• 2010年第37卷第7期文章目次
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    • >综述与专论
    • 天然免疫抗病毒效应分子Mx蛋白的结构与功能研究进展

      2010, 37(7):699-706.

      摘要 (4326) HTML (3) PDF 0.00 Byte (8697) 评论 (0) 收藏

      摘要:Mx蛋白是很多物种中干扰素诱导的抗病毒状态的关键成分.它们是一类动素样GTPase,具有类似动素的结构和功能特点,例如自我组装以及和细胞内膜结合.Mx蛋白独特的性质使其具有广泛的抗病毒活性,它们作用于病毒进入细胞后不久、病毒基因组复制之前,抑制病毒复制周期的早期阶段.已知一些Mx蛋白识别病毒的核衣壳成分,干扰病毒基因组的复制.动素家族某些成员的晶体结构已经得到解析,解析Mx蛋白的晶体结构对理解其抗病毒机制以及防治新生突发病毒有重要意义.

    • SUMO化修饰与早幼粒白血病蛋白核体形成

      2010, 37(7):707-712.

      摘要 (4398) HTML (170) PDF 0.00 Byte (6774) 评论 (0) 收藏

      摘要:早幼粒白血病蛋白核体(promyelocytic leukaemia nuclear bodies,PML NBs)是哺乳动物细胞中普遍存在的一种亚核结构,广泛参与如转录调节、基因组稳定性维持、抗病毒、细胞凋亡、肿瘤抑制等一系列的生物学事件.SUMO(small ubiquitin modifier)修饰是蛋白质翻译后修饰领域中的研究热点,SUMO修饰对PML核体的形成与降解都发挥着重要作用.近年来研究发现,人的E3泛素连接酶RNF4(RING finger protein 4),可促进依赖SUMO-2/3修饰的PML核体的泛素化连接,并且ATO(三氧化二砷)可加速其对PML核体的降解.荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)技术可完全应用于活细胞内PML核体和SUMO蛋白之间在时间和空间上的精确互作.因此,更深入地研究PML 核体形成和降解的机理以及在这个过程中重要蛋白质之间的相互作用具有重要而深远的意义.

    • 食欲素神经肽在应激过程中的作用

      2010, 37(7):713-719.

      摘要 (4097) HTML (29) PDF 0.00 Byte (6708) 评论 (0) 收藏

      摘要:食欲素因其在调节能量代谢、睡眠和唤醒等生理功能中的作用而备受关注.近年来研究逐渐发现,食欲素参与应激和奖赏过程的调节,特别是其在药物成瘾过程中的作用是目前的研究热点.主要介绍食欲素系统与应激相关系统之间的神经联系,阐述了其在应激相关的生理、神经内分泌与行为反应中的作用.并进一步介绍了食欲素系统在应激诱发药物成瘾复吸过程中的作用.食欲素对应激反应的调控作用具有相对特异性,受应激的种类、其他应激相关神经递质系统及食欲素神经元的投射通路等多种因素影响.

    • >研究快报
    • 利用Tol2转座子介导的增强子诱捕技术获得血管相关转基因斑马鱼系

      2010, 37(7):720-727.

      摘要 (5410) HTML (267) PDF 0.00 Byte (5999) 评论 (0) 收藏

      摘要:心血管系统形成于胚胎发育极早期并为其他器官的发育、维持、修复所必需,血管生长异常可造成多种疾病.然而,由于研究对象所限,胚胎血管的发育机制尚未完全阐明,调控血管发育的基因也所知有限.通过Tol2转座子介导的大规模增强子诱捕筛选到26个血管特异表达绿色荧光蛋白(EGFP)报告基因的转基因斑马鱼系,其中有一些品系在胚胎的某些特异血管结构中表达绿色荧光.通过linker-mediated PCR克隆到22个鱼系中Tol2插入位点附近的斑马鱼基因组序列,其中有17个鱼系的Tol2插入可定位到现有的斑马鱼基因组中的单一位点.通过整体胚胎原位杂交对插入位点附近的基因进行表达谱分析,得到8个表达谱与转基因鱼系一致的基因,涵盖了9个鱼系,其中dusp5基因对应于2个不同的鱼系.这8个基因中包括hhex、ets1adusp5等3个功能已知的基因,但是大部分(5个)基因在斑马鱼中尚无功能研究,分别为zvsg1、micall2a、arl8b (1 of 2)、zgc:73355以及hecw2 (1 of 2).hhexets1a基因对血管与血细胞前体的发育具有重要作用,所获得的EGFP报告基因受hhexets1a基因增强子控制的转基因斑马鱼(mp378b和mp430c-2)为国际首例,为深入研究这两个基因在血管与血液发育中的作用机制提供了新的机遇.筛选到的功能未知基因可以用来进一步研究其在血管发育中的功能;同时,利用所获得的转基因鱼系,可以实现实时、动态观察成血管细胞的起源、分化与基因表达调控,并可用于高通量小分子药物筛选等重要研究.

