溶酶体酶PPT1介导的细胞稳态调控及疾病发生的研究进展

棕榈酰蛋白质硫酯酶1(palmitoyl protein thioesterase 1,PPT1)是一种溶酶体酶,具有对蛋白质行使去棕榈酰化修饰的功能,在调控细胞器(如溶酶体、线粒体)功能、脂质代谢和Ca2+转运等方面具有重要作用。PPT1在神经系统疾病和癌症的发生发展中发挥了重要的作用,然而其调控作用机制仍未被完全阐明。本文综述了目前PPT1在脂质代谢调控、物质转运调控、钙稳态调控过程中的作用及最新研究进展,总结并探讨了PPT1在神经系统疾病及肿瘤发生发展中作用及调控机制,为将来更深层次研究PPT1的功能及调控机制并开发相关疾病治疗的新药物提供借鉴和参考。

m6Am修饰酶PCIF1调控靶基因ACOT8参与胃癌进展的机制研究

背景与目的:最新证据显示N6, 2’-O-二甲基腺苷(N6, 2’-O-dimethyladenosine,m6Am)修饰酶磷酸化C末端结构域相互作用因子1(phosphorylated c-terminal domain-interacting factor 1,PCIF1)可能是胃癌的重要生物标志物及治疗靶点。然而,这种新的PCIF1分子机制与胃癌进展的关系仍有待进一步探索。本研究分析PCIF1对胃癌细胞增殖、迁移和侵袭的调控作用及其调控靶基因酰基辅酶A硫代酯酶8(acyl-CoA thioesterase 8,ACOT8)在胃癌进展中的机制。方法:使用基因表达谱交互分析(gene expression profiling interactive analysis,GEPIA)分析胃癌患者的胃癌组织和非胃癌组织中的PCIF1表达,并分析了PCIF1表达与胃癌患者总生存率的相关性。收集2019年——2021年长沙市第一医院消化内科就诊患者的89对胃癌组织和匹配的癌旁组织。通过实时荧光定量聚合酶链反应(real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,RTFQ-PCR)和蛋白质印迹法(Western blot)分析PCIF1表达。在体外实验中,将SNU5细胞分为PCIF1敲低(shPCIF1)组和相应对照(sh-NC)组,将AGS细胞分为载体对照组(normal control,NC)组和PCIF1过表达(PCIF1)组。使用细胞计数试剂盒-8(cell counting kit-8,CCK-8)、5-乙炔基-2’-脱氧尿苷(5-ethynyl-2’-deoxyuridine,EdU)和transwell法分析了PCIF1对胃癌细胞增殖、侵袭和迁移的影响。此外,在PCIF1过表达的AGS细胞中敲低ACOT8并进行了拯救实验。采用皮下异种移植瘤模型来测定PCIF1在胃癌中的生物学效应。结果:PCIF1在胃癌组织和细胞系中呈高表达,并且PCIF1高表达胃癌患者的预后较差。与sh-NC组相比,sh-PCIF1组的细胞活力、EdU阳性细胞、迁移和侵袭细胞数均显著降低(P<0.05)。与NC组相比,PCIF1组的细胞活力、EdU阳性细胞、迁移和侵袭细胞数均显著增加(P<0.05)。在PCIF1过表达的AGS细胞中,敲低ACOT8的表达可降低细胞活力、EdU阳性细胞、迁移和侵袭细胞数。在体内实验中,与NC组相比,PCIF1过表达组裸鼠的移植瘤体积和重量均显著增加(P<0.05)。结论:PCIF1在胃癌细胞系和组织中上调。此外,PCIF1/ACOT8轴参与介导胃癌细胞的恶性行为产生。

七鳃鳗棕榈酰蛋白硫酯酶1的基因克隆、系统进化及组织特异性表达分析

棕榈酰蛋白硫酯酶1(palmitoyl protein thioesterase 1,PPT1)能够催化棕榈酰蛋白的去棕榈酰化修饰,通过调节蛋白的棕榈酰化修饰参与多种细胞生物学进程.从日本七鳃鳗(Lampetra japonica)白细胞cDNA文库的表达序列标签(Expressed Sequence Tag,EST)中获取PPT1基因片段,经RT-PCR扩增获得七鳃鳗PPT1蛋白的全序列cDNA.基因全长为972bp,编码323个氨基酸组成的蛋白质,理论分子量为36.6kDa,等电点为5.91,并含有1个信号肽.通过同源序列比对分析结果显示,日本七鳃鳗PPT1与其他物种PPT具有很高的同源性.利用实时荧光定量PCR法检测到PPT1基因在七鳃鳗的各组织中广泛表达,其中在白细胞、心脏、肠、鳃中表达量较高,在肝脏中表达量最低.本研究为探讨七鳃鳗PPT1功能研究奠定了理论基础.

