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人脐带间充质干细胞对2型糖尿病小鼠胰岛功能的影响及其对NLRP3炎性体的调节作用
编辑人员丨6天前
目的:观察人脐带间充质干细胞(UC-MSCs)对2型糖尿病(T2DM)小鼠胰岛功能的影响及其对NOD样受体家族核苷酸结合寡聚化结构域样受体3(NLRP3)炎性体和自噬过程的调节作用。方法:实验研究。选取20只8周龄雄性C57BL/6J小鼠,分为正常对照组( n=5)和高脂喂养建模组( n=15);T2DM建模成功的小鼠进一步分为糖尿病组( n=7)和UC-MSCs治疗组( n=7)。UC-MSCs治疗组每周给予1次UC-MSCs(1×10 6/0.2 ml磷酸盐缓冲液)尾静脉输注治疗,共治疗4周;糖尿病组注射等量生理盐水,正常对照组不予处理。治疗结束后1周各组小鼠行腹腔糖耐量和胰岛素耐量试验检测糖耐量和胰岛素敏感性变化;采用免疫荧光染色法观察胰岛结构改变并检测胰岛中白细胞介素1β(IL-1β)和胰十二指肠同源框因子1(PDX-1)的表达。体外用脂多糖和三磷酸腺苷对小鼠骨髓诱导的原代巨噬细胞进行刺激(处理组)后,与UC-MSCs进行Transwell共培养实验24 h(治疗组),采用酶联免疫吸附法检测各组上清液中IL-1β的分泌水平,采用免疫荧光染色检测NLRP3炎性体和自噬相关蛋白的表达。统计学分析采用单因素方差分析及重复测量方差分析。 结果:体内实验表明,与糖尿病组相比,UC-MSCs治疗组小鼠胰岛结构部分修复,糖耐量和胰岛素敏感性均改善(均 P<0.05),共聚焦显微镜下观察胰岛中PDX-1表达增高,IL-1β的表达水平降低。体外实验表明,相较于处理组,治疗组中巨噬细胞分泌的IL-1β水平降低[(85.9±74.6)比(883.4±446.2)pg/ml, P=0.001],共聚焦显微镜下观察NLRP3炎性体的表达降低,自噬底物蛋白P62表达降低,微管相关蛋白轻链β3(LC3B)、自噬效应蛋白Beclin-1表达增高。 结论:UC-MSCs可降低T2DM小鼠胰岛炎症水平,保护胰岛功能,可能与UC-MSCs抑制巨噬细胞NLRP3炎性体的活性,增强自噬水平有关。
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编辑人员丨6天前
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一例火棉胶样婴儿 TGM1基因变异的致病性研究
编辑人员丨6天前
目的:探讨1个先天性常染色体隐性遗传性鱼鳞病家系的遗传学病因。方法:对1例火棉胶样婴儿进行全外显子组测序,Sanger测序验证基因变异位点。应用PolyPhen-2、PROVEAN和Mutation Taster软件以及蛋白同源建模方法预测基因变异的性质;实时荧光定量PCR和Western印迹法分析变异对等位基因mRNA与蛋白表达量的影响。结果:全外显子组测序与Sanger验证结果证实患儿 TGM1基因第6外显子存在c.919C>T(p.Arg307Trp)变异,第7外显子存在c.1019G>A(p.Gly340Glu)变异,且两变异等位基因分别遗传自其母亲与父亲。生物信息学预测提示两种变异均对蛋白结构有害,蛋白同源建模结果进一步证实上述结论。体外实验显示转染野生型质粒与转染c.919C>T或c.1019G>A突变型质粒的293T细胞 TGM1基因mRNA表达量差异无统计学意义( t值分别为1.97、1.28, P值分别为0.12、0.27),但转染突变型TGM1质粒的细胞TGase1蛋白含量显著下降。 结论:TGM1基因c.919C>T与c.1019G>A变异可能是该严重鱼鳞病患儿的分子遗传学病因,其编码的错义氨基酸可能通过破坏TGase1蛋白结构,从而影响蛋白功能。
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编辑人员丨6天前
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糖尿病性心肌病小鼠心肌组织差异表达环状RNA的探讨
