抗PthA-NLS多肽单克隆抗体的制备及单链抗体基因的构建

【目的】制备抗PthA-NLS多肽单克隆抗体并构建其单链抗体(single chain variable fragment,ScFv)基因,为从PthA角度进一步研究柑橘溃疡病致病机理创造条件,并为构建单链抗体基因植物表达载体,尝试利用转基因和植物抗体技术创制抗溃疡病柑橘新种质奠定基础。【方法】利用PthA-NLS重组多肽免疫Balb/c小鼠,制备抗PthA-NLS多肽单克隆抗体,从分泌抗PthA-NLS多肽单克隆抗体的杂交瘤细胞中提取总RNA,采用RT-PCR和重叠延伸PCR(splicing by overlap extension PCR,SOE-PCR)法构建其单链抗体基因,并克隆到pGEM-T载体和原核表达载体pET32a(+)中,重组原核表达质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)后诱导重组蛋白的表达。【结果】获得了3株能稳定分泌抗PthA-NLS多肽的单克隆抗体杂交瘤细胞株1C8H1、2D12B6、3D8A10。成功构建了单链抗体基因ScFv,获得的ScFv基因大小约750bp,其中重链可变区(VH)基因有360bp,轻链可变区(VL)基因有342bp,中间连接肽基因45bp,经过IPTG诱导ScFv原核表达,获得了大小为44.5kD的ScFv重组蛋白。【结论】试验获得了3株能稳定分泌抗PthA-NLS多肽的单克隆抗体杂交瘤细胞株,成功构建了ScFv基因,并实现了原核表达,为进一步探索PthA的致病机理和下一步利用抗体技术获得抗溃疡病柑橘种质[0]的研究打下了基础。

线纹尖塘鳢性别相关的2个dmrt基因结构特征及表达规律

线纹尖塘鳢(Oxyeleotris lineolata)具有典型性别生长二态性,雄鱼生长优势显著,doublesex and mab-3 related transcription factor(DMRT)家族是一个与性别决定相关的转录因子家族。基于线纹尖塘鳢性腺转录组数据,共获得2个dmrt基因的cDNA序列,分别命名为Oxldmrt1和Oxldmrt3,并采用PCR技术扩增验证2个基因的cDNA序列。运用生物信息学方法分析2个基因序列结构特征,结果显示,Oxldmrt1和Oxldmrt3开放阅读框分别为903 bp和1363 bp,分别编码300个氨基酸和453个氨基酸;OxlDMRT1属于碱性蛋白,而OxlDMRT3属于酸性蛋白;2个基因均含有高度保守的DM结构域,OxlDMRT3还存在DMA结构域。氨基酸聚类分析显示,脊椎动物不同DMRT家族都是独立聚类,OxlDMRT1属于DMRT1家族,OxlDMRT3属于DMRT3家族,DMRT1家族最先聚类,再和DMRT3家族聚类。利用实时荧光定量PCR技术(real-time quantitative PCR,RT-qPCR)分析2个dmrt基因在雌鱼和雄鱼8个组织的表达水平,结果显示,2个基因在精巢中的表达量均显著高于其他组织(P<0.01),Oxldmrt3在脑中也有少量表达;利用RT-qPCR分析2个dmrt基因在早期不同发育时期的表达谱,显示2个基因在受精卵中的表达量均最高,Oxldmrt1在眼囊期的表达量最低,而Oxldmrt3在出膜7 d时的表达量最低。利用荧光原位杂交(fluorescencein situhybridization,FISH)对2个基因在精巢中的表达进行定位,显示2个基因在精巢中表达部位一致,均在精原细胞中有较强的表达信号。综上所述,Oxldmrt1和Oxldmrt3均在线纹尖塘鳢性腺胚胎发育阶段和精巢发育过程中起调节作用,而Oxldmrt1还可能参与胚胎后期性别决定和性别分化调控过程,Oxldmrt3还可能参与神经系统发育。本研究为线纹尖塘鳢性别决定与性别分化相关的分子机制研究提供了参考。

