早期胚胎发育合子基因组激活调控

动物早期胚胎发育始于分化成熟的雌雄配子经受精后重编程为全能性合子。在胚胎发育的初期,合子基因组的转录水平处于静默状态,母源物质调控占据主导地位。随着胚胎发育的进行,母源物质会经历分阶段的降解,合子基因组开始逐渐激活转录,标志着早期胚胎发育从母源性调控向合子基因组调控的转变,也称为母源-合子转换(maternal-zygotic transition,MZT)。其中一个关键的转折性事件就是合子基因组激活(zygotic genome activation,ZGA),ZGA的正确发生对于早期胚胎发育和细胞命运决定至关重要。然而,目前对于ZGA的调控因子和具体的分子机制仍知之甚少。研究表明,ZGA在不同物种中存在较大差异,可能受到DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA、染色质重塑以及ZGA相关因子等多种调控因素的影响。本文探讨了上述几种调控因素影响合子基因组激活的研究进展,对进一步研究早期胚胎ZGA的相关机制具有借鉴意义。

大肠杆菌中转录-翻译耦合的机制

在大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)等原核生物中,转录和翻译往往是耦合的,这种耦合通常表现在转录和翻译的互相调控上,如转录极性、转录衰减和转录-翻译速率的同步。间接耦合和物理耦合是耦合的两种模式。由警报素(alarmone)(p)ppGpp维持的间接耦合可能需要DksA和TufA蛋白的辅助。物理耦合分为NusG或RfaH因子介导的耦合和非因子条件下产生的“碰撞”耦合。响应于压力的转录或翻译的变化会引发几种耦合模式间的相互转变。耦合对于基因正常表达是必要的,其解除将引发转录终止、R环形成、复制-转录冲突、mRNA切割等不利的事件。结构生物学的相关技术已经清晰地展示了部分耦合的表达体(expressome)的结构细节和特征,这些技术联合多组学分析等方法将提供关于耦合的更深层次的见解。重要的是,对耦合的研究或许会为靶向抗菌药物的开发带来新的思路。

哺乳动物多能干细胞:在创建疾病模型、发病机制、药物发现和个性化治疗中的作用

背景:多能干细胞的自我更新和多向分化的特征有可能彻底改变人们对生物学、医学、发育和疾病的理解。干细胞在胚胎发育的早期发挥着重要作用,研究干细胞可以深入理解生物体发育和组织器官形成的基本原理,探索各种疾病的潜在机制,研究受损组织和器官的修复和再生,以及推动药物发现和个性化治疗。目的:回顾多能干细胞的研究历程,并对多能干细胞的基本类别进行归纳总结,同时阐述常见哺乳动物中各类多能干细胞的建系情况。方法:应用计算机检索PubMed、Web of Science、中国知网和万方数据库,检索词为“多能干细胞,胚胎干细胞,诱导多能干细胞,扩展多能干细胞,家畜多能干细胞,Pluripotent stem cells,Embryonic stem cells,Induced pluripotent stem cells,Expanded potential stem cells,Livestock pluripotent stem cells等”,根据纳入标准和排除标准系统地筛选与哺乳动物多能干细胞相关的文献99篇进行综述分析。结果与结论:(1)小鼠胚胎干细胞经典理论认为,干细胞的多能态分为“初始”(na?ve)态和“始发”(primed)态两种,na?ve态对应于早期胚胎未植入子宫壁前的囊胚内细胞团;primed态对应于植入后的上胚层,二者在表观遗传特征、转录活性、外部信号依赖性和代谢表型等方面存在显著的特征差异;后来研究发现在初始态和始发态之间,还存在一个过渡状态——“形成态”(formative态);事实上,胚胎干细胞的多能性属于连续阶段的发展进程,而不是某种独立的细胞状态。(2)除了从囊胚内细胞团获得多能干细胞之外,还有多种多能干细胞获得方式和建系方法:如利用来源于小鼠胎儿原始生殖细胞所建立的胚胎生殖干细胞;利用Oct3/4,Sox2,c-Myc和Klf4因子诱导成年小鼠和人的成纤维细胞去分化所建立的诱导多能干细胞;体细胞核移植,孤雌激活,以及从新生或成体睾丸组织或卵巢组织中分离并进行类胚胎干细胞培养所建立的胚胎干细胞样细胞系;来源于多种成体组织的极小胚胎样干细胞和来源于前囊胚期的扩展多能干细胞,这些多能干细胞的共同特征为不断自我更新,表达核心多能因子,并具备原始三胚层分化能力。(3)目前,多能干细胞正在被用于疾病建模,以便研究不同疾病的机制并开发新的药物。同时,科学家正在尝试用多能干细胞培养各种组织和器官,为再生医学和移植提供新的可能性。然而,多能干细胞的临床应用面临着安全性挑战,包括细胞畸变和免疫排斥问题。不断改进多能干细胞的产生方法,将使其更安全、高效地适用于临床。(4)借鉴小鼠和人多能干细胞的获得方式和建系方法,研究者们已经在家畜中建立了各类多能干细胞,包括胚胎干细胞、诱导性多能干细胞、生殖细胞谱系的多能干细胞和扩展多能干细胞,这将为动物繁殖育种、基因工程、疾病模型、新药筛选和野生濒危动物保护提供新的途径。

