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低氧诱导人肝癌细胞差异表达基因分析及SLC6A8基因对肝癌细胞增殖侵袭能力的影响

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低氧诱导人肝癌细胞差异表达基因分析及SLC6A8基因对肝癌细胞增殖...

作者：路远右江民族医学院

学位级别：硕士

目的:应用基因芯片技术及信息生物学分析方法,研究人肝癌细胞中与低氧反应相关的差异表达基因,筛选并探讨表达上调且显著差异表达因子--SLC6A8调控肝癌细胞增殖、凋亡、侵袭、迁移的机制。方法:采用Affymetrix公司的Gene Chip Clariom S... 详细信息

目的:应用基因芯片技术及信息生物学分析方法,研究人肝癌细胞中与低氧反应相关的差异表达基因,筛选并探讨表达上调且显著差异表达因子--SLC6A8调控肝癌细胞增殖、凋亡、侵袭、迁移的机制。方法:采用Affymetrix公司的Gene Chip Clariom S Array芯片,对低氧诱导和常氧培养的Huh-7和Hep3B两株人肝癌细胞基因表达谱进行检测,并应用edge R软件对结果进行分析,研究人肝癌细胞中与低氧反应相关的差异表达基因,筛选出表达上调、变幅最大的差异表达基因。建立人Huh-7和Hep3B肝癌细胞系培养体系。分别构建沉默SLC6A8基因表达的慢病毒载体。分设对照组(Con)、阴性对照组(NC)、siRNA-1(KD1)实验组和siRNA-2(KD2)实验组。采用Q-PCR测试SLC6A8基因的m RNA表达量,Western blot检测HIF-1α和SLC6A8蛋白水平表达量;MTT检测细胞的增殖情况,TUNEL检测细胞的凋亡情况,划痕实验检测细胞的迁移情况,Transwell小室检测细胞的侵袭能力。对比研究SLC6A8沉默对肝癌细胞增殖、凋亡、侵袭、迁移能力的影响。结果:两株细胞系相同的差异表达基因共177个,上调127个,下调的50个;KEGG途径交集分析后选取表达上调且升幅最大的5个基因TXNIP、ATF3、SLC6A8、TIPARP和PFKFB4进行信息查询,结果显示TXNIP、ATF3、SLC6A8、PFKFB4均与肝癌发生相关;TCGA数据库分析发现SLC6A8基因在肝癌组织中的表达显著上升,且其高表达与组织学分型相关。论证实验发现:Huh7细胞KD1、KD2组SLC6A8基因m RNA表达(0.23±0.10,0.61±0.06)显著低于空白对照组(1.00±0.10)和阴性对照组(1.29±0.11)(P低氧培养后,大量的细胞因子表达异常;TXNIP、ATF3、SLC6A8、TIPARP和PFKFB4等是5个表达上调、升幅最大的差异基因,这些低氧诱导表达增高的差异基因可能与肝癌发生发展相关;生物信息学分析表明,SLC6A8基因在肝癌组织中的表达显著上升,其高表达与组织学分型相关。在肝癌细胞系中SLC6A8高表达。低表达的SLC6A8能抑制细胞的增殖、侵袭、迁移,并诱导细胞凋亡。沉默SLC6A8后HIF-1α的蛋白表达水平下降,提示SLC6A8可能是HIF-1α的上游驱动子,SLC6A8与HIF-1α有正向的网络调控关系,并通过HIF-1α介导了肝癌细胞的生物学改变。

关键词：人肝癌细胞系低氧诱导差异基因表达 SLC6A8 细胞增殖/凋亡/侵袭/迁移

透明颤菌血红蛋白启动子低氧诱导重组基因在大肠杆菌中的表达研究

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山东大学学报（理学版） 2010年第9期45卷 122-126页

作者：张晗星李十中祁庆生清华大学核能与新能源研究院北京100084 山东大学生命科学学院山东济南250100

设计了两段不同序列长度透明颤菌血红蛋白(VGB)的天然低氧启动子基因(Pvgb-L,Pvgb-S),分别与绿色荧光蛋白(GFP)或加强型绿色荧光蛋白(TRIGFP)基因克隆到pBluescript II SK-质粒中。根据重组菌在不同溶氧条件下荧光蛋白基因转录水平和表... 详细信息