新疆冬小麦种质资源粒重基因的分布与育种适用性分析

小麦粒重是重要的产量构成因素之一,也是受遗传因素影响的数量性状。为了解粒重基因在新疆小麦的分布及相关分子标记在育种上的适用性,以253份新疆冬小麦品种为试验材料,利用KASP(竞争性等位基因特异性PCR)标记进行基因型检测,并与2个年份的株高、穗长、穗粒数、千粒重、粒长、粒宽等育种选择性状进行关联分析。结果表明,优异等位基因TaSus1-7A-Hap1、TaCwi-A1b、TaTGW-7Aa、TaGS5-A1b、TaGS2-A1b、TaGS-D1a、TaSus2-2B-HapH、TaTGW6-A1a、TaGW2-6B-Hap3和TaSus2-2A-HapA在参试材料的分布频率分别为100%、100%、84.98%、56.92%、51.78%、39.13%、33.20%、11.07%、3.16%和1.58%;14对等位基因在参试材料中共出现118种组合;标记GS5-2334-SNP、TaGS2-A1-239IND2、TGW7-986-SNP和GW2-6B-721SNP可应用于小麦粒重的辅助选择;被检测标记的连锁基因均与1个或1个以上育种性状显著相关;GS5-2334-SNP连锁基因TaGS5-A1对粒宽的效应达36.65%,对千粒重效应次之(27.76%),GS5-2334-SNP连锁基因TaGS5-A1对株高和穗粒重、GW2-6B-721SNP连锁基因TaGW2-6B和TGW7-986-SNP连锁基因TaTGW7对粒长、Sus2-2A-20SNP连锁基因TaSus2-2A对穗粒重、千粒重和粒宽的效应均达到10%以上。本研究结果可为分子标记辅助育种奠定基础。

番茄颈腐根腐病抗性基因Frl的定位研究

番茄颈腐根腐病是近年来极具破坏性的番茄土传病害之一,严重影响番茄的品质和产量。为挖掘番茄颈腐根腐病抗性相关基因,本研究利用全基因关联分析(GWAS)和遗传定位对番茄颈腐根腐病抗性基因进行研究。首先对来自国内外的200份番茄材料进行全基因组关联分析,在番茄9号染色体定位到抗颈腐根腐病的位点,再利用抗病材料KP13及感病材料T15196的双亲群体进行连锁作图,综合GWAS和连锁作图结果,将Frl定位于标记SSR105和FrlSNP20之间,遗传距离约为0.8 cM,物理距离约为93 kb。筛选出4个属于番茄谷胱甘肽硫转移酶(SlGST)家族成员的候选基因Solyc09g011510.2.1、Solyc09g011580.2.1、Solyc09g011600.2.1和Solyc09g011630.2.1。获得1个与抗病性状紧密连锁的标记FrlSNP25,利用该标记对94个番茄材料进行抗性鉴定,样品基因型与颈腐根腐病抗性鉴定表型吻合率92.55%。本研究为番茄抗颈腐根腐病种质创新和揭示番茄抗颈腐根腐病抗性机理奠定了基础。

ASIP基因及其重组蛋白对山羊脂肪细胞脂肪沉积的效应

为探索ASIP基因对山羊脂肪沉积的效应,本研究采集波杂山羊(BZ)和酉州乌羊(YZ)组织,并使用体外培养的山羊前脂肪细胞,采用基因克隆、实时荧光定量(qRT-PCR)、油红O染色等方法,检测ASIP基因在山羊组织和体外培养分化脂肪细胞中的表达规律,以及脂质生成关键基因在山羊脂肪和肌肉组织中的表达情况,分析重组ASIP蛋白对山羊脂肪细胞分化过程中脂滴形成及脂质生成关键基因表达的影响。结果表明,ASIP基因在山羊体组织中广泛表达,在肾脏和白色脂肪中的表达量最高;ASIP基因在山羊脂肪细胞分化6 d时显著升高(P<0.05),8 d时达到最高值。PPARG、LEPTIN和ATRN基因在YZ肾脂中的表达量显著高于BZ(P<0.05);PPARG、FASN和ATRN基因在BZ骨骼肌中的表达量显著高于YZ(P<0.05),FABP4和SREBP1基因的表达在两品种羊之间无显著差异。重组ASIP蛋白处理诱导山羊脂肪细胞在8 d出现明显脂肪滴,显著提高了细胞内甘油三酯含量(TG)(P<0.05),并显著或极显著上调脂肪细胞中脂质合成关键基因(PPARG、LEPTIN、FASN、FABP4、SREBP1和ATRN)的表达量。综上,ASIP基因及重组ASIP蛋白对山羊脂肪细胞的脂肪沉积可能具有正向调控作用。本研究结果为进一步解析ASIP基因调控山羊脂肪沉积机制提供了重要理论基础。