植物细胞壁抗降解屏障研究进展与展望

纤维素是地球上最丰富的可再生资源,经酶促水解反应生成葡萄糖是纤维素转化的理想方式,但转化效率低,探究相关的抑制因素及其特点成为纤维素高值化应用的首要基础科学问题。本研究首先从宏观形态、显微结构、超微结构、分子、基团、元素、化学键和基因水平,多角度、多层次总结制约纤维素酶促水解反应效率的关键抑制因素,阐述抗降解屏障的内涵;其次明确抗降解屏障表现出的在不同生物质的特有异质性、在植物发育不同阶段的高度动态性以及在预处理过程的复杂联动性;最后展望生物质抗降解屏障破解研究的新趋势和新策略:细胞壁界面抗降解屏障的新认识,细胞壁修饰与改造方法,细胞壁精准解构与组分分级利用的新技术和多酶协同酶解体系的建立等。

绵羊超数排卵中血清代谢物变化比较分析

为明确超数排卵过程中机体血清代谢物的变化,以寻找与卵泡及卵子成熟相关的代谢物,研究利用液相色谱结合质谱(LC-MS/MS)的非靶向代谢组学方法,对同期发情后外源FSH注射前(1st)与人工输精前(2nd)供体绵羊血清中的代谢物进行分析。结果显示:共检测到1158种代谢产物(正离子模式下721种,负离子模式下437种),注释表明代谢物种类最多的是脂类分子,其次是有机酸及其衍生物。根据VIP>1;FC>1.2或FC<0.83和P<0.05筛选,2nd与1st差异表达代谢物共295个,其中,上调代谢物186个,下调代谢物109个。差异代谢物功能分析共富集到88条功能通路,包括类固醇激素生物合成、花生四烯酸代谢、皮质醇合成和分泌等。进一步分析表明,血清中高含量的脱氧皮质酮、磷脂酰胆碱和花生四烯酸可能有助于绵羊超数排卵过程中卵泡的发育。研究结果为超数排卵中卵泡发育调控机制解析提供一定帮助,为超数排卵过程中的营养调控和供体选择提供参考。

肌内脂肪沉积的营养调控与分子机制

随着生活水平的提升,人们对肉品质的要求日益增高。肉品质主要受到肌内脂肪(IMF)含量、肌纤维类型及直径等影响。其中,IMF是指沉积在肌纤维与肌束之间的脂肪,其含量不同使肌肉中呈现不同程度的大理石花纹,直接影响色泽、风味、多汁性、嫩度等肉品质指标,与肉品质紧密相关。因此,提高IMF含量而不增加皮下脂肪含量有助于提升肉品质,满足人们对健康和口味的双重需求,提升经济价值。本文从IMF细胞来源、IMF含量与肉品质的关系、IMF沉积与营养调控、调控IMF沉积的分子机制等方面进行综述。