    • >研究报告
    • 细胞角蛋白19启动子调控的双报告载体的构建及其在肝干/祖细胞分化研究中的应用

      2010, 37(7):728-736.

      摘要 (4057) HTML (104) PDF 0.00 Byte (5314) 评论 (0) 收藏

      摘要:肝干/祖细胞是肝细胞和胆管上皮细胞(biliary epithelial cells,BECs)共同的前体细胞,为了对这一前体细胞的分化情况进行研究,利用报告基因来监测肝干/祖细胞的分化走向.首先,通过PCR方法从肝癌细胞系HepG2的全基因组中克隆了细胞角蛋白19(CK19)启动子片段,构建了CK19启动子调控的海肾荧光素酶和红色荧光蛋白(red fluorescent protein,RFP)双报告载体(pSicoR-CK19-hrl-mrfp).其次,将上述慢病毒载体转染肝干/祖细胞后,通过流式细胞分选获得稳定转染的细胞株.再次,将上述细胞株与表达“上皮形态发生素”(Epimorphin,EPM)的PT67细胞共培养后,整合有pSicoR-CK19-hrl-mrfp表达载体的肝干/祖细胞不仅形态发生了变化,而且排列为二维环状结构,另外还检测到由CK19启动子启动表达的海肾荧光素酶和RFP,细胞形态和基因表型都证明肝干/祖细胞经诱导已经分化成为BECs.与此形成对照的是肝干/祖细胞与不表达EPM的PT67细胞共培养后,没有观测到上述的变化.所以,CK19启动子调控的双报告载体不仅可以实时地显示肝原始细胞在不同的诱导环境下的分化走向,而且还可以定量地检测CK19启动子活性的变化情况.总之,这一载体的成功构建将为研究肝干/祖细胞的分化提供了便捷的工具,同时也有助于筛选可诱导肝干/祖细胞定向分化的分子.

    • 合浦珠母贝外套膜细胞engrailed、BMP2和Smad3的mRNA表达水平的相关性

      2010, 37(7):737-746.

      摘要 (4445) HTML (36) PDF 0.00 Byte (4805) 评论 (0) 收藏

      摘要:软体动物engrailed蛋白和骨形成相关蛋白对胚胎贝壳区域边界形成可能具有重要作用,engrailed还被推测为调节基质蛋白在外套膜组织区域化表达的重要调控因子.因此,弄清调控engrailed在软体动物中特征表达的分子机制有着重要的研究意义.但是,由于贝类基因组测序尚不完整,目前也没有建立获得贝类细胞系,以致于许多预测可能参与调控的基因需要通过克隆来鉴定,而且经典的研究细胞信号通路的方法也很难得到应用.目前,在中国南海广泛养殖的合浦珠母贝中,已获知其BMP2和Smad3的cDNA全长,以该贝的基因组为模板,PCR扩增获得了一段engrailed编码区片段.经软件分析,该片段含有EH4结构域,且与其他物种engrailed蛋白具有很高的同源性.研究的贝中,特别是外套膜组织中,engrailed、BMP2和Smad3三者表达之间的相关性,将有助于我们理解贝壳形成的分子机制.贝壳缺刻后半定量PCR试验结果表明,三者均参与贝壳修复,且在贝壳缺刻后的修复过程中,engrailed和Smad3的mRNA表达变化规律非常相似,提示它们之间可能存在相互影响的联系.用地塞米松(DXM)和过氧化氢(H2O2)分别处理原代培养的贝外套膜组织迁出细胞,实时相对定量PCR检测engrailed、BMP2和Smad3的mRNA表达水平,统计分析结果表明,三者具有显著的相关性.上述所有结果为进一步研究贝类生物矿化的发育和信号转导机制提供了新的思路和基础.

    • 内含子源性microRNA对内皮型一氧化氮合酶表达及血管内皮细胞增殖的作用

      2010, 37(7):747-753.