设计了两段不同序列长度透明颤菌血红蛋白(VGB)的天然低氧启动子基因(Pvgb-L,Pvgb-S),分别与绿色荧光蛋白(GFP)或加强型绿色荧光蛋白(TRIGFP)基因克隆到pBluescript II SK-质粒中。根据重组菌在不同溶氧条件下荧光蛋白基因转录水平和表达量,经RT-PCR和荧光光谱分析证明,在低氧条件下,短链低氧启动子(Pvgb-S)能更有效地诱导下游基因GFP的表达,并有利于蛋白的正确折叠表达,其诱导效果受溶氧浓度影响而差异显著。在低氧培养条件下,低氧启动子Pvgb-S可有效诱导重组五碳糖代谢基因在大肠杆菌W3110(ΔpflB,ΔadhE)中的表达,提高重组菌木糖代谢,从而增加乳酸产量。

关键词： Pvgb 绿色荧光蛋白大肠杆菌低氧诱导乳酸

IL-17在低氧诱导肺动脉高压过程中的作用

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华中科技大学学报（医学版） 2013年第3期42卷 273-277页

作者：王宏飞张安臣李飞飞刘波李冬寒杜心灵华中科技大学同济医学院附属协和医院心外科武汉430022

目的观察不同时程低氧诱导的肺动脉高压小鼠肺组织中IL-17mRNA及其蛋白表达水平的变化,探讨IL-17在低氧诱导肺动脉高压中的作用。方法建立小鼠低氧诱导肺动脉高压模型,监测小鼠血流动力学改变、右心室肥厚指数(RV/LV+S),RT-PCR技术检测... 详细信息

目的观察不同时程低氧诱导的肺动脉高压小鼠肺组织中IL-17mRNA及其蛋白表达水平的变化,探讨IL-17在低氧诱导肺动脉高压中的作用。方法建立小鼠低氧诱导肺动脉高压模型,监测小鼠血流动力学改变、右心室肥厚指数(RV/LV+S),RT-PCR技术检测对照组及低氧3周、6周组肺组织IL-17mRNA表达水平变化,Western blot技术检测相应蛋白表达水平变化及免疫组化方法对IL-17进行定位。结果与对照组相比,低氧诱导下小鼠右心室收缩压力及右心室肥厚指数均明显升高,且差异有统计学意义(均P低氧时间的延长,IL-17mRNA及其蛋白表达水平也逐渐增加,差异均有统计学意义(P低氧诱导肺动脉高压发生、发展过程中扮演了重要角色。

关键词：肺动脉高压白细胞介素-17 低氧诱导内皮细胞

菊苣酸对低氧诱导下的H9c2大鼠心肌细胞氧化损伤水平、炎性因子、能量代谢的影响

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饲料研究 2023年第7期46卷 73-76页

作者：陈鑫磊吴华李宇航谢沐夏刘波行倩文沈童青海大学农牧学院青海西宁810016

试验旨在研究低氧诱导下菊苣酸(CA)对H9c2大鼠心肌细胞氧化损伤水平、炎性因子、能量代谢的影响。试验以H9c2大鼠心肌细胞为研究对象,分为对照组(常氧组)、低氧组(1%氧浓度)和低氧(1%氧浓度)+CA组(60 mg/L),每组3个重复。结果表明,与对... 详细信息

试验旨在研究低氧诱导下菊苣酸(CA)对H9c2大鼠心肌细胞氧化损伤水平、炎性因子、能量代谢的影响。试验以H9c2大鼠心肌细胞为研究对象,分为对照组(常氧组)、低氧组(1%氧浓度)和低氧(1%氧浓度)+CA组(60 mg/L),每组3个重复。结果表明,与对照组相比,低氧组细胞过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性、白细胞介素10(IL-10)含量及能量代谢因子Ca^(2+)ATP酶(Ca^(2+)-ATPase)、Na^(+)K^(+)-ATP酶(Na^(+)K^(+)-ATPase)活性极显著降低(P低氧组丙二醛(MDA)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)含量极显著升高(P低氧组细胞血红素氧化酶-1(HO-1)含量显著降低(P低氧组相比,低氧+CA组细胞GSH-Px、Ca^(2+)ATP酶、Na^(+)K^(+)-ATP酶活性及HO-1含量极显著升高(P低氧诱导下的H9c2大鼠心肌细胞的抗氧化能力,减少促炎因子的分泌,增加抗炎因子的分泌,改善能量代谢水平,从而缓解低氧诱导下造成的H9c2大鼠心肌细胞的氧化损伤。

