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FTO通过m6A调控3T3-L1细胞分化的作用及其机制研究~

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现代生物医学进展 2024年

作者：李尹许心怡陈钰倩任炼辞李聚学南京医科大学基础医学院生物化学与分子生物学系南京医科大学江苏省人类功能基因组学重点实验室南京医科大学第一临床医学院

目的:探究m6A去甲基化酶FTO及其下游基因CLK2对3T3-L1细胞成脂分化的影响,以及FTO影响CLK2表达水平的分子机制。方法:(1)通过成脂分化诱导和后续的油红染色以及油红定量探究FTO和CLK2对3T3-L1细胞成脂分化的影响;(2)通过蛋白免疫印迹和... 详细信息

目的:探究m6A去甲基化酶FTO及其下游基因CLK2对3T3-L1细胞成脂分化的影响,以及FTO影响CLK2表达水平的分子机制。方法:(1)通过成脂分化诱导和后续的油红染色以及油红定量探究FTO和CLK2对3T3-L1细胞成脂分化的影响;(2)通过蛋白免疫印迹和实时荧光定量PCR测定FTO和CLK2蛋白水平和mRNA水平的改变;(3)通过生物信息学分析筛选不同分化时期的3T3-L1细胞差异化m6A修饰位点;(4)通过MeRIP-qPCR测定CLK2 mRNA上的m6A修饰水平;(5)通过放线菌素D抑制新生转录本合成探究CLK2 mRNA的降解速率;(6)通过胰岛素刺激探究3T3-L1细胞Insulin-AKT通路激活情况。结果:(1)3T3-L1细胞的成脂分化依赖FTO的去甲基化酶活性和CLK2的激酶活性;(2)CLK2 5'UTR区域存在可被FTO去甲基化的m6A修饰,且该位点m6A修饰提高CLK2 mRNA的降解速率;(3)CLK2表达水平与FTO表达水平存在正相关,且CLK2和FTO抑制剂均抑制3T3-L1细胞Insulin-AKT通路的激活。FTO通过降低CLK2 5'UTR区域的m6A修饰水平从而抑制CLK2mRNA的降解,促进CLK2的蛋白表达,CLK2进而通过维持Insulin-AKT通路活性促进3T3-L1细胞成脂分化。

关键词： m6A修饰成脂分化 FTO CLK2

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m^(6)A甲基化修饰与肿瘤

河北医科大学学报 2024年第6期45卷 695-700页

作者：崔岩(综述) 高志云(审校) 河北医科大学临床学院河北石家庄050017 河北医科大学基础医学院病原生物学教研室河北石家庄050017

RNA m^(6)A甲基化修饰广泛存在于生物体中并发挥重要的生物学功能,其表达修饰水平共受3种类型的关键酶调控:m^(6)A甲基转移酶复合物“Writers”、去甲基化酶“Erasers”和读取蛋白“Readers”。已有研究表明,RNA m^(6)A甲基化修饰影响... 详细信息

RNA m^(6)A甲基化修饰广泛存在于生物体中并发挥重要的生物学功能,其表达修饰水平共受3种类型的关键酶调控:m^(6)A甲基转移酶复合物“Writers”、去甲基化酶“Erasers”和读取蛋白“Readers”。已有研究表明,RNA m^(6)A甲基化修饰影响肿瘤的发生发展。本文将对m^(6)A甲基化修饰的概念与其在病理生理过程中所起到的作用,特别是m^(6)A甲基化修饰与肿瘤的发生发展之间的关系进行综述,旨在为肿瘤的分子病理诊断和靶向治疗以及新的抗肿瘤药物的研发提供新思路。

关键词：肿瘤 m6A甲基化修饰 RNA调控基因表达调控

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长链非编码RNA与牙周炎

中国组织工程研究 2024年第14期28卷 2267-2273页

作者：佟彤刘春艳刘冰赵菲河北医科大学口腔医学院•口腔医院河北省口腔医学重点实验室河北省口腔疾病临床医学研究中心河北省石家庄市050017 河北医科大学口腔医学院正畸科河北省石家庄市050017 河北医科大学口腔医学院牙周一科河北省石家庄市050017

