β萘黄酮对大鼠谷氨酰半胱氨酸合成酶催化亚单位基因表达的影响

目的通过了解外界刺激因子β萘黄酮（β-NF）对大鼠谷氨酰半胱氨酸合成酶催化亚单位（GCLC）基因转录的影响，研究大鼠γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶（γ—GCS）基因转录的调节机制。方法利用大鼠GCLC基因调控序列驱动的GCLC—PGL3-enhancer—Luciferase报道载体（GCLC—Luc）转染大鼠支气管上皮细胞（RTE）和肝癌细胞（H4ⅡE），分DMSO空白对照组和不同浓度的各刺激因子组，比较各组荧光素酶值的差异以筛选影响GCLC基因转录调控的刺激因子，并比较筛选到的刺激因子β—NF对GCLC—Luc在RTE和H4ⅡE细胞内表达影响的异同。2种转染后的细胞均分为β—NF实验组（10μmol／L）和DMSO空白对照组，以荧光定量PCR检测各组的细胞内源性γ—GCS转录水平变化。分别将构建的r系列缺失报道载体、GCLC—Luc和激活蛋白1（AP-1）、NF—κB定点突变报道载体转染2种细胞，分β-NF实验组（10μmol／L）与DMSO空白对照组，比较各组荧光素酶值的变化，分析B—NF作用的调节位点和转录调控作用相关元件。结果1、10、100μmol／L的β—NF均强烈抑制RTE中GCLC基因表达，荧光素酶值显著低于DMSO空白对照组（161354-1456、27524-218、15794-294比259714-1662，均P〈0．01）。在H4ⅡE中，1、10、100μmol／L的B—NF则促进其表达，荧光素酶值显著高于DMSO空白对照组（5686±441、13601±746、13978±164比3645±367，均P〈0．01）。荧光定量PCR显示10μmol／L的β-NF作用下，RTE内源性γ—GCS的mRNA表达水平是DMSO空白对照组的0．73倍，在H4ⅡE细胞中则是1．98倍。GCLC—Luc、r系列缺失报道载体转染2种细胞后，RTE中各载体β—NF实验组荧光素酶值均低于DMSO空白对照组（P〈0．01），而H4ⅡE中则高于DMSO空白对照组（P〈0．05）。β-NF作用的调节位点定位于转录起始位点上游-390～＋2bp范嗣内。用针对该区域的AP-1、NF-κB定点突变报道载体转染细胞后，转染GCLC—Lue载体的B—NF实验组RTE荧光素酶值较DMSO空白对照组下降（91．50±0．32）％，与之相比，转染AP-1、NF-κB定点突变报道载体的细胞下降幅度并没有减少（P〉0．05）。在H4ⅡE，β—NF作用下转染GCLC—Lue载体的细胞荧光素酶值上升幅度则高于转染AP-1定点突变报道载体的细胞[（3．81±0．19）倍比（2．08±0．19）倍，P〈0．05]，而与转染NF—κB定点突变报道载体的细胞荧光素酶值上升幅度[（4．41±1．01）倍]相比差异无统计学意义（P〉0．05）。结论在大鼠RTE和H4ⅡE，β—NF影响GCLC基因的表达具有细胞特异性。在大鼠H4ⅡE，β—NF通过激活抗氧化应答元件（ARE）类似的AP-1调控GCLC基因表达。

高氧暴露对早产鼠肺组织HO-1和GCLC表达的影响

目的 探讨高浓度氧暴露对新生早产大鼠肺组织中血红素加氧酶-1(HO-1)和谷氨酰-L-半胱氨酸连接酶催化亚单位(GCLC)动态表达的影响。方法 受孕21d大鼠行剖宫产取出早产鼠80只,喂养1d后随机分为空气组和高氧组。空气组早产鼠放置在室内常压空气中饲养,高氧组早产鼠放置在同一室内常压氧箱中(氧浓度85%~95%)饲养,分别于第1、4、7、10、14天,每组取8只大鼠,采集两组早产鼠肺组织标本。采用苏木精-伊红染色法检测两组早产鼠不同时间点肺组织结构的病理变化;采用Westernblot技术和RTqPCR检测两组早产鼠不同时间点肺组织HO-1和GCLC蛋白及mRNA的表达变化。结果 与空气组相比,高氧组早产鼠体重下降显著(P<0.05)。与空气组相比,高氧组早产鼠肺组织病理切片显示肺组织结构紊乱、肺泡间隔增宽、肺泡数目减少和肺泡简单化。高氧组早产鼠肺组织中HO-1mRNA相对表达量在第7天时低于空气组,在第10、14天时高于空气组(P<0.05)。高氧组早产鼠肺组织中GCLCmRNA表达量在第1、4、7天时低于空气组,在第10天时高于空气组(P<0.05)。与空气组比较,高氧组早产鼠肺组织中HO-1蛋白表达水平在各时间点均升高;除第1天外,GCLC蛋白表达水平在其他各时间点均升高(P<0.05)。结论 高氧暴露导致早产鼠生长发育迟缓、肺发育阻滞。早产鼠肺组织HO-1和GCLC蛋白及mRNA的表达变化可能与高氧暴露导致早产鼠肺损伤发病过程相关。

