RBPJ-miR155-NF-κB-HIF-1α通路对大鼠脑缺血再灌注损伤的作用及分子机制

目的探讨重组信号序列结合蛋白J(RBPJ)-微小核糖核酸155(miR155)-核转录因子-κB(NF-κB)-缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)通路在大鼠脑缺血再灌注损伤中的调控作用及分子机制。方法60只成年大鼠随机均分为假手术(sham)组(仅分离并暴露颈部血管,不插线栓)和实验组(采用线栓法建立脑缺血-再灌注损伤模型),采用Longa评分评估术后神经功能损伤;0.3 mL/100 g水合氯醛腹腔麻醉大鼠后断头取脑,分别采用实时荧光定量聚合酶链式反应和免疫印迹法检测2组大鼠脑组织中RBPJ、miR155、HIF-1α及NF-κB mRNA和蛋白的表达,采用双荧光素酶报告基因和染色质免疫共沉淀测序miR155与HIF-1α、RBPJ及NF-κB的相互作用位点;采用基因沉默技术干扰RBPJ-miR155-NF-κB-HIF-1α通路后,用酶联免疫吸附实验检测2组大鼠脑组织样本中TNF-α、白细胞介素1β(IL-1β)及IL-6相关炎性因子的表达;取新生24 h内SD乳鼠10只,采用75%乙醇浸泡消毒后取脑海马组织消化培养神经元细胞,采用慢病毒转染基因沉默技术在细胞层面验证RBPJ-miR155-NF-κB-HIF-1α通路的相关性。结果与sham组比较,实验组大鼠出现明显的神经功能损伤(P<0.05),脑梗死面积大于sham组(P<0.05);sham组大鼠脑组织中miR155、HIF-1α、RBPJ及NF-κB的表达水平均低于实验组(P<0.05);沉默RBPJ-miR155-NF-κB-HIF-1α通路效应分子中的1种,该通路中其他分子表达均降低(P<0.05);miR155与HIF-1α之间的结合位点为E-box CANNTG,miR155与NF-κB之间的结合位点为AC-CAAAG,双荧光素酶报告提示miR155与NF-κB3′UTR进行结合;抑制RBPJ-miR155-NF-κB-HIF-1α通路后,TNF-α、IL-1β及IL-6表达下降(P<0.05)。结论RBPJ-miR155-NF-κB-HIF-1α通路在大鼠脑缺血再灌注损伤中起着重要的负性调控作用,其机制可能与该通路相关因子miR155、HIF-1α、RBPJ及NF-κB的相互影响和炎症因子的表达有关。