编辑人员丨6天前
目的:鉴定糖尿病性心肌病(DCM)小鼠心肌组织差异表达的环状RNA(circRNA),并分析其可能的生物学功能及调控网络。方法:C57BL/6小鼠,雄性,8周龄,体重21~27 g。选取8只小鼠作为正常组,15只进行建模。通过腹腔注射链脲佐菌素建立糖尿病小鼠模型。注射1周后,测定小鼠空腹血糖水平,经检测12只小鼠建模成功。在相同的实验室条件下饲养小鼠12周,通过超声心动图检测小鼠的心脏结构和功能,筛选出左心室射血分数≤60%,且二尖瓣舒张早期最大血流速度与心房收缩期最大血流速度比值(E/A)≤1.6的糖尿病小鼠作为DCM组( n=3)。于DCM组确立当天麻醉后处死正常组和DCM组小鼠,取出心脏,从心肌组织中提取RNA备用。采用高通量测序对DCM组和正常组小鼠心肌组织中的RNA进行测序和鉴定分析,并利用DeSeq2进行差异性分析,通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)在组织水平上对分析结果进行验证,并对鉴定的差异circRNA进行GO分析和KEGG通路分析。通过微小RNA(miRNA)靶基因预测软件进行差异表达circRNA-miRNA相互作用预测。 结果:DCM小鼠心肌组织中共鉴定出63种差异表达circRNA。RT-qPCR验证结果示同源性分析筛选出的16种差异表达circRNA中8种组织水平的表达与测序结果一致,其中7种表达上调、1种表达下调。KEGG通路分析结果示,上调的circRNA主要与腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)信号通路以及细胞间的黏着连接通路有关,下调的circRNA主要与心肌病有关。GO功能分析显示,上调表达的circRNA在分子功能方面主要与离子、蛋白质、激酶等因子的结合过程有关,并且在细胞组分方面参与调节细胞内结构尤其是细胞器的构成。分子功能与细胞组分方面的功能分析显示,上调的circRNA与细胞组分起源、募集、组织的生物学过程相关,并由此参与细胞生物学过程的调控;下调的circRNA在分子功能方面与催化活性相关,也与蛋白激酶的结合过程、转移酶及钙调蛋白的活性有关,在细胞组分方面与收缩性纤维的组分、肌原纤维的构成密切相关,而在富集的生物学过程GO分析术语中,包括赖氨酸肽基修饰、肌节的构成、肌原纤维的装配、心肌组织的形态学发育、心肌肥厚等生物学过程。本研究鉴定的差异表达circRNA均存在miRNA的结合位点,且部分miRNA与保护心肌细胞正常生理功能、抗氧化应激损伤、抑制心肌细胞凋亡以及抗心肌肥厚有关。结论:DCM小鼠心肌组织中circRNA存在差异表达,且其与DCM的发生发展密切相关。
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编辑人员丨6天前
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基于网络药理学及实验验证探讨半枝莲-党参药对治疗膀胱癌的作用机制
编辑人员丨6天前
目的:通过网络药理学研究半枝莲-党参药对治疗膀胱癌的作用机制。方法:查询中药系统药理学数据库分析平台(TCMSP)筛选半枝莲-党参药对的药物成分,使用Swiss Target Prediction预测药物成分的作用靶点;运用GeneCards获取膀胱癌的疾病靶点,利用venny 2.1获取交集靶点。使用STRING进行蛋白-蛋白相互作用分析并使用Cytoscape构建"药物-靶点-通路"网络,利用Metascape进行基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析。将裸鼠随机分为模型组和治疗组,建立膀胱癌小鼠模型。模型组小鼠灌胃等剂量溶剂,治疗组建模后第8天灌胃半枝莲-党参药对0.2 ml,剂量为342.86 mg/kg,2次/d。建模后第28天,测量裸鼠瘤体大小,并采用酶联免疫吸附试验法检测前列腺素G/H合成酶2(PTGS2)、PTGS1、核受体辅活化子2(NCOA2)、维甲酸X受体α(RXRA)、孕酮受体(PGR)、丝裂原活化蛋白激酶1(MAPK1)、网状内皮增生病毒癌基因同源物A(RELA)、蛋白激酶B1(Akt1)水平。