MECP2重复综合征的产前临床表型及遗传学分析

目的 探讨1例新发MECP2重复综合征产前病例和遗传咨询。方法 应用常规G显带染色体核型分析和拷贝数变异测序(copy number variation sequencing, CNV-Seq)对胎儿羊水样本检测,对胎儿进行系统超声检查,夫妇行外周血CNV-seq明确胎儿基因组变异来源,并对相关文献资料进行复习。结果 系统超声检查提示胎儿右侧肾盂分离(12mm)。胎儿染色体核型分析未见异常。羊水CNV-seq结果:seq[hg19]dup(X)(q28q28) chrX:g.153 140 000_153 400 000dup, Xq28区段存在约260 kb的拷贝数重复,夫妇外周血CNV-seq检查未见异常,提示胎儿为新发MECP2重复综合征。结论 MECP2重复综合征在胎儿期缺乏特异的超声表现,CNV-seq可有效检出MECP2重复综合征,为其产前诊断和遗传咨询提供依据。

MECP2基因变异所致Rett综合征患儿1例的临床表型与遗传学分析

本文探讨MECP2基因变异所致Rett综合征的临床表型与遗传学病因,分析了1例因“发育落后”就诊于广东医科大学附属医院,最终确诊为Rett综合征女性患儿的基因型及临床表型。患儿婴幼儿期起病,有发育迟缓、手部刻板动作、癫痫发作、技能及语言丧失、智力低下及步态异常,查体提示头围小、四肢肌张力低下;检查发现异常视频脑电图,基因检测提示MECP2基因的新生杂合变异,为错义变异c.710C>G(p.Pro237Arg),诊断典型Rett综合征,予丙戊酸钠、拉莫三嗪抗癫痫治疗及物理刺激干预如脑深部电刺激、经颅磁刺激等处理可以缓解该Rett综合征患者神经元的病理表型,基因检测为Rett综合征最独特的诊断依据,早期基因检测诊断与治疗可改善预后,为遗传咨询及产前诊断提供重要参考依据。

MeCP2诱导的视网膜色素上皮细胞转录组和m6A的改变

目的探讨重组人甲基CpG结合蛋白2(MeCP2)处理的视网膜色素上皮(RPE)细胞中mRNA和N6-甲基腺嘌呤(m6A)改变及其机制。方法将传代ARPE-19细胞贴壁培养后分为正常对照组和MeCP2组,正常对照组细胞采用正常培养液培养,MeCP2组细胞于含终质量浓度20 ng/ml重组人MeCP2蛋白培养液中,连续培养72 h。提取细胞内总RNA进行转录组测序(RNA-seq)和甲基化免疫共沉淀测序(MeRIP-seq)分析。采用edgeR软件包根据P<0.05筛选差异表达基因(DEGs)和差异甲基化基因(DMGs)。采用基因本体论(GO)富集分析对差异基因进行生物学功能描述,采用京都基因和基因组百科全书(KEGG)进行通路富集分析。筛选出DEGs与DMGs交集的基因,采用实时荧光定量PCR技术检测各组差异基因mRNA表达水平。结果共筛选出DEGs 100个,DMGs 7441个,富集分析发现DEGs与细胞外基质(ECM)-受体相互作用、细胞分裂、细胞周期和磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)信号通路等相关,DMGs与微管细胞骨架、血管生成、表皮生长因子受体(ErbB)信号通路、晚期糖基化终末产物(AGEs)-糖基化终末产物受体(RAGE)信号通路、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路、Notch信号通路和转化生长因子β(TGF-β)信号通路等相关。DEGs中24个基因表达增加,76个基因表达减少;DMGs中5个基因含有高甲基化峰,7439个基因含有低甲基化峰,注释峰后,正常对照组有7626个基因发生m6A甲基化,MeCP2组有8006个基因发生m6A甲基化,2个组间有7360个交集基因。正常对照组和MeCP2组的m6A甲基化富集于转录本的CDS、内含子和3'-非翻译区(3'UTR)区域,其甲基化比例分别为23.62%/22.27%、48.53%/48.35%和23.66%/25.28%。联合分析发现2个上皮-间充质转化(EMT)相关基因CSPG 5和RBP1的mRNA和m6A水平均降低。荧光定量PCR结果显示,MeCP2组GSPG5、RBP1、ZNF484 mRNA相对表达量均明显低于正常对照组,差异均有统计学意义(t=7.885、7.613、7.345,均P<0.01)。结论RPE细胞中MeCP2对EMT的调控机制与m6A甲基化修饰相关。CSPG 5和RBP 1基因可能是m6A甲基化的靶基因,参与MeCP2调控的EMT过程。