小麦抗条锈基因Yr5、Yr9和Yr18分子标记的特异性评估

Yr5、Yr9(1B/1R)、Yr18基因的自身性状或连锁性状在中国小麦育种中具有重要的应用前景。本研究运用以Avocet S为背景的单基因近等基因系及其对应基因的载体品种,对Yr5基因的连锁标记STS9/10,Yr9(1B/1R)基因的分子标记AF1/4、D15、20H,Yr18基因的分子标记csLV34、cssfr1~cssfr5进行有效性验证。结果表明,Yr5基因的特异性分子标记STS9/10、Yr9(1B/1R)基因的特异性分子标记AF1/4、D15和20H均能够准确识别不同遗传背景材料中的相应抗性基因;Yr18基因分子标记cssfr2能够准确检测Yr18的非载体材料,并检测出Avocet S*6/Yr5、Avocet S*6/Yr24、Avocet S*6/Yr27三个材料具有Yr18的等位变异。这说明Yr5基因的连锁标记STS9/10,Yr9(1B/1R)基因的分子标记AF1/4、D15、20H能对目的基因进行有效检测,Yr18基因的几个分子标记结合使用不仅能够对目的基因进行有效检测,而且能够识别该位点的等位变异。

NF1基因突变致儿童头颈部丛状神经纤维瘤及尼罗替尼治疗的研究进展

神经纤维瘤病(NF)是一类罕见的常染色体显性遗传性疾病,主要分为1型神经纤维瘤病(NF1)、2型神经纤维瘤病(NF2)和施万细胞瘤病3种类型,其中NF1是由位于17号染色体上的NF1基因突变所致,占所有神经纤维瘤病的96%,发病率为1/3000~1/2600,多在儿童期发病,出现逐渐加重的疼痛、畸形,甚至毁容和运动障碍,可能造成终身认知障碍、学习障碍和社交功能受损,有些瘤灶还可出现恶变,有并发其他多种肿瘤的风险。尼罗替尼作为一种二代靶向药,也被称为第二代BCR-ABL酪氨酸激酶抑制剂。靶向药物是目前新兴的抗肿瘤治疗手段,作用原理主要是针对肿瘤细胞上的特异性靶点,杀死肿瘤细胞,对正常细胞影响较小。由于儿童丛状神经纤维瘤患者处于生长发育阶段,所以其诊断、治疗、随访较成人更为复杂,因此,研究者通过以上治疗经验及国内外相关文献的回顾有助于提高临床对该病的进一步认识。同时,对NF1基因突变致儿童头颈部丛状神经纤维瘤患者的治疗和管理需要团队的努力,包括医学专家和患儿,鉴于这种疾病的复杂性,开发有效的治疗方法同样需要跨学科的团队合作。在过去的数十年里,虽然在研究NF1方面取得进展,但这种疾病在未来一段时间内仍将是临床一大挑战。本研究在了解NF1的诊断、治疗及随访等基础上,针对NF1基因突变致儿童头颈部丛状神经纤维瘤及尼罗替尼治疗的研究进展作一综述。

高家庄子村传统民居建筑基因识别与图谱研究

高家庄子村属于滨海城池形村落,作为山东省第二批列入中国传统村落名录的村落,至今保留着较为完好的清朝传统民居。本文依据对高家庄子村传统民居的实地考察,运用现场勘查、文献资料分析以及跨领域研究手段,从传统民居的建筑平面、建筑结构、建筑立面和建筑装饰4个维度,系统地识别并提炼出高家庄子村传统民居的建筑基因,尝试建构高家庄子村传统民居建筑类型图谱。希望这一研究能为传统民居的传承提供类型积累和方法参考,为相关研究与实践提供类型积淀和模式依据。