结果:半枝莲-党参药对的45个药物成分通过多条通路直接作用于187个疾病靶点治疗膀胱癌,主要核心成分为槲皮素、木犀草素、汉黄芩素、7-甲氧基-2-甲基异黄酮、黄芩素、β-谷甾醇和豆甾醇等,关键靶点为PTGS2、PTGS1、NCOA2、RXRA、PGR、MAPK1、RELA和Akt1等。GO富集分析显示,生物过程主要涉及对激素的反应、细胞对脂质的反应、对外来刺激的反应、对细菌分子的反应等,细胞组分主要涉及转录调控复合体、膜筏、膜微区、RNA聚合酶Ⅱ转录调控复合物等,分子功能主要涉及转录因子结合、DNA结合转录因子结合、RNA聚合酶Ⅱ特异性DNA结合转录因子结合、核受体活性、配体激活的转录因子活性等。KEGG通路富集分析显示半枝莲-党参药对治疗膀胱癌的主要信号通路为晚期糖基化终产物及其受体(AGE-RAGE)、白细胞介素-17(IL-17)、磷脂酰肌醇-3-激酶-蛋白激酶B(PI3K-Akt)、肿瘤坏死因子(TNF)、MAPK、缺氧诱导因子-1(HIF-1)、细胞凋亡、p53、Toll样受体等。动物实验验证显示,半枝莲-党参药对能够明显改善裸鼠的瘤体大小,同时也能改善PTGS2、PTGS1、NCOA2、RXRA、PGR、MAPK1、RELA、Akt1表达水平。结论:半枝莲-党参药对主要通过调节AGE-RAGE、IL-17、PI3K-Akt、TNF、MAPK、HIF-1、细胞凋亡、p53、Toll样受体等信号通路的PTGS2、PTGS1、NCOA2、RXRA、PGR、MAPK1、RELA、Akt1等靶点治疗膀胱癌。
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编辑人员丨6天前
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同源建模技术在先天性心血管疾病机制研究中的应用
编辑人员丨6天前
先天性心血管疾病是一类由于遗传、环境及妊娠期感染等多因素相互作用而导致的先天性疾病,但确切的病因迄今尚不清楚。随着研究的逐步深入,越来越多的证据表明遗传因素在其发病机制中发挥重要作用。在心脏胚胎发育的过程中涉及许多基因的参与,这些基因如果发生突变往往会导致先天性心血管疾病。同源建模作为一种通过计算机算法预测由于基因突变导致所形成的蛋白质结构及功能发生改变的技术,在先天性疾病发病机制研究中的应用已成为未来的趋势。该文旨在对同源建模技术在先天性心血管疾病发病机制研究中的应用进行综述。
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编辑人员丨6天前
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单倍型 dce中 RHCE* ce等位基因变异致e抗原减弱1例的分子生物学研究
编辑人员丨6天前
目的:探讨1例RhD(-)女性先证者的 RH基因型及其分子生物学机制。 方法:选取2019年8月就诊于郑州大学第一附属医院的1例26岁女性先证者作为研究对象。采集先证者及其父母的外周血样,对其进行卡式法Rh表型检测。用PCR-基于序列法(PCR-sequence-based typing, PCR-SBT)和基因测序法检测先证者及其父母的 RHD合子型和 RH基因型。用生物信息学软件进行Rh蛋白同源建模,并通过分子动力学模拟变异所造成的蛋白结构改变。本研究通过郑州大学第一附属医院医学伦理委员会的审查(伦理号:2023-KY-0870-003)。 结果:血清学检测显示先证者及其父亲Rh分型e抗原减弱。PCR-SBT及基因测序显示3人的基因型分别为 dce/ dCE、 dce/ DcE、 dCE/ DcE,先证者 RHD和 RHCE的基因型分别为 RHD*01N.01/ RHD*01N.16、 RHCE*01.01/ RHCE*04。蛋白模拟和分子动力学分析显示 RHCE* ce(c.48G>C)所导致的ce_16C变异将造成膜内外环结构的改变,主要影响膜外第2、6环和膜内第3、4的摆动性。 结论:RHCE* ce等位基因的c.48G>C变异可能是导致先证者e抗原减弱的原因。
