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亚精胺抑制核糖体DNA转录

科学通报 2024年第15期69卷 2072-2080页

作者：许银丰万伟湖南第一师范学院基础生物学实验室长沙410205 浙江大学医学院生物化学系杭州310058

核糖体是细胞内合成蛋白的唯一细胞器,主要由核糖体RNA(ribosomal RNA,rRNA)和核糖体蛋白组装形成.rDNA转录生成rRNA在细胞内的核仁处完成,是核糖体生物发生的重要限速步骤之一.在正常细胞内,核糖体DNA(ribosomal DNA,rDNA)的转录活性... 详细信息

核糖体是细胞内合成蛋白的唯一细胞器,主要由核糖体RNA(ribosomal RNA,rRNA)和核糖体蛋白组装形成.rDNA转录生成rRNA在细胞内的核仁处完成,是核糖体生物发生的重要限速步骤之一.在正常细胞内,核糖体DNA(ribosomal DNA,rDNA)的转录活性受到营养状态的严密调控.而在癌细胞内,癌基因的激活、抑癌基因的失活和生长相关信号通路的失调等多种不同的机制均可导致rDNA的转录绕过营养状态的控制.癌细胞内异常激活的rDNA转录是癌细胞快速生长、增殖的必要前提,也是癌细胞的共有特征之一.抑制癌细胞内异常激活的r DNA转录有望开发出新的抗癌药物.我们既往的研究揭示,肿瘤蛋白p53诱导核蛋白2(tumor protein p53 inducible nuclear protein 2,TP53INP2)的核仁定位是其促进rDNA转录的重要前提,可用来指示细胞内的rDNA转录活性.本研究发现,天然活性成分亚精胺可抑制TP53INP2的核仁定位,并显著降低细胞的rDNA转录活性.机制研究表明,亚精胺可抑制蛋白激酶雷帕霉素靶蛋白复合物1(mechanistic target of rapamycin complex 1,mTORC1)的必需亚基Raptor的乙酰化并降低细胞内m TORC1的活性,进而抑制r DNA的转录.功能研究揭示,亚精胺可显著抑制蛋白的合成和细胞的增殖.本研究提示,抑制细胞内的r DNA转录活性可能是亚精胺发挥抗癌作用的重要机制之一.

关键词：癌症 mTORC1 rDNA转录核糖体生物发生亚精胺

黄芩苷通过调控PI3K/AKT信号通路抑制登革病毒感染诱导的人静脉内皮细胞的自噬

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南方医科大学学报 2024年第7期44卷 1272-1283页

