Foxp2小鼠模型中发育性言语障碍的分子遗传学研究

叉头框P2基因(FOXP2)是第一例发现的与一种特异性言语和语言障碍,即发育性言语失用症相关的基因。这一发现开启了研究相关神经通路的崭新方向。FOXP2在各种脊椎动物中显示了序列和神经系统表达的显著高度保守性,例如它在人胎脑中与对等阶段的小鼠胎脑中表达模式高度相似。Foxp2小鼠模型包括基因敲除鼠,类似KE家族病理突变的鼠以及Foxp2被人源化的鼠。本文将从分子网络、感觉处理、运动技能学习等三方面综述对Foxp2小鼠模型的研究,以阐明语言障碍的遗传基础。

盐酸川芎嗪通过干预GABAR和FOXP2的表达保护低压低氧大鼠学习记忆

目的探讨盐酸川芎嗪对低压低氧大鼠学习记忆功能的影响及其作用机制。方法将120只SD大鼠随机分为2组,低氧对照组(5 500 m)、低氧药物组(5 500 m),按时间段不同又分为1 d、3 d、7 d、15 d、30 d组,每组12只;对照组和药物组在模拟海拔5500 m的低压氧仓造模,对照组腹腔注射生理盐水,药物组用同样的方法注射盐酸川芎嗪进行干预。用Morris水迷宫实验检测大鼠行为学变化;Western blot检测大鼠海马GABAAα1R、GABAB1R、FOXP2表达情况。结果(1)通过计算对照组和药物组定位航行实验中的总路程和穿越平台次数可以得出,两组1 d结果差异无统计学意义(P>0.05),从3 d组开始,药物组总路程较对照组逐渐缩短(P<0.01),而穿越中心平台次数较对照组逐渐增多(P<0.01);(2)Western blot检测海马GABAAα1R受体,不同时间段对照组与药物组海马中该受体表达差异无统计学意义(P>0.05);GABAB1R受体和FOXP2蛋白,1 d对照组药物组表达没有差异,从3 d组开始,对照组该受体和蛋白表达量均低于药物组(P<0.05);(3)对照组海马中GABAB1R与水迷宫总路程呈负相关(r=-0.738,P<0.05);对照组海马中FOXP2蛋白与水迷宫总路程呈负相关(r=-0.693,P<0.05);对照组海马中GABAB1R、FOXP2蛋白表达呈正相关(r=0.834,P<0.05)。结论盐酸川芎嗪对低压低氧大脑学习记忆能力起到一定的保护作用,其机制可能与增加大鼠脑内递质GABAB1R和蛋白FOXP2表达量有关。

FOXP2基因多态性与功能性构音障碍的关系

目的探讨FOXP2基因多态性与功能性构音障碍(FAD)的关系。方法选择轻度FAD患儿42例(轻度FAD组)、中重度FAD患儿108例(中重度FAD组),同期选择140例正常健康体检者作为对照组。采用PCR-RFLP结合直接测序法测定各组FOXP2基因5'调控区3个单核苷酸多态位点(SNPs)rs923875、rs1852469和rs2396722的等位基因和基因型频率,同时构建单倍型。结果轻度FAD组rs1852469位点4例,对照组rs2396722位点2例、rs1852469位点3例样本未能成功分型。其余FOXP2基因3个SNPs的等位基因和基因型频率均符合Hardy-Weinberg平衡定律。中重度FAD组rs1852469位点的等位基因及基因型频率与正常对照组比较有明显统计学意义(P<0.05)。单倍型rs923875A/+rs2396722T/+rs1852469T在中重度FAD组的频率显著高于正常对照组(P<0.05)。单倍型rs923875C/+rs2396722C/+rs1852469A在正常对照组的频率显著高于中重度FAD组,为保护性单倍型(P<0.05)。结论 FOXP2基因可能与中重度FAD有关;含有rs923875A/+rs2396722T/+rs1852469T单倍型的个体发生FAD的相对风险较高。

