三穗麻鸭Cofilin2基因序列分析及其组织表达研究

为探究三穗麻鸭丝切蛋白2(Cofilin2)基因特征及其在鸭组织中的表达规律,试验根据GenBank中鸡Cofilin2基因序列设计特异性引物,利用RT-PCR方法扩增获得目的基因,利用生物信息学软件分析三穗麻鸭Cofilin2基因特征,实时荧光定量PCR方法检测Cofilin2基因在三穗麻鸭不同组织中的表达情况。结果显示,三穗麻鸭Cofilin2基因编码区大小为498bp,可编码166个氨基酸;三穗麻鸭Cofilin2基因序列与鸡、猕猴、牛、小鼠、安大略鲑、人和猪相应序列的同源性分别为94.4%、91.6%、91.6%、87.6%、77.7%、70.5%和69.5%;系统进化树显示,Cofilin2基因在不同物种进化过程中高度保守;Cofilin2基因编码蛋白的二级结构由α-螺旋、延伸链、β-转角和无规则卷曲组成,三级结构呈弯曲螺旋结构;实时荧光定量PCR检测显示,三穗麻鸭Cofilin2基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、脑、胸腺、十二指肠、腿肌和法氏囊等组织器官中均有不同程度表达,其中心脏中表达量最高,法氏囊中表达量最低。本试验结果为三穗麻鸭抗病分子机理研究奠定了基础。

靶向cofilin2基因RNAi对鸭病毒性肠炎病毒增殖的影响

旨在探讨cofilin2基因的表达在鸭病毒性肠炎病毒(DEV)增殖过程中的影响。本研究通过已获得的鸭源cofilin2全基因序列(GenBank登录号:MF434775),设计出4对shRNA序列,插入载体中,并转染到鸭胚成纤维细胞中,经FQ-PCR方法和荧光显微镜观察筛选出具有较高干扰效率的shRNA序列,用干扰效率较高的shRNA序列转染到鸭胚成纤维细胞中抑制cofilin2基因的表达,再检测cofilin2在DEV复制过程中表达情况。结果显示:4对shRNA干扰质粒经转染至鸭胚成纤维细胞后,经荧光显微镜观察,构建的4对shRNA干扰质粒均成功转染并得到表达;4对干扰质粒沉默率分别为4.96%±0.78%、41.12%±2.94%、17.55%±2.07%、54.02%±1.73%,以cofilin2-86的沉默效率最高;cofilin2-86转染到鸭胚成纤维细胞,经DEV感染不同时间,其DEV核酸表达量明显下降。综上所述,靶向cofilin2基因RNA干扰在DEV复制和增殖过程发挥重要作用。

柴金解郁安神片调控CaMKII和Cofilin双信号通路改善抑郁症海马谷氨酸能神经元突触重塑

目的探讨柴金解郁安神片调控钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKII)和Cofilin双信号通路,改善抑郁症海马谷氨酸能神经元突触重塑的分子机制。方法皮质酮联合脂多糖建立抑郁症体外细胞模型,实验设正常组、模型组、GR阻断剂组、GR激动剂组、CX3CR1阻断剂组、CX3CR1激动剂组、柴金解郁安神片组、柴金解郁安神片联合GR激动剂组、柴金解郁安神片联合CX3CR1激动剂组,观察星形胶质细胞、小胶质细胞、前扣带皮层(anterior cingulate cortex,ACC)和海马神经元形态结构变化;检测ACC和海马谷氨酸能神经元激活及突触重塑情况;免疫荧光、Western blot分别检测海马谷氨酸能神经元内突触重塑相关谷氨酸受体2A(GRIN2A)、GRIN2B、CaMKII、MK2、Cofilin蛋白表达水平。结果柴金解郁安神片能明显改善胶质细胞、ACC和海马神经元损伤,并抑制ACC和海马谷氨酸能神经元异常激活,同时下调GRIN2A、GRIN2B、MK2蛋白,上调CaMKII、Cofilin蛋白,继而改善海马谷氨酸能神经元突触可塑性损伤和突触重塑。结论柴金解郁安神片能有效改善抑郁症海马谷氨酸能神经元突触重塑,其分子机制与调节突触重塑相关NR/CaMKII、MK2/Cofilin信号通路有关。

