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脱氧核酶催化放大效应在微RNA传感中的研究与应用

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中国生物化学与分子生物学报 2024年第7期 889-896页

作者：王树急曹汝菲段晓雷遵义医科大学附属医院医学检验科遵义医科大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室

微RNA(microRNAs, miRNAs)是一种与肿瘤等多种疾病的发生发展密切相关的短序列非编码RNA,其具有丰度低、序列同源性高和易降解等特点，因此，miRNAs的高灵敏、高特异检测面临巨大挑战。具有RNA切割活性的脱氧核酶是新兴的一类功能性单链... 详细信息

微RNA(microRNAs, miRNAs)是一种与肿瘤等多种疾病的发生发展密切相关的短序列非编码RNA,其具有丰度低、序列同源性高和易降解等特点，因此，miRNAs的高灵敏、高特异检测面临巨大挑战。具有RNA切割活性的脱氧核酶是新兴的一类功能性单链DNA分子，此类酶能在金属离子的辅助下对核酸底物特异性切割，释放miRNA进行循环再利用，实现信号放大。目前，基于脱氧核酶催化放大检测miRNA的新方法研究是近年来科研人员的重点关注方向之一。本文根据脱氧核酶结合不同的生物传感新技术和新材料，对近年来发展出的基于脱氧核酶催化放大检测miRNAs的新方法进行分类与回顾，归纳为脱氧核酶DNA自组装、脱氧核酶偶联等温扩增以及脱氧核酶结合新型纳米材料的3类方向，并逐一阐述各个方向的基本原理及其在生物传感领域、医学检测方向的最新研究进展与应用实例，旨在为进一步的精准灵敏检测miRNAs新策略研究提供参考。

关键词：微RNA 脱氧核酶 DNA纳米自组装等温扩增纳米材料

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植物半纤维素合成修饰与细胞壁遗传改良

生物工程学报 2024年第4期40卷 1002-1016页

作者：管伦王艳婷刘晓峰彭良才杨巧梅浙江海洋大学海洋科学与技术学院生物化学与分子生物学实验室浙江舟山316000 华中农业大学植物科学与技术学院湖北武汉430070

半纤维素作为植物细胞壁的主要成分,约占其干物质量的1/3,是自然界中除纤维素以外含量最丰富的再生生物质资源。半纤维素在植物细胞壁中与纤维素、木质素等组分紧密交联,形成了顽固的抗降解屏障。通过精准遗传改良植物细胞壁结构与特性... 详细信息

半纤维素作为植物细胞壁的主要成分,约占其干物质量的1/3,是自然界中除纤维素以外含量最丰富的再生生物质资源。半纤维素在植物细胞壁中与纤维素、木质素等组分紧密交联,形成了顽固的抗降解屏障。通过精准遗传改良植物细胞壁结构与特性,可以在保证植物正常生长发育的前提下,大幅提高木质纤维素降解效率。本文主要综述了半纤维素在植物细胞壁中的结构分布、半纤维素与细胞壁其他组分的交联方式,以及半纤维素合成修饰对细胞壁降解效率的影响,为能源作物的遗传改良提供了参考。

关键词：细胞壁半纤维素遗传改良降解效率

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干细胞在纳米颗粒物毒性机制研究中的应用

生态毒理学报 2024年

作者：木拉提·居来提崔婷婷那迪热·尼加提胡博文新疆医科大学基础医学院生物化学与分子生物学系中亚高发病发病机制与防治国家重点实验室新疆地方病分子生物学重点实验室

纳米颗粒物因其优异的性能在各个领域中都得到了广泛的应用。然而，这些纳米颗粒物的潜在健康风险，尤其是对胎儿发育的影响也受到越来越广泛的关注。干细胞的多向分化的特点使其逐渐成为了评估纳米颗粒物的安全性和发育毒性的有力工具... 详细信息

纳米颗粒物因其优异的性能在各个领域中都得到了广泛的应用。然而，这些纳米颗粒物的潜在健康风险，尤其是对胎儿发育的影响也受到越来越广泛的关注。干细胞的多向分化的特点使其逐渐成为了评估纳米颗粒物的安全性和发育毒性的有力工具。本综述深入分析了干细胞在金属和非金属纳米粒子的发育毒性研究中的现状。深入探讨了具有不同特性(如尺寸、形状、表面电荷等)的纳米颗粒物对干细胞的影响，以及由此产生的毒性效应的差异。最后强调了干细胞来源的类器官在纳米毒理学的研究中的潜力，为毒理学研究提供了更加准确的毒性评价模型。