背景:近年来,大量研究显示长链非编码RNA(long non-coding RNA,lnc RNA)在牙周炎的发病过程有重要作用,包括免疫反应过程及细胞(牙周膜干细胞、破骨细胞)的生物活性和功能,人们试图通过调控lnc RNA表达水平来实现对牙周炎症的调控及牙... 详细信息

背景:近年来,大量研究显示长链非编码RNA(long non-coding RNA,lnc RNA)在牙周炎的发病过程有重要作用,包括免疫反应过程及细胞(牙周膜干细胞、破骨细胞)的生物活性和功能,人们试图通过调控lnc RNA表达水平来实现对牙周炎症的调控及牙周组织的再生。目的:就lnc RNA在牙周炎中的研究进展进行综述,以期望更好地推进lnc RNA在牙周炎的研究。方法:第一作者检索Pub Med、中国知网等数据库建库到2023年3月发表的相关文献,以“长链非编码RNA,lnc RNA,牙周炎,牙周,免疫,炎症,牙周膜干细胞,破骨细胞,成骨分化,骨吸收,骨形成,复发,缺氧,氧化应激,静态机械应变”为中文检索词;“lnc RNA,periodontitis,periodontal,immunity,inflammation,periodontalmembranestemcells,osteoclasts,osteogenicdifferentiation,bone resorption,bone formation,recurrence,hypoxia,oxidative stress,static mechanical strain”为英文检索词,阅读每篇文献的文题、摘要进行初筛,最终筛选出87篇文献进行归纳分析。结果与结论:(1)牙周致病菌刺激机体导致免疫效应失衡引发炎症反应造成牙周组织的破坏,lnc RNA参与其调控机制。(2)lnc RNA对炎性环境的牙周膜细胞主要参与了促炎的调控,对于破骨细胞分化的影响,通过ce RNA机制进行调控,为探究牙周炎发病机制提供了新的线索。对于B细胞及巨噬细胞,lnc RNA在牙周炎中可调控其亚群的浸润、细胞活性和功能发挥。(3)lnc RNA参与牙周炎相关免疫反应主要在Toll样受体与NOD样受体两种模式识别受体与核因子κB途径这一信号通路发挥作用。(4)探究lnc RNA是否可作为牙周炎生物学标志在牙周炎的诊断及预后复发问题上有很大价值。(5)已有动物实验证实了可以通过调控lnc RNA的表达水平来逆转lnc RNA在牙周炎的作用从而起到抗炎作用,其对牙周炎的免疫治疗研究有很大价值。(6)Lnc RNA对于牙周膜干细胞的调控主要通过内源性竞争机制及各种信号通路实现,且其作用受多种因素影响,如炎性环境、机械应变及缺氧和氧化应激等,通过这些相关因素进行相关机制的研究为牙周炎的治疗提供了新的思路。

关键词：长链非编码RNA 牙周炎牙周膜干细胞破骨细胞免疫牙周再生发病机制应用

长非编码RNA PART1抑制喉鳞癌细胞增殖和侵袭

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中国生物化学与分子生物学报 2024年第7期40卷 976-986页

作者：吴昊张文桃贾峰峰刘铭朱剑军山西医科大学基础医学院医学细胞生物与遗传学教研室太原030001 太原市技术转移促进中心太原030006

长非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)PART1可作为竞争性内源RNA(competing endogenous RNAs,ceRNA),在多种肿瘤的发生发展中发挥关键作用,然而PART1在喉鳞癌(laryngeal squamous cell carcinoma,LSCC)中的研究尚属空白。我们基于前期lncRNA测序数据发现,PART1在LSCC组织中显著低表达。进一步分析TCGA等公共数据库中的测序和临床数据,共发现了LSCC癌/癌旁组织中146个差异表达的lncRNA(95个上调,51个下调)和2424个差异表达的mRNA,结果显示,PART1在LSCC中普遍低表达(P生物信息学手段构建了LSCC中PART1的ceRNA调控网络,并确定与之相互作用的miRNA与mRNA。在体外验证了PART1对LSCC细胞的重要性。通过过表达载体,显著提高了PART1在LSCC细胞中的表达量(P实验、凋亡分析、划痕愈合实验、Transwell实验和鬼笔环肽染色等研究结果显示,体外过表达PART1可以显著影响LSCC细胞的增殖、凋亡、迁移和侵袭(P<0.001)。因此,PART1可能参与并抑制LSCC的发生和发展。本研究将为阐明PART1在LSCC中的作用提供理论依据。