FOXP2调控PI3K/Akt信号通路抑制胶质瘤的侵袭

目的:探讨叉头框P2基因(FOXP2)对胶质细胞瘤细胞侵袭的影响。方法:采用荧光定量PCR技术与Western blot分别检测FOXP2在正常星型胶质细胞与胶质瘤细胞中的核糖核酸与蛋白表达水平。用携带FOXP2基因慢病毒质粒转染胶质瘤细胞U87和U251细胞系,通过划痕实验、Transwell侵袭实验和Western blot观察其对胶质瘤细胞侵袭性以及PI3K、Akt蛋白的影响。结果:FOXP2的表达在胶质瘤细胞U87和U251中明显低于正常星型胶质细胞。上调FOXP2后,胶质瘤细胞U87和U251细胞侵袭性明显降低,Akt与PI3K表达明显降低。结论:FOXP2通过调控PI3K/Akt通路可以在一定程度上抑制胶质瘤细胞的侵袭能力,从而延缓胶质瘤的发生发展。

语言生物机制研究的新视野：FOXP2与人类语言能力

语言的生物机制是生物语言学的核心议题,作为该领域的前沿成果之一,结构基因组学有关FOXP2基因与人类语言能力关系的研究有望为解决语言生物机制的争议性理论问题带来曙光。对KE家族和英国男孩CS的研究从共时角度审视了语言基因突变对人类语言使用及理解的重要影响;探索FOXP2的进化之旅则从历时角度揭示了语言基因对人类演进的重大意义。在此基础上,结构基因组学与语言进化比较研究法的结合可从侧面为回答广义/狭义语言能力与动物交流之间的关系提供科学证据,同时也使我们有理由相信广义语言能力可能还包括一个语言基因组系统。

抑制miR-21-5p表达通过靶向FOXP2调控肺癌细胞增殖和凋亡

目的探究抑制miR-21-5p表达通过靶向叉头蛋白P2抗体(FOXP2)对肺癌细胞增殖和凋亡的影响。方法实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)、Western印迹检测正常肺上皮细胞株及肺癌细胞株中miR-21-5p、FOXP2的表达水平,双荧光素酶实验检测miR-21-5p与FOXP2的联系,Western印迹检测转染后A549细胞中细胞周期蛋白(Cyclin)D1、p21、p27、B细胞淋巴瘤(Bcl)-2、Bcl-2相关x蛋白(Bax)、酶切含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(caspase)3蛋白水平,噻唑蓝(MTT)法检测细胞增殖情况,流式细胞仪检测细胞凋亡情况。结果与正常肺上皮细胞BEAS-2B比较,肺癌细胞株A549、NCl-H460、H1299中miR-21-5p表达水平均显著升高,FOXP2 mRNA及蛋白水平均显著降低(均P<0.05)。miR-21-5p组FOXP2蛋白表达水平(0.29±0.03)显著低于miR-NC组(0.62±0.06),anti-miR-21-5p组FOXP2蛋白表达水平(0.94±0.08)显著高于anti-miR-NC组(0.61±0.05,均P<0.05)。与anti-miR-NC组比较,anti-miR-21-5p组miR-21-5p水平显著降低,48 h、72 h OD值显著降低,CyclinD1蛋白水平显著降低,p21、p27蛋白水平显著升高,细胞凋亡率显著升高,Bcl-2蛋白水平显著降低,Bax、酶切caspase3蛋白水平显著升高(均P<0.05)。与pcDNA组比较,pcDNA-FOXP2组FOXP2水平显著升高,48 h、72 h OD值显著降低,CyclinD1蛋白水平显著降低,p21蛋白水平显著升高,细胞凋亡率显著升高,Bcl-2蛋白水平显著降低,Bax蛋白水平显著升高(P<0.05)。与anti-miR-21-5p+si-NC组比较,anti-miR-21-5p+si-FOXP2组FOXP2水平显著降低,48 h、72 h OD值显著升高,细胞凋亡率显著降低,CyclinD1、Bcl-2蛋白水平显著升高,p21、Bax蛋白水平显著降低(均P<0.05)。结论miR-21-5p靶向调控肺癌细胞中FOXP2的表达,抑制FOXP2的表达能逆转抑制miR-21-5p引起的细胞增殖抑制,凋亡促进作用。

