肠道微生物与骨病的研究进展

人体肠道微生物菌群基因数量超过人体基因数量的100倍,被称为"人体第二基因库",这些基因赋予各种细菌不同的功能,产生极其复杂多样的代谢产物,对于调节人体消化、免疫、内分泌、乃至神经系统等功能具有重要作用。而处于稳态的肠道微生物不但能依附于肠黏膜表面形成保护屏障,阻止致病菌的生长、繁殖和入侵,还能通过黏膜系统促进免疫系统成熟,有助于机体有效抵抗病原微生物的感染。如果肠道菌群平衡被打破,那么宿主患各种疾病的风险就会随之升高。宿主健康与否会导致肠道微生物发生变化,进而通过间接刺激或抑制成骨细胞和激活破骨细胞而打破骨矿化平衡,影响骨健康。除此之外,它们还可以通过维持免疫系统稳态参与调控骨代谢,通过影响生长因子调节、营养物质吸收和宿主代谢通路等参与骨质疏松症、类风湿性关节炎和强直性脊柱炎等相关骨病的发生。目前关于肠道微生物菌群与骨病的研究较少,且多集中于菌群差异性对骨病的影响,而肠道菌群影响骨病的分子机制亟待进一步研究。本文就近年来国内外对肠道微生物与骨病关系的研究进展进行综述。

成骨不全环状RNA生物信息学分析

目的对成骨不全血清中差异表达的miR-21、miR-26a、miR-29a、miR-29b、miR-30e、miR-34c、miR-133a、miR-145、miR-210、miR-489与miR-1297等共11种miRNAs进行circRNAs及其靶基因的预测,同时分析其与circRNAs及靶基因间的相互作用。方法采用starbase软件对11种差异性表达miRNAs相关circRNAs进行预测,将得到的miRNA-circRNA进行频数分布分析并通过cytoscape软件进行网络分析寻找核心分子。采用miRWALK软件对11种差异性表达miRNAs相关靶基因进行预测,将得到的miRWALK-靶基因进行频数分布分析并通过cytoscape,DAVID软件进行网络分析寻找核心分子。结果 Starbase软件对11种不同miRNAs所预测的靶circRNAs的总数量为222个,非重叠circRNAs为141个。其中MIB1_hsa_circ_000886,MIB1_hsa_circ_002013,CPNE1_hsa_circ_000657,CYP4F3_hsa_circ_001395,KIAA1586_hsa_circ_001439与其中4种miRNA相互作用。另有14个circRNAs与3种miRNA相互作用。miRWALK软件对11种不同miRNAs所预测的靶基因中CNOT6、ELF2、NAV3等基因在不同数量级数据库中与相应不同种miRNAs作用密切。通过对11种miRNA相应circRNA以及靶基因生物学预测分析得到YES1基因与miR-133a、miR-145以及FAT1_hsa_circ_000713与LMNB2_hsa_circ_001499之间存在相互作用。PPP2CA与miR-29a、miR-29b、miR-133a以及KIAA1586_hsa_circ_001439之间存在相互作用。NTN4和SRGAP1与miR-26a、miR-145以及RFC1_hsa_circ_001649之间存在相互作用。结论本研究对成骨不全血清中差异表达的11种miRNAs及其相互作用的circRNAs、靶基因与相关信号通路进行了网络分析与预测,为进一步分析之间相互作用奠定了基础。

内质网应激与骨细胞及相关骨病的研究进展

内质网(endoplasmic reticulum,ER)作为细胞内重要的膜性结构,负责分泌蛋白与膜蛋白的折叠加工,脂类的生物合成以及钙平衡的调节。当ER环境发生改变,如缺血、缺氧、突变蛋白的大量堆积时,内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)启动,并引发未折叠蛋白反应、内质网超负荷反应和固醇调节级联反应。在应激状态下,ER对维持细胞内稳态起到至关重要的作用。一方面ERS有助于成骨细胞、破骨细胞和软骨细胞的生长,可以促进骨髓间充质干细胞向成骨细胞的分化,并抑制细胞凋亡的发生。另一方面在高强度长时间应激状态下,ERS无法维持细胞稳态,会通过多种信号通路诱导细胞凋亡的发生,加速细胞更新。根据近几年已有报道的文献研究整理,在骨质疏松、成骨不全、氟骨症等相关骨病的研究中,ERS同样发挥着重要的调节作用。特别是在发病早期,ERS通过对多种骨细胞的调节,缓解病情。当病情严重ERS会触发内质网凋亡信号,导致细胞凋亡和生物体的损伤。本文就近年来国内外对ERS与骨细胞及相关骨病的研究进展进行综述。

