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基于全外显子组测序探寻Möbius综合征发病机制的遗传学研究
编辑人员丨2周前
目的:探讨M?bius综合征(MBS)患者的临床特征及可能的遗传发病机制。方法:收集2013年3月至2024年4月首都医科大学附属北京同仁医院眼科中心的14例(28只眼)散发MBS患者的病例资料。其中,男性5例(10只眼),女性9例(18只眼);年龄1 ~ 9岁,平均年龄(4.0±0.7)岁。询问或检查并记录患者的性别、年龄、最佳矫正视力、眼球运动、眼前节和眼底、体格发育及颅神经眼眶磁共振成像(MRI)的情况。采集患者及核心家系成员外周静脉血、提取基因组脱氧核糖核酸(DNA)并在illumina平台行全外显子组测序。使用SAMtools和ANNOVAR软件对变异进行识别和注释,对频率数据库中频率低于1%的变异进行过滤。在此基础上,筛选新生突变基因以及≥2个以上患者共有的突变基因。使用R包的maftools和GenVisR软件包分别行共有基因突变特征分析并绘制景观图。年龄、最小分辨角对数(logMAR)视力以及每个样本携带的共有基因突变数量经Shapiro-Wilk检验符合正态分布,以±s表示。性别、单侧或双侧受累、全身发育异常、突变分类、突变类型、突变频谱及共有基因突变频率采用频数和百分比描述。使用R语言ClusterProfiler中的超几何检验进行基因本体(GO)富集分析,使用Benjamini-Hochberg方法进行多重假设检验校正并筛选显著富集的条目。结果:本研究9例(18只眼)患者的logMAR视力为0.56±0.12。双眼外转受限者有10例(20只眼),占71.43%(10/14);单眼外转受限者有4例(4只眼),占28.57%(4/14)。双侧面瘫者有5例,占35.7%(5/14);单侧面瘫者有9例,占64.3%(9/14)。伴其他全身发育异常的患者有9例,占64.29%(9/14)。双侧外展神经(CN6)发育不良者有11例,占78.57%(11/14);单侧CN6发育不良者有3例,占21.43%(3/14)。双侧面神经(CN7)发育不良者有9例,占64.3%(9/14),单侧CN7发育不良者有5例,占35.71%(5/14)。2例MBS患者发现致病候选基因丛状蛋白D1(PLXND1)新变异2个,分别为杂合错义变异c.C4207T、p.R1403W和剪切位点变异c.2937+6 G>T。14例患者共筛选出新生突变基因8个,分别为肌联蛋白(TTN)、碳酸酐酶9(CA9)、中间丝相关蛋白(RPTN)、SET结合因子2(SBF2)、丝状肌动蛋白结合蛋白(AFDN)、突触囊泡糖蛋白2C(SV2C)、神经丝蛋白重链(NEFH)和膜金属内肽酶样蛋白1(MMEL1)。≥2个以上患者共有的突变基因总计796个,突变数量为1987个。最常见的突变分类是错义突变,数量为1382个,占69.55%;最多见的突变类型是单碱基替换变异,数量为1534个,占77.20%;最常见的突变频谱是胞嘧啶被替换为胸腺嘧啶,数量为804个,占52.41%。每个样本所携带共有基因突变数量为126~161个,平均(141.93±11.35)个。按照突变频率排名,前10位的共有基因分别为B黑色素瘤抗原家族成员2/3/4/5(BAGE2/3/4/5)、与内体分选复合物Ⅲ相关的钠耐受增加1(IST1)、TTN、高尔基体蛋白A6家族样蛋白2(GOLGA6L2)、NEFH、UBX结构域蛋白11(UBXN11)、二氢硫辛胺支链转酰基酶E2 (DBT)、羰基还原酶4(CBR4)、肌动蛋白相关蛋白3C(ACTR3C)和含V-Set免疫球蛋白域蛋白2(VSIG2),频率分别为100%、93%、64%、64%、57%、50%、50%、50%、50%和43%。经GO数据库中的生物学过程数据库注释,在本研究全部MBS患者14例(28只眼)中发现的共有突变基因集的基因数量为701个,查询GO数据库获得背景基因集的基因数量为18 722个。比较不同通路的注释基因在此两个基因集中分布的差异,将其概率值按照升序排列,显著富集的通路依次为调控小谷氨酰胺转肽酶介导的信号转导、基于微管的运动、轴突发生、眼形态发生、通过质-膜粘附分子的细胞间粘附、肌动球蛋白结构组装、肌原纤维的组装及微管束的合成,其概率值依次为0.0002、0.004、0.004、0.004、0.004、0.004、0.011及0.011。结论:MBS患者的临床表型异质性较强,多数患者伴随有除面瘫和眼球外转受限以外的多发先天畸形。基于全外显子组测序的生物信息学分析结果提示参与神经发育和轴突生长过程的多个基因和生物学过程可能与MBS发病相关,进一步揭示了遗传因素在MBS发病中的作用。