      摘要 (3944) HTML (25) PDF 0.00 Byte (5001) 评论 (0) 收藏

      摘要:前期工作表明,内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)第4内含子中的27碱基 (nucleotide,nt)重复序列是27-nt microRNA的来源,并对eNOS具有重要的调节作用.为进一步探讨该内含子源性27-nt microRNA参与调节eNOS表达的分子机制及其在内皮细胞增殖中的可能作用,通过构建27-nt microRNA高表达质粒,用脂质体将该质粒转染人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVEC),Western blot和RT-PCR检测该细胞系中eNOS蛋白和mRNA表达情况以及胞核转录因子的表达改变,并观察HUVEC增殖的变化情况.结果发现:27-nt microRNA 高表达能降低eNOSmRNA的水平和蛋白质表达;同时对转录因子Sp1、Ap1的蛋白质表达也产生了不同程度的抑制作用;转染后细胞的生长速度比未转染的细胞明显减慢,尤其转染了27-nt microRNA的双倍长度突变体(pEGP-mut-54nt-mi)质粒的HUVEC,其生长倍增时间比正常对照组明显延长达49.4%.结果表明,27-nt microRNA明显抑制eNOS蛋白及其mRNA表达,同时 HUVEC增殖受到明显抑制,转录因子Sp1 和Ap1 在27-nt microRNA对eNOS的表达调节中起重要作用.实验提示,内含子源性microRNA与转录因子共同参与对内皮细胞增殖及其相关性基因的表达调节,可能是众多真核细胞中某些疾病相关性基因表达自我调节的重要机制之一.

    • 低氧环境中微囊化成骨细胞支持造血干/祖细胞扩增

      2010, 37(7):754-761.

      摘要 (3701) HTML (59) PDF 0.00 Byte (4125) 评论 (0) 收藏

      摘要:在模拟骨髓造血壁龛(hematopoietic niche)的氧分压条件下,探讨微囊化成骨细胞(osteoblasts,OB)对脐血造血干/祖细胞(HSPC)体外扩增的支持和调控机理.分离培养人髂骨OB,采用聚电解质络合法将第3代的OB以密度为8×105 ml包埋在直径为0.5 mm的明胶-海藻酸钠-壳聚糖(GAC)微胶珠中.将微珠+造血干/祖细胞(A′组)、造血干/祖细胞(B′组)及微珠(C′组)置于6孔板,在5%氧分压下进行培养.同时在20%常氧条件下设置同样分组培养作为对照(A,B,C).通过流式细胞分析和半固体细胞集落培养,观察比较各培养体系中造血干/祖细胞的扩增,并检测体系内白血病抑制因子(LIF)和白介素-6(IL-6)的含量变化以探讨作用机理.经过倒置相差显微镜观察,人成骨细胞在微珠中分散均匀,生长状态良好.微珠内部有丰富的孔道供营养物质传递,有大量造血干/祖细胞弱黏附于微珠表面.经过7天的培养,A′、B′、A、B四组造血细胞的扩增倍数分别为(49.0 ± 4.6),(3.3 ± 0.5),(17.7 ± 1.2)和(1.9 ± 0.2).A′、B′、A 组的CD34+细胞分别扩增了(87.6 ± 8.3), (2.2 ± 0.3)和(14.9 ± 1.0)倍,B组则出现下降.A′、B′、A、B四组CFU-Cs集落扩增倍数分别为(9.8 ± 0.8),(3.5 ± 0.4), (6.9 ± 0.7)和(2.6 ± 0.2).低氧共培养体系比常氧共培养体系和非共培养体系对造血干/祖细胞的扩增有更大的促进作用.A′、B′、C′中IL-6和LIF含量明显高于对应的A、B、C组,与扩增倍数的差异相对应.微囊化成骨细胞对造血干/祖细胞扩增有明显的促进作用,5%氧分压接近体内造血壁龛氧环境,在此环境中成骨细胞分泌细胞因子量增多并通过其对造血干/祖细胞的扩增进行调节.

    • 不同类型氨基酸网络参量与蛋白质折叠的关系

      2010, 37(7):762-768.