语言相关基因FOXP2的发现及对语言研究的启示

参阅国内外相关文献,综述语言相关基因FOXP2的发现及对语言研究的启示意义。FOXP2基因是目前发现的第一个与语言有关的基因,该基因是人类进化过程中的选择性标记之一,与语言功能密切有关。语言相关基因的发现,为语言学家进行语言研究打开了新的领域和思路。

FOXP2与语言相关性研究

人类言语以及某些鸟类、蝙蝠和海洋哺乳动物的交流系统是听觉指导下的、习得性发声运动行为,对其潜在的神经和遗传机制研究将揭示其异同。FOXP2是第一例鉴定的语言相关基因。本文综述了动物模型感觉指导下的运动学习中,FOXP2和它调控的基因网络如何塑造皮层-基底神经节回路的神经可塑性,这将有助于我们理解语言这一复杂的认知表型。

辽宁地区汉族人群FOXP2基因单核苷酸多态性研究

目的研究辽宁汉族人群FOXP2基因多态性分布特征及其连锁不平衡关系。方法采用PCR-限制性片段长度多态方法(PCR-RFLP)结合直接测序法对140名辽宁汉族健康人群的FOXP2基因5个单核苷酸多态性(SNPs)rs923875、rs2396722、rs1852469、rs17137124及rs1456031进行分析。结果 FOXP2基因rs923875的等位基因A、C的频率分别为0.368和0.632;rs2396722的等位基因C、T的频率分别为0.551,0.449;rs1852469的等位基因A、T的频率分别为0.464,0.536;rs17137124的等位基因C、T的频率分别为0.621和0.379;rs1456031的等位基因C、T的等位基因频率为0.547和0.453。5个SNPs的基因型频率分布符合Hardy-Weinberg平衡定律。与其他种族人群相比,5个SNPs的等位基因频率在不同种族间存在显著差异。rs2396722与rs923875之间D’值为0.336,rs2396722与rs17137124之间D’值为0.379。结论 FOXP2基因的5个SNPs在辽宁地区汉族人群中均有多态性,多态性分布具有种族差异。rs2396722与rs923875,rs2396722与rs17137124在辽宁汉族人群中存在中等程度的连锁不平衡。

慢病毒介导MCF-7细胞中FOXP2基因沉默体系的建立

为了实现FOXP2基因在MCF-7细胞中稳定低表达,采用基因工程的方法构建pMAGic7.1-shFOXP2慢病毒干扰载体,并将其与辅助质粒共转染HEK293T细胞,包装shFOXP2干扰慢病毒,收取病毒上清加入到MCF-7细胞中,培养48h,荧光定量PCR检测FOXP2的基因mRNA表达水平,Western Blotting检测FOXP2蛋白表达水平.获得了pMAGic7.1-shFOXP2干扰载体,从而成功建立FOXP2基因稳定干扰的MCF-7细胞株,为进一步研究FOXP2在乳腺癌发生发展中的功能提供了研究材料.

FOXP2基因突变致儿童言语失用症1例并文献复习

目的报告1例FOXP2基因突变导致的儿童言语失用症(CAS)病例,总结CAS的临床特征,为CAS患儿的遗传诊断提供依据。方法总结1例FOXP2基因编码区无义突变的CAS患儿的临床表型、影像学检查结果、Sanger验证结果和随访情况等,对FOXP2基因突变所致CAS的临床表型行文献复习。结果男,2岁5个月,因"语言发育晚"咨询,可咿呀发音,无意识发"妈妈"音,能理解简单指令,不能有意识地叫人。1岁4个月可独走,大运动发育较正常同龄儿晚1～2个月。内眦赘皮,眉毛高拱,鼻梁低平,余查体未见异常。颅脑MR示双侧乳突积液,左上颌窦局部黏膜增厚(中耳炎,变应性鼻炎)。外显子组高通量测序并Sanger测序验证,FOXP2基因存在1个杂合无义突变[NM_014491:exon11,c.1432C>T(p.R478X)],为明确的致病突变(PMID:27572252)。结合患儿的临床发现确诊CAS[MIM:602081]。随访至3岁,能叫主要家庭成员,能说2字简单词语。检索万方数据库、中国知网、PubMed,检索时间从建库至2018年4月28日,中文数据库未检索到相关的病例报告,PubMed共检索到67例FOXP2突变导致的CAS,与本文1例合并后共68例,言语障碍表现以发音异常最多见,其次为说话晚、感受和(或)表达语言障碍、语法困难等; 35例(51.5%)有神经肌肉系统异常,25例(35.8%)有头面部发育异常,5例(7.4%)有骨骼关节畸形,21例(30.9%)智力低于平均水平,10例(14.7%)有孤独症表现。目前,包括本文1例在内共报告5例R478X突变的CAS患者,均无听力受损表现,说话晚3例,发音异常1例,组词困难1例。结论存在语言发育问题的儿童,应注意CAS的可能,可行基因检测明确诊断,以利于及时干预和遗传咨询。

