绝经后骨质疏松髋关节置换者骨组织中组蛋白去甲基化酶JMJD2和雌激素受体的表达

背景:研究发现组蛋白去甲基化酶具有促进成骨细胞分化的作用,然而绝经后骨质疏松症组蛋白去甲基化酶表达以及与雌激素受体的相关性未见报道。目的:观察绝经后骨质疏松症患者组蛋白去甲基化酶JMJD2家族的表达变化,以及与雌激素受体的相关性。方法:选择年龄50-70岁因髋关节骨性关节炎行髋关节置换的绝经后患者30例,通过检测股骨颈骨密度,分为绝经后骨质疏松组15例(实验组)和骨量正常组15例(对照组),术中收集股骨颈松质骨标本,荧光实时定量PCR、Western blot法检测骨组织中组蛋白去甲基化酶(JMJD2A、JMJD2B)和雌激素受体(ERα、ERβ)的表达水平。结果与结论:绝经后骨质疏松组JMJD2A、JMJD2B、ERα和ERβ表达水平均低于骨量正常组,组间差异有显著性意义(P均<0.01);相关性分析显示JMJD2A、JMJD2B的表达与ERα和ERβ表达均呈显著正相关(P均<0.01)。结果表明,绝经后骨质疏松症患者骨组织中JMJD2A、JMJD2B基因和蛋白表达均降低,JMJD2A、JMJD2B的低表达与雌激素受体表达降低密切相关;组蛋白去甲基化酶JMJD2可能参与了绝经后骨质疏松症的发病机制。

组蛋白甲基化修饰在子宫内膜癌中的研究进展

子宫内膜癌是一种子宫内膜上皮源性的恶性肿瘤。雌激素刺激、肥胖、糖尿病、高血压和未孕未产等因素是其发病的高危因素。近年研究发现,表观遗传修饰在子宫内膜癌中起重要作用。随着组蛋白甲基化修饰在子宫内膜癌中的研究逐渐深入,越来越多的研究发现组蛋白甲基化修饰作为基因转录的重要一环具有复杂的生物学行为。组蛋白甲基化相关的酶与癌症的发生密切相关,其可能通过调节启动子、增强子、外显子和重复序列等基因结构的组蛋白甲基化,使下游基因重编程,从而在子宫内膜癌的发生、发展及预后中发挥重要作用。未来有望通过靶向组蛋白甲基化相关的酶来调节基因的生物学行为,从而预防和治疗子宫内膜癌。

过表达组蛋白去甲基化酶Jmjd3对成骨分化的调控作用

目的研究过表达组蛋白去甲基化酶Jmjd3对间充质干细胞成骨分化的调控作用。方法建立通过骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein-2,BMP-2)诱导的间充质细胞系C3H10T1/2成骨分化模型;通过荧光定量PCR检测成骨分化转录因子,成骨细胞标记基因的表达;通过碱性磷酸酶活性测定其表达量;通过基因克隆构建Jmjd3的过表达载体,并转染到C3H10T1/2细胞实现过表达;通过免疫印迹方法鉴定蛋白质水平;通过荧光素酶报告基因测定Jmjd3对Runx2和Osx基因的转录调控。结果 BMP-2促进C3H10T1/2细胞内Jmjd3的表达;过表达Jmjd3促进碱性磷酸酶活性,以及成骨分化标记基因COLⅠ,Ocn,Bsp的表达;同时,过表达Jmjd3促进成骨转录因子基因Runx2和Osx的转录,进而促进其基因表达。结论过表达组蛋白去甲基化酶Jmjd3对间充质干细胞的成骨分化有重要的正向促进作用。

组蛋白赖氨酸去甲基化酶KDM5A在肿瘤中的研究进展

组蛋白甲基化修饰是当前表观遗传学研究的重要内容之一。组蛋白的甲基化由组蛋白甲基化酶和组蛋白去甲基化酶动态调节。组蛋白赖氨酸去甲基化酶5A[lysine(K)demethylase 5A,KDM5A]是组蛋白去甲基化酶家族的重要成员,它可以特异性去除组蛋白H3第4位赖氨酸上的二甲基和三甲基(H3K4me2/3),从而介导基因沉默,并调节细胞功能。KDM5A可以直接或间接地保持肿瘤细胞干性,抑制细胞代谢和分化,促进肿瘤细胞增殖、转移和耐药,因此其与多种肿瘤的发生、发展及耐药密切相关,有望成为肿瘤诊断和治疗的新的潜在靶点。