      摘要 (4425) HTML (0) PDF 0.00 Byte (5257) 评论 (0) 收藏

      摘要:理论和实验研究表明,蛋白质天然拓扑结构对其折叠过程具有重要的影响.采用复杂网络的方法分析蛋白质天然结构的拓扑特征,并探索蛋白质结构特征与折叠速率之间的内在联系.分别构建了蛋白质氨基酸网络、疏水网、亲水网、亲水-疏水网以及相应的长程网络,研究了这些网络的匹配系数(assortativity coefficient)和聚集系数(clustering coefficient)的统计特性.结果表明,除了亲水-疏水网,上述各网络的匹配系数均为正值,并且氨基酸网和疏水网的匹配系数与折叠速率表现出明显的线性正相关,揭示了疏水残基间相互作用的协同性有助于蛋白质的快速折叠.同时,研究发现疏水网的聚集系数与折叠速率有明显的线性负相关关系,这表明疏水残基间三角结构(triangle construction)的形成不利于蛋白质快速折叠.还进一步构建了相应的长程网络,发现序列上间距较远的残基接触对的形成将使蛋白质折叠进程变慢.

    • 钩藤水提物Batch-2对6-羟多巴胺诱导的SH-SY5Y细胞损伤的神经保护作用

      2010, 37(7):769-778.

      摘要 (4060) HTML (22) PDF 0.00 Byte (5057) 评论 (0) 收藏

      摘要:以前的药理学研究表明,钩藤水溶性提取物C-MED-100TM不仅具有抗氧化活性,而且还具有很好的DNA修复和免疫功能.Batch-2是一种新的水溶性钩藤提取物,而它的自由基清除能力及神经保护作用还未见报道.首先检测了batch-2对六羟多巴胺诱导的SH-SY5Y细胞损伤的神经保护作用机制,然后利用红外光谱、HPLC和分光光度技术对batch-2的组成成分进行了分析.结果表明,batch-2具有清除各种自由基的能力,尤其是对羟自由基的清除(25 mg/L的batch-2对羟自由基的清除率为60%),batch-2可剂量依赖性地抑制6-羟多巴胺诱导的细胞凋亡、脂质过氧化水平、线粒体膜电位的降低和细胞内活性氧和一氧化氮的增加.同时,batch-2抑制了由6-羟多巴胺诱导的SH-SY5Y细胞内iNOS和NF-κB蛋白的上调.结果表明,batch-2对六羟多巴胺诱导的SH-SY5Y细胞损伤的神经保护作用是通过清除活性氧和一氧化氮、抑制iNOS和NF-κB表达实现的.成分分析表明,batch-2中的多酚和奎宁酸含量分别为6.43%和0.095 8%.上述结果显示,batch-2的抗氧化机制部分类似于EGCG.对于帕金森病的预防,batch-2是一个潜在具有很好的神经保护作用的天然抗氧化剂.

    • 花青素能减轻阿尔茨海默症模型细胞的氧化损伤

      2010, 37(7):779-785.

      摘要 (4280) HTML (33) PDF 0.00 Byte (5491) 评论 (0) 收藏

      摘要:氧化胁迫在阿尔茨海默症(AD)的发病过程中起重要作用.花青素是一种广泛存在于植物中的黄酮类物质.实验结果表明,100 μmol/L 的花青素可以有效地缓解AD模型细胞氧化胁迫,具体表现为,降低AD模型细胞的H2O2易感性,减少胞内ROS和[NO]i.c-Jun氨基端激酶(JNK)是氧化胁迫导致细胞损伤的重要信号途径.实验结果显示花青素可以有效地抑制氧化胁迫对JNK的激活.提示花青素的抗氧化胁迫作用与JNK信号途径有关.因此,花青素可以作为一种氧化胁迫因子的清除剂来保护AD模型细胞,有望用于AD的辅助治疗.

    • 面孔分类中空间高低频表征的神经机制:一个颅内脑电研究

      2010, 37(7):786-793.