MSX2基因在山羊真皮毛乳头细胞增殖中的调控作用

在山羊真皮毛乳头细胞中,建立MSX2基因过表达细胞株和MSX2基因干扰细胞株,通过生长曲线比较各细胞株的增殖能力,再通过Real-time PCR和Western Blot检测各株细胞中MSX2、LEF-1、cyclin D1基因的m RNA表达水平和蛋白质表达水平。结果表明,分离得到的山羊真皮毛乳头细胞均表达α-SMA和CD133表面标记,鉴定该细胞即为真皮毛乳头细胞。通过Real-time PCR检测各细胞株MSX2的表达量,发现在初级毛乳头细胞中过表达试验组是对照组的11.85倍,干扰试验组是对照组的0.31倍;而在次级毛乳头细胞中过表达试验组是对照组的10.59倍,干扰试验组是对照组的0.45倍,表明MSX2基因过表达和干扰细胞系已被成功建立。与此同时,研究中还发现,随着MSX2表达水平的增加,LEF-1和cyclin D1的表达水平也同步增加,同时使真皮毛乳头细胞增殖能力增强;随着MSX2表达水平的下调,LEF-1和cyclin D1的表达水平也同步减少,同时使真皮毛乳头细胞增殖能力下降。旨在探究MSX2基因在山羊真皮毛乳头细胞增殖中的调控模式,并为深入研究山羊毛囊的发生与生长提供理论基础。

调控白色脂肪棕色化的生物活性物质及机制研究进展

肥胖已成为全球性公共卫生问题,肥胖及其引发的代谢疾病严重威胁人类健康。脂肪细胞发育及糖脂代谢与此密切相关,其中,白色脂肪细胞数量和体积的增加直接导致肥胖发生,而棕/米色脂肪的生成及其产热功能的增加有助于抵抗肥胖及相关代谢疾病。近年来已有较多研究从白色脂肪棕色化的角度着手研发保健食品及药物,从而抵抗肥胖。本文将对调控白色脂肪棕色化的生物活性物质及分子机制展开讨论。

人CD8^+T细胞基因调控网络研究

为研究CD8^+T细胞的功能异常机制,对功能异常状态CD8^+T细胞和3种正常CD8^+T细胞亚型[中央记忆CD8^+T细胞(HCM)、效应记忆CD8^+T细胞(HEM)和naive CD8^+T细胞(HW)]的ATAC-seq(Assay for transposase accessible chromatin with high-throughput sequencing)数据进行基因调控网络比较,结果表明,3种正常CD8^+T细胞特异表达的基因参与维持相应T细胞正常功能的信号通路,功能异常CD8^+T细胞特异的基因参与癌症相关通路。转录因子调控网络比较分析发现功能异常CD8^+T细胞GMEB2转录因子表达关闭。细胞表面受体调控网络比较分析发现功能异常CD8^+T细胞CD7和P4HB受体的表达关闭。采用基因调控网络的数据进行比较分析,发现CD8^+T细胞功能异常机制可能与GMEB2转录因子、CD7和P4HB受体表达关闭有关,这为抗病育种寻找特定基因提供新思路。

