LncRNA 606938抑制结直肠癌细胞增殖

近年来,关于长非编码RNA(long non-coding RNAs,lncRNAs)在疾病中的应用研究被广泛关注。LncRNAs被证实在肿瘤治疗中发挥至关重要的作用,通常作为肿瘤因子或抑癌基因参与调控肿瘤的发生发展。课题组前期通过转录组学发现了在结直肠癌中可以作为靶点的新lncRNA 606938,然而关于其在结直肠癌中的功能及作用机制尚不清楚。本研究通过反转录-实时荧光定量PCR(RT-qPCR)实验发现,相比正常结肠上皮细胞,lncRNA 606938在结直肠癌细胞株中低表达。过表达DLD-1与SW620细胞株中lncRNA 606938的表达,结直肠癌细胞的克隆形成能力显著下降(分别下降了97%和54.5%)。流式细胞术的结果显示,lncRNA 606938过表达使细胞周期阻滞在G_(1)期(分别延长了50.5%和63.9%),且促进结直肠癌细胞的凋亡(分别增加了1.9%和3.3%)。Western印迹结果显示,lncRNA 606938过表达之后,结直肠癌细胞中相关癌基因(β-联蛋白、c-Myc、cyclin D1、cyclin D2、cyclin D3、CDK 4、CDK 6)的表达下调,抑癌基因(TRIM33、caspase 2、actived caspase 3)的表达上调。而在沉默lncRNA 606938之后得到相反的结果。在机制方面,通过核糖核酸交互沉降实验(RNA pulldown)、RNA免疫共沉淀(RIP)和功能挽救实验(Rescue)证实,lncRNA 606938可以靶向结合并促进TRIM33的表达,进而促进β-联蛋白的降解,并抑制β-联蛋白及下游的原癌基因c-Myc、cycline D1等的表达,最终抑制结直肠癌的进程。本研究阐明了lncRNA 606938通过靶向TRIM33/β-catenin信号途径抑制结直肠癌细胞增殖与凋亡的分子机制,揭示了lncRNA 606938作为抑癌基因的潜力,为结直肠癌的临床治疗提供了新靶点和新策略。

黑桑椹对高脂血症大鼠的降脂作用研究

目的研究黑桑椹对高脂血症大鼠脂质代谢的影响。方法普通基础饲料加10%猪油、1%胆固醇,0.5%胆酸钠组成高脂饲料。高脂饲料中添加10%的黑桑椹果粉饲喂Wistar大鼠(桑葚组),4w后与单饲高脂饲料的大鼠(高脂组)对比血脂和肝脂水平。结果与高脂组比较,桑葚组大鼠血清和肝脏的胆固醇、甘油三酯含量均显著降低(p<0.01),血清低密度脂蛋白胆固醇和致动脉硬化指数也明显下降(p<0.01),而高密度脂蛋白胆固醇和抗动脉硬化指数显著升高(p<0.01);结论黑桑椹果粉对高脂血症大鼠具有显著的降脂、抗动脉粥样硬化作用。

黑桑椹的营养成分和抗氧化作用的研究

本文分析了山西地产黑桑椹的13种微量无素和VC、VE、β-胡萝卜素、黄酮等多种营养成分,并观察了其对大鼠机体脂质过氧化作用和果蝇寿命的影响。用10%桑椹鲜果或原汁饲喂大鼠8w,可显著降低大鼠血浆和肝脏组织中脂质过氧化产物丙二醛(MAD)含量及肝脏中脂褐素含量(p<0.05～0.01),增加超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性(p<0.05～0.01)。黑桑椹能显著延长果蝇寿命(p<0.05～0.01)。

黑麦芽类黑精体外抗氧化活性的研究

目的:研究黑麦芽中类黑精的抗氧化性,为开发具有保健功能的啤酒及开发新的天然抗氧化剂提供科学依据。方法:从黑麦芽中提取出类黑精(MBM),测定了MBM的还原力、MBM对[DPPH.]自由基的清除率以及对小鼠肝脏脂质过氧化产生MDA的抑制率。结果:MBM的还原力EC50(吸光值达0.5时所需的样品有效质量浓度)为31.691μg/mL;MBM对[DPPH.]自由基的清除能力IC50([DPPH.]自由基清除率为50%时所需的样品有效质量浓度)为148.3236μg/mL;对小鼠肝匀浆脂质过氧化产生MDA的抑制能力IC50(MDA抑制率为50%时所需的样品有效质量浓度)为38.0518μg/mL。结论:黑麦芽类黑精具有较强的抗氧化性,具有开发保健型啤酒,开发天然抗氧化剂的潜力。