葛根素对氧糖剥夺细胞模型CaM、CaMKⅡ、MECP2、BDNF及Akt表达的影响

目的研究葛根素对氧糖剥夺(oxygen and glucose deprivation,OGD)血管性痴呆细胞模型细胞黏附分子(CaM)、钙调蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)、脑源性神经营养因子(BDNF)及Akt表达的影响。方法选取生长良好的PC12细胞传代、分化,行OGD准备血管性痴呆细胞模型,随机分为对照组、模型组及低、中、高剂量葛根素组。MTT法测定细胞存活率并确定合适的葛根素干预浓度及OGD处理时间;检测乳酸脱氢酶(LDH)释放量评定细胞损伤程度,鉴定细胞模型;Western blot检测CaM、CaMKⅡ、MECP2、BDNF及Akt蛋白的表达水平。结果 PC12细胞存活率随OGD时间延长而逐渐降低,呈时间依赖性;PC12细胞存活率随葛根素浓度增加而逐渐升高,呈浓度依赖性。葛根素有效干预浓度为0.1～10μmol/L;OGD最佳处理时间为6h。与对照组相比,模型组LDH释放量明显增高(P<0.05);葛根素干预组LDH释放量随葛根素浓度增加而减少(P<0.05)。模型组CaM蛋白表达明显升高,BDNF表达量明显减少(P<0.05),MECP2表达及CaMKⅡ、Akt蛋白磷酸化水平均未见明显变化(P>0.05)。葛根素干预可下调CaM蛋白水平,提高MECP2、BDNF的表达及CaMKⅡ磷酸化水平,中、高剂量葛根素组亦能升高Akt蛋白磷酸化水平(P<0.05)。结论葛根素可能通过提高Ca2+-CaM复合物介导CaMKⅡ自身磷酸化水平,诱导MECP2磷酸化,上调BDNF的表达,激活下游PI3K-Akt通路,抑制凋亡基因及蛋白表达,发挥神经保护作用。

肺癌A549细胞中RNAi抑制MeCP2表达的实验研究

目的:探讨RNA干扰下调MeCP2基因后对人肺癌A549细胞RASSF1A和C/EBPα基因表达及细胞增殖能力的影响。方法:根据MeCP2的碱基序列设计并合成短发夹RNA(shRNA),构建质粒表达载体,用阳离子脂质体法体外转染A549细胞,筛选出稳定转染的细胞株,RT-PCR法检测MeCP2抑制效果及RASSF1A和C/EBPα表达,MTT法检测转染后细胞增殖能力。结果:成功构建了靶向MeCP2的真核表达载体pSilencer-MeCP2/Ⅰ和pSilencer-MeCP2/Ⅱ,与空白组和阴性组相比,pSilencer-MeCP2/Ⅰ和pSilencer-MeCP2/Ⅱ组均可有效抑制MeCP2基因mRNA的表达,抑制率分别为47.6%和70.3%。且在上述两组中C/EBPα表达分别上调约115%和135%、细胞增殖能力明显减弱,与空白组和阴性组比较差异具有统计学意义(P<0.05),而RASSF1A的表达在各组细胞中未见明显变化(P>0.05)。结论:肺癌A549细胞中MeCP2基因的表达可被RNA干扰载体有效抑制,进而导致细胞中部分与增殖和凋亡相关基因的表达改变,细胞增殖能力减弱。

小鼠增龄过程中耳蜗MeCP2的变化

在对不同月龄BALB/c小鼠听功能和耳蜗形态学研究的基础上,应用免疫组化技术,检测不同月龄组(3,6,12,18月龄)小鼠耳蜗组织中MeCP2的表达与分布情况,初步探讨其在听觉老化中的作用。结果显示,MeCP2蛋白在BALB/c小鼠耳蜗中有表达,主要为细胞核着色,并随月龄增长,小鼠耳蜗染色阳性程度变弱,阳性细胞比例减少;MeCP2表达降低程度与老化程度相一致。MeCP2在小鼠耳蜗组织中的表达呈增龄相关性降低,可能与听觉老化相关。