5种鸟类FoxP2的分子进化分析

FoxP2是第一个被发现的和人类言语相关的基因。该基因在鸟类中也存在,在发育、成长、鸣曲学习等方面起着关键性作用。研究从NCBI和Ensembl中提取5种鸟类及相近物种FoxP2的序列,探讨FoxP2的序列结构特点和进化速率。以人和小鼠为外类群,对5种鸟类和两种爬行类进行系统发育树的构建。采用最大简约法、最大似然法和贝叶斯法进行分析,结果表明5种鸟类构成很强的单系群。结果将为鸟类Fox P亚家族的进化研究提供有用的信息。

miR-132-3p靶向抑制FOXP2基因表达对乳腺癌细胞增殖、侵袭和迁移的影响

目的观察miR-132-3p对乳腺癌细胞增殖、侵袭和迁移的影响,并探讨其作用机制。方法qRT-PCR检测乳腺癌细胞MCF-7、MDA-MB-231、BT549和BT474及人乳腺上皮细胞HBL-100中miR-132-3p和叉头框蛋白(FOX)P2 mRNA表达,Western印迹检测FOXP2蛋白表达。分别转染miR-con、miR-132-3p mimics和si-con、si-FOXP2构建过表达miR-132-3p或沉默FOXP2的MDA-MB-231细胞系,四甲基噻唑蓝(MTT)检测细胞增殖,Transwell检测细胞迁移和侵袭,Western印迹检测细胞周期依赖性蛋白激酶(CDK)1、细胞周期蛋白(Cyclin)D1、基质金属蛋白酶(MMP)-2和MMP-9蛋白表达。双荧光素酶报告基因实验验证miR-132-3p与FOXP2的靶向关系。结果与HBL-100细胞相比,乳腺癌细胞MCF-7、MDA-MB-231、BT549和BT474中miR-132-3p表达显著降低(P<0.05),FOXP2 mRNA和蛋白表达显著升高(P<0.05)。过表达miR-132-3p或沉默FOXP2均可有效抑制MDA-MB-231细胞的增殖、迁移和侵袭,抑制CDK1、Cyclin D1、MMP-2和MMP-9蛋白表达。miR-132-3p靶向负调控FOXP2表达,过表达FOXP2可部分逆转miR-132-3p过表达对MDA-MB-231细胞增殖、迁移和侵袭能力的抑制作用及相关蛋白的调控作用。结论miR-132-3p过表达可抑制乳腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭,其机制可能与miR-132-3p负调控FOXP2蛋白表达有关。