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编辑人员丨6天前
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Bel亚型新等位基因c.620T>C 1例的分子研究
编辑人员丨6天前
目的:对1例ABO血型Bel亚型新等位基因(c.620T>C)先证者进行分子生物学研究,以揭示该突变对α-1,3-半乳糖苷转移酶(GTB)结构的影响。方法:选取2023年2月11日于郑州大学第一附属医院输血科就诊的1例先证者为研究对象。首先采用血清学方法进行ABO表型的鉴定,接着对 ABO基因的7个外显子进行直接测序,进一步采用单倍体特异性引物进行单链测序,最后用Modeller软件对突变的GTB进行同源建模,并用PyMOL软件分析突变对GTB空间结构的影响。 结果:先证者血清学表型为Bel亚型,直接测序发现了1个新的突变位点c.620T>C,导致多肽链发生p.Leu207Pro氨基酸替换。结合单链测序,最终确定基因型为 ABO* BELnew/ ABO* O.01.02。蛋白质三维结构建模显示,与野生型相比,脯氨酸与p.Gly272之间的1条氢键距离变大,另1条氢键消失。 结论:上述研究鉴定出1例新的B等位基因突变c.620T>C(p.Leu207Pro),该突变影响了GTB空间结构的稳定性,酶的活性减弱导致了B抗原表达减弱,血清学表现Bel亚型。
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编辑人员丨6天前
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A223B亚型1例的分子生物学鉴定
编辑人员丨6天前
目的:研究1例ABO血型A亚型B先证者的分子遗传学背景,探讨氨基酸变异影响糖基转移酶(GT)活性的分子机制。方法:选取2020年7月2日于郑州大学第一附属医院就诊的1例先证者作为研究对象。采用卡式法和试管法对先证者及其家系成员进行ABO血型的血清学鉴定。采用PCR-序列特异性引物扩增(PCR-SSP)及 ABO基因扩增技术对先证者的 ABO基因进行血型分子生物学鉴定。构建3D分子同源模型,对α-(1→3)-D-N-乙酰半乳糖胺基转移酶(GTA)的稳定性进行预测。 结果:先证者及其部分亲属(母亲和2个弟弟)红细胞与抗-A呈现弱凝集,与抗-B呈现强凝集,血清与Ac凝集达1~2+,与Bc不凝集,血清学定为AwB亚型,家系分析提示其异常基因遗传自母亲。PCR-SSP检测结果显示先证者为A223B型, ABO基因测序分析显示其存在c.297A>G、c.467C>T、c.526C>G、c.657C>T、c.703G>A、c.796C>A、c.803G>C、c.930G>A杂合变异和c.1055insA插入变异,推测其基因型为 ABO* A223/ ABO* B.01,与 ABO* A1.01相比存在c.467C>T和c.1055insA变异,与 ABO* A1.02相比存在c.1055insA变异。同源建模结果显示A223型GT的C末端明显延长,且局部氨基酸及氢键网络均有改变。 结论:上述研究结果揭示了A223B亚型的分子遗传学机制,先证者存在的c.1055insA变异可能影响了GT的酶活性,最终导致A抗原减弱。
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编辑人员丨6天前
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COL4A5基因剪接变异致Alport综合征患者1例的遗传学分析及体外验证
编辑人员丨6天前
