AmphiSox1/2/3-like基因的系统进化学分析和在文昌鱼胚胎发育中的表达

为了研究文昌鱼胚胎发育中神经管发育的分子机制和脊椎动物中枢神经系统的起源,我们筛选和分析了与佛罗里达文昌鱼AmphiSox1/2/3基因同源的青岛文昌鱼AmphiSox1/2/3-like 基因,对其推测的氨基酸序列与17个脊椎动物和无脊椎动物的同源基因进行了系统的进化学分析,并利用胚胎整体原位杂交技术结合系列组织学切片技术,对该基因在青岛文昌鱼胚胎发育中的时空表达模式进行了系统的研究.AmphiSox1/2/3-like在原肠胚早中期开始在背部上胚层和预定神经外胚层中明显表达.在神经胚早期其表达定位于神经板.此后,表达区域位于形成中的神经管和胚胎中、后部分化中的神经管的两侧,其表达的水平从前向后逐渐下调和终止.此外,该基因在神经胚晚期和幼虫期的消化道壁中也有明显表达.研究结果显示,该基因与文昌鱼的神经分化和消化道分化密切相关.

金钱鱼IGF-1和IGF-2的克隆及其在胚胎发育过程的表达

【目的】克隆金钱鱼IGF-1和IGF-2基因,研究二基因在金钱鱼胚胎发育过程中的表达。【方法】采用实时荧光定量PCR,以不同发育时间点的金钱鱼(Scatophagus argus)胚胎为实验材料,分析IGF-1和IGF-2基因在鱼类胚胎发育过程中的表达图式。【结果】金钱鱼IGF-1和IGF-2的蛋白全序列分别为186和215个氨基酸。序列分析表明,IGF-1和IGF-2均有胰岛素样生长因子蛋白典型结构,含有N端信号肽、B、C、A、D和E结构域,且有6个保守的半胱氨酸,与其他鲈形目鱼类花鲈的IGF-1和IGF-2相似性较高(95%和91%)。IGF-1从受精卵到出膜的胚胎发育过程中表达量逐渐上调;IGF-2在受精后至囊胚期表达量极低,而在原肠胚期和神经胚期表达量显著上调至最高水平,在神经胚期后表达量显著降低并维持稳定。【结论】IGF-1和IGF-2序列保守性低,与鲈形目同源性高,在金钱鱼胚胎发育过程中起不同调控作用。

DEC2通过阻断TGF-β/ROCK1信号通路抑制小鼠肾小球内皮细胞转分化和肾纤维化

目的 基于分化型胚胎软骨发育基因2(DEC2)通过转化生长因子β/Rho相关激酶1(TGF-β/ROCK1)信号通路探讨对肾小球内皮细胞转分化的保护机制。方法 将小鼠随机分为假手术组、单侧输尿管梗阻(UUO)组、空载体处理的UUO组和过表达DEC2的UUO组,每组6只。除假手术组外,其余组建立UUO模型。空载体处理的UUO组和过表达DEC2的UUO组,于第0天(UUO后立即)在超声系统的引导下每侧肾脏注射10μL(108个嗜菌斑形成单位[PFU])空载体或DEC2载体。术后14 d处死小鼠,HE染色检测肾组织学病变情况、 Masson染色检测肾纤维化情况,Western blot法检测肾组织DEC2、 α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、上皮钙黏蛋白(E-cadherin)、 Rho相关激酶1(ROCK1)的蛋白表达。正常人肾小球内皮细胞(GEnC),采用ROCK1抑制剂Y-27632处理或转染DEC2, Western blot法检测暴露于TGF-β的GEnC中ROCK1、 α-SMA、 DEC2、 E-cadherin表达影响。通过免疫荧光细胞化学染色检测GEnC中ROCK1和DEC2定位,并通过免疫共沉淀实验验证二者的相互作用关系。结果 与假手术组相比,UUO组在第14天出现显著的肾纤维化和胶原蛋白积聚。在UUO组中,小鼠肾组织中DEC2和E-cadherin的表达显著降低,α-SMA的表达显著增加。与空载体处理的UUO组相比,过表达DEC2的UUO组小鼠肾纤维化和胶原蛋白积聚程度降低,并且小鼠肾组织中ROCK1、 α-SMA表达降低和DEC2、 E-cadherin表达增加。TGF-β以时间依赖性方式增强GEnC中ROCK1和α-SMA表达,并且DEC2、 E-cadherin水平降低。用ROCK1抑制剂Y-27632处理可部分消除TGF-β诱导的ROCK1、 α-SMA表达增加和DEC2、 E-cadherin表达降低。此外,在TGF-β刺激前,将GEnC转染DEC2降低细胞中ROCK1、 α-SMA表达,并增加DEC2、 E-cadherin表达。免疫荧光染色显示DEC2在GEnC中与ROCK1共定位,并且免疫共沉淀结果显示DEC2与ROCK1相互拉低。结论 DEC2在纤维化肾组织中下调,上调DEC2通过阻断TGF-β/ROCK1信号通路抑制GEnC的上皮肌纤维母细胞转分化及肾纤维化。