作者：程瑶王远迎姚飞扬胡盼陈铭勰吴宁贵州医科大学基础医学院化学与生物化学实验室贵州贵阳561113

目的探究2型登革病毒(DENV-2)感染人脐静脉内皮细胞(HUVECs)对细胞自噬的影响及黄芩苷(BA)抗DENV-2感染的具体作用机制。方法HUVECs体外培养,设置对照组:HUVECs正常培养;DENV-2感染组:HUVECs+DENV-2;黄芩苷组:HUVECs+DENV-2+BA。用DENV-2感染HUVECs通过透射电镜观察自噬;Western blotting检测细胞自噬相关蛋白LC3、P62的表达,采用溶酶体红色荧光探针染色法观察DENV-2感染后HUVECs内溶酶体的pH变化;蛋白质组学筛查DENV-2感染HUVECs后差异蛋白的表达情况;使用CCK-8法测定黄芩苷对HUVECs活性的影响;RT-qPCR检测细胞内病毒RNA的复制情况;检测病毒NS1蛋白的表达情况;通过透射电镜观察细胞自噬;采用Lyso-Tracker Red染色法观察黄芩苷对DENV-2感染后HUVECs内溶酶体酸化的影响;检测细胞自噬相关蛋白ATG5、Beclin-1、LC3、P62的表达,自噬小体和溶酶体融合的关键蛋白STX17、SNAP29、VAMP8表达情况及PI3K/AKT信号通路相关蛋白的表达。结果DENV-2感染可诱导细胞自噬小体的形成;DENV-2感染后LC3Ⅱ/LC3 I表达逐渐增高,48 h达到峰值(P<0.05);p62表达水平在感染前中期无明显变化,48 h后降低(P<0.05);Lysotracker red染色结果显示DENV-2感染组红色亮点较多,且染色明亮。CCK-8结果显示50μg/mL被视为黄芩苷对HUVECs细胞的最大无毒剂量。RT-qPCR结果显示随着黄芩苷浓度增加药物对病毒的抑制作用增强。黄芩苷可降低DENV-2 NS1蛋白的表达(P<0.001)。与DENV-2组相比,经过黄芩苷(50μg/mL)处理后,自噬减少,加入黄芩苷后抑制溶酶体酸化。黄芩苷组48 h LC3 II/LC3 I比值降低(P<0.05),48 h时p62表达增加(P<0.05)。经过黄芩苷处理后DENV-2诱导的自噬相关蛋白Beclin-1、ATG 5、STX17、SNAP29和VAMP8的表达下调(P<0.01)。蛋白组学结果显示PI3K-AKT通路在DENV的发病机制中可能发挥重要作用。加入PI3K抑制剂(LY294002)后,DENV-2的RNA表达水平降低,各组p-PI3K/PI3K、p-AKT/AKT、p-mTOR/mTOR蛋白相对表达水平的蛋白表达水平降低(P<0.01)。用黄芩苷处理后,DENV-2感染组PI3K、AKT的mRNA表达水平均显著降低(P<0.05),而mTOR mRNA表达无明显变化。DENV-2感染组上调的p-PI3K、p-AKT的蛋白表达水平均降低(P<0.05),而p-mTOR表达无明显变化。DENV-2诱导的LC3、P62蛋白表达降低(P<0.05);在黄芩苷治疗组中也抑制了病毒诱导的自噬。结论DENV-2感染可促进HUVECs细胞自噬的发生,黄芩苷可抑制DENV-2的RNA和NS1蛋白的表达,可能通过抑制自噬发生及自噬体和溶酶体融合,降低DENV-2诱导的自噬,其作用机制可能是通过PI3K/AKT信号通路调控。

关键词：登革病毒黄芩苷自噬 PI3K/AKT 人脐静脉内皮细胞

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金盏花苷E通过自噬途径下调GPX4和SLC7A11抑制肝癌细胞的增殖和迁移

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南方医科大学学报 2024年第7期44卷 1327-1335页

作者：陈芊伊尚书涵鲁欢李思思孙志勉范喜瑞戚之琳皖南医学院基础医学院生物化学与分子生物学教研室安徽芜湖241002 皖南医学院活性生物大分子研究安徽省重点实验室安徽芜湖241002 皖南医学院临床医学院安徽芜湖241002 皖南医学院公共卫生学院安徽芜湖241002

目的探讨金盏花苷E抑制肝癌细胞增殖和迁移的分子机制。方法金盏花苷E处理肝癌细胞,CCK-8检测细胞活力;Western blotting检测GPX4、SLC7A11、LC3、P62的表达以及Akt/mTOR的磷酸化。自噬抑制剂LY294002和激活剂Rapamycin与金盏花苷E联合... 详细信息

目的探讨金盏花苷E抑制肝癌细胞增殖和迁移的分子机制。方法金盏花苷E处理肝癌细胞,CCK-8检测细胞活力;Western blotting检测GPX4、SLC7A11、LC3、P62的表达以及Akt/mTOR的磷酸化。自噬抑制剂LY294002和激活剂Rapamycin与金盏花苷E联合处理肝癌细胞,EdU和Transwell实验分别检测肝癌细胞的增殖和迁移能力。TCGA数据库分析GPX4和SLC7A11在肝癌及正常肝组织中的表达水平,以及与肝癌患者存活之间的关系。Western blotting和qPCR分别检测GPX4和SLC7A11在肝癌细胞和正常肝细胞中的表达水平。结果金盏花苷E能够显著抑制肝癌细胞的存活(P<0.05);GPX4和SLC7A11在肝癌组织和肝癌细胞中均显著高表达;GPX4和SLC7A11的表达与肝癌患者存活呈显著负相关(P<0.001);金盏花苷E显著抑制GPX4和SLC7A11蛋白的表达,激活Akt-mTOR通路,增强LC3Ⅱ的表达(P<0.01);自噬激活剂Rapamycin显著增强金盏花苷E对GPX4和SLC7A11的抑制作用,而自噬抑制剂LY294002则明显逆转了金盏花苷E对GPX4和SLC7A11的抑制作用(P<0.05);抑制自噬途径能够逆转金盏花苷E对肝癌细胞增殖和迁移的抑制作用,增强自噬途径则发生相反的变化(P<0.01)。结论金盏花苷E经自噬途径下调GPX4和SLC7A11抑制肝癌细胞的增殖和迁移。