党的自我革命的基因生成与制度建构:基于新民主主义革命时期的阐释

新民主主义革命时期党的自我革命遵循了“革命”的基本原理和一般规律,是价值管理、组织变革、行动再造三个因素相互作用、良性互动的结果,也是实践和制度相互转化的结果。根据这一规律,可以从新的视角出发,建立党的自我革命的阐释性分析框架,并运用这一框架对新民主主义革命时期党的自我革命进行梳理和反思。新民主主义革命时期党在自我革命中形成的原创性、初始性制度安排和实践经验,对深入推进党的自我革命、建设长期执政的马克思主义政党具有奠基意义和示范价值。

藏西北绒山羊子宫内膜容受性相关基因和可变剪接事件的综合分析

背景:藏西北绒山羊子宫内膜容受性是胚胎植入的关键因素,目前对于藏西北绒山羊子宫内膜容受性相关基因表达及可变剪接的认识还未明确。目的:分析并挖掘藏西北绒山羊子宫内膜容受性相关的基因和可变剪接事件。方法:在妊娠第5天和第15天(分别代表容受前子宫内膜组和容受性子宫内膜组),分别随机选取3只藏西北绒山羊,采集子宫内膜组织,苏木精-伊红染色观察组织形态,免疫组织化学检测子宫内膜容受性标志蛋白白血病抑制因子、血管内皮生长因子的表达水平;提取子宫内膜组织总RNA,质量检测合格后进行转录组测序,寻找差异表达的mRNA、长链非编码RNA、环状RNA和miRNA,进行功能预测,并分析与子宫内膜容受性相关的可变剪接mRNA和长链非编码RNA。结果与结论:(1)与容受前子宫内膜组比较,容受性子宫内膜组子宫内膜组织中白血病抑制因子和血管内皮生长因子蛋白的表达水平明显升高;(2)测序结果显示,差异表达基因多为mRNA和长链非编码RNA,包括250个上调的mRNA、193个上调的长链非编码RNA、135个下调的mRNA和123个下调的长链非编码RNA,显著富集于Wnt、Hedgehog和Hippo信号通路;(3)可变剪接事件分析显示有8个差异表达的可变剪接转录本,均为mRNA分子,其中2个下调、6个上调,与血管内皮生长因子受体信号、细胞运动和胚胎发育有关。

西安市三学街历史文化街区改造的文化基因识别与功能转型路径

在保护历史文化遗产的同时,实现其历史文化街区的转型和活力提升,并在此基础上提出适应性保护改造和功能转型的路径和策略,可为实现历史文化街区的活态保护和可持续发展提供理论指导和实践参考。基于文化基因视角,分析西安市三学街历史文化街区的历史沿革、现状和问题诊断,识别其核心文化基因要素,提出适应性保护改造和功能转型的路径和策略,以期为西安市三学街历史文化街区的保护与更新提供了一定参考和借鉴。

杉木ClOFP1基因的克隆、表达及单核苷酸多态性分析

OFP基因家族在植物的生长发育中发挥重要调控作用。为探究ClOFP1在木质部形成过程中的作用,本研究通过克隆杉木ClOFP1基因,分析其表达模式,并开展该基因在杉木群体的单核苷酸多态性(SNP)及连锁不平衡(LD)分析。结果表明,ClOFP1基因的cDNA序列长1 648 bp,开放阅读框(ORF)长1 320 bp,在氨基酸序列的376~428位有卵形蛋白家族特有的OVATE结构域。系统进化树分析结果显示,ClOFP1蛋白与水稻、拟南芥中调控细胞伸长和次生壁形成的OsOFP19、AtOFP1、AtOFP4聚为一类。ClOFP1在幼嫩叶片和茎段中优势表达,随着叶片成熟和茎段木质化程度加深其表达量递减,幼叶中的表达量是老叶中的14倍。同时,在杉木木材中,ClOFP1主要在靠近树皮的边材区域表达,而在心边过渡区表达较弱。推测ClOFP1基因作为负调控因子,参与次生木质部的形成。共检测到ClOFP1基因内存在16个常见SNP位点,平均发生频率为1/103 bp。其中编码区域有11个SNP位点,分为7个同义突变和4个错义突变。7个地理种源的SNP多样性指数差异不显著,非同义突变多样性π_(ns)小于同义突变π_(s)。连锁不平衡分析结果发现,ClOFP1基因间的LD在875 bp左右长度内迅速消失,且SNPs具有3个较强的连锁不平衡区块。综上,ClOFP1的表达与杉木茎段木质化程度负相关,ClOFP1在不同无性系中SNP变异较为丰富,位点间的LD在较短序列长度内迅速消失,表明基于该基因的LD作图是可行的。本研究结果为深入解析ClOFP1功能和开展LD作图提供了重要依据。