关键词：纳米颗粒物干细胞类器官

香鱼LECT2双抗体夹心ELISA法的建立及初步应用

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农业生物技术学报 2024年第7期32卷 1703-1714页

作者：许立琼史雨红陈炯宁波大学农产品质量安全危害因子与风险防控国家重点实验室宁波大学海洋学院生物化学与分子生物学实验室宁波大学海洋学院水产生物技术教育部重点实验室

白细胞衍生趋化因子(leucocyte cell-derived chemotaxin 2, LECT2)的表达量对鱼类健康状态具有指示作用。本研究利用毕赤酵母(Pichia pastoris)表达香鱼(Plecoglossus altivelis)重组PaLECT2蛋白(recombinant PaLECT2, rPaLECT2)，分别免疫小鼠(Mus musculus)和新西兰白兔(Oryctolagus cuniculus)制备抗血清，再用Protein G亲和层析柱纯化获得抗体。以小鼠抗PaLECT2抗体作为捕获抗体以及辣根过氧化酶(horseradish peroxidase, HRP)标记的兔抗PaLECT2抗体作为检测抗体，通过条件优化建立双抗体夹心酶联免疫吸附法(double-antibody sandwich enzyme-linked immunosorbent assay, DAS-ELISA)。最后应用该方法检测嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)感染香鱼的模型和抗生素治疗的预后模型中血清PaLECT2蛋白含量。研究结果显示，小鼠和HRP-兔抗PaLECT2抗体效价分别为1∶12 800和1∶25 600。当捕获抗体浓度为8μg/mL而检测抗体稀释比例为1∶1 600时，为最佳捕获抗体包被浓度和检测抗体工作浓度。所建DAS-ELISA法的最低检测限为11.22 ng/mL，具有良好的特异性和重复性。应用本方法测得感染组中PaLECT2的含量为(412±31.5) ng/mL，极显著高于健康组(54±7.2) ng/mL (P<0.001)，而治疗组中PaLECT2的含量为(225±56.1) ng/mL，极显著低于感染组(P<0.01)。综上，本研究为PaLECT2蛋白表达水平的定量检测提供了一种更加快捷、标准化的方法，有望应用于香鱼健康状况诊断和监测。

关键词：白细胞衍生趋化因子(LECT2) 双抗体夹心ELISA法(DAS-ELISA) 香鱼初步应用

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衰老脂肪组织的微环境

中国生物化学与分子生物学报 2024年第6期40卷 749-758页

作者：张玉洁杨萌刘新光广东省医学分子诊断重点实验室广东医科大学衰老研究所广东医科大学生物化学与分子生物学研究所广东医科大学医学技术学院

脂肪组织是人体重要的能量储存库，也是最大的内分泌器官，在衰老过程中发生显著变化。脂肪组织中衰老的细胞通过分泌细胞因子、释放代谢物质等与邻近细胞相互作用，可造成脂肪组织功能异常，并引发全身性的慢性炎症或代谢紊乱。目前，... 详细信息

脂肪组织是人体重要的能量储存库，也是最大的内分泌器官，在衰老过程中发生显著变化。脂肪组织中衰老的细胞通过分泌细胞因子、释放代谢物质等与邻近细胞相互作用，可造成脂肪组织功能异常，并引发全身性的慢性炎症或代谢紊乱。目前，对衰老过程中脂肪组织微环境的变化及其机制并不完全清楚。本文概述了衰老脂肪组织微环境的改变，包括脂肪组织中多种细胞类型的变化、细胞外基质堆积造成的纤维化、细胞因子等分泌表型和代谢物的改变；归纳总结了衰老脂肪组织微环境如何影响脂肪组织功能以及全身慢性低度炎症、胰岛素抵抗和早衰等；最后介绍了几种有望延缓脂肪组织衰老的策略，包括改善脂肪细胞产热、衰老细胞消融药物、饮食和锻炼。本综述对衰老脂肪组织微环境的深入探讨，有望为衰老相关疾病的治疗提供理论支撑。

