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神经管闭合的新见解:叶酸不应答型神经管畸形

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中国生物化学与分子生物学报 2024年第5期40卷 575-587页

作者：任文彬李建婷解军山西医科大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室出生缺陷与细胞再生山西省重点实验室太原030001 山西医科大学煤炭环境致病与防治教育部重点实验室太原030001

神经管畸形(neural tube defects,NTDs)是一种常见的、严重且复杂的先天性畸形,是遗传、营养和环境因素相互作用的结果。母体妊娠期补充叶酸(folic acid,FA)已被证明是一种非常有效的策略,常用于部分NTDs的初级预防。然而,仍有一部分NTD... 详细信息

神经管畸形(neural tube defects,NTDs)是一种常见的、严重且复杂的先天性畸形,是遗传、营养和环境因素相互作用的结果。母体妊娠期补充叶酸(folic acid,FA)已被证明是一种非常有效的策略,常用于部分NTDs的初级预防。然而,仍有一部分NTDs病例对FA治疗具有抵抗性,称为“FA不应答型NTDs”或“FA抵抗型NTDs”。FA不应答型NTDs的病因复杂,涉及遗传、营养、环境及母体相关因素。本文综述了叶酸不应答型NTDs的相关遗传、营养、环境及母体等风险因素,并揭示了其致病机制的研究进展。其中,遗传因素主要从小鼠突变体及品系、叶酸一碳代谢基因、关键凋亡基因三方面展开阐述,为该类患儿的产前诊断提供了可能的遗传检测位点。营养因素方面,本文主要聚焦目前已报道的肌醇和蛋氨酸,解释其对该种疾病潜在的干预机制,为NTDs患者早期营养干预提供新方向。此外,本文还探讨了叶酸一碳代谢中的辅助因子-维生素B12参与叶酸不应答型NTDs发生的可能机制,增加叶酸联合其他维生素治疗出生缺陷的可能性。最后,本文还综述了环境因素和母体因素在叶酸不应答型NTDs中的研究进展,为高危人群提供孕早期健康指导。总之,本文综述了叶酸不应答型NTDs的相关风险因素及其致病机制的研究进展,为当下该种疾病及同类型出生缺陷的防治提供新的见解。

关键词：神经管畸形肌醇小鼠模型叶酸卷尾

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离缘蝽的触角转录组和嗅觉相关基因

云南农业大学学报（自然科学版） 2024年第2期39卷 10-16页

作者：柳大军付淑慧郭青枝靳辉施宝仪王洪潇张虎芳史晓晶忻州师范学院生物系山西忻州034000

【目的】获得离缘蝽(Chorosoma macilentum)成虫触角的转录组数据,通过功能注释鉴定嗅觉相关基因,以期为研究离缘蝽触角信息交流的分子基础提供理论依据。【方法】采用Illumina HiSeq高通量测序平台对离缘蝽雌、雄成虫触角转录组进行测... 详细信息

【目的】获得离缘蝽(Chorosoma macilentum)成虫触角的转录组数据,通过功能注释鉴定嗅觉相关基因,以期为研究离缘蝽触角信息交流的分子基础提供理论依据。【方法】采用Illumina HiSeq高通量测序平台对离缘蝽雌、雄成虫触角转录组进行测序,并对相关数据进行注释和表达差异分析。【结果】经组装后获得93395条unigenes,其中22904条在NR数据库得到注释,与茶翅蝽(Halyomorpha halys)相似性最高,为42.84%。GO注释结果显示:26769条unigenes根据其功能注释到细胞组分、分子功能和生物学过程3类53个亚类。KEGG代谢通路分析结果显示:10831条unigenes参与了5类代谢通路,且以信号转导占比最高,为11.62%。基于注释信息,在离缘蝽触角转录组中挖掘出94个嗅觉相关基因,包括54个嗅觉受体基因、25个气味结合蛋白基因、7个化学感受蛋白基因、5个味觉受体基因和3个感觉神经元膜蛋白基因。表达差异分析显示:与雌虫触角转录组相比,离缘蝽雄虫触角转录组包括131个上调表达基因和171个下调表达基因,下调表达基因中包含1个化学感受蛋白基因,且有5个嗅觉受体基因仅在雄成虫触角中表达。【结论】本研究测得了离缘蝽成虫触角转录组,筛选出嗅觉相关基因,推测雌、雄离缘蝽成虫对外界气味化合物的识别存在差异,差异表达基因可能在离缘蝽信息识别过程中发挥着重要作用。