超音刺猬信号促进头颈部鳞状细胞癌组蛋白去甲基化酶相关基因表达的研究

目的检测超音刺猬（sonichedgehog，Shh）信号在头颈部鳞状细胞癌（squamouscellcarcinoma，SCC）中是否具有调节组蛋白去甲基化酶相关基因表达的功能。方法利用人重组SHH．N蛋白或过表达2型突变的平滑基因（mutant2smoothened，M2-SMO）在舌SCC细胞系SCC-6激活Shh信号；利用环靶明（cyclopamine）阻断Shh信号0、2、4和8h后收集细胞，采用实时荧光定量反转录PCR（reversetranscriptionPCR，RT—PCR）在mRNA水平检测组蛋白去甲基化酶相关基因的表达。结果利用重组SHH—N蛋白激活Shh信号通路后，组蛋白去甲基化酶-赖氨酸特异性去甲基化酶8（1ysine—specificdemethylase8，KDM-8）在mRNA水平表达明显升高1．841～3．591倍（P〈0．01）；过表达M2-SMO后KDM．8在mRNA水平表达明显升高1．358—3．013倍（P〈0．05）；而利用环靶明阻断Shh信号通路后KDM-8的表达明显降低25．6％-66．6％（P〈0．05）。结论在头颈部SCC-6中组蛋白去甲基化酶KDM．8是Shh信号通路的下游基因，其表达受Shh信号分子的正向调控。

RBP2在肿瘤中的作用及其选择性抑制剂的研究进展

视黄醇结合蛋白2(retinol-binding protein 2,RBP2)可特异性去除组蛋白H3第4位赖氨酸上的二甲基和三甲基,从而介导基因沉默和调节细胞功能。多项研究表明RBP2与肿瘤的关系密切,它不仅有助于肿瘤细胞的分化、代谢和增殖,还可以阻遏肿瘤细胞抑制基因的表达,诱发肿瘤细胞的侵袭和转移,促进耐药的发生。因此,RBP2可成为肿瘤诊断和治疗的新靶点之一。针对RBP2的选择性抑制剂的探讨将有助于我们对其结构、功能及生物学作用的认识,并有望开发出新的抗癌药物。

PTEN抑制剂Bpv(HOpic)对大鼠缺血脑损伤的作用及机制

目的探讨第10号染色体缺失的张力蛋白同源磷酸酶基因(PTEN)-Jumonji-C结构域蛋白5(JMJD5)信号通路在缺血性脑损伤中的作用,探索潜在的神经保护治疗措施。方法构建大鼠大脑中动脉栓塞(MCAO)模型,Western blot检测缺血损伤脑组织中PTEN和JMJD5蛋白表达水平变化。构建PTEN过表达和干扰模型,Western blot检测脑组织中JMJD5蛋白表达的变化。构建JMJD5过表达和干扰模型,2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色观察脑梗死面积的变化。给予MCAO大鼠PTEN抑制剂Bpv(HOpic),Western blot检测缺血损伤脑组织中JMJD5蛋白水平的变化。通过改良神经功能缺损程度评分(mNSS)评估下调JMJD5表达对Bpv(HOpic)神经保护作用的影响。结果随缺血损伤时间延长,MCAO 3、6、9 h组大鼠脑组织中PTEN蛋白表达水平逐渐升高,JMJD5蛋白表达水平逐渐下降,与假手术组比较差异均有显著性(F=20.70、15.41,t=2.13~7.28,P<0.05)。过表达PTEN后脑组织中JMJD5蛋白水平明显下降,而干扰PTEN表达后JMJD5水平明显升高(F=14.10,t=3.88、2.88,P<0.05)。JMJD5表达上调使脑梗死面积减小,而JMJD5表达下调使梗死面积增加(F=10.58,t=3.92、2.38,P<0.05)。MCAO大鼠给予Bpv(HOpic)处理后损伤脑组织中JMJD5蛋白表达水平增加(t=3.32,P<0.05)。Bpv(HOpic)干预14 d可使MCAO大鼠mNSS得分明显降低,而下调JMJD5表达可阻断此作用(F=4.19,q=6.69、6.16,P<0.05)。结论缺血损伤脑组织中PTEN表达增加,JMJD5表达下降。PTEN抑制剂Bpv(HOpic)可能通过上调JMJD5的表达改善大鼠神经功能缺陷。Bpv(HOpic)调控PTEN-JMJD5信号通路可能是一种潜在的神经保护治疗措施。