小鼠cofilin2蛋白的原核表达及纯化

[目的]构建小鼠cofilin2原核表达载体并纯化表达产物。[方法]以胚胎期小鼠心脏组织的c DNA为模板PCR扩增cofilin2基因,经酶切连接表达载体PGEX-4T-1后转化入大肠杆菌E. coli BL21感受态细胞中,利用异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)进行诱导表达及优化,利用SDS-PAGE凝胶电泳,考马斯亮蓝R-250进行染色,检测GST-cofilin2的表达情况。通过谷胱甘肽树脂(Glutathione Resin)亲和层析进行纯化,最后通过Western Blot进行验证。[结果]PCR成功扩增cofilin2基因,双酶切及测序结果表明p GEX-4T-1-cofilin2原核表达载体构建成功,SDS-PAGE鉴定表明,在22℃、200μmol/L的IPTG能诱导出大量可溶性的GST-cofilin2蛋白,分子量为43 k Da。Western Blot验证得到纯化的GST-cofilin2。[结论]成功构建小鼠cofilin2原核表达载体,纯化得到的重组小鼠cofilin2蛋白可用于后续的生物学研究。

流体剪切促进人胚胎干细胞的启动

目的人胚胎干细胞(human embryonic stem cells,hESCs)具有无限增殖、自我更新和多向分化的特性,因此在组织器官移植、再生医学和药物研发等方面均具有重要作用。除生物化学因素对hESCs的调控外,生物力学因素也能通过调节力学敏感蛋白、激活胞内信号通路、从而影响hESCs干性或分化等生物学特性。然而,流体剪切作用下hESCs的响应及其分子机制尚不十分清楚。方法基于平行平板流动腔装置对hESCs施加模拟生理参数的流体剪切力,研究其对细胞形态、凋亡、干性维持等的影响。基于前期力学组学的功能富集分析筛选特定力学敏感蛋白,并采用蛋白质免疫印迹等技术检测流体剪切作用下丝切蛋白2(Cofilin2)在胞质、胞核内的分布与总量变化,以及胞内总组蛋白(H2B)与乙酰化组蛋白(AcH2B)的变化特征。结果施加流体剪切后,细胞存活和干性维持能力与静止培养条件相比没有显著差异,形态学上细胞核铺展面积增加且集落背向来流方向的伪足收起;在分子层面,流体剪切作用下AcH2B与H2B的相对表达量均升高,全细胞及细胞质内Cofilin2的表达量升高,细胞核内Cofilin2的表达量不发生改变。结论流体剪切通过增加胞内骨架蛋白Cofilin2的表达增加细胞核的铺展面积,导致AcH2B表达增加,促使hESCs处于更易于接受诱导因子及转录因子而发生分化的启动状态。

Viral exploitation of actin: force-generation and scaffolding functions in viral infection

As a fundamental component of the host cellular cytoskeleton, actin is routinely engaged by infecting viruses. Furthermore, viruses from diverse groups, and infecting diverse hosts, have convergently evolved an array of mechanisms for manipulating the actin cytoskeleton for efficacious infection. An ongoing chorus of research now indicates that the actin cytoskeleton is critical for viral replication at many stages of the viral life cycle, including binding, entry, nuclear localization, genomic transcription and reverse transcription, assembly, and egress/dissemination. Specifically, viruses subvert the force-generating and macromolecular scaffolding properties of the actin cytoskeleton to propel viral surfing, internalization, and migration within the cell. Additionally, viruses utilize the actin cytoskeleton to support and organize assembly sites, and eject budding virions for cell-to-cell transmission. It is the purpose of this review to provide an overview of current research, focusing on the various mechanisms and themes of virus-mediated actin modulation described therein.