关键词：离缘蝽触角转录组测序嗅觉相关基因差异表达基因

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虚拟仿真在生物化学实验教学中的应用与探讨

基础医学教育 2024年第1期26卷 70-75页

作者：张亚琴张颖张伟裴丽丽陈园园南京医科大学基础医学院生物化学与分子生物学系南京211100 南京医科大学口腔医学院口腔医学专业南京医科大学康达学院基础医学部生物化学与分子生物学教研室

虚拟仿真实验室是一个计算机网络化的虚拟环境,具有交互性和仿真性的特点。生物化学与分子生物学是一门综合性较强的医学基础学科,重点对学生进行生物化学与分子生物学的基础理论、研究方法和实践技能的训练与培养。文章结合南京医科大... 详细信息

虚拟仿真实验室是一个计算机网络化的虚拟环境,具有交互性和仿真性的特点。生物化学与分子生物学是一门综合性较强的医学基础学科,重点对学生进行生物化学与分子生物学的基础理论、研究方法和实践技能的训练与培养。文章结合南京医科大学的虚拟仿真实验教学实践,对如何将虚拟仿真实验技术更好地应用于生物化学实验教学中,改进虚拟仿真实验平台,从而与传统的实验教学相辅相成展开了探讨。

关键词：生物化学实验教学虚拟仿真教学方法虚拟仿真实验平台教学改革

急性髓系白血病新型预后分子标志物NKX2-3的发现

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中山大学学报（医学科学版） 2024年第1期45卷 63-68页

作者：王婉頔常桃江思远侯琪金真伊吴秀丽暨南大学基础医学与公共卫生学院血液学研究所广东广州510632 暨南大学基础医学与公共卫生学院生物化学与分子生物学系广东广州510632 暨南大学基础医学与公共卫生学院病理学系广东广州510632

【目的】通过分析生物信息数据库中影响急性髓系白血病(AML)患者的预后的分子标志物的表达,为进一步探索AML预后的新型分子标志物提供实验基础。【方法】从癌症基因组图谱(TCGA)生物信息数据库中的179例AML患者的预后数据进行差异性基... 详细信息

【目的】通过分析生物信息数据库中影响急性髓系白血病(AML)患者的预后的分子标志物的表达,为进一步探索AML预后的新型分子标志物提供实验基础。【方法】从癌症基因组图谱(TCGA)生物信息数据库中的179例AML患者的预后数据进行差异性基因分析及生存分析;利用基因表达集锦(GEO)数据库中的GSE13159数据集的74例健康人(HI)骨髓标本与542例AML初发患者骨髓标本进行分析,检测差异性目的基因表达水平在AML初发患者与健康人中的差异性;收集初发18例AML患者的外周血及骨髓样本,同时收集年龄和性别匹配的20例健康志愿者的样本作为对照,采用实时荧光定量PCR验证差异基因在AML患者体内的表达水平。【结果】生物信息数据分析显示,根据R语言计算出的NK2转录因子相关基因位点3(NKX2-3)的最佳截断值0.051进行生存分析,发现与低表达NKX2-3的AML初发患者相比,高表达NKX2-3的AML初发患者总体生存率较差(P=0.0036);与HI相比,NKX2-3在AML初发组患者中显著高表达(P<0.001);实时荧光定量PCR的验证结果也证实NKX2-3-1和NKX2-3-2在AML初发组患者中高表达,且与健康人组相比有显著相关性(P=0.000,P=0.000)。【结论】NKX2-3在AML初发组患者中高表达,且高表达NKX2-3的AML患者总体生存较差;NKX2-3可能与AML临床转归与预后密切相关。

关键词：急性髓系白血病 NKX2-3 生物信息学预后基因表达相关性

Krüppel样因子4通过支持PPARγ信号通路维持细胞稳态以保护血管平滑肌细胞免受泡沫细胞样表型转化的损害

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中国生物化学与分子生物学报 2024年第1期40卷 113-130页

作者：张凯高尚刘丹石家庄学院化工学院石家庄050035 石家庄市靶点药物研究与药效学评价重点实验室石家庄050035 河北医科大学生物化学与分子生物学系石家庄050017

动脉粥样硬化(AS)被普遍认为是一种血管壁细胞(包括内皮细胞和血管平滑肌细胞)、循环细胞以及固有免疫原性细胞(例如单核细胞/巨噬细胞)等多种细胞综合作用引起的炎症性疾病。其中血管平滑肌细胞(VSMCs)胆固醇超负荷形成的泡沫细胞可能... 详细信息