关键词：脂肪组织衰老微环境免疫代谢

靶向人表皮生长因子受体2嵌合抗原受体T(HER2-CAR-T)细胞毒性作用的体内外验证

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细胞与分子免疫学杂志 2024年第4期40卷 289-295页

作者：张仪婷席文锦王鹏举赵晓娟郑瑞梁思辛蒙若彤阎博杨安钢空军军医大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室陕西西安710032 空军军医大学基础医学院免疫学教研室陕西西安710032 延安大学生命科学学院陕西延安716000

目的对靶向人表皮生长因子受体2嵌合抗原受体T(HER2-CAR-T)细胞进行毒理学评估,为其后期HER2-CAR-T细胞治疗的临床上评估提供安全性依据。方法利用重组慢病毒载体制备HER2-CAR-T细胞,采用软琼脂集落形成实验,观察HER2-CAR-T细胞集落... 详细信息

目的对靶向人表皮生长因子受体2嵌合抗原受体T(HER2-CAR-T)细胞进行毒理学评估,为其后期HER2-CAR-T细胞治疗的临床上评估提供安全性依据。方法利用重组慢病毒载体制备HER2-CAR-T细胞,采用软琼脂集落形成实验,观察HER2-CAR-T细胞集落形成情况并对集落形成率进行统计分析;将HER2-CAR-T细胞悬液与兔红细胞悬液共孵,通过直接观察法以及酶标仪检测法评估红细胞溶解情况;对雄性新西兰兔耳缘静脉注射HER2-CAR-T细胞制剂,通过组织切片染色观察HER2-CAR-T细胞对动物血管的刺激作用;以pMD 2.G载体上的水泡性口炎病毒囊膜糖蛋白(VSV-G)基因为目标序列,利用荧光定量PCR进行慢病毒载体安全性的验证;取接受HER2-CAR-T细胞输注的小鼠心、肝、肺、肾,HE染色观察其病变情况。结果成功制备了HER2-CAR-T细胞,这些细胞在体外不具备软琼脂集落形成能力,HER2-CAR-T细胞制剂对新西兰兔红细胞不产生溶血现象。新西兰兔耳缘静脉输注HER2-CAR-T细胞后未发现明显血管刺激反应,也未检测到VSV-G的特异性扩增,治疗组小鼠心、肝、肺、肾组织未见明显病变。结论所制备的HER2-CAR-T细胞具有可靠安全性。

关键词：安全性毒理学靶向人表皮生长因子2嵌合抗原受体T(HER2-CAR-T)细胞集落形成实验溶血血管刺激性器官毒性

O⁃GlcNAc糖基化修饰在免疫系统中的作用

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中国生物化学与分子生物学报 2024年第4期40卷 474-483页

作者：薛俊杰孙慧武汉大学生命科学学院生物化学与分子生物学系过敏及免疫相关疾病湖北省重点实验室武汉430072

O-GlcNAc糖基化修饰是一种广泛存在于细胞内蛋白质上的翻译后修饰,与一般的蛋白质糖基化修饰不同,催化该修饰的O-GlcNAc糖基转移酶将GlcNAc糖单元添加在蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上后便不再延伸。自被发现以来,已有大量研究表明,O-Glc... 详细信息

O-GlcNAc糖基化修饰是一种广泛存在于细胞内蛋白质上的翻译后修饰,与一般的蛋白质糖基化修饰不同,催化该修饰的O-GlcNAc糖基转移酶将GlcNAc糖单元添加在蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上后便不再延伸。自被发现以来,已有大量研究表明,O-GlcNAc糖基化修饰广泛参与了细胞生长发育、基因转录调控、免疫反应和应激反应等诸多基础性的生理过程。在免疫系统中,O-GlcNAc糖基化修饰通过多种途径调控免疫细胞的活化、分化以及功能发挥。巨噬细胞的分化与表型维持依赖O-GlcNAc糖基化修饰的稳态,葡萄糖代谢水平的改变或OGT的缺失都会导致巨噬细胞极化发生转变。此外,O-GlcNAc糖基化修饰通过改变NF-κB等转录因子的活性调节细胞因子的转录维持巨噬细胞炎性,亦可影响MAVS蛋白泛素化以响应病原体感染。在其他先天性免疫细胞中,O-GlcNAc糖基化修饰水平的降低都会不同程度地影响细胞免疫功能。T细胞和B细胞中的NF-κB、NFAT和c-Myc等转录因子上均受到该修饰的调控,从而影响细胞因子与代谢相关基因的表达,并伴随着较高水平的葡萄糖摄入和O-GlcNAc糖基化修饰,以满足细胞活化与增殖。O-GlcNAc糖基化修饰在免疫系统中的异常变化与慢性炎症、肿瘤等相关疾病的发生发展密切相关,或成为肿瘤免疫逃逸的手段。深入了解O-GlcNAc糖基化修饰在免疫系统中的作用,将有助于揭示免疫调控的分子机制,为新型免疫治疗策略的开发提供理论基础。