柴金解郁安神片调控ACC-vHPC谷氨酸能神经环路异常改善抑郁症大鼠腹侧海马神经元突触重塑的机制研究

探讨柴金解郁安神片调控前扣带皮层(ACC)-腹侧海马(vHPC)谷氨酸能神经环路异常改善抑郁症大鼠腹侧海马神经元突触重塑的分子机制。首先运用化学遗传将谷氨酸能腺相关病毒(AAV)定位注射至大鼠ACC脑区,并通过慢性温和不可预知性应激(CUMS)联合孤笼饲养复制大鼠抑郁模型,实验设正常组、模型组、AAV空载组、AAV病毒组、AAV病毒+糖皮质激素受体(GR)阻断剂组、AAV病毒+趋化因子受体1(CX3CR1)阻断剂组、AAV病毒+柴金解郁安神片组,采用水迷宫(Morris water maze)、旷场(open-field)和强迫游泳(forced-swimming)实验联合动物行为分析系统评估大鼠抑郁样行为;苏木素-伊红(HE)染色检测大鼠ACC及vHPC脑区神经元形态结构变化;免疫荧光及核磷酸蛋白(c-Fos)检测大鼠ACC-vHPC谷氨酸能神经环路激活情况;高尔基染色和透射电镜检测大鼠vHPC神经元树突、树突棘及突触亚微结构变化;免疫荧光、Western blot分别检测大鼠vHPC谷氨酸能神经元细胞内突触重塑相关蛋白谷氨酸受体2A(GRIN2A)、谷氨酸受体2B(GRIN2B)、Ca^(2+)/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)、丝裂原激活蛋白激酶激活蛋白激酶2(MK2)、丝切蛋白(cofilin)表达水平。结果表明,谷氨酸能AAV病毒激活后模型组大鼠抑郁样行为表型、ACC及vHPC神经元形态结构、突触超微结构损伤更加加重,而GR、CX3CR1阻断剂均能不同程度逆转其异常改变,提示ACC脑区内胶质细胞GR/CX3CR1双信号介导的ACC-vHPC谷氨酸能神经环路异常激活可能与抑郁的发生发展密切相关。有趣的是,柴金解郁安神片也能显著抑制AAV病毒诱导的ACC-vHPC神经环路激活及Glu含量异常升高,同时有效逆转模型组大鼠进一步加重的抑郁样行为和vHPC谷氨酸能神经元突触重塑,并揭示其改善腹侧海马神经元突触损伤的分子机制可能与调控突触重塑相关信号NR/CaMKⅡ、MK2/cofilin有关。综上,该文证实了柴金解郁安神片能有效调控ACC-vHPC谷氨酸能神经环路异常进而改善抑郁症大鼠腹侧海马谷氨酸能神经元突触重塑,其分子机制可能与调节突触相关NR/CaMKⅡ、MK2/cofilin信号通路有关,这可能是其发挥抗抑郁作用的重要机制。

microRNA-93靶向调控Rho相关激酶2／LIMK／Cofilin通路影响骨癌痛小鼠痛行为

目的观察microRNA-93（miR-93）及Rho相关激酶（rho associated coiled-coil forming protein kinase, ROCK）通路对小鼠骨癌痛（bonecancerpain，BCP）行为的影响并探讨其潜在机制。方法将C57BL／6J小鼠采用随机数字表法分为对照组（Control组）、假手术组（Sham组）及BCP组、BCP＋PBS组、BCP＋Y-27632（ROCK抑制剂）组，每组13只。建模前1d及建模后3、5、7、10、14d进行动物痛行为学评估，观察小鼠对机械和热刺激的反应。建模后第14天处死小鼠，取术侧L4-L6背根神经节（dorsal root ganglion，DRG），SYBRGreen实时荧光定量PCR法观察miR-93表达变化，双荧光素酶实验检测miR-93对ROCK2基因的靶向调控。Westernblot法观察ROCK2、LIMK（LIM domain kinase，LIMK）和Cofilin蛋白在DRG神经元中表达。结果C57BL／6J小鼠股骨接种NCTC2472细胞后，患侧后肢分别在第5、7天开始出现明显的触诱发痛[Sham组（6．81±1．04）g，BCP组（5．12±0．47）g]和热痛过敏[Sham组（11．75±1．46）s，BCP组（7．61±1．07）s]，并呈进行性加重（P〈0．05）；BCP组小鼠miR-93表达随疼痛加重呈时间依赖性降低，而ROCK2表达呈时间依赖性增加（P〈0．05），进而激活LIMK／Cofilin通路。双荧光素酶实验证实miR-93可与ROCK2mRNA3’-UTR直接结合，从而发挥对ROCK2转录后翻译的抑制作用（P〈0．05）。鞘内注射ROCK抑制剂能有效缓解小鼠触诱发痛[BCP＋PBS组（3．43±0．89）g，BCP＋Y-27632组（5．74±1．02）g]和热痛过敏[BCP＋PBS组（5．48±1．03）S，BCP＋Y-27632组（9．82±1．24）s]，同时抑制通路主要因子ROCK2、磷酸化-LIMK（phospho-LIMK，p-LIMK）、磷酸化-Cofilin（phospho-Cofilin，p-Cofilin）的表达（P〈0．05）。结论小鼠BCP疼痛过程中miR-93表达降低，进而激活R0cK2／LIMK/Cofilin通路，鞘内注射ROCK抑制剂可抑制该通路的活化，缓解小鼠BCP症状。