动脉粥样硬化(AS)被普遍认为是一种血管壁细胞(包括内皮细胞和血管平滑肌细胞)、循环细胞以及固有免疫原性细胞(例如单核细胞/巨噬细胞)等多种细胞综合作用引起的炎症性疾病。其中血管平滑肌细胞(VSMCs)胆固醇超负荷形成的泡沫细胞可能在动脉粥样硬化的进展中发挥重要作用。Krüppel样因子4(KLF4)是一种关键的抗炎转录因子,尤其在心血管疾病方面,已被证实发挥了重要的血管功能保护作用。然而,目前尚不清楚KLF4是否在AS过程胆固醇对VSMCs的损伤中发挥保护作用。该研究旨在探讨KLF4在AS进展过程中VSMCs泡沫细胞样表型转化的作用及其分子机制。小鼠AS造模结果显示,KLF4缺失增加动脉粥样硬化斑块面积(P<0.05),并增加动脉壁脂质蓄积(P<0.05)及血清胆固醇含量(P<0.05),加速AS进展。细胞内油红O染色及胆固醇含量测定研究证实,KLF4缺失促进VSMCs内胆固醇蓄积(P<0.05)。QRT-PCR和Western印迹结果证实,KLF4缺失促进VSMCs胆固醇摄取、合成、促炎因子分泌及巨噬细胞黏附和胆固醇损伤诱导的巨噬细胞标志物的表达(P<0.05),抑制胆固醇流出和氧化相关基因及收缩表型标志物的表达(P<0.05),加速VSMCs源性泡沫细胞形成。KLF4敲除VSMCs中利用腺病毒Ad-GFP-KLF4补救表达KLF4,显著逆转上述改变,并阻断由胆固醇蓄积诱导的TLR4-MyD88-p65通路的激活。随后,siRNA诱导的过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)的选择性基因消融消除了KLF4的这些作用。总之,我们的研究结果提示,KLF4通过激活PPARγ途径,抑制胆固醇摄取和合成,加速胆固醇流出,同时抑制促炎因子分泌、巨噬细胞黏附和胆固醇损伤诱导的巨噬细胞标志物表达,从而在VSMCs中实现对胆固醇刺激的保护作用。

关键词： Krüppel样因子4 过氧化物酶体增殖物激活受体γ 动脉粥样硬化血管平滑肌细胞泡沫细胞样表型转化

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miR-124在抑郁症中的作用机制

生物化学与生物物理进展 2024年第6期51卷 1316-1326页

作者：薛燕李德珠谢慧莹蒋传邈张俊芳宁波大学医学部浙江省病理生理学技术研究重点实验室宁波315211 宁波大学附属康宁医院宁波315201

抑郁症是世界范围内最常见的精神疾病之一,发病机制复杂,研究仍处于探索阶段。微RNA(miRNA)作为表观遗传机制的重要调控因子,在抑郁症的发生发展中起着重要作用。miR-124是神经系统中表达最丰富的miRNA之一,参与了神经元分化、小胶质细... 详细信息

抑郁症是世界范围内最常见的精神疾病之一,发病机制复杂,研究仍处于探索阶段。微RNA(miRNA)作为表观遗传机制的重要调控因子,在抑郁症的发生发展中起着重要作用。miR-124是神经系统中表达最丰富的miRNA之一,参与了神经元分化、小胶质细胞激活等生物事件。近年研究表明,miR-124在抑郁症患者和动物模型中表达异常,并参与了病理生理机制。然而,miR-124的表达异常情况及其相关机制的研究结果是较复杂的、甚至矛盾的。故本文对此进行梳理,总结了miR-124在抑郁症中的研究进展。

关键词：抑郁症 miR-124 海马糖皮质激素受体神经发生神经炎症

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深切悼念杜国光教授

中国生物化学与分子生物学报 2024年第4期40卷 553-553页

作者：北京大学基础医学院暨生物化学与分子生物学系北京大学基础医学院暨生物化学与分子生物学系

北京大学基础医学院生物化学与分子生物学系杜国光教授于美国芝加哥时间2024年3月7号下午1点15分在芝加哥Evanston的Saint Francis医院平静去世,享年92岁。杜国光教授,博士生导师,1932年4月出生于浙江绍兴。1955年毕业于浙江医学院(现... 详细信息

北京大学基础医学院生物化学与分子生物学系杜国光教授于美国芝加哥时间2024年3月7号下午1点15分在芝加哥Evanston的Saint Francis医院平静去世,享年92岁。杜国光教授,博士生导师,1932年4月出生于浙江绍兴。1955年毕业于浙江医学院(现浙江大学医学院)医疗系,并考取北京医学院生化教研组(现北京大学医学部生物化学与分子生物学系)研究生,后留校任教。1969年至1978年下放浙江义乌。1978年回到生化系,历任讲师、副教授、教授,期间1984年至1986年在美国麻省总医院进修。1996年退休后长期定居美国。