不同倍性鲫鲤MeCP2基因分子克隆及时空表达分析

为了探寻不同倍性鱼生殖育性的表观遗传调控规律,实验基于不同倍性鲫鲤精巢的转录本信息库设计引物克隆了不同倍性鲫鲤的MeCP2基因。序列比对结果发现,在远缘杂交的过程中基因组发生了遗传重组和变异。基于序列公共部分设计引物,通过半定量PCR和实时定量PCR的方法分析了MeCP2基因在不同倍性鱼发育过程中的时空表达特征。结果还发现,MeCP2基因在所有组织中都有表达,但在脑组织中的表达量最高;纵向对比性腺的发育过程,MeCP2基因的表达量会随着性腺发育成熟而下降;横向对比不同倍性鱼的性腺发育,MeCP2基因在三倍体鱼卵巢中的表达量明显高于二倍体和四倍体鱼,但在精巢中的表达量随鱼的倍性增加而增加。研究表明,MeCP2基因的表达与不同倍性鱼的卵巢发育密切相关,这为研究鱼类生殖不育的分子机理及其在水产育种上的应用奠定了坚实的基础。

MeCP2在大鼠肝纤维化过程中对RASAL1表达的调控作用机制研究

目的：探讨大鼠肝纤维化形成过程中甲基化CpG结合蛋白2（MeCP2）的表达水平变化及其对RASAL1表达的调控作用机制研究。方法：

Rett综合征相关基因MeCP2敲除大鼠模型的构建及分析

MeCP2(Methyl CpG binding protein 2)基因突变可导致Rett综合征(Rett syndrome,RTT)。目前已报道的MeCP2敲除小鼠表型与RTT病人症状存在显著差异。为探索MeCP2在脑发育中的作用及其导致RTT的机制,本研究利用CRISPR/Cas9技术构建了MeCP2基因敲除大鼠模型。通过构建靶向敲除MeCP2基因的载体,体外将Cas9 mRNA和sgRNA显微注射到SD大鼠受精卵中,在MeCP2基因exon2中造成移码突变,从而获得MeCP2基因敲除大鼠。利用测序和Westernblotting方法鉴定MeCP2敲除大鼠,并对其表型和行为学特征进行分析,发现MeCP2敲除大鼠体重降低,存在焦虑倾向和认知缺陷。本研究成功构建了MeCP2基因敲除大鼠模型,其表型类似人类RTT患者的症状,为后续MeCP2功能研究提供了更好的动物模型。

MECP2基因新发突变致男童Rett综合征1例报告

目的探讨Rett综合征的临床特点及致病基因。方法回顾分析1例Rett综合征患儿的临床资料及二代测序结果,并进行相关文献复习。结果男性患儿,5个月,因间断咳嗽半月余入院,后自主呼吸障碍显著,语言能力丧失,手部技能丧失并出现刻板动作,生长发育迟滞。二代基因检测发现MECP2基因存在c.194delC(P.S65X)半合突变,此突变尚未见文献报道,其父母该位点均无变异。结论发现国内首例MECP2基因致病突变导致男性Rett综合征。

大鼠MeCP2-shRNA慢病毒表达载体的构建与鉴定

目的构建并鉴定大鼠MeCP2-shRNA慢病毒表达载体,以便应用RNAi技术进一步研究MeCP2功能。方法设计针对大鼠MeCP2mRNA靶序列的小发夹状RNA,化学合成含茎环结构的正义链与反义链,退火形成双链后,与酶切后的pLentiLox3.7载体片段进行连接、转化。用菌落PCR法、酶切及DNA测序鉴定重组克隆。结果重组克隆经菌落PCR及酶切证实shRNA正确插入慢病毒载体,DNA测序证实插入的序列正确。结论两个大鼠MeCP2-shRNA慢病毒表达载体的成功构建为应用RNAi研究大鼠MeCP2功能打下了基础。

pEGFP-C2-MeCP2重组质粒的构建和表达

目的构建人类甲基化CpG结合蛋白(MeCP2)基因的真核表达载体pEGFP-C2-MeCP2,在非洲绿猴肾成纤维细胞(COS-7)中检测其表达及定位。方法从人肝癌细胞(HepG2)中获得cDNA,以其为模板扩增MeCP2全长编码基因,克隆到载体pEGFP-C2上。构建的重组质粒测序后转染至COS-7细胞中,荧光倒置显微镜观察绿色荧光蛋白的表达,检测MeCP2蛋白定位,Western blot法和RT-PCR法鉴定MeCP2蛋白和基因表达。结果成功构建pEGFP-C2-MeCP2重组质粒,酶切鉴定片段为1 461 bp。MeCP2蛋白及基因表达水平明显增加。细胞定位实验结果显示MeCP2蛋白定位于胞核。结论成功构建重组质粒pEGFP-C2-MeCP2,该质粒的构建为进行MeCP2功能研究提供了依据。