转录因子上游刺激因子在大鼠不同组织中的分布

目的：探讨转录因子上游刺激因子（USF）在大鼠不同正常组织中的分布情况.方法：使用大鼠多种组织构成的组织芯片,免疫组织化学检测USF1、USF2在各组织及其细胞中的表达.结果：USF是体内广泛分布的转录因子,除血管内皮、肾小球细胞外在大多数上皮细胞有强的表达.在肌肉组织主要表达于骨骼肌和心肌组织,平滑肌则只有USF2表达;结缔组织中,表达阴性或弱阳性;在卵巢组织中,USF1在发育卵泡和闭锁卵泡均为强阳性表达,USF2则在闭锁卵泡中,强阳性表达,在发育卵泡则表达较弱.结论：USF是大鼠体内广泛分布的转录因子,可能参与调控一般细胞生理活动的基因表达.

GCLC基因上游AHR/ARNT元件负性调控GCLC基因在大鼠支气管上皮细胞的表达

研究谷氨酰半胱氨酸合成酶催化亚单位(GCLC)基因上游调控序列中2个AHR/ARNT元件的功能,从而了解γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-GCS)基因转录调节特征.分别构建缺失2个位点AHR/ARNT元件的GCLC基因上游近端序列的萤光素酶报道基因载体以及含有2个AHR/ARNT元件核心序列的萤光素酶报道基因载体.转染大鼠支气管上皮细胞(RTE),比较检测野生与缺失报道载体的基因转录调控效率;利用电泳迁移率变动实验(EMSA)和超级迁移率变动实验检测AHR/ARNT元件与AHR以及ARNT因子的特异性结合;通过转染AHR因子真核表达质粒进一步确定AHR/ARNT元件与AHR结合在GCLC基因表达中的最终作用.结果显示,相比其野生序列,缺失AHR/ARNT元件(-1 090^-1 085)和双缺失AHR/ARNT元件(-1 090^-1 085,-215^-210)的GCLC上游调控序列报道载体在RTE显著提高萤光素酶表达(均P<0.05),而缺失AHR/ARNT元件(-215^-210)则未见显著影响(P>0.05);独立AHR/ARNT元件(-1 090^-1 085)具有转录促进作用(P<0.05)而独立AHR/ARNT元件(-215^-210)无明显影响(P>0.05).转染CMV2-AHR能够抑制野生型和缺失型报道载体的萤光素酶表达(P<0.05).EMSA证实GCLC基因上游调控区域的2个AHR/ARNT元件均有核蛋白结合,并且超级迁移率变动实验显示结合的蛋白主要含有转录因子AHR以及ARNT.因此,2个AHR/ARNT元件均可以与异源二聚体AHR/ARNT结合,AHR/ARNT元件(-1 090^-1 085)是GCLC基因中重要的抑制元件.