关键词：金盏花苷E 谷胱甘肽过氧化物酶4 溶质转运蛋白第7家族11成员自噬肝细胞癌

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长链非编码RNA-NRON对小鼠心肌梗死后细胞凋亡的作用机制研究

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中国医科大学学报 2024年第3期53卷 218-223页

作者：高涵张春晶李淑艳师岩郭红艳杨超齐齐哈尔医学院医学技术学院生物化学教研室黑龙江齐齐哈尔161006

目的探讨长链非编码RNA(lncRNA)-NRON对小鼠心肌梗死(MI)后细胞凋亡的影响。方法将C57BL/6小鼠随机分为假手术(Sham)组、MI组、MI合并注入lncRNA-NRON干扰慢病毒(MI+shNRON)组和MI合并注入NC阴性对照慢病毒(MI+NC)组。采用实时PCR检测ln... 详细信息

目的探讨长链非编码RNA(lncRNA)-NRON对小鼠心肌梗死(MI)后细胞凋亡的影响。方法将C57BL/6小鼠随机分为假手术(Sham)组、MI组、MI合并注入lncRNA-NRON干扰慢病毒(MI+shNRON)组和MI合并注入NC阴性对照慢病毒(MI+NC)组。采用实时PCR检测lncRNA-NRON的表达;用HE染色、TTC染色、TUNEL染色检测心肌组织病理损伤、MI面积、细胞凋亡情况;用RPIseq数据库预测lncRNA-NRON与电压依赖性阴离子通道蛋白(VDAC)的互作概率;用Western blotting检测lncRNA-NRON对VDAC蛋白表达的影响。结果lncRNA-NRON在MI组表达显著升高,特异性敲减lncRNA-NRON后,可减轻心肌组织病理损伤,减少MI面积,抑制细胞凋亡,lncRNA-NRON与VDAC的互作概率高达0.9,且lncRNA-NRON可调控VDAC的蛋白表达。结论敲减lncRNA-NRON可抑制MI后心肌损伤的发生,其机制可能是通过lncRNA-NRON与VDAC结合并抑制其表达,从而影响细胞凋亡进程。

关键词：长链非编码RNA-NRON 心肌梗死电压依赖性阴离子通道蛋白细胞凋亡

基于生物信息分析去势抵抗性前列腺癌关键基因

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中国老年学杂志 2024年第11期44卷 2679-2683页

作者：朱宝安张军要张印坡漯河高等医学专科学校生物化学教研室漯河高等医学专科学校病理学教研室

目的基于生物信息分析去势抵抗性前列腺癌的关键基因，进而找到有效的诊断靶标和治疗方法。方法通过GEO数据库、Oncomine数据库联合分析发现潜在的关键基因受体型酪氨酸磷酸酶(PTPR)J;采用免疫组化检测去势敏感性前列腺癌和去势抵抗... 详细信息

目的基于生物信息分析去势抵抗性前列腺癌的关键基因，进而找到有效的诊断靶标和治疗方法。方法通过GEO数据库、Oncomine数据库联合分析发现潜在的关键基因受体型酪氨酸磷酸酶(PTPR)J;采用免疫组化检测去势敏感性前列腺癌和去势抵抗性前列腺癌患者肿瘤组织中PTPRJ表达水平；shRNA沉默去势抵抗性前列腺癌细胞系DU-145细胞中PTPRJ蛋白表达；采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)、细胞流式、Transwell检测沉默PTPRJ基因表达对DU-145细胞增殖、凋亡、迁移及侵袭的影响。结果通过GEO数据库生物信息学分析，发现577个基因出现差异性表达，可能与CRPC发生发展密切相关的74个基因表达上调，17个基因表达下调。使用Oncomine联合分析，与原位癌相比，PTPRJ在转移性前列腺患者中的表达显著增加(P<0.01);与低级别前列腺癌相比，PTPRJ在高等级前列腺癌中的PTPRJ表达显著上调(P<0.05)。去势抵抗性前列腺癌肿瘤组织中PTPRJ蛋白表达显著高于去势敏感性前列腺癌(P<0.01);沉默PTPRJ可抑制DU-145细胞迁移和侵袭(P<0.01)。结论 PTPRJ在CRPC中高表达，PTPRJ能促进DU-145细胞迁移和侵袭；PTPRJ可能在CRPC发生发展过程中发挥重要作用，为CRPC的治疗提供潜在的治疗靶点。

