暗纹东方鲀耐寒相关基因CIRBP、HMGB1和AFP-Ⅳ的分子特征和对低温胁迫的响应

为了探索暗纹东方鲀(Takifugu obscurus)对低温环境的响应机制,克隆了暗纹东方鲀耐寒相关基因CIRBP、HMGB1和AFP-Ⅳ的cDNA序列,并进行了基因的分子特征和功能分析。组织分布检测显示CIRBP和HMGB1在下丘脑、肝脏和肌肉中具有高表达,而AFP-Ⅳ则主要在肝脏中表达。在受到低温胁迫后,3种基因在肝脏和下丘脑中的表达呈现不同的变化趋势,其中CIRBP基因在肝脏中于48h表达量显著增加,在下丘脑中于12h和48h有上调表达;HMGB1基因在肝脏中呈现逐渐上升的趋势,于48h达到最大值,而在下丘脑中呈现先上升后下降的趋势,处理后2h达到最大,2—8h下降,于8h下降至最低,随后恢复至初始水平;肝脏中的AFP-Ⅳ在0—24h无显著变化,在48h上升至最大值。进一步通过大肠杆菌原核表达系统研究了AFP-Ⅳ的抗冻功能,发现AFP-Ⅳ融合蛋白在–80℃下具有抗冻活性,并且抗冻活性随着浓度的增加而提高。研究结果表明3种基因都参与了暗纹东方鲀对低温胁迫的应答过程,为深入探索暗纹东方鲀的耐低温机制奠定了基础。

基于蛋白质组学的供体心脏低温保存过程中Cirbp的作用机制研究

目的:低温冷浸泡心脏保存是临床上运用最广泛的供体心脏保存手段,但其安全时限仅4~6小时。Cirbp是一种冷休克蛋白,冷刺激时表达增多,作为RNA结合蛋白发挥作用,其在低温心肌保护机制中未被明确。本研究旨在通过蛋白质组学技术探究Cirbp在供体心脏低温冷保存过程的相关分子机制。

长期慢性缺氧诱导的Cirbp高甲基化损伤体外循环中低温的心肌保护作用

目的:心脏手术需要建立体外循环(CPB)以提供心脏无血和停跳的状态以利于手术。长期慢性缺氧患者CPB后常发生与心肌损伤相关的严重并发症。低温是CPB中最基本的心肌保护方法,但是低温心肌保护效果是否会受到长期慢性缺氧的影响,目前尚不清楚。本研究拟明确长期慢性缺氧是否会影响CPB中低温的心肌保护效果,并探讨其转化医学价值。

CIRBP/TLR4/MyD88/NF-κB信号通路在妊娠期糖尿病中的研究进展

妊娠期糖尿病(GDM)患病人数呈逐年上升趋势,增加不良妊娠结局的发生率,对孕妇及其后代的健康产生不良影响,给社会造成较大的负担。但GDM发病机制尚未完全阐明,现有研究认为胰岛素抵抗是其发病的基础,机体炎症反应被认为与胰岛素抵抗发生发展密切相关。CIRBP/TLR4/MyD88/NF-κB信号通路是目前已知的重要炎症通路,其通过影响机体炎症因子释放诱导机体炎症反应发生,进而使机体发生胰岛素抵抗。故本文对CIRBP/TLR4/MyD88/NF-κB信号通路在妊娠期糖尿病的作用相关研究进行综述,以期为临床防治GDM提供新视角和新靶点。

利用CRISPR/Cas9敲除小鼠低温诱导蛋白(CIRBP)基因

为研究冷诱导RNA结合蛋白(CIRBP)与多种疾病的关系,利用CRISPR/Cas9系统敲除小鼠的CIRBP基因.针对CIRBP基因编码序列设计向导RNA(single guide RNA,sgRNA),构建相应sgRNA表达质粒.将此sgRNA与Cas9蛋白混合,注射C57BL/6小鼠的受精卵,实现靶基因敲除.通过T7E1酶切实验初步检测靶基因的修饰情况,再经过测序分析确定突变位点.获得了8个CIRBP基因突变的首建鼠,8只小鼠发生不同程度的碱基缺失.

温和冷应激及复温对牦牛卵巢颗粒细胞的影响

细胞冷应激反应是一个复杂的过程,它包括低温本身的应激阶段和复温后的应激阶段。本研究以牦牛卵巢颗粒细胞为研究对象,利用实时荧光定量PCR、Western blot技术,分析温和冷处理1、5d及复温1、2、4、8及24h条件下,细胞内CIRBP、HSP70及P53变化规律。结果显示,细胞在25℃培养5d,然后通过复温至37℃,会影响细胞生理状态以及诱导细胞应激反应。CIRBP的表达量在25℃温和冷处理第1天开始上升,并且在复温后24h左右恢复到正常水平。HSP70的表达量在37℃复温培养后逐步上升,复温8h出现峰值,随后下降。P53mRNA表达水平在复温培养4h出现峰值,随后下降,并且其在CIRBP及HSP70mRNA高表达时,均有明显的下降。结果表明,低温会诱导细胞CIRBP mRNA和蛋白表达水平的上升;HSP70能够被冷应激后的复温诱导;CIRBP和HSP70都具有抗应激损害和细胞凋亡的作用。这些数据将为亚低温和复温在各种研究和治疗领域的应用提供参考。