戴瑞奶绵羊血清中生殖激素含量与超排效果相关性研究

目前家畜超数排卵还存在个体差异大、整体效果不稳定的问题。本研究旨在探讨戴瑞奶绵羊血清中生殖激素与供体超排效果的相关性,以期为供体超排性能预测提供依据。本研究分别在超数排卵处理前与配种前采集外周血进行促卵泡生成素(Follicle-stimulating hormone,FSH)、促黄体生成素(Luteinizing hormone,LH)、雌二醇(Estradiol,E2)、孕酮(Progesterone,P4)、抗缪勒管激素(anti-Müllerian hormone,AMH)和抑制素(Inhibin,INH)激素浓度检测,与回收总胚数和可用胚数进行相关性分析。超数排卵前血液检测结果显示:FSH、E2、AMH(FSH:r=0.91,P<0.05;E2:r=0.76,P<0.05;AMH:r=0.86,P<0.05)与回收总胚数和可用胚数呈显著正相关;LH、P4、INH(LH:r=-0.81,P<0.01;P4:r=-0.79,P<0.05;INH:r=-0.56,P<0.05)与回收总胚数和可用胚数呈显著负相关。超数排卵后配种前血液检测结果显示:FSH、E2、P4、AMH(FSH:r=0.62,P<0.05;E2:r=0.93,P<0.05;P4:r=0.69,P<0.05;AMH:r=0.97,P<0.01)与回收总胚数和可用胚数呈显著正相关;LH、INH(LH:r=-0.86,P<0.01;INH:r=-0.60,P<0.05)与回收总数和可用胚数呈显著负相关。本研究结果表明:在超数排卵前戴瑞奶绵羊静脉血液中FSH、LH、E2、P4、AMH、INH这几种激素均与最终超排效果存在相关性。超数排卵前静脉血液中FSH、AMH激素浓度与总胚数和可用胚数拟合度最高,存在高度相关性,因此可作为戴瑞奶绵羊超排性能的检测指标。

饲粮添加酵母培养物对小尾寒羊屠宰性能及肌内氨基酸和功能成分的影响

[目的]研究饲粮添加酵母培养物对小尾寒羊屠宰性能及肌内氨基酸和功能成分的影响。[方法]选取体重相近[(17.5±1.2)kg]且健康的3月龄小尾寒羊40只,随机分为对照组(CON组,n=20)和酵母培养物添加组(YSD组,n=20);CON组饲喂基础饲粮,YSD组基础饲粮中添加1%酵母培养物。饲喂试验100 d,其中,预饲期10 d,正饲期90 d;饲喂试验结束后,每组选取10只试验羊屠宰,测定宰前活重、胴体重、胴体脂肪含量(GR值)、背最长肌pH值,计算屠宰率;取背最长肌、背阔肌、股二头肌、肋间肌样本,利用超高效液相色谱串联三重四极杆质谱(UPLC-QqQ-MS)技术,对肌内19种氨基酸和3种功能成分进行定量分析。[结果]屠宰性能方面,与CON组相比,YSD组宰前活重、胴体重和屠宰率无显著(P>0.05)变化;YSD组GR值显著(P<0.01)降低,肌肉pH值显著(P<0.05)提高。肌内氨基酸方面,与CON组相比,YSD组背最长肌苏氨酸(Thr)、赖氨酸(Lys)、羟脯氨酸(Hyp)、甘氨酸(Gly)含量以及必需氨基酸总含量(EAA)显著(P<0.01)提高,天冬酰胺(Asn)、丝氨酸(Ser)、谷氨酰胺(Gln)含量以及非必需氨基酸总含量(NEAA)显著(P<0.05)提高;YSD组背阔肌组氨酸(His)、谷氨酰胺(Gln)含量显著(P<0.01)提高,苯丙氨酸(Phe)、缬氨酸(Val)、赖氨酸(Lys)含量显著(P<0.05)提高,丝氨酸(Ser)含量显著(P<0.05)降低;YSD组股二头肌组氨酸(His)含量显著(P<0.01)提高,缬氨酸(Val)、瓜氨酸(Cit)、酪氨酸(Tyr)含量显著(P<0.05)提高;YSD组背阔肌和股二头肌必需氨基酸总含量(EAA)、非必需氨基酸总含量(NEAA)、风味氨基酸总含量(FAA)均显著(P<0.05)提高;YSD组小尾寒羊肋间肌谷氨酸(Glu)含量以及必需氨基酸总含量(EAA)、非必需氨基酸总含量(NEAA)、风味氨基酸总含量(FAA)、呈味氨基酸总含量(DAA)显著(P<0.05)提高,8种必需氨基酸、10种非必需氨基酸含量无显著(P>0.05)变化。肌内功能成分方面,与CON组相比,YSD组背最长肌和背阔肌的左旋肉碱含量显著(P<0.01)提高,肋间肌的左旋肉碱含量显著(P<0.05)提高,背最长肌的肌苷酸含量显著(P<0.01)提高。[结论]饲粮添加1%酵母培养物具有降低小尾寒羊胴体脂肪含量、提高肌内氨基酸和功能成分含量的作用。