转录因子FOXP2调控先天性巨结肠相关基因表达的生物信息学分析

目的鉴定与肠神经系统发育以及先天性巨结肠(HSCR)发生相关的转录因子。方法运用ChEA3数据库对调控HSCR易感基因表达的转录因子进行预测以及富集分析,使用GeneMANIA在线工具构建转录因子与靶基因的蛋白-蛋白相互作用网络图,探讨其可能调控的分子通路,以Human Protein Atlas数据库对转录因子进行蛋白表达定位,探究其在神经系统和结肠的表达情况。采用实时荧光定量PCR方法,验证相关转录因子在30例HSCR患儿的狭窄段和扩张段肠管标本中的表达差异。结果用ChEA3数据库对已报道的119个HSCR易感基因的转录因子预测及富集分析发现,FOXP2可以靶向作用于其中46个基因。在GeneMANIA数据库中分析显示FOXP2可能调控多个HSCR易感基因的表达,与Hedgehog通路的GLI3共表达,与PTCH1存在遗传相互作用。Human Protein Atlas数据库分析显示,FOXP2蛋白在脑神经元细胞和结肠组织中高表达。30例HSCR患儿中位年龄为1岁,其中男23例、女7例,荧光定量PCR结果显示,FOXP2的mRNA表达量在病变组织较临近正常组织下降,差异有统计学意义(t=5.819,P<0.001)。结论FOXP2可能通过调控Hedgehog信号通路,影响肠神经细胞发育过程,与HSCR的发病相关。

FOXP2抑制人肝细胞癌增殖及其机制

目的探讨FOXP2在肝细胞癌增殖中的作用及其机制。方法 qRT-PCR法检测人肝细胞癌细胞株BEL7402、HepG2、Hep3b、Huh7、SMMC7721中FOXP2的表达情况,选择低表达FOXP2的细胞株为后续研究对象;CCK-8和克隆形成实验检测细胞株体外增殖能力;Western blot检测细胞内cyclinB1/CDK1、AKT、p-AKT蛋白的表达变化。结果人肝细胞癌细胞株BEL7402、HepG2、Hep3b、Huh7、SMMC7721中,HepG2细胞中FOXP2的表达最低(P<0.05)。继而用FOXP2质粒转染HepG2细胞后,细胞内FOXP2表达水平明显上调(P<0.05)。与未转染前相比,细胞转染FOXP2质粒后增殖能力显著降低,差异有统计学意义(P<0.05)。转染FOXP2质粒后,细胞内cyclinB1/CDK1表达下调(P<0.05),AKT信号通路活化减少(P<0.05)。当用AKT信号通路抑制剂处理细胞后,cyclinB1/CDK1表达降低(P<0.05)。结论 FOXP2通过调控AKT信号通路抑制了肝细胞癌增殖,FOXP2可能为临床治疗肝细胞癌提供新靶标。

从FOXP2看语言的生物学进化

本文回顾了FOXP2基因的发现和相关研究,介绍了该基因对人类语言及其生理基础进化的意义。指出FOXP2是人类迄今为止发现的第一个与语言进化相关,并且可能辅助语言进化的基因。但语言的进化一定是一个漫长的过程,涵盖了包括生物生理因素在内的各个方面。FOXP2仅仅是这个过程中的一部分,或者说,是语言基因层面进化的一部分。然而,可以肯定的是,在不久的将来,关于语言的生物起源和基因发展一定会出现新证据。

FOXP2、MET与肿瘤细胞化疗敏感性的相关性研究

化疗在肿瘤治疗过程中起着重要作用,它的应用包括各种给药途径、各种给药剂量及给药时间、各种化疗药物的联用。肿瘤细胞耐药的状况对化疗的疗效有着显著的影响。而肿瘤耐药是由多个因素共同影响的结果,目前已知FOXP2表达的降低与化疗药物敏感性有关,MET的表达和激活可促使恶性肿瘤细胞的增殖、存活、血管生成、侵袭及转移,同时MET还可激活不同的下游细胞内信号通路,如Ras/MAPK/ERK和Ras/PI3K/AKT等不同下游细胞内的信号传导途径,这些途径与许多种抗肿瘤药物的耐药性关系密切。因此本文目的在于阐明FOXP2和MET对肿瘤细胞耐药的过程中产生的影响、以及FOXP2与MET之间的相互关系进行阐述。