玫瑰茄花饮料的研制

以玫瑰茄花萼为主要原料,研究了浸提瑰茄花萼营养液的最适条件,通过正交设计、感官评价和微生物检验等方法,筛选了饮料的最佳配方,探讨了其稳定性,确定了饮料的最佳工艺。

谷氧还蛋白rbGrx可延缓CL4176秀丽隐杆线虫中β淀粉样蛋白诱导的毒性

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种与衰老相关的神经退行性疾病,其中β-淀粉样蛋白(β-amyloid,Aβ)诱导的细胞毒性被认为是其发病的主要原因。本文以Aβ转基因秀丽隐杆线虫CL4176为模型,研究了重组荞麦谷氧还蛋白(recombinant buckwheat glutaredoxin,rbGrx)对Aβ诱导的毒性和氧化应激的影响。结果显示,4μmol/L rbGrx可以延长CL4176线虫平均寿命达20%左右,并增加衰老虫体运动能力约43.6%,延迟产卵高峰期1 d,同时可以有效延缓Aβ毒性诱导的瘫痪表型。进一步研究发现,在正常条件和Aβ诱导毒性时,rbGrx均能降低CL4176线虫体内活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平,并上调SOD活性和GSH含量。另外,rbGrx下调AβmRNA水平44.1%,减少Aβ沉积量,并且明显上调热激因子1 hsf-1(2.01倍)和hsp-16.2(2.65倍)mRNA表达水平。这表明,rbGrx通过降低CL4176线虫体内的ROS水平和上调热激蛋白质的转录表达水平,降低CL4176秀丽隐杆线虫中Aβ诱导的毒性。结果提示,rbGrx可能具有预防AD的潜力。

细胞衰老与癌症治疗

细胞衰老是生物界普遍存在的现象。肿瘤细胞是一类摆脱细胞周期束缚,突破Hayflick界限,能够无限增殖而不衰老的细胞。癌症是一种与细胞衰老密切相关的疾病。从进化的角度来看,衰老对于生物体是有益的,可以导致细胞不可逆的周期阻滞,被认为是一种自主的肿瘤抑制机制。在恶性增殖的癌细胞中,在胞外及胞内多种刺激下,如端粒缩短、DNA损伤、氧化应激以及化疗药物的处理等,都会出现细胞周期阻滞,生长迟缓等细胞衰老现象。诱导肿瘤细胞衰老也被认为是一种治疗癌症的有效手段。衰老细胞可以向胞外分泌数十种因子,维持细胞自身衰老表型,并影响周围细胞的生长,这种特性被称为衰老相关的分泌表型(SASP)。本文详细综述细胞衰老的形态学特征与分子标记物及检测方法,细胞衰老的信号调控通路(p53-p21,p16-pRB和PTEN-p27),以及细胞衰老与恶性肿瘤发生发展的关系等。尤其是应激压力诱导下的细胞衰老在癌症治疗中的潜在作用,并进一步讨论当下流行的促衰老癌症治疗的靶点与药物以及存在的问题,以期为今后的研究提供新思路和新方向。

苦荞α-螺旋发夹抗菌肽的分子改造抑制植物真菌活性

本研究对来源于苦荞的α-螺旋发夹抗菌肽Ft AMP抗真菌机制与结构之间的关系进行了研究。首先人工合成了Ft AMP分子中N-端和C-端的α-螺旋(Ft AMP-N和Ft AMP-C),探究两个α-螺旋究竟是哪个螺旋在起抗菌作用。然后以Ft AMP为模板,α-螺旋区电荷和两亲性特征为变化要素,利用螺旋轮投影和特定氨基酸残基替换的方法,对其进行初步分子改造,并通过对多肽结构和活性比较,探讨Ft AMP结构-功能的关系。研究表明,Ft AMP-N和Ft AMP-C都显示出良好的抗菌活性。根据螺旋轮投影方法分析螺旋的两亲性特征,并以Ft AMP氨基酸序列为模板,分别表达4个Ft AMP突变体(Ft AMP-E12A、Ft AMP-E12A/E9K、Ft AMP-E12A/E9A和Ft AMP-E12A/E9K/T24E)。圆二色光谱分析显示,4个多肽都可正确折叠成α-螺旋结构,在208 nm和222 nm处有典型的双负峰,表明氨基酸的改变及其表达过程中并未改变多肽的二级结构。抗真菌活性分析显示,与Ft AMP相比,4种突变体对植物真菌的抑制作用均有一定增强。特别是Ft AMP-E12A/E9K突变体,其抗真菌作用增强约1倍,同时诱导溶血活性并不显著,选择特异性提高近2倍。该研究也进一步表明,α-螺旋发夹抗菌肽发挥抗真菌效应主要与其螺旋结构有关,而与其抑制剂的活性位点没有关系,为该类抗菌肽结构和功能的关系提供了一定的参考。