凡纳对虾parkin共调基因和parkin在抗白斑综合征病毒中的表达分析和SNP开发

本实验室前期研究中基于全基因组关联分析(GWAS)方法筛选到抗白斑综合征病毒(WSSV)候选基因:parkin共调基因(PACRG)。PACRG与帕金森病相关基因parkin共用一个双向启动子,二者共同参与细胞自噬过程,从而在细胞保护方面发挥作用。本研究对凡纳对虾(Penaeus vannamei)PACRG和parkin在抗WSSV中的功能进行探讨,对其mRNA和氨基酸序列进行特征分析,利用real-timePCR技术检测对虾感染WSSV后不同时间、不同组织中PACRG和parkin的表达水平。通过荧光原位杂交技术(FISH)进行空间定位。利用PCR和Sanger测序技术获得单核苷酸多态性位点(SNP)并进行抗WSSV的关联分析。结果显示,PACRG开放阅读框(ORF)全长600bp,编码199个氨基酸,预测包含一个ParcG结构域。parkinORF序列全长1653bp,编码550个氨基酸,预测包含UBQ、IBR结构域和一个信号肽结构。与多物种进行同源序列比对发现,凡纳对虾PACRG氨基酸序列与日本对虾(Penaeus japonicus)的同源性高达89.70%;凡纳对虾parkin氨基酸序列与中国对虾(Penaeus chinensis)和斑节对虾(Penaeus monodon)的同源性高达93.45%。PACRG和parkin蛋白的保守性较高。感染WSSV后,PACRG和parkin在对虾肝胰腺、鳃、肌肉和眼柄中的表达水平发生显著变化,其中,眼柄中PACRG和parkin表现出极相似的组织表达模式。在肌肉中,PACRGmRNA和WSSV在空间位置上呈现高度重叠状态。结合上述结果,推测PACRG和parkin在凡纳对虾与WSSV的互作中发挥功能。在PACRG中筛选到2个SNP位点,在parkin中筛选到15个SNP位点,其中位于parkin非翻译区(UTR)的5个SNP位点与抗WSSV性状显著相关。本文为研究凡纳对虾抗WSSV的分子机制和抗病分子育种提供了理论依据和参考数据。

草鱼不同月龄性腺组织学观察及性别特征基因cyp19a1a和amh的表达分析

为探讨草鱼(Ctenopharyngodon idella)性腺发生、性别分化及发育规律,本研究对1、2、3、4、5、6、12、24、36和48月龄草鱼性腺组织结构以及性别特征基因cyp19a1a和amh的表达差异进行了分析。组织切片结果显示,2月龄时,首次在生殖嵴中观察到原始生殖细胞,标志原始性腺形成。3月龄时,雌性草鱼性腺中观察到卵巢腔和卵巢小叶。4月龄时,观察到卵原细胞,表明其在3月龄时出现解剖学分化,4月龄时出现细胞学分化。4月龄雄性草鱼在性腺中观察到输精导管,5月龄时观察到精原细胞,表明其在4月龄出现解剖学分化,5月龄出现细胞学分化。12、24、36和48月龄草鱼卵巢分别处于发育的第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ期,精巢则分别为发育的第Ⅱ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ期。荧光定量结果显示,雌性特征基因cyp19a1a在卵巢中的表达量总体呈先上升后下降再上升的趋势,2月龄时显著上调(P<0.05),3、6和48月龄时处于峰值。雄性特征基因amh在精巢中表达量总体呈先上升后下降的趋势。2月龄时显著上调(P<0.05),5月龄时达到峰值。综上,草鱼性腺发育启动时间约为2月龄,雌雄性腺分化时间分别约为3月龄和4月龄,至4龄时雌雄性腺发育成熟。本研究结果丰富了草鱼的繁殖生理学资料,也为其性别调控技术研究奠定了基础。