基因FOXP2与高功能孤独症儿童的病例对照研究

目的探讨FOXP2基因的2个单核苷酸多态性(SNPs)位点rs121908377、rs121908378与高功能孤独症儿童之间的相关性。方法方便选取2016年1月—2017年1月在该院儿童保健科确诊的100例高功能孤独症儿童(病例组)及同期在儿童保健科体检中心体检的120名身体及精神均健康儿童(对照组),应用基因芯片及PCR-测序方法对病例组及对照组的rs121908377、rs121908378位点进行基因分型,对所获分型数据进行病例对照关联分析。结果从病例组中随机选取的高功能孤独症儿童的基因芯片结果为阴性,病例组FOXP2基因的2个SNPs的基因型频率为0.960、0.970,对照组的2个SNPs基因频率为0.958、0.958,分布均未偏离哈德温伯格平衡(P>0.05);FOXP2基因的rs121908377、rs121908378位点的基因型频率在病例与对照间比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论 FOXP2基因的rs121908377、rs121908378位点的单核苷酸多态性与高功能儿童孤独症不相关。

沉默circ_0008450通过调控miR-338-3p/FOXP2信号通路抑制胶质瘤细胞的发生发展

目的 探讨沉默circ_0008450对胶质瘤细胞(U251)发生发展的影响及分子机制。方法 选取31例胶质瘤组织并依据胶质瘤病理分级分为低分级组(Ⅰ-Ⅱ期,15例)和高分级组(Ⅲ-Ⅳ期,16例),另选择25例内减压术获取的正常脑组织标本为正常对照组。运用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)和Western blot法分别检测circ_0008450、miR-338-3p和FOXP2蛋白的表达水平。将U251细胞分为对照组、si-NC组、si-circ_0008450组、miR-NC组、miR-338-3p mimic组、si-circ_0008450+miR-338-3p inhibitor组。使用MTT法、克隆形成实验、流式细胞术和划痕实验分别检测不同转染的U251细胞的增殖抑制率、集落形成数、细胞凋亡及划痕愈合率;双荧光素酶报告实验检测circ_0008450、miR-338-3p及FOXP2之间的靶向关系。结果 与正常对照组比较,低分级组和高分级组的胶质瘤组织中circ_0008450和FOXP2表达水平升高,miR-338-3p表达水平降低(均P<0.05);circ_0008450和FOXP2与miR-338-3p表达水平均呈负相关(均P<0.05)。沉默circ_0008450或过表达miR-338-3p后FOXP2表达水平降低、U251细胞增殖抑制率升高、细胞凋亡率升高、划痕愈合率降低、集落形成数减少(均P<0.05)。circ_0008450靶向调控miR-338-3p;miR-338-3p靶向调控FOXP2。抑制miR-338-3p可消除circ_0008450沉默对U251增殖、迁移、凋亡的影响。结论 沉默circ_0008450通过调控miR-338-3p/FOXP2轴抑制U251细胞增殖和迁移,促进细胞凋亡。

高原鼢鼠的学习记忆能力与其脑组织中foxP2基因的高表达有关(英文)

高原鼢鼠(Myospalax baileyi)终生营地下洞道生活,具有较强的学习记忆能力和定位洞道中障碍物的能力。叉头框蛋白P2(forkhead box p2,FOXP2)是一种与口面部协调、运动协调功能有关,并且与学习记忆、以及定位功能有密切联系的转录因子。为了研究和探讨foxP2基因与高原鼢鼠发达的学习记忆能力之间的关系,我们克隆了高原鼢鼠foxP2基因的编码区序列;以地面动物高原鼠兔为对照,应用real-time PCR和Western blot分别测定高原鼢鼠脑组织中foxP2 mRNA和FOXP2蛋白的表达水平;应用免疫组织化学法检测FOXP2蛋白在高原鼢鼠脑组织不同区域中的表达。结果显示:(1)与其它哺乳类动物相比,高原鼢鼠foxP2编码区序列相对保守,但其编码的氨基酸序列显示存在两个特殊的氨基酸残基突变;(2)高原鼢鼠foxP2mRNA的表达量极显著高于高原鼠兔(P<0.01);(3)高原鼢鼠FOXP2蛋白的表达量极显著高于高原鼠兔(P<0.01);(4)FOXP2蛋白在高原鼢鼠脑组织不同区域均有表达,其中以大脑皮层、丘脑和纹状体区域表达量较高。本研究结果提示,高原鼢鼠发达的学习记忆能力与foxp2基因在脑组织中的高表达有着密切的联系。