周期蛋白Cyc2的过量表达及突变抑制嗜热四膜虫有性生殖发育

周期蛋白在细胞增殖过程中呈现周期性表达变化,不同的周期蛋白通过结合周期蛋白激酶(cyclin-dependent kinase,CDKs)及靶向特定蛋白质参与细胞有丝分裂和减数分裂过程的精确调控。嗜热四膜虫有性生殖期特异表达的B3型周期蛋白Cyc2(cyclin 2,Cyc2)对减数分裂的启始是必需的,但Cyc2蛋白的分子调控机制并不清楚。本研究通过0.1μg/mL和0.3μg/mL镉离子诱导突变细胞株OE-CYC2-B2086和OE-CYC2-CU428中CYC2基因在金属硫蛋白1基因(metallothionein gene 1,MTT1)启动子调控下上调表达。实时荧光定量PCR检测突变株OE-CYC2-B2086和OE-CYC2-CU428中CYC2的转录水平分别上调7.8倍和9.8倍。细胞有性生殖发育进程的荧光显微观察发现CYC2的表达上调并不影响有性生殖前期减数分裂的启始,但是干扰四膜虫有性生殖后期中新大核和新小核的正确形成。同时突变株OE-CYC2-B2086和OE-CYC2-CU428交配后,在镉离子诱导下不能产生有性生殖后代,但是该突变株分别和两种不同野生型细胞或CYC2敲除的突变细胞株交配能够恢复产生3%,15%或32%的有性生殖后代,有性生殖发育异常程度与CYC2的表达水平成正相关。进一步突变Cyc2第312位磷酸化位点丝氨酸为丙氨酸,获得CYC2单位点突变细胞株CYC2-S312A-B和CYC2-S312A-C。丝氨酸单位点突变阻止了四膜虫有性生殖期小核减数第1次分裂起始。结果表明周期蛋白2的表达水平和磷酸化修饰影响了不同阶段细胞核的功能,周期蛋白2对四膜虫有性生殖发育的正常进行是必需的。

Mg^2+介导底物亲和力的改变增加黍子过氧化物酶的磷酸酶活性

黍子过氧化物酶(proso millet peroxidase,PmPOD)具有磷酸酶活性,可以断裂DNA中磷酸二酯键及脱氧核糖核苷酸(dNMPs)中磷酸单酯键。在此反应过程中,Mg^2+显著增强PmPOD的磷酸酶活性,但其具体的机制尚不明确。本文采用紫外-可见分光光谱法和荧光光谱法,研究了以dNMPs为底物时,Mg^2+对PmPOD磷酸酶活性的影响,并对其反应机制进行了初步的探究。紫外-可见分光光度法结果表明:Mg^2+介导了PmPOD与底物的相互作用,但Mg^2+并未直接与PmPOD发生相互作用。荧光光谱进一步表明,在Mg^2+存在的情况下,dNMPs对PmPOD内源荧光淬灭方式发生变化,由动态淬灭转变为静态淬灭。同时还发现,dNMPs与PmPOD的结合常数Ka增加约2~10倍(与不存在Mg^2+条件相比),依次为:KadCMP>KadGMP>KadTMP>KadAMP。高效液相色谱表明,Mg^2+可增强PmPOD水解dNMPs的速率3~13倍,且水解速率VdCMP>VdGMP>VdTMP>VdAMP,与结合常数的变化一致。因此,我们得出结论,PmPOD发挥磷酸酶活性时,Mg^2+首先与dNMPs形成中间产物,这一中间产物更适合与PmPOD形成复合物,增大了底物dNMPs与PmPOD结合常数,进而加速了PmPOD水解dNMPs。本研究为Mg^2+在过氧化物酶催化DNA水解的机制提供了相关依据,为研究金属离子增强蛋白酶活性的机制提供了理论基础。