饲草燕麦的营养特性及其在反刍动物生产中的应用研究进展

按照《现代饲草产业发展规划(2021—2025)》的发展目标,计划到2025年全国草产品产量基本满足国内80%左右的需求。饲草燕麦(Avena sativa L.)不仅具有抗逆性强、耐贫瘠、生物量大和易消化等优点,其营养价值和利用价值也较高,被列为我国乃至全球的主要紧缺饲草资源。饲草燕麦在促进反刍动物消化代谢、改善生长和生产性能、提高肉品质、调节机体物质代谢、增强机体免疫、抗氧化功能和改善肠道健康中发挥了重要作用。本文主要综述了饲草燕麦的生境特点、营养价值及其在反刍动物生产中的应用研究进展,旨在为推进饲草燕麦在家畜养殖中的应用提供科学依据。

碱液预处理对柠条锦鸡儿茎理化结构及酶解的影响

为了解析碱液预处理对柠条锦鸡儿茎理化结构及酶解的影响,实现柠条锦鸡儿的高值化利用,文章比较了柠条锦鸡儿叶和不同径级茎的可消化性,并分析了NH_(3)·H_(2)O,Ca(OH)_(2)和NaOH预处理对柠条锦鸡儿茎的化学组分、化学基团、结晶度、孔径分布和酶解还原糖得率的影响。研究结果表明:柠条锦鸡儿叶和细茎(直径<0.5 cm)是优良的饲用原料;碱液预处理能够降解柠条锦鸡儿茎中的半纤维素和中性洗涤物,能够断裂木质素与半纤维素间的酯键以及木质素间的醚键;随着化学结构的改变,柠条锦鸡儿茎的致密结构被破坏,孔隙率增大,纤维素结晶区暴露;与对照组相比,NH_(3)·H_(2)O,Ca(OH)_(2)和NaOH预处理后的酶解还原糖得率分别提高了66.68%,17.91%,93.12%。碱液预处理能有效改变柠条锦鸡儿茎的理化结构,提高酶解还原糖得率,是柠条锦鸡儿等荒漠灌木的理想预处理方式。

不同生物型牛病毒性腹泻病毒感染MDBK细胞后免疫相关基因表达谱分析

为研究牛病毒性腹泻病毒(BVDV)感染细胞后的免疫相关基因在不同时间差异表达,以及细胞病变型(CP)和非致细胞病变型(NCP)牛病毒性腹泻病毒感染MDBK细胞后免疫相关基因表达差异及功能,本研究采用基因表达谱芯片技术,将BVDV NM01株和JL株分别接种MDBK细胞,同时设正常细胞对照,分别将接种48 h、72 h和96 h后的细胞和对照细胞收集,提取总RNA,进行免疫相关基因扫描分析。实验结果显示:BVDV感染后48 h,MN01株病毒感染细胞有9个基因上调,1个基因下调;JL株有3个基因上调,3个基因下调;感染后72h,MN01株病毒感染细胞有33个基因上调,14个基因下调;JL株有15个基因上调,8个基因下调;感染后96 h,MN01株病毒感染细胞有43个基因上调,30个基因下调;JL株有7个基因上调,7个基因下调。通过研究不同生物型BVDV感染MDBK细胞后相关免疫基因表达情况,为进一步了解BVDV感染细胞的免疫机理提供了线索。

国内苜蓿田杂草化学防除研究进展

苜蓿(Medicago sativa)是全球栽培最早、分布最广的豆科牧草,草害是制约苜蓿产量和品质提高的主要因素。化学防除是目前防治杂草的主要方法,为了解不同类型除草剂对苜蓿田杂草的防除效果及对苜蓿的影响,以“苜蓿”和“除草剂”为主题检索CNKI数据库,梳理总结了国内近20年内苜蓿田杂草化学防控相关研究,旨在为苜蓿田杂草高效防控和除草剂科学施用提供参考。结果表明,苜蓿田杂草化学防除土壤封闭剂较优选择为氟乐灵、仲丁灵,茎叶处理剂较优选择为草除灵、咪唑乙烟酸和氯酯磺草胺,安全高效的组合为高效氟吡甲禾灵与苯达松或草除灵混用。未来应结合苜蓿田生产实际,加强不同生长期除草剂应用研究,同时重视除草剂药害问题,使研究更好地服务于我国苜蓿产业的发展。