乙型肝炎病毒前S2蛋白激活人酰基蛋白硫酯酶1启动子

目的探讨乙型肝炎病毒(HBV)前S2蛋白(preS2)对人酰基蛋白硫酯酶1(APT1)启动子的作用。方法生物信息学方法确定人APT1启动子序列。PCR扩增人APT1启动子和HBV preS2基因,分别插入pGL3和pcDNA3.1(-)质粒构建人APT1启动子荧光素酶报告基因质粒pGL3-APT1和HBV preS2真核表达质粒pcDNA3.1(-)-preS2。将pGL3-APT1和pcDNA3.1(-)-preS2共转染人肝癌细胞系HepG2,然后通过检测细胞荧光素酶活性来评价preS2对人APT1基因启动子的作用。数据用独立样本t检验分析。结果测序结果证实pcDNA3.1(-)-preS2与pGL3-APT1与实验设计相符。pGL3-APT1的荧光素酶活性是阳性对照质粒pGL3-Control的荧光素酶活性的1.2倍(P<0.01)。pcDNA3.1(-)-preS2与pGL3-APT1共转染HepG2细胞的荧光素酶活性为无preS2基因质粒pcDNA3.1(-)与pGL3-APT1共转染HepG2细胞荧光素酶活性的2.6倍(P<0.01)。结论本研究克隆的人APT1启动子序列具有高启动子活性;HBV preS2可激活人APT1启动子。

婴儿型神经元腊样质脂褐质沉积症的临床特点(附1例报告)

目的探讨婴儿型神经元腊样质脂褐质沉积症(INCL)的临床特点。方法回顾性分析1例INCL患者的临床资料。结果本例为2岁男童,婴儿期起病,以精神运动发育落后,并出现倒退为主要症状。1岁6个月头颅MRI示:脑萎缩、脑室周围白质减少、胼胝体变薄。2岁头颅MRI:脑萎缩样改变,较1岁6个月MRI进展。棕榈酰蛋白质硫酯酶1(PPT1)基因检测到致病的复合杂合突变:c. 550G> A(p. E184K)和c.362+5G> A。结论婴儿期出现认知、运动落后甚至倒退患儿可能提示INCL,头颅MRI检查若发现脑萎缩更需警惕,确诊通过基因检测。

RNA干扰PPT1基因表达对小鼠Sertoli细胞功能的影响

目的：探索PPT1基因在小鼠支持细胞（Sertoli细胞）中的功能。方法采用RNA干扰技术下调小鼠Sertoli细胞株TM4中PPT1基因的表达，并运用MTS法检测细胞活力，Annexin V染色结合流式细胞技术检测细胞凋亡，Mito Tracker Red染料染色细胞，并在激光共聚焦显微镜下观察线粒体且测得荧光强度以检测线粒体活性，透射电镜观察线粒体超微结构变化。结果抑制小鼠TM4细胞中PPT1基因的表达可降低其细胞活力和线粒体活性，导致线粒体超微结构发生改变，并增加细胞凋亡率。结论 PPT1基因对维持小鼠Sertoli细胞的功能具有重要作用。