关键词：生物信息分析前列腺癌受体型酪氨酸磷酸酶J

基于TCGA数据挖掘及网络药理学探讨卤泛群治疗胶质母细胞瘤的潜在机制

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中国药理学通报 2024年第4期40卷 756-764页

作者：曹振程路畅秦祎雄郭勇韩标桂林医学院智能医学与生物技术学院广西桂林541199 桂林医学院生物化学与分子生物学重点实验室广西桂林541199

目的运用癌症基因图谱(the cancer genome atlas,TCGA)基因组学数据挖掘潜在治疗胶质母细胞瘤的药物卤泛群(halofantrine),通过网络药理学方法探讨卤泛群防治胶质母细胞瘤的作用机制,并结合细胞实验对卤泛群防治胶质母细胞瘤的机制进行... 详细信息

目的运用癌症基因图谱(the cancer genome atlas,TCGA)基因组学数据挖掘潜在治疗胶质母细胞瘤的药物卤泛群(halofantrine),通过网络药理学方法探讨卤泛群防治胶质母细胞瘤的作用机制,并结合细胞实验对卤泛群防治胶质母细胞瘤的机制进行验证。方法通过癌症临床公开数据库TCGA挖掘胶质母细胞瘤发生发展的关键基因,利用CMAP数据库寻找潜在治疗胶质母细胞瘤的药物,借助STITCH、Drug bank、Binding DB、BATMAN-TCM、TargetNet、SwissTarget、PubChem检索药物靶点信息,利用Drug bank、DisGeNET、GeneCards,TDD筛选胶质母细胞瘤靶点。通过Cytoscape构建“药物-活性成分-靶点”可视化网络图,通过进行GO、KEGG和分子对接分析,预测其作用机制。利用CCK-8及qPCR等方法验证卤泛群对胶质母细胞瘤细胞及治疗靶点的作用。结果筛选出潜在治疗胶质母细胞瘤的药物卤泛群,卤泛群有150个作用靶点,胶质母细胞瘤治疗靶点有173个,和药物交集靶点有12个,获得3个核心靶点:EGFR、MAPK14、IGF1R。分子对接结果显示,卤泛群与核心靶点结合的潜能和活性良好。CCK-8和qPCR实验结果表明卤泛群可通过EGFR、MAPK14、IGF1R靶点抑制胶质母细胞瘤细胞增殖。结论卤泛群通过EGFR、MAPK14、IGF1R靶点发挥治疗胶质母细胞瘤的作用。

关键词： TCGA数据库网络药理学胶质母细胞瘤卤泛群分子对接作用机制

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微小RNA（microRNA）在恶性胸膜间皮瘤发生发展中的作用机制研究进展

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基因组学与应用生物学 2024年

作者：赵丹普元倩熊伟云南省高校临床生物化学检验重点实验室云南省昆虫生物医药研发重点实验室大理大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室

微小RNA（microRNA，miRNA）是近年来发现的最短的内源性非编码RNA（non-coding RNAs， ncRNA）之一，普遍认为其通过调节mRNA表达水平来发挥作用，主要功能体现在参与调节生物个体发育、细胞增殖与分化、肿瘤的发生发展等多种病理和生... 详细信息

微小RNA（microRNA，miRNA）是近年来发现的最短的内源性非编码RNA（non-coding RNAs， ncRNA）之一，普遍认为其通过调节mRNA表达水平来发挥作用，主要功能体现在参与调节生物个体发育、细胞增殖与分化、肿瘤的发生发展等多种病理和生理过程中。miRNA 在调控癌基因、抑癌基因的表达及信号通路的活性过程中，以及在恶性胸膜间皮瘤（malignant pleural mesothelioma， MPM）发生和发展中发挥着重要的作用。本综述对miRNA的生成和miRNA的功能，及在MPM发生发展过程中发挥促癌作用和肿瘤抑制作用的相关miRNA进行总结和归纳，以期为MPM的临床诊断以及治疗提供理论参考。