目的:探讨1例Alport综合征(AS)患者的遗传学特征并验证其存在的剪接变异。方法:选取2021年1月8日因"体检发现尿蛋白3+、尿潜血3+"就诊于内蒙古医科大学附属医院肾脏内科的1例AS患者作为研究对象,收集患者临床资料。抽取患者及其父母的外周血样本,提取基因组DNA,利用全外显子组测序及Sanger测序确定基因变异位点,应用mRNA异常剪接体外验证实验研究变异对转录产物的影响。应用生物学软件分析变异位点的氨基酸保守性并模拟胶原蛋白Ⅳ模型,分析变异蛋白的三维结果。对患者肾组织进行免疫荧光与免疫组织化学检查,确认是否存在AS肾脏损伤。结果:患者为21岁男性,门诊尿常规检查显示24 h尿蛋白3.53 g/24 h(大量蛋白尿),血尿酸491 μmol/L(高尿酸血症)。基因测序结果显示患者 COL4A5基因存在剪接变异c.835-9T>A,患者父母未见该变异。体外实验结果显示c.835-9T>A(p.279_297del)导致 COL4A5基因mRNA的第15外显子缺失57 bp,造成第279~297位氨基酸残基缺失,影响 COL4A5基因编码的α5链的二级结构的稳定性。受损的氨基酸在不同物种中高度进化保守。同源建模显示突变的α5链参与的Col-Ⅳ三聚化可以完成,但三维结构变形严重。免疫荧光结果诊断为AS肾脏损伤。根据美国医学遗传学与基因组学学会相关变异评级指南,c.835-9T>A评级为可能致病性变异(PVS1_Moderate +PS3_Moderate+PM2_Supporting+PS2+PP3+PP4)。 结论:COL4A5:c.835-9T>A考虑是AS患者致病的原因,体外实验证实为剪接变异。通过肾脏组织病理学检查为该变异的致病性提供了体内证据,并拓展了 COL4A5基因的变异谱。
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编辑人员丨6天前
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姜黄素对2型糖尿病模型大鼠胰腺内质网应激PERK-CHOP信号通路的影响
编辑人员丨6天前
目的:探讨姜黄素对T2DM模型大鼠的降血糖作用及对内质网应激RNA依赖的蛋白激酶样内质网激酶-CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白(RNA-dependent protein kinase like-CCAAT/enhancer binding protein homologous protein, PERK-CHOP)信号通路的影响。方法:将45只雄性SD大鼠按随机数字表法分为正常对照组、模型组和姜黄素组,每组15只。除正常对照组外,其余各组大鼠给予高脂高糖饲料喂养,腹腔注射STZ溶液35 mg/kg(1次/d,共2次)建立T2DM大鼠模型。建模成功后,姜黄素组大鼠灌胃姜黄素200 mg/kg,连续给药30 d。采用ELISA法检测血清脂联素水平,葡萄糖氧化酶法检测血糖水平,Western blot法检测大鼠胰腺组织PERK、P-PERK、CHOP和活性转录因子4(activating transcription factor 4, ATF4)蛋白水平,Real-time PCR法检测各组大鼠胰腺组织PERK、CHOP mRNA表达。结果:与模型组比较,姜黄素组血糖[(14.86±2.77)mmol/L比(30.04±3.25)mmol/L]水平降低,血清脂联素水平[(94.12±16.34)mg/L比(53.91±9.08)mg/L]升高( P<0.05),胰腺组织PERK mRNA[(0.85±0.07)比(1.64±0.28)]、CHOP mRNA[(0.53±0.04)比(1.18±0.33)]、PERK蛋白[(1.12±0.31)比(2.24±0.43)]、P-PERK蛋白[(1.23±0.19)比(3.89±0.32)]、CHOP蛋白[(0.65±0.07)比(0.92±0.11)]、ATF4蛋白[(0.73±0.26)比(1.15±0.31)]表达降低( P<0.05)。 结论:姜黄素对T2DM模型大鼠具有降糖作用,可通过提高脂联素水平来增强靶组织对胰岛素的敏感性,下调内质网应激信号通道PERK/P-PERK/CHOP/ATF4相关蛋白表达,减轻内质网应激程度。
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编辑人员丨6天前