棕榈酰蛋白硫酯酶1在低级别胶质瘤组织中的表达及其临床意义

目的探讨棕榈酰蛋白硫酯酶1(PPT1)在低级别胶质瘤组织中的表达及其临床意义。方法比较癌症基因组图谱(TCGA)和中国脑胶质瘤基因组图谱(CGGA)中PPT1在脑胶质瘤组织中的表达水平。根据其在肿瘤组织中表达的中位数,将患者分为高低表达组,通过Kaplan-Meier生存分析比较不同病理分级下两组总生存期是否存在差异。收集2017年11月至2020年11月于武汉大学人民医院神经外Ⅲ科行手术治疗的75例患者的胶质瘤组织标本进行免疫组织化学染色验证并分析其与胶质瘤患者预后的关系。组间比较采用方差检验和t检验,生存分析组间比较采用Log-rank检验。最后进行富集分析以探讨PPT1相关的分子信号通路。结果TCGA数据库中低级别胶质瘤PPT1表达量的平均每千碱基对百万转录(TPM)值为120.98±21.35,高级别胶质瘤平均TPM值为174.61±34.28,均高于正常组,差异有统计学意义(t=2.279,2.586,P<0.05)。CGGA数据库中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级胶质瘤PPT1表达量的平均TPM值分别为82.54±22.26、91.39±27.93和98.40±28.06。在Ⅲ级与Ⅳ级样本中的表达量均高于Ⅱ级样本(t=2.381、4.737,P<0.05),差异有统计学意义。生存分析提示PPT1高表达组和低表达组间总生存期差异均有统计学意义,高表达组与较差的预后明显相关(χ^(2)=34.660,P<0.01)。临床标本免疫组织化学染色显示,Ⅱ~Ⅳ级胶质瘤中均可发现PPT1蛋白的表达,平均吸光度(MOD)值分别为0.643±0.446、0.968±0.479和1.267±0.626。Ⅲ级和Ⅳ级样本中的表达量均高于Ⅱ级样本(t=2.454,3.960,P<0.05)。临床样本PPT1高表达组和低表达组间总生存期差异有统计学意义,高表达组与较差的预后明显相关(χ^(2)=10.200,P<0.01)。PPT1高表达的肿瘤样本最显著富集的通路包括蛋白质降解特征通路,尤其是溶酶体相关基因集。结论PPT1主要与溶酶体相关通路有关,其高表达与患者预后不良明显相关。

神经元蜡样质脂褐质沉积症的临床和脑电图特点

目的总结神经元蜡样质脂褐质沉积症（NCL）的临床和脑电图特点。方法回顾性分析北京大学第一医院儿科2000年2月至2015年8月确诊为NCL患儿的临床表型和脑电图检查结果。结果30例患儿中，男18例，女12例；发病年龄9个月～7岁；首发症状为癫痫发作22例，智力运动发育落后或倒退7例，视力下降1例。临床表现包括进行性智力运动倒退29例，癫痫发作28例（其中17例有多种发作类型，肌阵挛发作23例，局灶性发作16例，不典型失神发作5例，强直阵挛发作3例，失张力发作1例，强直痉挛发作1例），视力下降19例，共济失调20例，锥体束征阳性13例。21例眼底检查，其中黄斑变性7例，视神经萎缩8例，视网膜色素变性2例，正常8例。30例头颅磁共振成像（MRI）检查均显示脑萎缩，其中大脑皮质及小脑弥散性萎缩14例，仅有小脑萎缩6例，脑萎缩伴侧脑室旁白质T2W高信号10例。脑电图（EEG）检查27例，背景均为弥散性慢波，睡眠期无顶尖波及睡眠纺锤波7例；局灶性痫样放电15例，广泛性痫样放电6例，兼广泛性和局灶性痫样放电6例，广泛性慢波阵发4例；闪光刺激诱发痫样放电3例；10例监测到临床发作，其中肌阵挛发作4例，不典型失神发作3例，局灶性发作3例，失张力发作1例，强直痉挛发作1例。外周血酶学检查13例，其中三肽基肽酶（TPP1）缺乏8例，棕榈酰蛋白硫酯酶（PPT1）缺乏1例。28例患儿进行了皮肤和/或肌肉电镜活检，皮肤和/或肌肉电镜检查见曲线体15例、嗜锇颗粒2例、指纹体2例、曲线体及直线体1例、指纹体及嗜锇颗粒1例。3例患儿行NCL相关基因检测，分别发现1例CLN6基因复合杂合突变及2例TPP1基因纯合突变。30例患儿依据发病年龄、酶学检查及皮肤和肌肉病理检查结果分为婴儿型5例、晚婴型20例及少年型5例。结论儿童NCL的临床特点为多种类型的癫痫发作（肌阵挛发作最常见）、智力运动发育落后或倒退、视力下降、共济失调和锥体束征阳性；头颅MRI特点为脑萎缩，伴或不伴脑白质病变；脑电图背景为弥散性慢波，痫样放电可为局灶性和/或广泛性；特异性酶学或皮肤、肌肉病理检查或基因检测可明确诊断。