关键词： O-GlcNAc糖基化修饰 O-GlcNAc糖基转移酶免疫细胞炎症反应肿瘤逃逸

SIRT7抑制胰腺癌细胞上皮-间充质转化的作用和机制研究

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中华肿瘤杂志 2024年第6期46卷 566-582页

作者：王梦迪高天杨黄蔚杨云凯王艳天津医科大学基础医学院生物化学与分子生物学系天津市医学表观遗传学协同创新中心天津市医学表观遗传学重点实验室免疫微环境与疾病教育部重点实验室天津300070 首都医科大学基础医学院生物化学与分子生物学系肿瘤侵袭和转移机制研究北京市重点实验室北京100069 国家癌症中心国家肿瘤临床医学研究中心中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院恶性肿瘤与微生物组学重点实验室分子肿瘤学国家重点实验室北京100021

目的探讨SIRT7在胰腺癌细胞上皮-间充质转化(EMT)中的作用和机制。方法使用siRNA或质粒转染将胰腺癌细胞分为siControl组、siSIRT7组、过表达SIRT7组、siSIRT7+siCOL4A1组和siSIRT7+siSLUG组。EdU实验、细胞划痕实验和Transwell实验分... 详细信息

目的探讨SIRT7在胰腺癌细胞上皮-间充质转化(EMT)中的作用和机制。方法使用siRNA或质粒转染将胰腺癌细胞分为siControl组、siSIRT7组、过表达SIRT7组、siSIRT7+siCOL4A1组和siSIRT7+siSLUG组。EdU实验、细胞划痕实验和Transwell实验分别检测细胞的增殖、迁移和侵袭能力,实时荧光聚合酶链反应(qRT-PCR)和Western blot法检测EMT标志物和肿瘤干细胞标志物的表达水平。对敲低SIRT7的胰腺癌细胞进行转录组测序(RNA-seq),探究SIRT7调控的信号通路和靶基因,采用qRT-PCR验证靶基因的转录水平。定量染色质免疫共沉淀实验(q-ChIP)和染色质免疫共沉淀聚合酶链反应(ChIP-PCR)鉴定SIRT7直接调控的靶基因。免疫组织化学法检测人胰腺癌组织(2013-2016年购自武汉塞维尔生物科技有限公司)中SIRT7及靶基因的表达。癌症基因组图谱(TCGA)数据库数据分析SIRT7及其靶基因的表达相关性。KM-Plotter网站用以分析SIRT7和靶基因在胰腺癌中的生存相关性。GeneMANIA、STRING和ENCORI在线工具用以分析SIRT7相关蛋白及miRNAs等。结果EdU实验结果显示,过表达SIRT7组PANC-1和BxPC-3细胞增殖率分别为(19.33±0.35)%和(17.00±1.89)%,均低于对照组[分别为(31.60±1.37)%和(24.33±0.78)%,均P<0.05];而敲低SIRT7表达组PANC-1和BxPC-3细胞增殖率[分别为(23.94±1.00)%、(27.08±0.97)%]和[(22.00±1.86)%、(25.96±1.61)%]均高于siControl组[分别为(11.80±1.86)%和(13.42±1.39)%,均P<0.05]。在PANC-1细胞中,细胞划痕实验结果表明,过表达SIRT7组细胞相对迁移率为(76.67±2.74)%,低于对照组细胞[(100.00±2.13)%,P<0.05];而抑制SIRT7表达后细胞相对迁移率[分别为(134.22±4.08)%和(199.82±9.20)%]均高于siControl组细胞[(102.24±3.13)%,均P<0.05]。迁移实验中(BxPC-3细胞),过表达SIRT7组细胞迁移数为(28.33±2.62)个,低于于对照组[(45.66±1.69)个,P˂0.05];敲低SIRT7表达组细胞迁移数[分别为(65.66±2.86)个、(82.00±2.94)个]均高于siControl组细胞[(33.00±0.81)个,P<0.01]。Transwell实验结果表明,过表达SIRT7组细胞侵袭数为(16.33±2.05)个和(34.66±1.69)个,低于对照组[分别为(54.33±4.64)个和(58.66±5.90)个,均P<0.05];而敲低SIRT7表达组细胞侵袭数[分别为(63.66±2.49)个、(69.33±3.29)个和(134.33±3.09)个、(181.66±4.02)个]均高于siControl组细胞[(35.33±2.49)个和(42.00±0.81)个,均P<0.05]。qRT-PCR和Western blot结果显示,敲低SIRT7表达后,细胞上皮标志物表达降低,间充质标志物表达增多,肿瘤干细胞标志物增多。RNA-seq分析显示,SIRT7参与调控多种恶性肿瘤相关信号通路,其中包括胰腺癌通路和EMT通路。q-ChIP和ChIP-PCR结果显示,SIRT7可直接结合到靶基因COL4A1和SLUG等的启动子区域;EdU、Transwell和Western blot实验也证明SIRT7与靶基因COL4A1和SLUG在胰腺癌细胞中的功能呈负性相关。免疫组化结果显示,SIRT7在胰腺癌组织中表达下调,COL4A1、SLUG、SOX2在胰腺癌组织中表达上调。GeneMANIA、STRING和ENCORI在线网站分析结果显示,有众多潜在的SIRT7相互作用蛋白和相关miRNA。结论在胰腺癌中,SIRT7可以通过抑制COL4A1和SLUG等靶基因的转录,从而抑制胰腺癌细胞的EMT,胰腺癌中SIRT7是一个潜在的肿瘤抑制基因。