甲基CpG结合蛋白2(MeCP2)基因多态性与长江以南汉族人群系统性红斑狼疮(SLE)的相关性

目的探讨甲基CpG结合蛋白2(methyl-CpG-binding protein 2,MeCP2)基因单核苷酸多态性与中国长江以南汉族人群系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)的易感性。方法采用病例对照研究设计,收集病例141例,对照144例。应用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)技术对rs2239464、rs2075596两位点进行基因分型,在不同的遗传模式下分析两个位点基因多态性与SLE的相关性。根据赤池信息准则(Akaike’s information criteria,AIC)值最小原则,筛选最优模型。结果在显性、隐性、相加及相乘遗传模式下,两位点基因型或等位基因频率分布在病例组与对照组间的差异均有统计学意义(P<0.05)。显性遗传模式下,rs2239464、rs2075596位点GG/AG基因型为SLE的保护性基因型(ORrs2239464=0.528,95%CIrs2239464:0.315～0.885;ORrs2075596=0.435,95%CIrs2075596:0.264～0.717)。隐性遗传模式下,rs2239464、rs2075596位点GG基因型在统计学上具有显著的保护性作用(ORrs2239464=0.108,95%CIrs2239464:0.013～0.863;ORrs2075596=0.097,95%CIrs2075596:0.012～0.771)。相加遗传模式下,以AA基因型为参照,rs2239464位点GG基因型为SLE的保护性基因型(OR=0.094,95%CI:0.012～0.758),rs2075596位点AG及GG基因型也具有保护性作用(ORAG=0.498,95%CIAG:0.298～0.832;ORGG=0.077,95%CIGG:0.010～0.612)。相乘遗传模式下,rs2239464、rs2075596两位点的G等位基因为SLE的保护性等位基因(ORrs2239464=0.503,95%CIrs2239464:0.319～0.793;ORrs2075596=0.445,95%CIrs2075596:0.289～0.686)。rs2239464,rs2075596位点的最优遗传模式均为相加遗传模式。结论在中国长江以南汉族人群中MECP2基因rs2239464,rs2075596位点基因多态性与SLE相关,突变等位基因G可能是SLE保护性等位基因。

RNA干扰MeCP2对肺癌细胞A549增殖的影响

目的研究甲基化结合蛋白MeCP2对肺癌细胞A549增殖的影响。方法针对GeneBank中MeCP2基因的不同靶点,设计并合成两条DNA干扰序列,克隆到真核表达载体pSilencer-2.1-U6,构建能够转录形成MeCP2-shRNA的重组质粒pSilencer-MeCP2,经PCR、测序鉴定正确后,稳定转染A549细胞,在mRNA和蛋白水平观察两重组质粒对MeCP2的干扰作用,MTT法检测对细胞增殖能力的影响。结果成功构建两个针对MeCP2不同靶序列的shRNA真核表达质粒,两质粒在mRNA和蛋白水平可以使MeCP2表达明显下调,稳定转染两质粒的A549细胞增殖能力明显减弱。结论甲基化结合蛋白MeCP2参与了肺癌细胞的恶性增殖。

初情期启动过程中MeCP2和GnRH在母羊下丘脑的分布定位

本实验旨在研究甲基化CpG结合蛋白(MeCP2)和促性腺激素释放激素(GnRH)初情期启动过程中在母羊下丘脑的分布及二者关系。选取初情期前、临近初情期和初情期阶段雌性小尾寒羊各3只,采集下丘脑,利用免疫荧光双标记技术研究MeCP2和GnRH在母羊下丘脑视前区(POA)和弓状核(ARC)中的分布。结果表明:MeCP2和GnRH在下丘脑ARC和POA均有分布,且呈现共表达模式,ARC中共表达阳性细胞数在初情期显著高于初情期前期和临近初情期(P<0.05),POA中共表达阳性细胞数初情期显著低于初情期前期和临近初情期(P<0.05)。结果提示,MeCP2可能通过调控下丘脑GnRH的表达而参与母羊初情期启动的调控。