干扰素-τ的研究进展

了解干扰素-(τinterferon tau,IFN-τ)研究现状。综述了近五年来干扰素-τ研究进展。干扰素-τ具有Ⅰ型干扰素的共同特性:具有抗病毒、抗细胞增生、免疫调节等功能。但IFN-τ在生物学功能方面有自身特点,它仅在胚胎滋养层细胞中表达,无需病毒诱导;另外,高浓度IFN-τ表现出较其他Ⅰ型干扰素较小的细胞毒性。IFN-τ作为一种新的Ⅰ型干扰素,它具有抗黄体溶解、抗病毒、免疫调节等生物学功能,特别是对反转录病毒抑制的高度特异性以及对自身免疫性疾病的免疫调节活性,且低细胞毒性这一特点,它将成为新型的分子药物。

仙鹿活骨丸对成骨细胞生物学功能的影响

目的探讨仙鹿活骨丸含药血清对大鼠成骨细胞生物学功能的影响。方法采用仙鹿活骨丸含药血清体外培养大鼠成骨细胞,测定成骨细胞增殖、周期、ALP表达、细胞凋亡,以及基因Bax、Bcl-2的mRNA表达。结果与对照组相比,实验组成骨细胞的增殖能力增强,处于S期的成骨细胞数量增多,ALP表达升高,成骨细胞凋亡数量减少,Bax基因表达降低、Bcl-2表达升高。结论仙鹿活骨丸可以促进成骨细胞增殖,促进成骨细胞周期由G0/G1期进入S期,增强ALP的表达,促进成骨细胞分化成熟,抑制成骨细胞凋亡,抑制成骨细胞Bax基因的表达、增强Bcl-2基因的表达。

靶向Wnt1的miRNA与circRNA及其靶基因间相互作用的生物信息学分析

为对靶向Wnt1的7种mi RNAs进行circ RNAs及其靶基因的预测,同时分析其与circ RNAs及靶基因间的相互作用,分别采用Starbase及mi RWALK软件,对文献报道的靶向Wnt1基因的let-7e、mi R-21、mi R-34a、mi R-122、mi R-148a、mi R-148b与mi R-152等7种mi RNAs的circ RNAs和对应的靶基因进行生物信息学预测.利用Cytoscape 3.2.1对这7种mi RNAs和预测所得到的circ RNAs及对应的靶基因进行网络分析.并进一步对预测到的靶基因通过DAVID软件进行通路分析.Starbase软件对这7种不同mi RNAs所预测的靶circ RNAs的数量分别为58、15、41、20、28、28、28个.分别比较mi RWALK中7～9个以上软件共有的mi RNAs及其与靶基因的关系,发现CHD7基因是唯一一个在三种不同预测范围内与mi R-21、mi R-148a、mi R-148b和mi R-152等4种mi RNAs相对应的靶基因.CNOT6、NBEA、ZFYVE26与ZDHHC17是在两种不同预测范围内与至少4个mi RNAs相对应的靶基因.在7种mi RNAs所预测靶基因相关的KEGG信号通路中,7～9个软件以上共有的信号通路为Focal adhesion信号通路、MAPK信号通路、Notch信号通路与TGF-beta信号通路.在MAPK信号通路中DUSP1与MRPS35_hsa_circ_001042均分别是与mi R-21、mi R-148a、mi R-148b及mi R-152等4种mi RNAs相互作用的靶基因与circ RNA.本研究对靶向Wnt1的mi RNAs及其相互作用的circ RNAs、靶基因与信号通路等进行了网络分析与预测,为进一步分析它们之间的相互作用奠定了基础.

转基因枸杞中蛋白酶体糜蛋白酶样活性的研究

利用提取的转基因枸杞和正常枸杞蛋白与蛋白酶体的特异性荧光底物Suc-LLVY-AMC室温孵育,于360nm(激发光)/460nm(发射光)波长下测定荧光值的方法,研究了转基因枸杞和正常枸杞中蛋白酶体糜蛋白酶活性的差异及其特异性抑制剂MG115对枸杞中蛋白酶体活性的影响。结果表明表达H IV壳体蛋白的转基因枸杞蛋白酶体活性是空载体对照转基因枸杞蛋白酶体活性的3.6倍,是正常枸杞的4.2倍。10μM的MG115对表达H IV壳体蛋白的转基因枸杞蛋白酶体活性抑制率为87%,携带空载体对照的转基因枸杞抑制率为74%,而对正常枸杞抑制率仅为8.6%;50μM的MG115抑制作用与10μM的相比没有明显变化。这一结果将为利用蛋白酶体抑制剂提高转基因枸杞悬浮细胞H IV-1CA含量的研究提供理论依据。