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编辑人员丨2周前
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非小细胞肺癌组织KIF2A、KIF2C、KIF20A mRNA表达与临床病理特征和预后的关系
编辑人员丨2023/12/30
目的:探讨非小细胞肺癌(NSCLC)组织驱动蛋白超家族成员2A(KIF2A)、驱动蛋白超家族成员2C(KIF2C)、驱动蛋白超家族成员20A(KIF20A)信使核糖核酸(mRNA)表达与临床病理特征和预后的关系.方法:选择2016年9月至2019年9月天津医科大学总医院手术切除的NSCLC患者106例,取其癌组织及其对应的癌旁组织,应用荧光定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)检测组织中KIF2A、KIF2C、KIF20AmRNA表达,分析其与临床病理特征的关系.应用Pearson相关性分析NSCLC组织中KIF2A、KIF2C、KIF20A mRNA表达间的关系.随访3年,应用Kaplan-Meier生存曲线分析KIF2A、KIF2C、KIF20A mRNA表达与患者预后关系.结果:NSCLC癌组织中KIF2A、KIF2C、KIF20A mRNA表达水平显著高于癌旁组织(P<0.05).低分化、淋巴结转移、临床分期Ⅲ A期NSCLC癌组织中KIF2A、KIF2C、KIF20A mRNA表达水平显著高于中高分化、无淋巴结转移及临床分期Ⅰ、Ⅱ期NSCLC癌组织(P<0.05).Pearson相关分析显示,NSCLC癌组织中KIF2A mRNA表达与KIF2CmRNA、KIF20A mRNA表达呈正相关,KIF2C mRNA表达与KIF20A mRNA表达呈正相关(P<0.05).Kaplan-Meier法分析显示KIF2A mRNA低表达组、KIF2C mRNA低表达组、KIF20A mRNA低表达组3年生存率分别为(84.78%,86.27%,81.48%)显著高于KIF2A mRNA高表达组、KIF2C mRNA 高表达组、KIF20A mRNA 高表达组(59.62%,55.32%,59.09%)(P<0.05).结论:KIF2A、KIF2C、KIF20A mRNA 在NSCLC组织中存在高表达,且与低分化、淋巴结转移、临床分期及预后有关.
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编辑人员丨2023/12/30
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核糖核酸酶5在宿主防御中的作用及机制
编辑人员丨2023/8/6
抗菌肽是机体天然免疫的重要组成部分.核糖核酸酶5(ribonuclease5,RNASE5;又名angiogenin)属于核糖核酸酶A超家族,是一个分泌型小分子蛋白质,广泛分布于机体需要抵御外界病原微生物的组织中.RNASE5对病毒、细菌以及真菌都存在抑制效应,具有广谱抗菌特点,但其表达和活性受到宿主生理状态和外界环境多层次的调控.RNASE5存在多样的抗微生物作用机制,其带正电荷的理化特性破坏微生物细胞壁,而其核糖核酸酶活性则是杀伤真菌所必须的.除了直接作用于微生物外,RNASE5还可作为重要因子调节宿主免疫功能,参与多种病理过程.本文综述了RANSE5的结构、生物活性与功能、作用特点与机制,并讨论了在其研究中存在的问题,以期为今后的研究提供新思路和新方向.