葡萄牙栖盐田菌LLJ914的全基因组测序和比较基因组分析

栖盐田菌属细菌因具有较强渗透压耐受能力而备受关注。然而,目前对其适应高盐或其他海洋极端环境的机制尚未探明。为揭示分离自冲绳海槽热液区的葡萄牙栖盐田菌(Salinicola lusitanus)LLJ914与其同属菌株之间的遗传特征及代谢潜力的差异,探究其在极端海洋生境下的适应机制。通过全基因组测序获得葡萄牙栖盐田菌LLJ914全基因组序列,选取同属其他菌株的基因组进行比较基因组学分析,探究栖盐田菌属各菌株及不同环境来源的葡萄牙栖盐田菌代谢潜力的差异。菌株LLJ914基因组大小为4781556 bp,GC含量为64.0%,共编码4229个蛋白,69个tRNA,12个rRNA。通过构建系统发育树,并进行平均核苷酸和平均氨基酸一致性分析,发现该菌株与马齿苋(Halimione portulacoides)内共生的葡萄牙栖盐田菌CR50^(T)亲缘关系最近。通过功能基因注释分析,发现葡萄牙栖盐田菌具有抵抗各种重金属的相关基因和利用甲基膦酸产生甲烷的phn基因簇;相比于植物内共生菌CR50^(T),菌株LLJ914基因组中包含更多与氨基酸和碳水化合物的运输代谢、能量生产和转换以及转录相关的功能基因。此外,菌株LLJ914基因组中还包含特有的与重金属抵抗、免疫防御及有氧呼吸相关的基因,这可能与其适应复杂极端的深海热液环境有关。本研究揭示了葡萄牙栖盐田菌LLJ914适应深海热液环境的遗传特征及代谢潜力,为更好地认识热液微生物的生态功能提供了参考。

刺参TRAF7基因克隆及其响应高温胁迫下的表达特征分析

肿瘤坏死因子受体相关因子7(tumor necrosis factor receptor associated factor 7,TRAF7)作为一种细胞内蛋白,参与信号转导,并介导宿主应激防御调控过程。为研究TRAF7在刺参(Apostichopus japonicus)高温胁迫中的作用,本研究利用cDNA末端快速扩增技术(RACE)和实时荧光定量PCR技术(RT-qPCR),克隆了刺参TRAF7(AjTRAF7)全长cDNA序列,分析了其结构特征和在基因组中的分布,并检测了该基因在刺参不同组织和高温胁迫过程中体壁组织中的表达变化情况。结果显示,AjTRAF7全长2576 bp,开放阅读框(ORF)长1770 bp,5´UTR长345 bp,3´UTR长461 bp,编码589个氨基酸,预测蛋白分子量为65.6 kDa,理论等电点(pI)为7.52。蛋白序列包含1个RING finger结构域、1个Coiled coil结构域和6个WD40结构域,N端包含1个螺旋区域。该基因预测蛋白包含41个丝氨酸磷酸化位点、20个苏氨酸磷酸化位点和3个酪氨酸磷酸化位点,蛋白N端具有3个天冬酰胺糖基化位点。刺参基因组中比对到2个AjTRAF7基因拷贝,第一个拷贝包含18个外显子和15个内含子,第二个拷贝包含17个外显子和14个内含子。系统进化学分析表明,刺参TRAF7氨基酸序列与蝠海星(Patiria miniata)和紫色球海胆(Strongylocentrotus purpuratus)相似性较高,分别为40.58%和38.37%,刺参与蝠海星和紫色球海胆聚在一支。RT-qPCR结果显示,AjTRAF7在健康刺参各组织中均有表达,其在雌性性腺中表达量最高,体腔细胞中表达量次之,在呼吸树、体壁、肠道、雄性性腺和纵肌中表达量依次降低,各组织间表达量差异显著(P<0.05)。在响应高温胁迫的过程中,与对照组相比,体壁组织中AjTRAF7基因表达量在第2天和第4天显著上升(P<0.05),第6天基因表达开始下降。综上,AjTRAF7基因可能参与刺参应对高温胁迫的表达调控过程,相关结果将为解析刺参应对高温胁迫的分子机制提供科学依据。