冷诱导RNA结合蛋白的生物学功能与信号通路

冷诱导RNA结合蛋白(cold-inducible RNA-binding protein,CIRBP)是哺乳动物体内发现的第一个冷诱导蛋白质。这种蛋白质在机体内各个组织与器官中均广泛表达,并在正常生理状态或应激条件下,广泛参与多个生物学过程,例如细胞增殖、发展、凋亡、分化和生物节律调节等多个方面。随着研究的深入,发现CIRBP具有一些新的功能,例如在一些炎症的发生和肿瘤的发生过程中,起到促进作用与作为新一代的原癌基因等。CIRBP发挥作用的信号通路,主要有胞外信号调节激酶/丝裂原活化蛋白激酶(extracellular signal-regulated kinases/mitogen-activated protein kinases,ERK/MAPK)、磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B,PI3K/PKB)、无翅和整合基因(wingless and integration 1,Wnt)、核因子κB(nuclear factorκB,NF-κB)等。本文针对CIRBP的生物学功能和相关信号通路的最新研究进展加以综述,希望能为细胞生物学基础研究与利用该蛋白质进行临床有关疾病的诊治提供新的思路。

CIC通过激活棕色脂肪组织逆转高脂膳食诱导的肥胖

目的:探讨慢性间歇性冷暴露(Chronic intermittent cold exposure,CIC)干预对小鼠棕色脂肪组织的影响及其作用机制。方法:利用高脂饲料喂养C57BL/6小鼠,建立肥胖小鼠模型,同时给予CIC处理。将动物随机分为4组:对照组(Con组)、慢性间歇性冷暴露组(CIC组)、高脂组(HF组)、高脂冷暴露组(HF+CIC组),每组6只小鼠;CIC干预过程中,检测小鼠体重、肛温等数据。CIC处理16周后,麻醉处死小鼠取肩胛部位棕色脂肪组织,HE染色法观察棕色脂肪组织的形态学改变,Western blotting和q-PCR检测棕色脂肪组织Cirbp、PPAR-γ、C/EBPα、PGC-1α、UCP-1等信号分子表达情况。结果:肛温变化结果显示,干预初期小鼠冷暴露前后肛温差较大,冷适应后各组无显著性差异;与Con组相比,HF组小鼠体重升高、棕色脂肪占体重的比例下降,棕色脂肪组织中Cirbp、PPAR-γ、C/EBPα表达增高,PGC-1α、UCP-1表达下降(P<0.05);与HF组相比,HF+CIC组小鼠体重下降、棕色脂肪占体重的比例增高,棕色脂肪组织中Cirbp、PPAR-γ、C/EBPα表达下调,PGC-1α、UCP-1表达上调(P<0.05)。结论:CIC可能是通过激活Cirbp,影响PPAR-γ-PGC-1α-UCP-1信号通路的表达变化从而对棕色脂肪组织的活化产生影响,起到防治肥胖的作用。

基于生物信息学分析冷诱导RNA结合蛋白在肺腺癌组织中的表达及临床意义

目的基于生物信息学分析冷诱导RNA结合蛋白(cold-induced RNA-binding protein,CIRBP)在肺腺癌中的表达及其临床意义,以期为肺腺癌治疗靶点研究提供新的方向。方法在The Cancer Genome Atlas及Gene Expression Omnibus数据库中下载肺腺癌组织及癌旁组织中CIRBP基因表达数据及患者临床信息数据,分析CIRBP在肺腺癌中的表达变化及其与肺腺癌患者临床病理特征和预后的关系。对筛选出的相关差异基因进行GO和KEGG富集分析。经STRING构建CIRBP蛋白互作网络,并使用GEPIA在线网站进行相关分析。结果CIRBP基因在肺腺癌组织中表达水平显著低于癌旁组织(P<0.01),在临床病理特征上其表达水平与患者T分期及N分期相关,且CIRBP高表达肺腺癌患者的预后显著优于低表达者。单因素和多因素Cox回归分析示,CIRBP是肺腺癌患者独立预后因素。GO功能注释显示其富集在细胞器裂变、核分裂、染色体分离及DNA复制等,KEGG分析发现主要参与细胞周期及DNA复制等通路。蛋白互作网络及GEPIA在线分析发现CIRBP与细胞周期蛋白B2的表达呈负相关。结论CIRBP基因在肺腺癌组织中表达下调,并且其表达水平与患者预后存在紧密联系,其可能作为肺腺癌的一个潜在治疗靶点及预后标志物。