丹参素对糖尿病肾病大鼠Notch1/免疫球蛋白κJ区重组信号结合蛋白/Msh同源异型基因2信号通路及钙磷代谢的影响

目的探讨丹参素通过调控Notch1/免疫球蛋白κJ区重组信号结合蛋白(RBP-Jκ)/Msh同源异型基因2(Msx2)信号通路对糖尿病肾病大鼠钙磷代谢的影响。方法2019年10月至2020年4月,北京维通利华实验动物科技有限公司购入SD大鼠,采用高糖高脂饲养4周、腹腔注射链脲佐菌素(STZ,40 mg/kg)建立糖尿病肾病大鼠模型。建模后按随机数字表法分为模型组、丹参素(低、中、高)剂量组(2.5 mL·kg^(-1)·d^(-1)、5.0 mL·kg^(-1)·d^(-1)、10.0 mL·kg^(-1)·d^(-1))、糖适平组(阳性对照,9.45 mL·kg^(-1)·d^(-1)),每组10只;对照组10只大鼠基础饲料饲养。给予相应的药物连续灌胃4周,1次/天。实验结束,观察大鼠一般情况;血糖仪检测空腹血糖(FBG)水平;24 h尿微量白蛋白(24 h尿mALB)试剂盒检测24 h尿mALB水平;全自动生化分析仪检测血清中钙、磷水平;苏木精-伊红(HE)染色检测大鼠肾脏组织形态;Von Kossa染色检测大鼠肾主动脉钙盐沉积情况;蛋白免疫印迹检测大鼠肾脏组织中Notch1、RBP-Jκ、Msx2、Jagged1、Notch1基因的胞内域(N1-ICD)蛋白水平。结果给药前,与对照组相比,造模组大鼠的FBG、24 h尿mALB水平升高(P<0.05)。给药后,模型组大鼠精神萎靡、活动减少,反应迟钝、眼神无力,多饮多食、排尿量增加、垫料易潮湿;出现肾小球肥大、基膜增厚现象,组织纤维化、炎症浸润明显;肾主动脉血管内膜、中膜弹性纤维间出现大量黑色颗粒,血管钙化严重。丹参素(低、中、高)给药组随着剂量的增加,大鼠活动逐渐恢复正常,反应迟钝减少,但仍有多饮多食、排尿量增加、垫料易潮湿现象;肾小球肥大、基膜增厚缓解,组织纤维化消失、炎症缓解;肾主动脉血管内膜、中膜弹性纤维间黑色颗粒减少,血管钙化稍缓解。与对照组相比,模型组FBG、24 h尿mALB水平,血清中钙[(2.89±0.14)mmol/L比(2.24±0.09)mmol/L]、磷[(3.48±0.28)mmol/L比(2.49±0.21)mmol/L]、钙×磷[(126.29±13.16)mg2/dL2比(71.06±13.48)mg2/dL2],肾脏组织中Notch1[(1.06±0.15)比(0.31±0.06)]、RBP-Jκ[(1.15±0.03)比(0.37±0.04)]、Msx2[(0.69±0.05)比(0.23±0.04)]、Jagged1、N1-ICD蛋白水平升高(P<0.05);与模型组相比,丹参素低剂量组24 h尿mALB水平,血清中钙、磷、钙×磷,肾脏组织中Notch1,RBP-Jκ、N1-ICD蛋白水平降低,丹参素(中、高)剂量组、糖适平组FBG、24 h尿mALB水平,血清中钙、磷、钙×磷,肾脏组织中Notch1、RBP-Jκ、Msx2、Jagged1、N1-ICD蛋白水平降低(P<0.05)。结论丹参素可通过调控Notch1/RBP-Jκ/Msx2信号通路发挥对糖尿病肾病大鼠钙磷沉积现象的改善。

免疫球蛋白κJ区重组信号结合蛋白对CD133阳性室管膜细胞增殖与分化的影响

目的 探讨免疫球蛋白κJ区的重组信号结合蛋白(RBP-Jκ)对CD133阳性室管膜细胞增殖与分化的影响及可能的机制。方法 分离孕12 d的美国癌症研究所(ICR)胚胎小鼠(3只)侧脑室室管膜细胞进行原代培养,并使用RBP-Jκ-siRNA干扰RBP-Jκ,以及选用2~3月龄体重为20~25 g的CD133-CreER^(TM)::ROSA26-LacZ::RBP-Jκ^(flox/flox)小鼠(3只),通过腹腔注射他莫昔芬(TAM)敲除RBP-Jκ,通过免疫荧光双标染色检测CD133阳性室管膜细胞的增殖和分化变化的情况,最后通过Real-time PCR、Western blotting检测RBP-Jκ及其上下游相关分子表达情况。结果 干扰或敲除RBP-Jκ后,无论是细胞还是动物水平CD133或β-半乳糖苷酶(β-GAL)/双肾上腺皮质激素(DCX)/β-微管蛋白Ⅲ(β-tubulinⅢ)、CD133或β-GAL/微管相关蛋白2(MAP-2)或神经元核抗原(NeuN)、CD133或β-GAL/增殖细胞核抗原(PCNA)双阳性细胞数目均明显增加。同时Real-time PCR和Western blotting结果表明,在干扰或敲除RBP-Jκ后RBP-Jκ-和Splity多毛增强子1(Hes1)mRNA及蛋白表达量均显著下降,而Notch1 mRNA及蛋白的表达量反而显著增加。结论 干扰或敲除RBP-Jκ,通过Notch1表达上调、Hes1表达下调,最终引起CD133阳性室管膜细胞的增殖与分化增加。

