功构建了p MAL-c2-ift139与p ET-28a(+)-ift139重组质粒.然后将重组质粒转入大肠杆菌(E.coli)BL21(DE3),通过IPTG诱导表达,分别得到相对分子质量为6.0×104和2.5×104的重组MBP/HIS-IFT139融合蛋白.进一步将亲和纯化的MBP-IFT139融合蛋白(纯度95%,以上),免疫新西兰大白兔获得抗血清,间接ELISA法测得血清效价为1﹕256,000.最后将抗血清依次经Protein A和硝酸纤维素膜纯化后,用Western blot检测抗体特异性,结果显示所制备抗体能够正确特异性识别莱茵衣藻中的IFT139,从而为IFT139作用机制的阐明和纤毛相关疾病的研究奠定了重要基础.

IFT20蛋白在不同肿瘤组织中表达的研究

目的:探讨IFT20(Intraflagellar Transport,IFT)蛋白在人卵巢癌、肺癌、胰腺癌、小肠癌、前列腺癌、骨癌、胃癌和乳腺癌癌组织和癌旁组织的表达分布情况,为人类肿瘤的诊断和治疗寻找新的靶点。方法:采用免疫组织化学方法,研究IFT20蛋白在人的八种癌组织和癌旁组织的表达。结果:结果发现,IFT20蛋白在卵巢癌组织中大量表达,在卵巢癌癌旁组织低量表达。IFT20蛋白在小肠癌,胃癌和乳腺癌组织中中量表达,在小肠癌,胃癌和乳腺癌癌旁组织中低量表达。IFT20蛋白在胰腺癌,骨癌,肺癌癌组织中低量表达,在胰腺癌、骨癌、肺癌癌旁组织中几乎不表达。IFT20蛋白在前列腺癌组织和癌旁组织中均未见表达。结论:实验结果证实,IFT20蛋白可能经过多种途径直接或间接调节卵巢癌、肺癌、胰腺癌、小肠癌、骨癌、胃癌和乳腺癌的发生,发展过程,并且IFT20可能是卵巢癌、肺癌、胰腺癌、小肠癌、骨癌、胃癌和乳腺癌肿瘤药物治疗的潜在靶点。

初级纤毛的研究进展

初级纤毛是近年来生物医学领域的一个研究热点。它存在于各种细胞表面,体形微小,结构复杂,具有重要的感官作用,可感知细胞外机械和化学信号变化,并协助其转导至细胞内部引发相应细胞应答。它自身组装、维持和分解所需的蛋白质,需要一组纤毛内转运蛋白来完成,即纤毛内转运系统(intraflagellar transport,IFT)。近年研究表明,初级纤毛与多种先天性疾病密切相关。随着免疫荧光染色、共聚焦显微镜观察等新实验方法的应用,人们对初级纤毛及IFT系统有了更深入的了解,为进一步指导纤毛相关疾病的干预诊疗奠定了基础。

莱茵衣藻IFT25的原核表达、纯化及其多克隆抗体的制备

IFT25是维持纤毛运动和感知所必须元件纤毛内运输蛋白IFT复合物B中的重要组分之一,探索IFT25尤其在模式生物莱茵衣藻中的作用机制具有重要作用。作者采用经济和简单的方法,制备莱茵衣藻IFT25的兔源多克隆抗体。将ift25分别连接到pMAL-c2X-和pET-28a(+)-载体上,转入大肠杆菌BL21(DE3),用IPTG诱导大量表达,并经亲和纯化后蛋白质纯度超过90%。通过颈背部皮下多次免疫8周龄大的新西兰大白兔,制备多克隆抗体,取第五次免疫后血清用ELISA测定效价超过128 000。抗血清依次经过Protein A和硝酸纤维素膜纯化后,用Western blotting检测抗体特异性,结果表明制备的抗体可以特异性识别莱茵衣藻中的IFT25,为IFT25作用机制的阐明和纤毛相关疾病的诊断提供了重要理论和方法支持。

IFT80蛋白对肿瘤影响的研究

目的:探讨IFT80(intraflagellar transport 80)蛋白在骨癌、肺癌、胰腺癌、胃癌、小肠癌、前列腺癌、乳腺癌和卵巢癌组织的表达分布情况与癌细胞增殖中的作用。方法:免疫组织化学研究IFT80的表达,免疫荧光和细胞培养研究抑制IFT80后对癌细胞增殖的影响和纤毛之间的关系。结果:1)IFT80在胃癌和肺癌组织中高表达,乳腺癌和小肠癌组织中中等表达,骨癌和卵巢癌组织中少量表达,前列腺癌和胰腺癌组织中几乎不表达;2)抑制IFT80后发现肺癌细胞增殖加快,纤毛减少变短;3)高分化,ⅡA期胃癌和正常胃组织中IFT80蛋白大量表达,而在低分化晚期,几乎不表达,在其他不同分化的胃癌中不同程度表达。结论:在不同癌组织中IFT80分布情况不一致。IFT80分布在细胞纤毛上,通过其表达的减少来调节纤毛的数量和长短参与癌细胞的增殖,故在严重癌组织中含量最低。

初级纤毛与牙颅颌面发育的相关性研究进展

初级纤毛是一种突出于细胞表面能接收和传导多种细胞信号的细胞器。近一个世纪以来,初级纤毛被视为一个孤立细胞器以及退化结构。然而,目前研究发现初级纤毛可能是一个基本的细胞感受器,能够从微环境中检测和传导机械和化学信息,且与口腔健康息息相关,因其结构或功能异常所导致的口腔疾病也引起了人们的重视。本文结合初级纤毛与牙颅颌面部发育的相关性研究进展作一综述。

运煤系统清洁转运新技术研究

[目的]煤尘污染主要发生在燃煤转运点处,传统转运设备及除尘技术无法有效控制。文章旨在研究当前几种新型清洁转运技术,以从根本上控制煤尘污染、满足环保标准要求。[方法]在总结污染源及当前技术缺陷的基础上,针对干雾抑尘、IFT(3-DEM)、无动力除尘导料槽等清洁转运新技术的原理、特点进行分析,并结合典型实例进行技术经济比较。[结果]研究表明:清洁转运新技术可靠性高、应用范围广,能有效控制燃煤转运过程中煤尘污染,实际效果满足环保标准,具有良好的社会效益和经济效益。[结论]清洁转运新技术能解决煤尘污染面临的环保问题,推荐在项目中应用。

初级纤毛在牙发育中的分布及相关信号通路的研究进展

初级纤毛是位于大多数哺乳动物细胞表面,感受外环境刺激并传导信息的一种细胞器,在组织发育过程中参与调控各种信号通路。本文就初级纤毛在牙发育中的分布及相关信号通路的研究进展作一综述。文献复习结果表明,在牙发育过程中,初级纤毛在上皮与间充质的相互诱导中发挥重要作用,且随细胞不断增殖分化,初级纤毛的分布呈现出时间和空间依赖性。尽管此分布特征的原因尚不明确,但部分实验证据表明其与初级纤毛所分布的细胞与组织的功能相适应。初级纤毛在牙发育过程中主要参与调控Hedgehog和Wnt两种重要的信号通路,编码纤毛蛋白的基因(如Kif3a、Evc/Evc2和Ift等)可通过对这两种信号通路的调控来影响牙齿的发育,并且两种信号通路之间存在交互作用。相关基因(如Ofd1,Bbs等)的缺失也可通过损害纤毛的结构或功能破坏上下游信号的传导,引起多种类型的牙齿发育不良,包括小牙、釉质发育不全、牙齿缺失或颅面部畸形。