关键词：菊苣酸心肌细胞低氧诱导抗氧化炎性因子能量代谢

低氧诱导胶质瘤细胞上皮间质转化及差异表达的长非编码RNA的筛选

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广东医学 2019年第4期40卷 477-482页

作者：唐尚鸿宋磊谢舒乐李群星林钊宇惠州市中心人民医院儿科广东惠州516001 徐州医科大学第二附属医院口腔科江苏徐州221000 中山大学孙逸仙纪念医院广东省恶性肿瘤表观遗传与基因调控重点实验室广东广州510120

目的探索低氧诱导条件下神经胶质瘤细胞发生上皮间质转化相关的长非编码RNA与其侵袭转移的关系。方法通过芯片检测低氧诱导前后胶质瘤细胞的长非编码RNA的表达差异。通过qRT-PCR验证芯片结果的准确性以及上皮间质转化相关基因的表达变... 详细信息

目的探索低氧诱导条件下神经胶质瘤细胞发生上皮间质转化相关的长非编码RNA与其侵袭转移的关系。方法通过芯片检测低氧诱导前后胶质瘤细胞的长非编码RNA的表达差异。通过qRT-PCR验证芯片结果的准确性以及上皮间质转化相关基因的表达变化。通过转染敲低长非编码RNA的表达水平。通过蛋白免疫印迹检测蛋白水平的表达变化。通过侵袭迁移实验检测侵袭迁移能力的变化。结果低氧诱导神经胶质瘤细胞可发生上皮间质转化,芯片检测发现多个差异表达的长非编码RNA,长非编码RNA HOTTIP在低氧诱导后表达升高最为明显(P低氧诱导所发生的上皮间质转化以及增强的侵袭迁移能力密切相关。

关键词：低氧诱导上皮间质转化长非编码RNA 侵袭迁移

低氧诱导的神经干细胞外泌体对缺氧缺血性脑损伤大鼠干细胞增殖分化及神经行为影响

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中华生物医学工程杂志 2024年第4期30卷 248-257页

作者：潘依依张晓英李青华宋靖荣胡津津上海交通大学医学院附属第九人民医院儿科上海

目的探讨低氧诱导的神经干细胞(NSCs)外泌体对缺氧缺血性脑损伤(HIBD)大鼠NSCs增殖分化的影响及对HIBD大鼠神经行为功能恢复的作用。方法超速离心并鉴定低氧诱导的NSCs外泌体(H-Exo);将传至2～3代的NSCs与HIBD新生大鼠脑组织匀浆共培养... 详细信息

目的探讨低氧诱导的神经干细胞(NSCs)外泌体对缺氧缺血性脑损伤(HIBD)大鼠NSCs增殖分化的影响及对HIBD大鼠神经行为功能恢复的作用。方法超速离心并鉴定低氧诱导的NSCs外泌体(H-Exo);将传至2～3代的NSCs与HIBD新生大鼠脑组织匀浆共培养以模拟HIBD脑内微环境, 并分为3组:PBS组(NSCs+PBS共培养)、常氧NSCs外泌体(N-Exo)组(NSCs+N-Exo共培养)及H-Exo组(NSCs+H-Exo共培养), 应用免疫荧光方法检测NSCs的增殖和分化情况;制作新生大鼠HIBD模型, 并分为4组:Sham组(假手术组)、PBS组(尾静脉注射PBS)、N-Exo组(尾静脉注射N-Exo)及H-Exo组(尾静脉注射H-Exo), 14 d后制作损伤大脑区域切片, 利用免疫荧光检测该区域NSCs的增殖和分化情况;采用mNSS评分对PBS组、N-Exo组及H-Exo组HIBD新生大鼠第0、2、7、14天评估神经行为功能恢复情况。采用单因素方差分析各组之间的统计学差异, 使用LSD检验进行后置分析。结果离体细胞水平:与PBS组和N-Exo组的新生大鼠NSCs相比, H-Exo组NSCs的增殖均显著增加(25.40±2.28比16.84±1.79、16.44±2.08, 均P0.05)。动物实验:与N-Exo组相比, H-Exo组内源性NSCs的增殖显著增加(11.24±1.17比7.36±1.01, P0.05)。神经行为功能:PBS组、N-Exo组和H-Exo组第0天的mNSS评分差异均无统计学意义(P>0.05), 与PBS组相比, N-Exo组和H-Exo组在第2、7及14天的评分均显著降低(均P<0.01);与N-Exo组相比, H-Exo组的mNSS评分在第2、7及14天均显著降低(均P<0.01)。结论 H-Exo可以促进HIBD时内源性NSCs的增殖, 离体细胞水平, H-Exo可促进NSCs向神经元和少突胶质细胞的分化;动物实验水平, H-Exo可促进NSCs向少突胶质细胞的分化, 并可以改善HIBD新生大鼠的神经功能损伤恢复。