DPPA2/DPPA4在牛着床前胚胎发育过程中的作用及机制

多能发育相关因子2和4(developmental pluripotency-associated 2 and 4,DPPA2/DPPA4)是激活类2细胞期胚胎干细胞(2-cell-like embryonic stem cells,2CL ESCs)基因组的重要调控因子,同时调控胚胎干细胞的增殖。DPPA2/DPPA4在牛早期胚胎发育过程中的功能和机制尚不清楚。本研究利用RNA干扰技术结合胚胎显微注射技术敲低牛胚胎中的DPPA2/DPPA4后发现,与阴性对照组相比,敲低组中牛胚胎的8—16细胞阶段卵裂率和囊胚阶段囊胚率无显著差异,但是囊胚总细胞数、滋养层细胞数和内细胞团细胞数均显著减少(P<0.001、P<0.05、P<0.01)。进一步通过RNA测序(RNA-sequencing,RNA-Seq)分析发现,与阴性对照组相比,敲低组的晚期桑葚胚中,NOTCH信号通路的核心转录因子RBPJ(recombination signal binding protein gene for immunoglobulin kappa J region)的表达量显著下调(P<0.05),而本课题组前期实验证明,RBPJ敲低会导致牛早期胚胎的囊胚质量严重受损。本研究结果揭示了DPPA2/DPPA4在牛着床前胚胎发育中可能通过调节RBPJ的表达来影响细胞增殖。

氟对大鼠骨组织RBPJ及相关基因表达影响

目的观察氟染毒大鼠骨组织中核转录抑制因子(RBPJ)、Jag 1和Hes 5蛋白表达变化,探讨Notch通路与氟骨症关系。方法成年SD大鼠24只,随机分为3组:对照组(饮水含氟<1 mg/L),低、高氟组(饮水含氟50、100 mg/L),每组8只;饲养6个月后,收集尿液和骨组织,测定尿氟和骨氟,观察骨组织学变化并测定骨组织系列形态学指标,免疫组化法检测成骨细胞中RBPJ、Jag 1和Hes 5蛋白表达,免疫印迹法和实时荧光定量法分别检测骨组织RBPJ、Jag 1和Hes 5蛋白与mRNA表达量。结果与对照组比较,低、高氟组大鼠尿氟和骨氟[分别为(11.80±1.08)、(18.08±1.13)mg/L和(5 974.76±2 036.13)、(7 996.51±2 669.93)μg/g)]均升高(均P<0.05);染氟组大鼠骨组织呈骨质硬化病理改变;与对照组比较,低、高氟组大鼠骨组织RBPJ蛋白表达[分别为(4.985±0.913)、(4.279±1.507)]均升高,高氟组Jag 1、Hes 5蛋白表达[分别为(0.112±0.024)、(0.128±0.039)]均降低(均P<0.05);与对照组比较,高氟组大鼠骨组织Jag 1、RBPJ mRNA表达量[分别为(0.005 7±0.005 4)、(0.005 5±0.004 4)]降低(均P<0.05)。结论过量氟抑制Notch通路信号,使该通路下游靶基因表达受到抑制,从而促进成骨作用,参与氟骨症发病过程。

RBP-J调控病理性Th17细胞在肝纤维化进展中的作用

目的探讨重组信号结合蛋白Jκ(RBP-J)对病理性Th17(pTh17)细胞的调控以及RBP-J/pTh17轴在肝纤维化进展中的作用。方法收集5例正常人(供者)和5例肝纤维化病人(受者)的肝组织及外周血样本。应用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)、免疫组织化学和Western blot方法,检测肝组织RBP-J和白细胞介素23受体(IL-23R)的表达,应用流式细胞术方法检测外周血中pTh17细胞的频率。结果与健康对照组相比,肝纤维化病人肝组织中RBP-J和IL-23R蛋白表达量以及IL-23R基因表达水平显著增加(t=5.70~83.34,P<0.05)。与健康对照组相比,肝纤维化病人外周血中pTh17细胞频率也明显增加(t=18.88,P<0.01)。结论肝损伤时,RBP-J可能通过驱动IL-23R表达促进pTh17细胞分化,从而促进肝纤维化的进程,提示RBP-J/pTh17轴可能是治疗肝纤维化的一个潜在靶点。