PPARA参与肝细胞癌发生铁死亡预防疾病恶化的初步研究

本研究通过在线公共数据库与细胞实验分析过氧化物酶体增殖物激活受体a(peroxisome proliferator-activated receptor a,PPARA)在肝细胞癌中的表达情况、基因功能及对肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)患者疾病恶化的影响,探讨PPARA是否参与肝细胞癌铁死亡的过程。采用实验性研究,基于生物信息学的数据分析及细胞实验,2022年1至8月在我院基础医学实验室进行相关细胞实验。利用癌症基因组数据(The Cancer Genome Atlas,TCGA)和基因表达数集(Gene Expression Omnibus,GEO)数据库分析PPARA在肝细胞癌中表达水平及与患者临床病理特征相关性。通过人类蛋白免疫组化表达数据库(The Human Protein Atlas,HPA)研究PPARA在HCC肿瘤组织及正常组织中蛋白表达情况。基于基因、蛋白质相互作用关系检索工具(Search Tool for the Retrival of Interacting Genes/Protein,STRING)数据库构建PPARA与铁死亡关键因子的蛋白质相互作用(protein-protein interaction,PPI)网络,同时用基因表达谱数据动态分析(Gene Expression Profiling Interactive Analysis,GEPIA)分析PPARA与关键基因谷氨酸半胱氨酸连接酶催化亚单位(Glutamate-Cysteine Ligase Catalytic Subunit,GCLC)的相关性。通过免疫印迹(Western Blot,WB)检测HCC细胞株SK-HEP-1、SMMC-7721、MHCC-97H、BEL-7402及正常肝细胞L02中PPARA的表达水平,观察用铁死亡诱导剂Erastin处理48 h后PPARA表达量的变化。GEPIA数据库中各组间PPARA表达量间比较使用单因素方差分析方法。GSE25097与GSE112790数据集中PPARA的表达量比较采用秩和检验。生存分析使用时序检验方法进行统计。比较不同临床、病理特征间PPARA表达量间的差异利用克鲁斯卡尔-沃利斯检验。利用斯皮尔曼相关系数的方法比较GCLC与PPARA表达量之间的相关性。利用配对T检验对PPARA在细胞系中表达量进行比较。结果显示,HCC组织中PPARA的RNA水平和蛋白表达水平均低于正常组织(P<0.05)。PPARA表达水平与临床病理分级和预后有关(P<0.05)。STRING数据库构建的PPI提示PPARA与铁死亡关键因子NFE2样bZIP转录因子2(NFE2 like bZIP transcription factor 2,NFE2L2)、血红素加氧酶1(heme oxygenase 1,HMOX1)、肿瘤蛋白P53(tumor protein P53,TP53)、GCLC、二肽基肽酶4(dipeptidyl peptidase 4,DPP4)、柠檬酸合成酶(citrate synthase,CS)、花生四烯酸15脂氧合酶(arachidonate 15-lipoxygenase,ALOX15)、酰基CoA合成酶长链家族成员4(Acyl-CoA synthetase long chain family member 4,ACSL4)等存在相互作用。进一步研究表明,GEPIA数据库结果显示PPARA与GCLC的表达呈正相关(R=0.6,P<0.05)。用铁死亡诱导剂Erastin处理MHCC-97H和SK-HEP-1细胞48 h后,通过WB检测发现PPARA表达量均升高。综上,PPARA在HCC低表达,表达量越低则患者生存期越短。PPARA与GCLC相互作用,从而共同参与调控HCC铁死亡过程。

慈姑多糖对异烟肼/利福平联用致HepG2细胞损伤HO-1和GCLC的影响

目的:研究慈姑多糖(SSP)对异烟肼(INH)和利福平(RFP)联用致HepG2细胞损伤中血红素加氧酶-1(HO-1)和谷氨酰-L-半胱氨酸连接酶催化亚单位(GCLC)酶含量、基因及蛋白表达影响。方法:采用ELISA检测HepG2细胞中HO-1和GCLC含量变化;采用定量RT-PCR技术检测HepG2细胞中HO-1、GCLC mRNA的表达;采用Western Blot法检测HepG2细胞中HO-1和GCLC蛋白的表达。结果:与正常对照组比较,模型组HepG2细胞中HO-1和GCLC含量、mRNA及蛋白表达显著增加(P<0.05);与模型组比较,SSP最佳给药组中HO-1和GCLC mRNA、蛋白表达显著升高(P<0.05)。结论:SSP可能通过促进HepG2细胞中HO-1及GCLC含量、mRNA及蛋白的表达,发挥其对INH/RFP联用致肝损伤的保护作用。

稳定表达大鼠GCLC启动子及荧光素酶报告基因细胞株的建立

目的:建立稳定表达大鼠谷氨酰半胱氨酸合成酶催化亚单位(GCLC)启动子及荧光素酶报告基因的大鼠肺泡上皮细胞株。方法:克隆大鼠GCLC上游5.9kb的启动子序列并构建重组报道载体PGL4.19-GCLC-LUC,转染到大鼠Ⅱ型肺泡上皮细胞L2,经G418筛选以获得单细胞抗性克隆并在传代过程中能稳定表达荧光素酶活性;检测细胞荧光素酶表达与细胞数量相关性;PCR检测稳定细胞株基因组已整合的插入片段;刺激因子刺激6h,检测稳定细胞株的反应性。结果:成功构建PGL4.19-GCLC-LUC;构建的稳定细胞株能稳定地表达荧光素酶,且与细胞数量正相关;PCR检测稳定细胞株目的片段稳定整合基因组;TNF-α刺激后,能使荧光素酶活性上升,差异有统计学意义(P<0.05);Rapamycin,GSH-EE刺激后,荧光素酶活性显著下降(P<0.05)。结论:成功构建稳定表达大鼠GCLC启动子及荧光素酶报告基因的细胞株,将为高通量药物筛选以及进一步研究GCLC基因的转录调控提供重要的细胞研究手段。