吲哚-3-甲醇对神经母细胞瘤细胞增殖与迁移能力的影响及其机制

目的探讨吲哚-3-甲醇(I3C)对神经母细胞瘤(NB)细胞增殖与迁移能力的影响及其机制。方法采用CCK8实验检测终浓度为0、50、100、150、200、300、500μmol/L的I3C对SH-SY5Y细胞活力的影响,并计算I3C对SH-SY5Y细胞的半数致死浓度(IC50值),作为后续实验中I3C浓度设定的参考值。以IC50值为依据,SH-SY5Y细胞中分别加入终浓度为0、30、60、90μmol/L的I3C(分别为A、B、C、D组),通过划痕实验、实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术、Western Blot实验分别检测各组细胞的迁移能力及细胞中LSD1 mRNA及LSD1、H3K4me1、H3K4me2蛋白的相对表达量。结果CCK8实验结果显示,随着I3C浓度的递增,SH-SY5Y细胞活力明显下降(F=1823.19,P<0.05),计算得出I3C作用SH-SY5Y细胞48 h的IC50值为121.00μmol/L;划痕实验结果显示,A~D组SH-SY5Y细胞的迁移能力随着I3C浓度的增高而明显下降(F=388.47,P<0.05),各组间比较差异具有显著性(t=8.86~33.43,P<0.05);RT-qPCR技术及Western Blot实验检测结果显示,SH-SY5Y细胞中LSD1 mRNA及蛋白相对表达量均随I3C浓度的增高而明显降低(F=27.67、522.41,P<0.05),各组间比较差异均有显著性(t=4.16~56.28,P<0.05),A~D组SH-SY5Y细胞中H3K4me1、H3K4me2蛋白相对表达量随着I3C浓度的增高逐渐升高(F=36.53、54.60,P<0.05)。结论I3C具有明显抑制SH-SY5Y细胞增殖与迁移的能力,其抑制作用可能是通过调节LSD1的表达实现的。

表观遗传调控在脑缺血中的作用

遗传与环境的相互作用影响着脑缺血的发生、发展和预后。近年来，表观遗传调控日益成为脑缺血研究的热点，对DNA甲基化、组蛋白修饰、微小RNA网络的研究取得了较大进展，为脑缺血潜在治疗靶点的确定提供了新的思路。