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编辑人员丨2023/8/6
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核糖核酸酶A超家族抗菌活性评价
编辑人员丨2023/8/5
抗菌肽是机体重要的免疫防御分子,具有广谱杀菌活性.核糖核酸酶A是脊椎动物特异性的分泌型蛋白质,在人基因组中包含8个经典成员(RNase1-8).它们作为一类重要的抗菌肽,广泛分布于机体需要抵抗外界病原微生物的组织中,除了特有的生物学功能外,均具有一定的抗菌活性.然而,目前各实验室对它们抗菌活性的报道并不一致,有必要开展横向比较分析.为此,我们表达纯化了人核糖核酸酶A超家族8个成员的重组蛋白质,并在同一实验条件下以半致死浓度评估了它们对革兰氏阴性菌(大肠杆菌)和革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)的抗菌活性.结果显示,RNase1-8重组蛋白质对大肠杆菌半数致死浓度分别为:0.081,0.046,0.008,0.250,2.028,0.072,0.001 μmol·L-1和1.1416 μmol·L-1;对金黄色葡萄球菌半数致死浓度分别为:3.427,1.856,2.211,5.188,8.274,4.356,2.502 μmol·L-1 和 9.916 μmol·L-1.该结果提示,RNase1-8 对大肠杆菌的抗菌活性存在明显差异,其中RNase3和RNase7活性最强,且均显著高于各自对金黄色葡萄球菌的抗菌活性;8个成员对金黄色葡萄球菌的抗菌活性无明显差异.据此我们认为,核糖核酸酶A超家族对革兰氏阴性菌具有较好的杀伤活性,可用于革兰氏阴性菌抗菌产品的开发.
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编辑人员丨2023/8/5
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人核糖核酸酶A超家族抗微生物活性及其作用机制
编辑人员丨2023/8/5
人核糖核酸酶A(human RNase A)超家族包含13个具有不同生物活性的成员(RNase 1~RNase 13),其蛋白质结构除具有催化保守序列外,还具有显著多样性的序列,决定了人类核糖核酸酶A可发挥核糖核酸酶活性之外的生物学功能.人核糖核酸酶A超家族成员在多种免疫细胞例如嗜酸性粒细胞、中性粒细胞、单核细胞和巨噬细胞中表达,并可被分泌以发挥多种多样的生物学功能,包括抗微生物活性、促进宿主防御、参与血管生成及精子成熟等.其中,人核糖核酸酶A超家族部分成员,可通过水解病毒RNA、抑制病毒复制、破坏细菌细胞壁、促进微生物凝集、损伤寄生虫细胞膜和线粒体膜等直接作用,以及通过宿主天然免疫细胞介导的间接作用,发挥抗微生物及寄生虫活性,参与宿主防御.本文对人核糖核酸酶A的抗微生物(包括病毒、细菌、真菌)和抗寄生虫活性及其作用机制进行综述,并对人核糖核酸酶A作为抗微生物活性物质和天然免疫分子,用于治疗严重和耐药微生物感染的前景进行展望.
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编辑人员丨2023/8/5
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核糖核酸酶A超家族:不仅仅是一组降解RNA的酶
编辑人员丨2023/8/5
核糖核酸酶A超家族(ribonuclease A superfamily;RNase A superfamily),也称脊椎动物分泌型核糖核酸酶超家族(vertebrate secreted ribonucleases superfamily),是二十世纪蛋白质结构、酶学和分子进化领域研究最多最广泛的核糖核酸酶家族.自上世纪初期从牛胰腺中分离鉴定第一个成员以来,已从哺乳动物、两栖动物、爬行动物、鸟和鱼等几百种动物中鉴定了几千个成员.早期对该家族成员的研究不仅促进了蛋白质化学技术的发展,而且为现代生物学研究奠定了基础.目前已知人的核糖核酸酶A超家族成员包括8个典型成员(RNase 1~RNase 8)和5个非典型成员(RNase 9~RNase 13).功能方面,曾一度以为该家族成员只具有降解核糖核酸的能力.随着血管生成素(angiogenin;RNase 5)、嗜酸性粒细胞衍生神经毒素(eosinophils-derived neurotoxin,EDN;RNase 2)、嗜酸性粒细胞阳离子蛋白(eosinophils cationic protein,ECP;RNase 3)的发现,人们意识到该家族成员除了消化核糖核酸外,还有依赖酶活性和不依赖酶活性的其他功能,包括宿主防御、免疫调节、血管生成和肿瘤抑制等,但仍了解不够全面.本文回顾了核糖核酸酶A超家族的研究历程,探讨了未来研究方向,特别呼吁要系统研究其除降解核糖核酸外的其他生理病理功能,希望能为该领域的研究提供思路.
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编辑人员丨2023/8/5