关键词：神经干细胞外泌体低氧诱导缺氧缺血性脑损伤增殖分化

SIRT6在低氧诱导肺动脉高压肺血管重构中的作用及机制研究

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SIRT6在低氧诱导肺动脉高压肺血管重构中的作用及机制研究

作者：李明星南方医科大学

学位级别：硕士

研究背景肺动脉高压(pulmonary arterial hypertension,PAH)是由多种病因引起的肺动脉压力持续升高,肺血管阻力逐渐增加为特征的心血管疾病。其主要病理表现是肺血管收缩、肺血管重构及原位血栓的形成,最终导致肺血流量明显减少,右心功... 详细信息

研究背景肺动脉高压(pulmonary arterial hypertension,PAH)是由多种病因引起的肺动脉压力持续升高,肺血管阻力逐渐增加为特征的心血管疾病。其主要病理表现是肺血管收缩、肺血管重构及原位血栓的形成,最终导致肺血流量明显减少,右心功能严重受限、衰竭甚至死亡,具有很大的潜在危险性,严重影响患者的生活质量和预后效果。肺动脉高压发病的原因有很多,主要有遗传、先天性、神经体液、缺氧等。目前国内外对肺动脉高压发病机制的研究主要包括遗传机制、离子通道机制、血管活性物质失衡机制、炎症及细胞机制。近年来国内外先后根据PAH发病机制的不同,开发出了 5-磷酸二酯酶抑制剂、内皮素受体拮抗剂以及前列环素类等新型的靶向治疗药物,但是这些药物仅仅使患者具有3.6年的中位生存率,仍令人堪忧。由于这些药物疗效有限,仅能使约一半左右的患者改善临床症状和心功能,且绝大多数患者会逐渐对当前的靶向治疗药物产生抵抗,疗效下降甚至消失。因此进一步深入研究PAH的发病机制有利于为开发疗效更好的靶向治疗技术奠定理论基础。缺氧在PAH的发病机理过程中起重要作用。低氧条件下,肺小动脉收缩,导致肺动脉压力升高,进而导致右心室压力升高。而长期低氧状态下,肺小动脉发生一系列病理性改变:肺动脉平滑肌细胞凋亡减少、增殖增加,内膜增厚,内径变窄,形成丛状样损害等,这种结构的变化即肺血管重构,会导致肺动脉压力进一步升高,最终导致右心室功能衰竭。低氧引起肺血管收缩反应和肺血管重构是低氧性PAH发生和发展的主要病理学基础。低氧条件下的肺血管重构是肺动脉高压发生的重要标志,其组织病理学主要表现为中膜平滑肌层的增生肥大,中膜的增厚主要由于低氧诱导肺动脉平滑肌细胞的异常增殖所致。因此,深入研究低氧诱导肺血管重构的细胞与分子机制,成为本课题研究的主要目的。人体细胞在正常状态下的能量主要来源于糖的有氧代谢,但在肿瘤细胞,其能量主要来源于糖酵解过程,在氧气充足的环境中肿瘤细胞依然进行糖酵解来获取能量,这种现象于1923年由德国科学家Otto Warburg提出,因此被称为Warburg效应。肿瘤细胞能量代谢由HIF转录因子家族所介导,肿瘤细胞通过介导HIF-1的表达,调控一系列与糖酵解、血管生成、细胞存活相关的基因,包括葡萄糖转运子(glucose transport,GLUT)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、红细胞生成素(erythropoietin,EPO)以及一些糖酵解酶类,进而促进Warburg效应的发生。近年来若干研究者认为,PAH与肿瘤在某些发病机制方面十分相似,发病过程中均出现以葡萄糖代谢类型转换为特征的Warburg效应。因此,从能量代谢的角度研究肺动脉高压肺血管重构的发生机制,为肺动脉高压的治疗提供了新的治疗方向。低氧诱导因子(Hypoxia induced factor,HIF)是Warburg效应分子机制中的关键转录因子。HIF有三个亚型,HIF-1、HIF-2和HIF-3。HIF-1是由HIF-1α和HIF-1β组成的异二聚体,HIF-1α是氧反应基,HIF-1β是表达基。在氧气充足的条件下,HIF-1α的两个脯氨酸残基在HIF脯氨酰羟基化酶(PHD1,2,3)的催化作用下发生羟基化,泛素蛋白酶的连接酶VHL(Von Hippel-Lindau)识别羟基化的HIF-1α,使HIF-1α泛素化,随后被蛋白组酶降解。缺氧时,HIF-1α的羟基化受到抑制,HIF-1α聚集并与HIF-1β结合形成HIF-1,HIF-1与低氧反应元件(Hypoxia responds elements,HREs)结合,激活下游靶基因的转录。其中与细胞能量代谢相关的靶基因包括葡萄糖转运子1(GLUT1)、乳酸脱氢酶A(lactate dehydrogenase A,LDHA)、丙酮酸脱氢酶激酶(pyruvate dehydrogenase kinase,PDK)等。在低氧条件下,HIF-1α表达的增加会上调PDK的表达,PDK使丙酮酸脱氢酶(pyruvate dehydrogenase,PDH)的活性受到抑制,从而使丙酮酸从有氧代谢向无氧代谢转换,介导Warburg效应的产生。SIRT6 是酵母沉默信息调节因子 2(silent information regulator 2,Sir2)的同源物Sirtuin家族中的一员,具有烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD+)依赖的去酯化酶和二磷酸腺苷(adenosine diphosphate,ADP)核糖基转移酶活性,主要位于细胞核。能够对组蛋白和非组蛋白发生去酰化作用,也可使部分蛋白底物核糖基化。在维持基因组稳定