Aβ_(1-42)诱导的小胶质细胞炎性反应对神经元细胞Mecp2蛋白表达的影响

目的:体外研究Aβ_(1-42)诱导的小胶质细胞炎症反应对海马神经元细胞甲基化Cp G结合蛋白(Mecp2)表达的影响。方法:(1)用不同浓度的Aβ_(1-42)(终浓度分别为0,5,10,20,30μmol/L)处理小胶质细胞系(N9),24h后取上清液,ELISA检测每组N9细胞培养上清中炎症因子TNF-α、IL-1β的含量,选择合适的Aβ_(1-42)的终浓度。(2)用Aβ_(1-42)(终浓度为20μmol/L)及TLR4拮抗剂TAK-242(终浓度为1μg/ml)处理小胶质细胞系(N9),分为3组:正常对照组(con组)、单纯Aβ_(1-42)处理组(Aβ_(1-42)组)、Aβ_(1-42)处理后TAK-242干预组(TAK-242组)。24 h后取上清液,ELISA检测每组N9细胞培养上清中炎症因子TNF-α、IL-1β的含量。(3)实验分组同(2),24 h后收集培养液,分别干预生长良好的海马神经元细胞系(HT-22)。24 h后,通过Western Blot、免疫荧光染色方法检测每组HT-22细胞中Mecp2蛋白的表达。结果:(1)ELISA结果显示:与con组相比,Aβ_(1-42)处理后,N9细胞分泌的TNF-α、IL-1β的表达量随Aβ_(1-42)浓度的增加而增加(P<0.05)。(2)ELISA结果显示:与con组相比,Aβ_(1-42)组的TNF-α、IL-1β的表达水平明显提高(P<0.05);TAK-242组的细胞分泌TNF-α、IL-1β水平较Aβ_(1-42)组显著降低(P<0.05)。(3)Western Blot结果显示:与con组相比,Aβ_(1-42)组HT-22细胞中Mecp2蛋白表达明显增加(P<0.05);与Aβ_(1-42)组相比,TAK-242组HT-22细胞中Mecp2蛋白表达明显减少(P<0.05)。(4)免疫荧光染色结果显示:与con组相比,Aβ_(1-42)组HT-22细胞中Mecp2蛋白表达明显增强;而与Aβ_(1-42)组相比,TAK-242组HT-22细胞中Mecp2蛋白表达减弱。结论:Aβ诱导的小胶质细胞发生炎性反应,导致神经元的损伤,可能是由于这种炎性反应使得神经元细胞中Mecp2蛋白的表达量增加,从而损伤神经元。

小儿智能发育迟缓与MeCP2基因第4外显子的关系研究

目的了解小儿智能发育迟缓(MR)患者甲基化CpG结合蛋白2(MeCP2)基因第4外显子的突变情况,探讨MR与MeCP2基因第4外显子的相关性。方法采用韦氏智力测试方法筛选30例MR患儿,30例智力正常小儿。提取外周血DNA,采用聚合酶链式反应(PCR)技术扩增MeCP2基因第4外显子,用DNA直接测序法测定MeCP2基因第4外显子。结果对30例MR患儿与30例智力正常儿童进行基因检测,均未发现第4外显子基因突变。结论 MeCP2第4外显子突变可能不是小儿MR发生的主要机制。

siRNA沉默Cdkl5对原代皮质神经元Mecp2及其下游靶基因表达的影响

目的探讨CDKL5在Rett综合征中与Me CP2相互作用的机制。方法体外培养孕18 d SD胎鼠皮质神经元,通过小RNA干扰技术(siRNA)敲低Cdkl5,分为干扰组(Cdkl5 shRNA)和对照组(control shRNA)。用Real time-PCR及Western blot法评估Cdkl5在mRNA和蛋白水平被敲低的效率;Cdkl5表达降低后Mecp2和Mecp2相关的下游靶基因表达变化。对Cdkl5 shRNA转染后神经元用CCK8法检测吸光度值评估神经元活力;用real time-PCR和Western blot法检测凋亡基因caspase3和凋亡活性蛋白cleaved-caspase3评估神经元凋亡状态。结果干扰组与对照组比较,Cdkl5在mRNA水平下降73%,在蛋白水平下降75%(P<0.05);Mecp2在mRNA和蛋白水平升高约2倍(P<0.05);BdnfⅪ在mRNA水平明显下降,Psd95在mRNA水平明显上升(P<0.05)。结论建立稳定的Cdkl5基因敲低的原代皮质神经元模型,并初步提示CDKL5可能通过对Me CP2的调控诱导了下游靶基因的变化。

Mecp2在斑马鱼胚胎神经发育中对NOTCH信号通路的调控

旨在探讨Mecp2在斑马鱼胚胎神经发育过程中的调控及机制。利用Notch转基因鱼,通过原位杂交技术和激光共聚焦显微技术发现Mecp2在胚胎发育过程前期广泛表达,随后逐渐表达在脑部。在敲低Mecp2的胚胎中,Notch信号的表达明显降低,注射Mecp2-RNA和胞内NICD-RNA均能够恢复这种表型,标记神经成熟的神经因子Ngn1、Pax2、Pax3、Eno2、Map和RNA结合蛋白HUC表达下调。在敲低Mecp2后其靶分子转录抑制因子Hey2表达下调,敲低Mecp2阻碍了神经细胞的正常分化成熟,结果表明Mecp2能够通过Notch-Hey2信号通路来调控斑马鱼神经细胞的分化。