转录因子DEC1和DEC2通过Ebox元件下调大鼠Gclc基因的表达

为研究Ebox元件在谷氨酸-半胱氨酸连接酶催化亚基(glutamate-cysteine ligase catalyticsubunit,GCLC)基因表达中的地位,构建含Gclc上游5.9 kb调控序列,及突变Ebox(-3 853～-3 848)的萤火虫荧光素酶报道载体.转染大鼠Ⅱ型肺泡上皮细胞(L2),比较野生与突变报道载体的转录活性.共转染野生型载体与转录因子分化型胚胎软骨发育基因1/2(differentiated embryochondrocyte expressed gene1/2,DEC1/2)真核表达载体,检测DEC1/2对Gclc转录活性的影响;电泳迁移率(electrophoretic mobility shift assays,EMSA)和超级迁移率实验(supershift assay)检测Ebox元件是否与DEC1/2特异结合.蛋白免疫印迹技术检测Dec1/2过表达对Gclc表达的影响.结果显示,载体构建符合预期;突变Ebox元件可显著上调Gclc荧光素酶活性(P<0.01);共转染DEC1/2表达载体显著下调Gclc荧光素酶活性(P<0.01);EMSA证实Ebox元件(-3 853～-3 848)与核蛋白结合,且特异性强;超级迁移率显示,结合的核蛋白有转录因子DEC1、DEC2;Western印迹结果显示,DEC1/2的表达明显下调Gclc的内源性表达.结果提示,转录因子DEC1与DEC2具有Gclc表达抑制活性,可能与Ebox(-3 853～-3 848)有关.

非小细胞肺癌组织中DEC1 mRNA、DEC2 mRNA表达及意义

目的探讨非小细胞肺癌组织中分化型胚胎软骨发育基因1(DEC1)mRNA和DEC2 mRNA表达变化及意义。方法收集42例非小细胞肺癌患者的癌组织标本,28例癌旁正常组织标本;采用实时RT-PCR法检测两种组织标本中DEC1 mRNA、DEC2 mRNA的相对表达量;分析DEC1 mRNA、DEC2 mRNA表达与非小细胞肺癌患者临床病理参数的关系。结果 DEC1在非小细胞肺癌组织中相对表达量为0.045 6,正常组织为0.001 7;DEC2 mRNA在非小细胞肺癌组织中的相对表达量为0.056 6,正常组织为0.000 9;两组比较P均<0.05。DEC1 mRNA、DEC2mRNA表达与非小细胞肺癌患者性别、年龄、肿瘤直径、分化程度和TNM分期均无关(P均>0.05);DEC1 mRNA、DEC2 mRNA在腺癌中的相对表达量均高于鳞癌(P均<0.05)。非小细胞肺癌组织中DEC1 mRNA、DEC2 mRNA表达呈正相关(r=0.691,P<0.05)。结论非小细胞肺癌组织中DEC1、DEC2过表达,二者的表达变化可能参与非小细胞肺癌的发生和发展。

组蛋白去甲基化酶LSD1及其生物学功能

赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1(Lysine specific demethylase1,LSD1)的发现,表明组蛋白的甲基化修饰是一个动态可调节的过程。结构分析显示,LSD1是一个黄素腺嘌呤二核苷酸(Flavin adenine dinulcleotide,FAD)依赖性胺氧化酶,它能够特异性脱去单甲基化和二甲基化组蛋白H3第4位赖氨酸(H3K4)和H3K9位点上的甲基基团。功能研究显示,LSD1定位于细胞核内,调控着基因转录的激活和抑制,被誉为细胞深处的基因"开关",在胚胎发育和肿瘤发生过程中起着重要的作用。文章主要综述了LSD1的结构、作用机制及其调控作用研究的新进展。