JMJD3在顺铂致急性肾损伤小鼠肾纤维化中的作用

目的评价含十字形结构域蛋白3(JMJD3)在顺铂致急性肾损伤小鼠肾纤维化中的作用。方法健康C57BL/6雄性小鼠48只,8~10周龄,体重20~30 g,采用随机数字表法分为4组(n=12):对照组(CON组)、对照+JMJD3抑制剂组(CON-A组)、顺铂组(CIS组)和顺铂+JMJD3抑制剂组(CIS-A组)。CIS组和CIS-A组分别于第1和14天时腹腔注射顺铂15 mg/kg,制备急性肾损伤小鼠肾纤维化模型;第4天时分别腹腔注射JMJD3抑制剂GSKJ410 mg/kg和等容量PBS,间隔3 d注射1次,共注射6次。CON组和CON-A组分别在相应时点腹腔注射等容量PBS和GSKJ410 mg/kg。每组取6只小鼠,于第1次注射顺铂后第3天,采集眼眶血检测血清Cr和BUN的浓度,然后处死取肾组织,行HE和PAS染色,光镜下进行观察并行肾损伤评分。第1次注射顺铂后第28天处死6只小鼠,取肾组织,行天狼星红和Masson染色,测定肾纤维化面积;采用免疫荧光法测定纤维连接蛋白、Ⅰ型胶原蛋白和α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达水平,免疫组化法行F4/80^(+)细胞和CD3^(+)细胞计数,RT-PCR法检测IL-6、TNF-α、趋化因子CXC配体16(CXCL16)和单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)的mRNA表达水平。结果与CON组比较,CIS组血清BUN、Cr浓度和肾损伤评分升高,肾纤维化面积增加,肾组织纤维连接蛋白、Ⅰ型胶原蛋白和α-SMA表达上调,CD3^(+)细胞和F4/80^(+)细胞计数升高,IL-6、CXCL16、TNF-α、MCP-1的mRNA表达上调(P<0.05),CON-A组上述各指标比较差异无统计学意义(P>0.05);与CON-A组比较,CIS-A组BUN、Cr浓度和肾小管评分升高,肾纤维化面积增加,肾组织纤维连接蛋白、Ⅰ型胶原蛋白和α-SMA表达上调,CD3^(+)细胞和F4/80^(+)细胞计数升高,IL-6、CXCL16、TNF-α、MCP-1的mRNA表达上调(P<0.05);与CIS组比较,CIS-A组血清BUN、Cr浓度和肾损伤评分降低,肾纤维化面积减少,肾组织纤维连接蛋白、Ⅰ型胶原蛋白和α-SMA表达下调,CD3^(+)细胞和F4/80^(+)细胞计数降低,IL-6、CXCL16、TNF-α、MCP-1的mRNA表达下调(P<0.05)。结论JMJD3参与了急性肾损伤小鼠肾纤维化的过程,其机制可能与促进炎症反应有关。

JMJD3在小鼠药物相关性急性肾损伤中的作用

目的评价组蛋白去甲基化酶(JMJD3)在小鼠药物相关性急性肾损伤(AKI)中的作用。方法雄性C57BL/6小鼠24只,8~10周龄,体重20~30 g,采用随机数字表法分为4组(n=6):对照组(C组)、AKI组、JMJD3抑制剂GSKJ4对照组(GSKJ4组)和GSKJ4-AKI组。腹腔注射叶酸250 mg/kg制备药物性相关AKI模型。GSKJ4-AKI组于AKI建模前1 h、GSKJ4组于相应时点,腹腔注射GSKJ420 mg/kg。AKI建模后72 h时,取血液标本,测定血清BUN和Cr浓度;随后处死小鼠,取肾组织,并采用HE与PAS染色法,检测肾组织病理学形态,进行肾小管损伤评分;采用TUNEL法检测肾组织凋亡细胞数,蛋白免疫印迹法检测JMJD3、Bax和cleaved caspase-3的表达,免疫组织化学法检测JMJD3、髓过氧化物酶(MPO)、F4/80、CD3的阳性细胞数及cleaved caspase-3、Bax表达,RT-PCR法检测IL-1β、IL-6、TNF-α和单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)的mRNA表达。结果与C组比较,AKI组血清BUN和Cr浓度、肾小管损伤评分升高,肾组织JMJD3、MPO、F4/80和CD3的阳性细胞数增多,凋亡细胞数增多,Bax、cleaved caspase-3、JMJD3、IL-1βmRNA、TNF-αmRNA、IL-6 mRNA和MCP-1 mRNA表达上调(P<0.05),GSKJ4组上述指标差异无统计学意义(P>0.05);与AKI组比较,GSKJ4-AKI组血清BUN和Cr浓度、肾小管损伤评分降低,肾组织JMJD3、MPO、F4/80和CD3的阳性细胞数减少,凋亡细胞数减少,Bax、cleaved caspase-3、JMJD3、IL-1βmRNA、TNF-αmRNA、IL-6 mRNA和MCP-1 mRNA表达下调(P<0.05)。结论小鼠药物相关性AKI的发生机制可能与JMJD3表达上调,进而诱导细胞凋亡及炎症反应有关。