群体感应QseB/QseC系统对外界环境变化的响应机制

细菌群体感应(quorum sensing,QS)是一种细菌种群之间和与环境之间的相互作用机制,不仅可以评估其自身物种的种群密度,还可以评估给定环境中其他细菌物种的种群密度,是维持细菌感知并响应环境变化的重要协调途径。编码鞭毛表达和组装以及运动性的基因是潜在的毒力相关因子,受细菌种群密度调节,利用群体感应激活。QseB/QseC双组分系统是参与鞭毛和运动基因调节的群体感应调节级联反应的一个重要组成部分。本文综述了细菌群体感应系统的种类及其作用,将近年来有关QseB/QseC双组分系统介导的群体感应系统结构功能、QseB/QseC信号转导调控机制以及QseB/QseC双组分系统在调控细菌致病性、生物膜形成、鞭毛运动性等方面所发挥的作用进行整理、归纳和总结,并对目前研究不足的地方作出了展望,希望能找出下一个研究的方向。对QseB/QseC信号系统介导的群体感应机制的深入研究,不仅为解决细菌耐药及致病机制等问题提供新思路,还可能为开发疫苗和药物提供新靶点。

长叶红砂钙依赖蛋白激酶RtCDPK16的非生物胁迫应答分析

植物受到逆境刺激后,钙离子结合蛋白能够感知钙信号并将其解码,激活下游靶蛋白,从而引发胁迫应答反应,钙调蛋白激酶在其中发挥了重要作用。长叶红砂为东阿拉善-西鄂尔多斯特有的珍稀泌盐植物,对干旱、盐碱等环境胁迫具有极强的适应性。本研究基于转录组数据,克隆了长叶红砂钙调蛋白激酶Rt CDPK16的开放阅读框(open reading frame,ORF),氨基酸序列比对和进化分析显示,其与拟南芥的同源性为78.46%,与葡萄Vv CDPK16同源性最高(80.97%)。基因表达特性分析显示,Rt CDPK16在根茎叶中均表达,且在根中表达量最高,同时其表达水平可被氯化钠(NaCl)/聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)/冷胁迫(cold stress,cold)/脱落酸(abscisic acid,ABA)等多种环境胁迫和氯化钙(calcium chloride,CaCl_(2))显著诱导。构建植物表达载体并转化拟南芥,对野生型拟南芥(WT)和过表达拟南芥(OE)株系进行干旱、盐和脱落酸胁迫,发现胁迫处理下OE株系的根长、鲜重和叶绿素含量等表型指标均显著高于WT,表明Rt CDPK16的超表达使转基因株系获得了更强的胁迫耐受性;生理生化指标检测显示,胁迫处理下各株系中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)等抗氧化酶活性及脯氨酸(proline,Pro)、可溶性糖(soluble sugar,SS)等渗透调节物质的含量均被显著诱导,且超表达株系显著高于WT,而过氧化氢(hydrogen peroxide,H_(2)O_(2))/超氧阴离子(superoxide anion,O_(2)^(-))的积累量显著低于WT;实时荧光定量(quantitativereal-time,q RT-PCR)检测发现,胁迫条件下OE株系的相关抗氧化酶基因、ABA合成和信号途径关键元件基因及脯氨酸合成基因均被显著诱导。以上结果表明,Rt CDPK16在拟南芥中的超表达通过调控转基因植物中抗氧化和渗透调节系统相关基因的表达和酶活性,促进转基因植物的渗透平衡和活性氧(reactive oxygen species,ROS)稳态的维持,进而提高转基因植物的胁迫耐受性,这一过程可能是通过依赖于ABA信号的途径实现的。