CYP17A1基因突变致先天性肾上腺皮质增生症一例报道并文献复习

17α-羟化酶缺乏症(17-OHD)是先天性肾上腺皮质增生症(CAH)中的一种罕见类型,约占CAH的1%,其患病率为1∶50000。本文报道了1例疑似17-OHD患者,通过外显子测序鉴定了1个类固醇生成酶基因CYP17A1的基因突变,结合临床表现、体格检查、肾上腺和性腺功能检查等,最终将其明确诊断为CAH并给予规范治疗。故结合该病例,本文回顾总结了17-OHD的鉴别和诊断,以期提高临床对该病的认识,促进临床对17-OHD的规范诊治,为17-OHD的诊断和治疗提供更多的参考资料。

电针对运动大鼠腓肠肌组织代谢酶及自噬基因表达的影响

背景:急性运动易引起机体内骨骼肌组织损伤和体内脂代谢紊乱,但急性运动联合电针调控机体内代谢和自噬通路的机制尚不明确。目的:观察电针“足三里”和“环跳”穴对急性运动大鼠骨骼肌代谢酶及自噬水平的变化。方法:将50只雄性SD大鼠随机分为安静对照组(10只)、模型组(20只)、逆电针组(20只),后两组设2个时相点,即运动后即刻和运动后3 h组,每个时相点10只大鼠。后两组进行适应性跑台运动训练后,进行急性运动训练,逆电针组大鼠于每天跑台训练前先介入电针治疗(参数为电针大鼠两侧“足三里”和“环跳”穴,连续波、频率2 Hz、强度2 mA、留针30 min、1次/d、连续7 d),电针后休息10 min再进行急性运动。分别于运动后即刻和运动后3 h麻醉取大鼠双侧腓肠肌组织,苏木精-伊红染色观察大鼠骨骼肌组织病理学变化;ELISA法检测大鼠骨骼肌组织肝脂酶、脂肪酸合成酶、激素敏感脂肪酶、肉碱棕榈酰转移酶1活性;免疫组织化学和Western Blot法检测自噬基因表达变化。结果与结论:①苏木精-伊红染色后模型组大鼠运动后即刻和运动后3 h腓肠肌纤维排列出现紊乱、肿胀、破裂;逆电针组大鼠运动后即刻和运动后3 h腓肠肌纤维排列紧密,肿胀和破裂的细胞大为减少,与安静对照组比较无明显性差异;②模型组和逆电针组运动后3 h的肝脂酶和脂肪酸合成酶活性均低于安静对照组(P<0.05或P<0.01);模型组和逆电针组大鼠运动后3 h的脂蛋白酯酶、激素敏感脂肪酶和肉碱棕榈酰转移酶1活性高于安静对照组(P<0.05或P<0.01),激素敏感脂肪酶和肉碱棕榈酰转移酶1活性在逆电针组运动后即刻高于模型组同期(P<0.05);与模型组运动后3 h相比,逆电针组运动后3 h脂蛋白酯酶活性升高(P<0.05),激素敏感脂肪酶活性降低(P<0.01);③免疫组织化学结果显示,P62、自噬相关基因5和自噬相关基因7表达在模型组大鼠运动后即刻和运动后3 h及逆电针组运动后即刻均高于安静对照组(P<0.05或P<0.01),其中运动后即刻和运动后3 h逆电针组大鼠P62及自噬相关基因7表达均低于模型组(P<0.05);④Western Blot结果显示,运动后即刻逆电针组大鼠P62和自噬相关基因7蛋白表达均低于模型组(P<0.05);Parkin蛋白表达在模型组大鼠运动后即刻和运动后3 h均高于安静对照组(P<0.05),逆电针组大鼠运动后即刻和运动后3 h均低于模型组(P<0.05);⑤提示急性运动引起大鼠腓肠肌纤维排列出现紊乱、肿胀、破裂,电针两侧“足三里”和“环跳”穴可改善大鼠骨骼肌脂代谢水平及调控自噬细胞,防止急性运动引起大鼠机体内脂代谢紊乱和腓肠肌组织的损伤,其机制可能与调控自噬相关因子P62、自噬相关基因5、自噬相关基因7、Parkin蛋白表达来促进大鼠骨骼肌细胞自噬的发生或调节细胞自噬通路密切相关。