关键词：北京大学医学部生物化学与分子生物学北京医学院浙江绍兴浙江大学医学院美国麻省总医院浙江义乌博士生导师

酶介导的邻近细胞标记方法探究细胞间相互作用

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中国生物化学与分子生物学报 2024年第4期40卷 424-432页

作者：沙昱彤李景超易文浙江大学生命科学学院生物化学研究所肿瘤与干细胞生物学实验室杭州310058

细胞-细胞相互作用(cell-cell interactions,CCIs)可以通过细胞表面蛋白质、聚糖、脂质等介导的细胞间突触形成而发生,以维持机体稳态和调控生理功能。这些CCIs是复杂的,涉及许多不同的细胞表面和细胞内分子的参与。随着基础研究和转化... 详细信息

细胞-细胞相互作用(cell-cell interactions,CCIs)可以通过细胞表面蛋白质、聚糖、脂质等介导的细胞间突触形成而发生,以维持机体稳态和调控生理功能。这些CCIs是复杂的,涉及许多不同的细胞表面和细胞内分子的参与。随着基础研究和转化医学的不断发展,如何准确识别细胞间相互作用并对其进行表征和定量,引起了广泛关注。近年来,研究CCIs的技术手段不断推陈出新,而邻近标记是一种十分有前景的研究细胞间相互作用的化学生物学方法。目前,主要有两种类型的标记策略。一种是依赖基因工程操作,在“诱饵”细胞表面表达外源酶,通过其与相邻细胞上的受体底物的直接结合,以便发生细胞间邻近标记。另一种是使用酶或小分子催化剂(例如光催化剂),通过基因工程重组表达或借助化学(化学酶)方法将它们偶联在“诱饵”细胞表面,在适当的刺激或激活后,靶向递送感兴趣的标记分子,实现邻近标记。其中,酶介导的邻近细胞标记方法在检测和表征CCIs上具有重要的应用价值。该综述将标记过程中涉及有酶参与的方法定义为酶介导的邻近细胞标记方法,这种方法的一个明显优势是,由于酶和受体底物之间直接的物理接触或酶催化产生高反应活性标记分子而实现小的标记半径范围。该综述旨在归纳与总结近年来开发的酶介导的邻近细胞标记方法的原理、优缺点及现有应用。

关键词：细胞-细胞相互作用酶介导的邻近细胞标记方法邻近标记方法

高脂饮食诱导肥胖小鼠不同脂肪组织炎症反应相关基因表达及其机制

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山东医药 2024年第7期64卷 22-27页

作者：陈思远郭子豪万梦瑶梁小弟新疆医科大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室乌鲁木齐830017 新疆地方病分子生物学重点实验室

目的探讨高脂饮食诱导肥胖小鼠不同脂肪组织炎症反应相关基因表达及其机制。方法将10只小鼠随机分为正常饮食对照组(ND组)、高脂饮食模型组(HFD组)各5只,分别喂以常规饲料、高脂饲料,饲喂10周。将小鼠颈部脱臼处死,取肩胛间棕色脂肪组织... 详细信息

目的探讨高脂饮食诱导肥胖小鼠不同脂肪组织炎症反应相关基因表达及其机制。方法将10只小鼠随机分为正常饮食对照组(ND组)、高脂饮食模型组(HFD组)各5只,分别喂以常规饲料、高脂饲料,饲喂10周。将小鼠颈部脱臼处死,取肩胛间棕色脂肪组织(BAT)、腹股沟白色脂肪组织(iWAT)、附睾白色脂肪组织(eWAT)。将各脂肪组织进行转录组测序(seq),并对测序结果进行质量评估以及主成分分析(PCA)。筛选三种脂肪组织中的差异表达基因,并对其进行基因本体论(GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析;筛选表达上调最明显的前20个炎症反应相关基因。结果HFD组较ND组体质量水平高(P85%,Q30>80%。PCA显示两个主成分方差贡献率分别为51.81%、19.08%。iWAT中HFD组表达上调基因2548个,eWAT中HFD组表达上调基因3384个,BAT中HFD组表达上调基因1630个;iWAT中HFD组表达下调基因2082个,eWAT中HFD组表达下调基因2780个,BAT中HFD组表达下调基因1128个。在三种脂肪组织表达上调基因中,主要富集在炎症反应和免疫反应等过程;在三种脂肪组织全部表达下调基因中,主要富集在脂质代谢和小分子代谢等过程。HFD组富集通路主要为经典炎症信号通路NF-kappa B、PI3k-Akt、Toll-like receptor。结论高脂饮食诱导肥胖小鼠的三种脂肪组织均存在炎症反应相关差异表达基因,而针对炎症反应会有不同的应答机制。

关键词：肥胖脂肪组织炎症反应小鼠