Myostatin基因编辑牛胎儿对母牛妊娠与分娩的影响

牛繁育周期长、世代间隔长,保证母牛的繁殖性能和繁殖效率至关重要,妊娠与分娩是肉牛生产最关键的环节。本研究对孕有MSTN基因编辑犊牛母牛的孕期、分娩与难产等进行较为系统地分析。结果表明,MSTN基因编辑牛与普通牛的妊娠期均集中在285~295 d,平均为285 d,与普通人工授精黄牛的妊娠期一致;在生产的612头犊牛中,顺产率为85.3%(522/612);2级和3级助产率为14.7%(90/612),3级助产率为6.4%(39/612);在39例3级助产中,15头(38.5%)由母牛因素引起,24头(61.5%)由胎儿因素引起;因胎儿过大引起的难产有11头(28.2%)。本实验中MSTN基因编辑牛的难产率与国际上普通自然受精肉牛的难产率基本一致,表明本研究使用的技术路线与妊娠母牛的管理和处理方式是可行的,MSTN基因编辑犊牛不会影响妊娠母牛的妊娠期和难产情况。

ZSCAN4在早期胚胎及多能干细胞中的作用及调节机制

含有锌指和SCAN结构域的蛋白质4(zinc finger and SCAN domain containing 4,ZSCAN4)在2细胞期胚胎以及胚胎干细胞中作为DNA结合蛋白质特异性表达。ZSCAN4能够调控早期胚胎发育过程,在合子基因组激活(zygotic genome activation,ZGA)期间通过促进DNA损伤修复和纠正染色体异常,以维持植入前胚胎的基因组和染色体完整性。在小鼠胚胎干细胞(mouse embryonic stem cells,mESCs)向2细胞样细胞转换期间,ZSCAN4与ATP依赖性染色质重塑因子相互作用,调节鼠内源性逆转录病毒L(murine endogenous retrovirus L,MERVL)增强子的活性,激活周边的2细胞期基因的表达,促进胚胎干细胞向2细胞样细胞的转变。ZSCAN4还能通过降低DNA甲基化水平同时介导异染色质沉默,并促使端粒重组和端粒延伸,保持基因组稳定性,进一步维持多能干细胞的无限自我更新能力和多能性,促进mESCs向胚胎2细胞样细胞转变。此外,ZSCAN4还能在重编程中重新激活早期胚胎基因,显著提高诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)的产生效率,降低iPSCs形成过程中的DNA损伤,并通过延长端粒保持基因组稳定性,从而促进无遗传缺陷和高质量iPSCs的生成。该文围绕ZSCAN4调控早期胚胎发育过程、介导多能干细胞的端粒延长以及在体细胞重编程中的作用等生物学功能展开论述,以期为早期胚胎发育、多能干细胞的维持以及重编程技术的优化提供参考。

MEC-1移植法构建慢性淋巴细胞白血病小鼠模型

目的制备并评估慢性淋巴细胞白血病小鼠模型,以期为慢性淋巴细胞白血病的治疗提供临床前模型。方法通过文献查阅及实验确定环磷酰胺(cyclophosphamide,CTX)注射剂量以制备免疫抑制小鼠模型;通过腹腔注射、尾静脉注射将1×10^(7)个MEC-1细胞连续3 d移植到小鼠体内,以制备慢性淋巴细胞白血病小鼠;应用流式细胞术、免疫组化等方法,检测慢性淋巴细胞白血病小鼠外周血白细胞、CD19^(+)CD5^(+)B淋巴细胞变化情况,并分析肝、脾、胸腺、肺、淋巴及骨髓中MEC-1细胞浸润情况。结果确定CTX注射剂量为150 mg/kg注射4 d能够显著降低小鼠免疫系统功能;移植MEC-1细胞后小鼠表现慢性淋巴细胞白血病(chronic lymphocytic leukemia,CLL)特征,其白细胞及B淋巴细胞数量增多、骨髓细胞发生增殖。结论CTX注射剂量为150 mg/kg连续注射4 d,可以使小鼠免疫功能显著下降;成功制备CLL小鼠模型。