成骨不全症体外胶原合成的实验研究

目的:探讨1例成骨不全症患者胶原合成的特征。方法应用3H-脯氨酸掺入法及Elisa法分别检测成骨不全症及发育性髋关节脱位两种来源的皮肤成纤维细胞的胶原合成及分泌情况。结果与结论与发育性髋关节脱位组相比成骨不全症患儿细胞内及细胞外胶原含量显著降低(P<0.05),提示该例成骨不全患者胶原合成的异常。

肌骨超声辅助下长圆针局部针刺治疗膝骨关节炎效果观察

目的观察肌骨超声辅助下长圆针局部针刺结筋病灶点治疗膝骨关节炎的临床疗效。方法选取53例单侧膝骨关节炎患者,均在肌骨超声确定结筋病灶点后,采用长圆针行局部针刺治疗,1次/d,连续3次为1个疗程,共3个疗程。治疗前后行疼痛视觉模拟评分(VAS)及骨关节炎指数可视化量表(WOMAC)评分,并评价临床疗效。结果治疗前后患者VAS分别为(5.88±1.54)、(2.33±1.33)分,WOMAC评分分别为(50.63±12.46)、(18.51±1.28)分,P均<0.05;临床疗效治愈15例、显效29例、有效5例、无效4例,总有效率98%。结论肌骨超声辅助下长圆针局部针刺治疗膝骨关节炎效果较好。

重组HIV-1壳体蛋白在转基因枸杞根系中的分泌表达

P24壳体蛋白(capsid,CA)是HIV-1早期感染的一个重要标志。用含有植物表达载体pCAMBIA1305.2-MA4-CA(包含GRP信号肽和MA4-CA融合基因)的农杆菌菌株侵染枸杞,将转有MA4-CA融合基因的转化株诱导生根,并进行毛状根的培养;Westernblot证实根系及培养液中的MA4-CA融合蛋白以两种形式存在,分别为37kDa和50kDa左右,前者可能为糖基化形式的单体,后者为二聚体;免疫组织化学显示,CA定位在细胞浆、细胞壁和细胞间隙中,充分证实了利用GRP信号肽可以引导重组蛋白分泌表达。建立枸杞中HIV-1壳体蛋白的根分泌表达系统,为研究植物HIV-1CA-病毒样颗粒(VLPs)疫苗奠定基础。

壳聚糖-海藻酸钠微囊对干扰素-tau的控释作用

目的用壳聚糖和海藻酸钠为原料,制备干扰素-tau微囊,希望开发成为一种口服干扰素制剂。方法使用注射器手工滴制的方法,在滴加过程中,速度和距离是影响囊形的主要因素。结果壳聚糖-海藻酸钠微囊法应用于干扰素-tau药物的包封,其制备简单快速,干扰素-tau包封率很高,并且具有肠溶缓释作用。结论壳聚糖-海藻酸钠微囊有望用作干扰素-tau或其它肽类药物的口服制剂。

干扰素-tau的原核表达、纯化和活性测定

干扰素-tau(IFN-tau)是一种新发现的I型干扰素,为了更清楚地研究它的生物学功能,在已克隆IFN-tau cDNA的基础上,PCR扩增出IFN-tau ORF,与原核表达载体pBV220重组后,成功地构建了IFN-tau的原核表达质粒pBV220/IFN-tau。重组质粒转化大肠杆菌BL21,该菌经过诱导,用凝胶过滤色谱层析的方法获得了纯化的目的蛋白,该蛋白经过氨基酸序列分析证实是IFN-tau;用细胞病变抑制法测定IFN-tau经过透析复性后的活性为2.09×106IU/ml,比活性为2.35×106IU/mg。

HIV-1壳体蛋白的结构及其病毒样颗粒疫苗

人类免疫缺陷病毒 (HIV)的壳体蛋白 (CA)在HIV病毒的组装和成熟过程中起着至关重要的作用。近年来 ,壳体蛋白的体外表达及其疫苗的研制成了HIV各项研究的焦点。由于壳体蛋白具有较好的的保守性 ,用其制得的疫苗也会提供比包膜蛋白更为广泛的免疫保护力。另外若将CA在体外表达成一个颗粒状结构 ,会增强其免疫原性 ,可以使疫苗发挥出更大的效力。