      摘要 (3657) HTML (0) PDF 0.00 Byte (5123) 评论 (0) 收藏

      摘要:来自多方面的研究表明,面孔的分类和识别位于特定脑区.同时,已有行为实验研究表明,图像的空间高低频特征在面孔分类的不同范畴中起不同的贡献,例如身份更多被低频信号传递,性别被高低频共同传递,而表情更多被高频传递.然而,空间频率在面孔分类中的贡献,其表征和神经机制目前相关研究很少.利用特定癫痫患者植入颅内电极的监控期,呈现不同类型面孔图像,同时记录其颅内脑电,用事件相关电位方法考察了据认为是面孔特定成分的相关电位的潜伏期在170 ms的波形(N170波形)的变化;用电极反应显著性分析考察了空间频率在不同分类特征上的贡献.结果表明,空间高频(HSF)图像的N170潜伏期显著延迟.只呈现空间低频(LSF)图像,N170的潜伏期对普通人面孔会延迟,而对熟悉的名人则没有这个差异.女性面孔诱发的N170在HSF条件下潜伏期明显晚于LSF条件,而男性面孔诱发的波形则不存在这个差异.表情在N170上没有体现出任何差异.但是基于电极的显著性分析表明,有更多的额叶电极参与了表情的加工;身份特征加工有更多电极在空间低频上表现出差异,而性别加工则空间高低频比较平衡.与以往行为结果不同的是,表情加工也有更多低频贡献,而且表情的差异可以在早达114 ms的时候就发生.这符合表情信息在颞枕区域有一个快速基本加工,再传递到其他脑区的认知模型.因此,空间高低频信息在身份和性别上的贡献,可能发生在经典的面孔加工脑区,由N170表达,表情信息不由N170表达,而是在颞枕较广泛的范围内快速加工再传递到别的脑区,如额叶.这是首次利用颅内脑电就空间频率在面孔分类中的贡献的神经机制进行研究,为深入理解脑内面孔各种特征加工的动态过程提供了一个新的切入点.

    • 基于微流控芯片的温度梯度毛细管电泳检测大肠癌石蜡标本中K-ras基因突变

      2010, 37(7):794-800.

      摘要 (4196) HTML (40) PDF 0.00 Byte (4927) 评论 (0) 收藏

      摘要:K-ras基因突变检测可用于大肠癌的早期筛查与诊断,并有利于筛选出抗表皮生长因子受体靶向药物治疗有效的大肠癌患者,以实现肿瘤的个体化治疗.采用以倾斜式热辐射原理建立的微流控温度梯度毛细管电泳(temperature gradient capillary electrophoresis,TGCE)基因突变检测系统,实现了对98例石蜡包埋大肠癌组织中K-ras基因突变的高灵敏度筛查,突变阳性检出率为47.96%,显著高于PCR产物直接测序的23.47%.克隆测序显示该方法至少能检测到2.08%的K-ras基因突变体.K-ras基因突变与临床病理学参数的关系分析显示,直肠癌中K-ras基因突变率明显高于结肠癌(P < 0.05),而与年龄、性别、组织学类型和肿瘤分期等无显著相关性.该检测方法为肿瘤早期诊断和指导临床用药提供了一种灵敏度高、检测速度快、便于大规模筛查的有效手段.

    • 恒频-调频蝙蝠下丘神经元的恢复周期决定声脉冲跟随率

      2010, 37(7):801-808.

      摘要 (3724) HTML (0) PDF 0.00 Byte (4298) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究恒频-调频蝙蝠下丘神经元恢复周期特点及其对声脉冲跟随率的影响,实验采用模拟的大蹄蝠(Hipposideros armiger)自然状态下的恒频-调频发声信号为声刺激,在5只听力正常的大蹄蝠上记录了下丘神经元的声反应和恢复周期(n = 93).结果发现,根据神经元恢复率达50%时的双声刺激间隔(inter pulse interval,IPI),可将其分为长时恢复型(long recovery,LR;47.4%)、中等时间恢复型(moderate recovery,MR;35.1%)和短时恢复型(short recovery,SR;17.5%).每种类型依据其恢复率随IPI增加而呈现的不同变化又可进一步分为单IPI反应区神经元,多IPI反应区神经元,以及单调IPI反应神经元.LR,MR和SR型神经元恢复率达50%时的平均IPI分别为(64.0 ± 24.8),(19.6 ± 5.8)和(7.1 ± 2.4) ms (P < 0.001),相对应的平均理论每秒声脉冲数分别为(18.2 ± 7.0),(55.4 ± 15.7)和(171.3 ± 102.9) Hz (P < 0.001).结果提示,单IPI和多IPI反应区神经元具有特殊IPI反应特性,能对蝙蝠捕食和巡航期间所处的时相做出准确判断,而单调IPI反应神经元对IPI变化的敏感性较强,但时相判断性较差.另外LR,MR和SR型神经元恢复周期和理论脉冲跟随率的平均结果均能与这种蝙蝠回声定位期间3个时相的发声行为相匹配,且神经元恢复周期参与决定声脉冲跟随率,满足了蝙蝠巡航、捕食的行为学需要.

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