关键词：微小RNA 恶性胸膜间皮瘤促癌基因抑癌基因

代谢综合征与肠道菌群关系及有氧运动干预效果机制

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中国生物化学与分子生物学报 2024年

作者：王丽张之豪李燕春北京体育大学运动人体科学学院运动生物化学教研室

代谢综合症（metabolic syndrome，MS）是一种复杂的代谢异常综合征，其标志性特征包括肥胖、高脂血症、肝脂肪变性和胰岛素抵抗等，严重危害人类生命健康。通过对肠道菌群、肠道菌群代谢产物以及其生存环境的研究发现，肠道菌群在MS的... 详细信息

代谢综合症（metabolic syndrome，MS）是一种复杂的代谢异常综合征，其标志性特征包括肥胖、高脂血症、肝脂肪变性和胰岛素抵抗等，严重危害人类生命健康。通过对肠道菌群、肠道菌群代谢产物以及其生存环境的研究发现，肠道菌群在MS的发生与发展过程中发挥重要作用，且MS病程进展与肠道菌群存在关联作用。肠道菌群及其代谢产物可作为MS的特殊生物标志物在MS病程发展中发出预警，从而有效预防和治疗MS。研究表明，有氧运动是调节肠道菌群安全有效的干预方式。有氧运动有效改善肠道菌群多样性、调节肠道菌群代谢产物和提高肠黏膜屏障功能。有氧运动干预调节肠道菌群通过降低机体炎症、提高机体胰岛素敏感性、改善机体脂质代谢、改善肠黏膜屏障完整性等机制有效预防MS。因此，本文着重系统梳理MS患者（以肥胖、糖尿病、非酒精性脂肪肝患者为主）肠道菌群特征、MS与肠道菌群的关联作用及分子串扰机制、有氧运动干预调节MS患者肠道菌群预防MS效果及作用机制，以期为有氧运动调节肠道菌群预防MS提供新的角度和思路。

关键词：代谢综合征肠道菌群有氧运动

小鼠CTSK敲降重组腺相关病毒的构建及其功能研究

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安徽医科大学学报 2024年第6期59卷 1001-1005页

作者：何静禚鑫喆邹欣雨王梦凡王秀云安徽医科大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室合肥230032

目的构建小鼠组织蛋白酶K(CTSK)基因的敲降重组腺相关病毒(AAV-shCTSK),检测AAV-shCTSK在小鼠体内的敲降效率,及其对脂肪组织脂质储存的影响。方法设计阴性对照组(NC)及CTSK的shRNA引物,退火后插入到骨架载体中,挑选克隆并测序鉴定,重... 详细信息

目的构建小鼠组织蛋白酶K(CTSK)基因的敲降重组腺相关病毒(AAV-shCTSK),检测AAV-shCTSK在小鼠体内的敲降效率,及其对脂肪组织脂质储存的影响。方法设计阴性对照组(NC)及CTSK的shRNA引物,退火后插入到骨架载体中,挑选克隆并测序鉴定,重组质粒经纯化后,利用转染试剂PEI将构建好的腺相关病毒载体、包装质粒和辅助质粒共转染到293T细胞中,进行腺相关病毒包装与扩增,得到AAV-shNC以及AAV-shCTSK。利用脂肪组织原位注射将AAV病毒注射入小鼠附睾脂肪组织,2周后免疫印迹实验检测小鼠脂肪组织中CTSK蛋白的表达量及HE染色检测脂肪组织中脂滴大小。结果成功获得AAV-shNC以及AAV-shCTSK腺相关病毒。原位注射AAV-shCTSK的小鼠脂肪组织中CTSK成功敲降,脂肪组织中白色脂肪细胞显著变小。结论小鼠CTSK的敲降腺相关病毒构建成功,脂肪组织CTSK敲降引起脂肪组织中脂质含量减少。

关键词： CTSK 腺相关病毒脂肪组织原位注射