转录因子Sox2的研究进展

转录因子Sox2是sox基因家族的一个成员,由于它在早期胚胎发生、神经分化和晶状体发育等多种重要的发育事件中都起着关键的作用,从而引起了越来越广泛的关注。本文就小鼠sox2基因的研究进展作一综述。

SMAD2信号通路调控NKX2.1表达

NKX2．1是呼吸系统祖细胞及甲状腺上皮细胞的唯一的早期的标记。NKX2．1能调控许多肺特异性基因包括表面活性蛋白A，B，C及CC．10和NKX2．1本身。NKX2．1失活造成气管食管瘘，减少肺分支，造成严重的肺发育不良。如何调控NKX2．1表达一直是肺发育研究者需要解决的关键问题之一。YongLi等研究者在鲁汶大学发现高水平的活化素一A能诱导人类胚胎干细胞分化到内胚层，持续高水平的活化素-A足以使内胚层进一步诱导成FOXA2／NKX2—1／GATA6／PAX9阳性的呼吸内胚层细胞。这部分结果发表在《干细胞和发育》。

BALB/c小鼠后发性白内障动物模型的建立和观察

目的建立BALB/c小鼠后发性白内障(posterior capsule opacification,PCO)动物模型并检测Sox1/2胚胎晶状体发育调控基因在PCO中的表达。方法腹腔麻醉联合表面麻醉下对30只BALB/c小鼠行右眼晶状体囊外摘出术,分别于术后即刻、3d、1周、2周和1个月对术眼进行裂隙灯显微镜及组织病理学检查,观察PCO形成的时间、部位、发展过程及组织形态学改变;采用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)方法检测Sox1/2胚胎晶状体发育调控基因在术后不同时间点PCO中的表达。结果裂隙灯显微镜观察:后囊膜皱褶、混浊由周边部向中央区发展伴Elschnig小体和晶状体纤维生成,其程度随时间推移日渐加重;再生晶状体形态和大小与正常晶状体相似但透明度明显下降。组织病理学检查:手术后即刻,赤道部和前囊膜下可见单层晶状体上皮细胞(lensepithelialcell,LEC),后囊膜表面无LEC及晶状体皮质残留;术后3d,赤道部LEC增生并迁移至后囊膜,囊袋周边部LEC开始早期纤维分化,但核仍靠近后囊膜表面;术后1周,赤道部LEC继续分化,细胞伸长呈带状伴核远离后囊膜表面;术后2周,周边部晶状体纤维细胞持续增多,形成与正常晶状体赤道部形态类似的弓形带;术后1个月,新生晶状体纤维几乎填充整个残余囊袋,排列欠规则,细胞核罕见。RT-PCR检测:术后3d、1周、2周及1个月的PCO组织中可检测到Sox1/2条带;术后即刻囊袋组织中无Sox1/2表达。结论BALB/c小鼠可成功建立PCO动物模型并检测到Sox1/2胚胎晶状体发育调控基因的表达,为在分子生物学水平上进一步探索PCO的发病机制提供了有利条件,具有重要的应用价值。

赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1作用机制及其生物学功能的研究进展

与其他化学修饰,如乙酰化、磷酸化、泛素化等相似,组蛋白赖氨酸甲基化是一个可以逆转的组蛋白修饰,是一个动态调节的过程。赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1(lysine specific demethylase 1,LSD1)是一个黄素腺嘌呤二核苷酸(flavin adenine dinulcleotide,FAD)依赖性胺氧化酶,它能够特异性脱去H3K4和H3K9位点上的单甲基化和二甲基化的甲基基团。LSD1参与调控核受体介导的基因转录,并分别维持染色质的活性和非活性状态,被誉为细胞深处的基因"开关"。LSD1的功能失衡可引发多种重要生命现象的改变。主要综述LSD1的结构、作用机制及其在肿瘤发生、胚胎发育、体细胞重编程的调控、细胞分裂和造血等过程中生物学功能的研究新进展。