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。

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。

电磁脉冲辐照促进大鼠海马组织甲基CpG结合蛋白2(MeCP2)表达并下调神经源素2(Ngn2)的表达

目的研究电磁脉冲(EMP)辐照后海马神经元形态、大鼠海马神经源素2(Ngn2)和甲基CpG结合蛋白2(MeCP2)蛋白表达水平的改变。方法成年健康雄性SD大鼠随机分为对照组、EMP 7 d组、EMP 14 d组(n=12)。采用HE染色检测大鼠海马神经元的形态、Western blot法检测大鼠海马神经元Ngn2、MeCP2、脑源性神经营养因子(BDNF)、突触后致密蛋白95(PSD95)的蛋白水平,免疫荧光组织化学染色检测大鼠海马神经元MeCP2、Ngn2的表达。结果与对照组比较,EMP 7 d组和EMP 14 d组锥体细胞减少,神经元边界模糊,细胞核轮廓模糊不清。与EMP 7 d组相比,EMP 14 d组海马神经元结构破坏更严重;与对照组比较,EMP 14 d组和EMP 7 d组Ngn2、BDNF、PSD95含量降低,而MeCP2表达增加。结论EMP暴露导致大鼠海马组织神经元病理损伤,MeCP2表达增加,Ngn2、PSD95、BDNF表达降低。

甲基CpG结合蛋白2(MeCP2)遏制HEK293细胞甲基化修饰的IL-6启动子活性及其分子机制

目的 在HEK293细胞甲基化修饰白细胞介素6(IL-6)启动子序列并过表达甲基CpG结合蛋白2(MeCP2)以及转录因子P300,探讨MeCP2抑制IL-6转录活性的分子机制。方法 通过电泳迁移率实验(EMSA)对P300 IL-6启动子区域的P300结合位点进行验证,IL-6启动子序列连接于荧光素酶报告质粒并转染HEK293细胞,同时利用规律间隔的成簇短回文重复序列-去活性Cas9核酸酶-DNA甲基转移酶3A(CRISPR-dCas9-DNMT3A)转染介导启动子的甲基化修饰,再转染MeCP2以及P300过表达质粒。亚硫酸氢盐测序PCR分析各组IL-6启动子区域胞嘧啶甲基化修饰情况;Western blot法检测胞内MeCP2、 P300蛋白水平;通过化学发光检测仪测定HEK293荧光素酶活性,并结合染色质免疫沉淀-测序技术(ChIP-seq)分析各组P300以及MeCP2在IL-6启动子区域的结合水平。结果 EMSA证实小鼠IL-6启动子部位存在P300结合位点;CRISPR-dCas9-DNMT3A转染HEK293细胞能够成功甲基化小鼠IL-6启动子;MeCP2以及P300过表达质粒能够稳定合成目标蛋白,且不受其他转染影响。相比于未被修饰的启动子,甲基化修饰可降低启动子转录活性,且于P300过表达情况下,较之单纯甲基化修饰,过表达MeCP2还将进一步遏制启动子转录活性。此外,甲基化修饰的启动子与MeCP2结合后,过表达P300未提升启动子转录活性;而在其他转染条件下,过表达P300均能促进转录活性。Chip-seq分析进一步表明,启动子的甲基化修饰并不干扰P300结合;然而甲基化修饰的启动子与MeCP2结合后,P300与启动子的结合则受到抑制。结论 MeCP2与甲基化修饰的IL-6启动子相结合,可阻遏转录因子与启动子结合,从而进一步抑制启动子的转录活性。

DNA甲基结合蛋白2调节少突胶质前体细胞终末分化的作用及机制

目的探究DNA甲基结合蛋白(MeCP)2调节少突胶质前体细胞(OPCs)终末分化的作用及机制。方法 (1)采用Western印迹方法观察MeCP2沉默对OPCs分化成熟的影响;(2)运用甲基特异性聚合酶链反应(PCR)(BSP)和定量实时PCR(qRT-PCR)探究少突终末标志物内转录因子Sry相关Box17因子(SOX)10、DNA甲基结合蛋白(MBP)、髓鞘相关糖蛋白(MAG)、髓鞘脂蛋白(PLP)甲基化和表达变化。结果与正常细胞相比,在MeCP2沉默的OPCs中,与OPCs分化成熟相关2',3'-环核苷酸3'-磷酸二酯酶(CNP)重组蛋白表达明显上调,同时SOX10、MBP、MAG、PLP表达均明显上调;但呈现低甲基化水平。结论 MeCP2沉默可促进OPCs终末分化标志物的表达及甲基化水平的降低,从而促进OPCs成熟分化。