低氧胁迫对虹鳟心脏生化指标和低氧相关基因表达的影响

虹鳟(Oncorhynchus mykiss)是一种低氧敏感性鱼类,低氧胁迫下其生长、行为、代谢和免疫等均会受到影响。为了解低氧胁迫对虹鳟心脏生化指标和低氧相关基因表达的影响,本研究用酶活性测定和实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法,分析中度低氧[(4.5±0.1)mg/L]和重度低氧[(3.0±0.1)mg/L]胁迫4、8、12、24 h、中度低氧1个月(TMM)、重度低氧1个月(TMS)及复氧[(8.5±0.1)mg/L]12 h和24 h后虹鳟心脏中生化指标变化以及低氧相关基因的表达情况。结果显示,在中度低氧胁迫下,虹鳟心脏中丙酮酸激酶(PK)、总胆固醇(TC)、乳酸(LD)和谷丙转氨酶(GPT)水平在8 h时升高,24 h时降低,复氧后仍显著高于对照水平(P<0.05)。在重度低氧胁迫下,琥珀酸脱氢酶(SDH)活性随低氧胁迫时间延长逐渐升高,在8 h时达到峰值(P<0.05),24 h和复氧后均与对照无显著性差异(P>0.05)。三磷酸腺苷酶(ATPase)、脂肪酶(LPS)、TC、谷草转氨酶(GOT)和GPT水平在12 h时降低,复氧后均恢复至正常水平(P>0.05)。与对照组相比,TMM组和TMS组中PK、TC、乳酸脱氢酶(LDH)和GPT水平均显著升高(P<0.05)。在中度低氧胁迫下,sdh、fih1和hif-1α基因表达量在8 h显著升高(P<0.05),复氧后均恢复至正常水平。在重度低氧胁迫下,ldh、pk、sdh、hif-1α、egln-1和vhl基因表达量在24 h时显著升高(P<0.05)。与对照组相比,TMM和TMS组中ldh、pk、sdh、fih1、egln-1和vhl基因表达量在中度低氧胁迫下降低但无显著性差异(P>0.05),重度低氧胁迫下pk、sdh和vhl基因表达量显著升高(P<0.05)。本研究结果表明,低氧胁迫使虹鳟心脏发生代谢紊乱,影响体内正常的代谢水平,并对虹鳟心脏造成一定损伤。本研究可为进一步阐明虹鳟低氧胁迫的调控机制提供基础资料。

加权共表达网络分析与机器学习识别类风湿关节炎滑膜中的关键基因

背景:类风湿关节炎是一种全身的免疫相关性疾病,主要病理特点是关节滑膜炎性增生及关节软骨的破坏,其发病机制目前尚不明确,迫切需要发现新的具有高度敏感性和特异性的诊断标志物。目的:联合使用生物信息学技术及计算机学习算法,识别并筛选类风湿关节炎患者滑膜中的关键基因,构建类风湿关节炎预测模型并进行验证。方法:从基因表达综合数据库中下载3个包含类风湿关节炎患者滑膜的数据集(GSE77298、GSE55235、GSE55457),GSE77298和GSE55235作为训练集,GSE55457作为测试集,共纳入66个样本,其中类风湿关节炎患者滑膜样本39个,正常滑膜样本27个。应用R语言筛选训练集中的差异基因,然后使用加权共表达网络将训练集中的基因模块化,选出关键模块中的特征基因,将差异表达基因和特征基因取交集,交集基因进入下一步机器学习。采用3种机器学习方法:最小绝对值收敛和选择算子算法、支持向量机-递归特征消除和随机森林算法对交集基因进一步分析获得枢纽基因,将枢纽基因再次相交即得到类风湿关节炎滑膜中的关键基因。以关键基因为变量构建预测类风湿关节炎的列线图模型,推测患者发生类风湿关节炎的危险程度,使用受试者工作特征曲线确定类风湿关节炎预测模型及其关键基因的诊断价值。结果与结论:①通过差异分析,训练集中共筛选出差异基因730个,加权共表达网络分析得到特征基因185个,两者交集基因159个;②最小绝对值收敛和选择算子发现枢纽基因4个,支持向量机-递归特征消除发现枢纽基因11个,随机森林发现枢纽基因5个,取交集后获得关键基因2个(TNS3、SDC1);③基于2个关键基因,在训练集及测试集种构建列线图,其校准预测曲线与标准曲线贴合较好,且预测类风湿关节炎发生的临床效能良好;④上述结果证实,基于生物信息及机器学习算法获得的TNS3和SDC1有可能成为类风湿关节炎诊断和治疗的关键靶点。