HIV-1衣壳蛋白在转基因枸杞中表达的免疫组织化学定位

目的:研究转基因植物中重组蛋白的细胞定位,有助于进一步了解转基因枸杞中HIV-1衣壳(CA)蛋白融合蛋白的分泌表达途径。方法:利用含有MA4-CA融合基因的农杆菌转化枸杞,转化植株获得再生。采用免疫组织化学方法对转基因枸杞表达的CA融合蛋白进行初步定位。结果:免疫组织化学定位表明,在转基因枸杞愈伤组织中,HIV-1CA主要在细胞浆、细胞壁和细胞间隙中表达。结论:免疫组织化学结果初步证明了CA融合蛋白在转基因枸杞中的表达分布。

用壳聚糖/海藻酸钠制备干扰素-τ缓释微囊

目的:用壳聚糖和海藻酸钠为原料,制备干扰素-τ微囊,希望发展一种口服干扰素制剂。方法:使用注射器手工滴制的方法,在滴加过程中,速度和距离是影响囊形的主要因素。结果:壳聚糖/海藻酸钠微囊法应用于干扰素-τ药物的包封,其制备简单快速,干扰素-τ包封率很高,并且具有肠溶缓释作用。结论:壳聚糖/海藻酸钠微囊有望用于制备干扰素-τ或其他肽类药物的口服制剂。

植物表达分泌蛋白的运输及定位

分泌途径主要由内膜系统构成,内质网和高尔基体对于分泌蛋白的运输及定位具有重要作用。分泌蛋白的运输包括顺行途径和逆行途径。蛋白质通过质流和受体介导的途径运输到小泡中。在植物中,分泌蛋白的运输主要通过小泡和相连的小管来完成。分子伴侣和质量控制不仅能优化新合成蛋白的折叠和组装,而且去除了有折叠缺陷的蛋白。分泌蛋白的定位需要特定的信号肽,而高尔基体固有蛋白以依赖跨膜长度的方式,沿着分泌途径的细胞器分布。本文对植物表达分泌蛋白的分泌途径及定位、相关的分子伴侣和质量控制进行了综述。

强直性脊柱炎患者血清中DKK-1的表达及其意义

目的检测不同病期强直性眷柱炎（ankylosingsporidylitis，AS）患者血清中Dickkopf-1（DKK—1）和肿瘤坏死因子（INF—a）的表达水平，初步探讨成骨相关因子表达水平与As的关系。方法采用酶联免疫吸附法（EUsA）检测47例As患者（包含22例早期患者和25例中晚期患者）、20例类风温性关节炎（RA）患者和20例健康对照人群血清DKK—1和TNF—a的表达水平。结果AS和RA患者血清中DKK—1和TNF—a水平明显高于正常对照，AS和RA患者组相比较血清DKK-1和TNF—a水平没有显著差异。中晚期As患者DICK—1水平较早期患者明显降低，INF—a表达也有降低，但无显著差异，Spearman分析显示，AS患者血清DKK-1和TNF—a表达水平正相关。结论随着AS骨化程度的进展，DKK—1表达呈下调趋势，提示DKK-1的表这下调可能参与了AS患者的骨化，DKK—1可能是与As骨化程度相关的血清标志物。

干扰素-τ治疗多发性硬化症的临床应用前景

作为从反刍动物体内发现的一种新型干扰素,干扰素-τ(IFN-τ)具有免疫调节、低细胞毒性等特点。实验性变应性脑脊髓炎(EAE)是多发性硬化症(MS)的动物模型。IFN-τ能够抑制实验性脑脊髓炎的发生、发展。本文简要综述了IFN-τ的结构、生物活性、低细胞毒性,以及它对EAE的治疗作用和机制。

4例软骨发育不全患者FGFR3基因突变检测

目的对4例临床诊断为软骨发育不全(ACH)患者进行成纤维细胞因子受体3(FGFR3)基因突变检测。方法提取4例患者及父母外周血DNA,设计FGFR3基因外显子10的引物序列,应用聚合酶链反应(PCR)扩增,并对扩增产物进行测序,通过Mutation Survey软件分析突变位点。结果 4例ACH患者均存在FGFR3基因第10外显子1138位点G>A碱基转换,导致FGFR3的第380位氨基酸由甘氨酸(Gly)变为精氨酸(Arg)。结论 FGFR3基因10号外显子c.1138G>A的杂合突变是造成ACH的主要致病原因,FGFR3基因突变检测为产前基因诊断提供了实验依据。