宫颈病变组织中DNMT1和MeCP2异常表达与细胞生物学特征的相关性研究

目的：研究宫颈病变组织中DNA甲基转移酶1（DNMT）1和甲基-CpG-结合蛋白2（methyl-CpO-bindingprotein2，MeCP2）异常表达与细胞生物学特征的相关性。方法：宫颈癌组织和癌旁组织取自2012年5月～2015年10月在我院接受手术治疗的宫颈癌患者，测定HPV种类及DNMTs、MeCP2、PBK、TOPK、Snail、Slug、SALL4、CatL的表达量。结果：宫颈癌组织中DNMTl、DNMT2、DNMT3a、DNMT3b、DNMT31、MeCP2的蛋白含量均显著高于癌旁组织（P〈0．05），其中以DNMT1表达量的升高趋势最为显著；高危型HPV感染宫颈癌组织中DNMT1、DNMT2、DNMT3a、DNMT3b、DNMT31、MeCP2的蛋白含量均显著高于普通型HPV感染的宫颈癌组织（P〈0．05）；DNMT1和MeCP2高表达的宫颈癌组织中，PBK、TOPK、Snail、Slug、SALL4、CatL的含量显著高于DNMT1和MeCP2低表达的宫颈癌组织（P〈0．05）。结论：宫颈癌组织中DNMT1和MeCP2异常高表达可能通过增加甲基化水平上调多种恶性生物学分子的表达。

microRNA-132和Mecp2在甲基苯丙胺依赖中的作用

目的探讨miRNA-132及相关蛋白Mecp2、CREB在甲基苯丙胺(methamphetamine, MA)神经毒性中的作用。方法大鼠腹腔注射MA(10 mg·kg^(-1)·d^(-1))建立1、2、4周3个不同依赖时程的MA依赖模型。取额叶皮质、海马,RT-qPCR检测miRNA-132、Mecp2 mRNA,Western blot检测Mecp2、p-Mecp2、CREB和p-CREB。结果在额叶皮质,miRNA-132、Mecp2 mRNA在MA依赖1、2、4周组表达均升高(P<0.05和P<0.01),Mecp2表达明显降低(P<0.01),Mecp2磷酸化水平则明显升高。在海马,miRNA-132呈降低趋势,在2、4周组明显降低(P<0.01);Mecp2 mRNA表达则明显升高(P<0.01);Mecp2在1周组表达升高(P<0.05),之后呈降低趋势,在4周组表达明显降低(P<0.05);Mecp2磷酸化水平在1周组降低(P<0.01),之后呈升高趋势,在2周组明显升高(P<0.01)。结论 MA可诱导miRNA-132异常表达。在额叶皮质,miRNA-132可能通过抑制mRNA的翻译,致Mecp2表达降低而发挥作用;但在海马,miRNA-132与Mecp2表达趋势未呈现反向对应关系,miRNA-132调节并不依赖于Mecp2。

利用甲基化CpG结合域富集甲基化DNA

目的利用甲基化CpG结合蛋白(MBD)与甲基化CpG岛特异性结合并相互作用的特性,建立一种高效、简便富集甲基化DNA序列的方法。方法首先应用PCR扩增获得MeCP2基因的MBD编码序列,在大肠杆菌中诱导表达重组的GST-MBD,采用Glutathione Sepharose 4B(GSH-Beads)获得了高纯度的GST-MBD。并在不同盐浓度缓冲液体系中加入一定量用甲基化酶M.SssI处理过的DNA片段。结果不同NaCl盐浓度和pH值可以影响甲基化程度不同的DNA结合量,最佳结合条件是400～500mMNaCl,pH7.9。结合的甲基化DNA可以用高盐浓度(1M)进行有效洗脱。结论该方法能够充分区分甲基化与非甲基化DNA,可以用于无创性产前诊断。

染色质结构蛋白变异与人类疾病

层级复杂的三维染色质结构对于细胞命运决定和功能维持所需的多种DNA相关生物学过程的时空调控至关重要,如DNA复制、转录、重组和损伤修复等.三维染色质结构失调导致基因表达异常,被认为是肿瘤或神经发育障碍等多种疾病的主要诱因.本文重点阐述组蛋白及其变体、甲基CpG结合蛋白2在三维染色质高级结构及动态性调节中的作用,总结疾病相关突变对基因功能的影响,探讨肿瘤或神经发育障碍发生发展过程中染色质层面的病理学机制.

脑内表观遗传因子MeCP2在药物成瘾中的作用研究进展

药物成瘾会引起大脑奖赏区域三种主要表观遗传调控的变化,即DNA甲基化,组蛋白修饰和非编码RNA。甲基化CpG结合蛋白2(Methyl-CpG-binding protein 2,MeCP2)是一种调控基因表达的转录抑制因子,在表观遗传机制中发挥重要作用。MeCP2基因突变引起Rett综合征、孤独症以及其它神经发育障碍性疾病,这已经引起人们对神经元功能中表观遗传修饰重要性的关注。药物成瘾可以诱导行为学和心理学的持续性改变,这些持续性改变由相关神经通路中神经结构的可塑性变化所引起,而MeCP2在调节中枢神经系统突触传递和短时程突触可塑性中起重要作用。本文将讨论MeCP2在中枢神经系统发育和功能中的作用,以及MeCP2参与药物成瘾的潜在重要作用,为药物成瘾的分子机制及临床诊断治疗提供新的思路。

胰岛素样生长因子1在孤独症谱系障碍中的研究进展

孤独症谱系障碍(ASD)确诊主要采用现有行为学症状诊断方法,大多数ASD儿童在到了4岁左右才得到准确诊断,而此时患儿的社交障碍已经十分明显,错失了干预治疗的最佳时期。值得注意的是,国内外学者对ASD的病理机制和药物靶标进行了大量研究,越来越多结果表明胰岛素样生长因子-1(IGF-1)在ASD的发生发展中占据重要地位。本文针对IGF-1在ASD中的作用进行综述,目的是为阐明IGF-1有望成为ASD早期诊断、早期治疗的生物标志物及探讨IGF-1在ASD中的应用前景。