关键词：肺动脉高压低氧诱导肺动脉平滑肌细胞肺血管重塑 SIRT6 Warburg效应

低氧诱导神经元特异性表达bFGF重组腺相关病毒载体构建研究

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亚太传统医药 2015年第6期11卷 5-6页

作者：钱周敏温州医科大学仁济学院浙江温州325035

目的:研究构建低氧诱导神经元特异性表达碱性纤维细胞生长因子(bFGF)重组腺相关病毒载体。方法:以碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)为治疗靶基因,通过分子克隆手段,构建低氧诱导、神经元特异性表达bFGF的"时空"表达可调控性新型重组腺相关... 详细信息

目的:研究构建低氧诱导神经元特异性表达碱性纤维细胞生长因子(bFGF)重组腺相关病毒载体。方法:以碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)为治疗靶基因,通过分子克隆手段,构建低氧诱导、神经元特异性表达bFGF的"时空"表达可调控性新型重组腺相关病毒(AAV)载体。结果:将重组质粒5HRE-3NRSE-bFGF的菌液送测序,得到测序结果,并与合成的DNA寡核苷酸序列进行比较,证实与设计序列完全一致。结论:构建、包装重组腺相关病毒载体pAAV-5HRE-3NRSE-bFGF有效。

关键词：青光眼低氧诱导神经元特异性腺相关病毒(AAV)载体

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低氧诱导因子-1研究进展

医学综述 2006年第21期12卷 1283-1285页

作者：胡明肖新莉刘勇西安交通大学医学院神经生物研究中心西安710061

低氧诱导因子-1(HIF-1)是机体的一种重要转录因子,其表达和活性受到细胞氧浓度的严密调控。它通过控制血管生成来调节氧的运输能力,通过调控糖酵解作用来增强机体对低氧的耐受。肿瘤的生长和血管生成与HIF-1的表达紧密相关,抑制HIF-1活... 详细信息

低氧诱导因子-1(HIF-1)是机体的一种重要转录因子,其表达和活性受到细胞氧浓度的严密调控。它通过控制血管生成来调节氧的运输能力,通过调控糖酵解作用来增强机体对低氧的耐受。肿瘤的生长和血管生成与HIF-1的表达紧密相关,抑制HIF-1活性可能是治疗癌症的一种途径。另外,对HIF-1表达水平的药理学控制,可能也是治疗慢性肺疾患、脑缺血和心肌缺血等疾病的一种新思路。

关键词：低氧诱导因子-1 低氧诱导肿瘤治疗