关键词：胰腺肿瘤 SIRT7 上皮-间充质转化

香叶醇通过调控Nrf2/HO-1途径调节氧化应激减轻大鼠脑缺血/再灌注损伤

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中国药理学通报 2024年第3期40卷 431-439页

作者：罗佳吴宇刘京东陈莎董志重庆医科大学药学院重庆市生物化学与分子药理重点实验室重庆400016

目的研究香叶醇对脑缺血/再灌注(cerebral ischemia reperfusion injury,CIRI)后Nrf2/HO-1信号通路的调控作用。方法随机将雄性SD大鼠分成假手术组(sham)、假手术+200 mg·kg^(-1)香叶醇组、缺血/再灌注(I/R)组、I/R+50 mg·kg^(-1)香叶醇组、I/R+100 mg·kg^(-1)香叶醇组、I/R+200 mg·kg^(-1)香叶醇组、依达拉奉组,I/R+brusatol(Nrf2抑制剂)组、I/R+200 mg·kg^(-1)香叶醇+brusatol组。大鼠在MCAO术前5 d连续腹腔注射香叶醇,术后再次腹腔注射香叶醇。假手术组和假手术+200 mg·kg^(-1)香叶醇组只分离血管不插栓线,其余组别使用线栓法建立大鼠CIRI损伤模型。通过改良神经功能评分表评定大鼠神经功能受损情况;TTC脑片染色测定大鼠脑梗死体积;HE染色观察大鼠缺血侧皮层受损情况;TUNEL凋亡染色测定大鼠皮层细胞凋亡情况;测定氧化应激相关参数;免疫组织化学染色法检测Nrf2和HO-1蛋白的表达;Western blot检测受损侧皮层组织中目的蛋白表达水平。结果与模型组相比,香叶醇给药组能明显改善大鼠神经损伤症状、减少脑梗死体积和改善大鼠脑受损皮层的损伤情况;同时减少细胞凋亡的发生;并且香叶醇干预组能明显增加大鼠右侧皮质Nrf2/HO-1蛋白的表达,降低氧化应激水平。结论香叶醇通过激活Nrf2/HO-1信号途径,改善缺血/再灌注所致的大鼠缺血性脑损伤。

关键词：脑缺血/再灌注损伤氧化应激细胞凋亡香叶醇 Nrf2 HO-1