关键词：喉鳞癌 PART1 TCGA数据库长非编码RNA 生物信息学分析

PCK1通过能量代谢调控细胞衰老的研究进展

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生命的化学 2024年第1期44卷 102-109页

作者：谢健鸿骆诗凌刘国正刘维哲袁源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东莞523808 广东医科大学生物化学与分子生物学研究所东莞523808

磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶1(phosphoenolpyruvate carboxykinase 1,PCK1)由磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(phosphoenolpyruvate carboxykinase,PEPCK)基因编码,是生物体内糖异生途径的第一个限速酶,在调控血糖水平和能量代谢等方面有重要作用。... 详细信息

磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶1(phosphoenolpyruvate carboxykinase 1,PCK1)由磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(phosphoenolpyruvate carboxykinase,PEPCK)基因编码,是生物体内糖异生途径的第一个限速酶,在调控血糖水平和能量代谢等方面有重要作用。能量代谢的改变与细胞衰老进程密切相关,能量的产生和消耗失衡不利于个体长寿并会诱发多种衰老相关疾病。本文总结了PCK1通过影响能量代谢水平从而调控细胞衰老进程的研究进展,旨在阐明PCK1、能量代谢和细胞衰老之间的联系,为进一步研究PCK1作为潜在的衰老靶点在恢复身体机能和预防衰老相关疾病等领域的作用提供理论基础。

关键词：磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶1 能量代谢细胞衰老

真核生物mRNA应激状态下的帽-非依赖性翻译

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中国生物化学与分子生物学报 2024年第1期40卷 1-9页

作者：刘子昂金焰吴楠中国遗传资源保护与疾病防控教育部重点实验室(哈尔滨医科大学) 哈尔滨150081 哈尔滨医科大学医学遗传学研究室哈尔滨150081

在真核生物中,mRNA翻译过程包括起始、延伸和终止。其中,翻译的起始阶段最为重要且复杂,它决定了mRNA能否被有效翻译成蛋白质。根据翻译起始机制的不同,真核生物mRNA翻译可以分为传统的帽-依赖性翻译和替代机制帽-非依赖性翻译。当外部... 详细信息

在真核生物中,mRNA翻译过程包括起始、延伸和终止。其中,翻译的起始阶段最为重要且复杂,它决定了mRNA能否被有效翻译成蛋白质。根据翻译起始机制的不同,真核生物mRNA翻译可以分为传统的帽-依赖性翻译和替代机制帽-非依赖性翻译。当外部环境的刺激或细胞自身的改变使细胞处于应激状态时,传统的帽-依赖性翻译被抑制或下调,替代机制帽-非依赖性翻译得以启动,以保证翻译的顺利进行。真核生物在应激状态下为了维持蛋白质合成的需求,采用多种翻译起始机制来实现帽-非依赖性翻译。其中较常见的是IRES(internal ribosome entry site)、m6A修饰和CITE(cap-independent translation enhancer)所启动的翻译。这些机制允许核糖体在mRNA的特殊区域内部进行启动,而不依赖于传统的m7G帽结构。通过这些机制,真核生物可以在应激状态下仍然进行蛋白质合成,以满足细胞的需要。本文在总结传统帽-依赖性翻译研究进展基础上,着重介绍IRES、m6A和CITE所启动的帽-非依赖性翻译,为更好地探索细胞应激状态下的翻译机制提供参考,为未来的翻译研究和应用提供更多的思路。

关键词：真核生物mRNA 帽-非依赖性翻译内部核糖体进入位点 N6-甲基腺苷帽-非依赖性翻译增强子

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植物细胞壁抗降解屏障研究进展与展望

林业科学 2024年第3期60卷 160-168页

作者：鲁彦李嘉祺马雨萱薛慧婷李冠华内蒙古大学生命科学学院省部共建草原家畜生殖调控与繁育国家重点实验室呼和浩特010070 内蒙古大学生命科学学院牧草与特色作物生物技术教育部重点实验室呼和浩特010070 内蒙古医科大学基础医学院呼和浩特010010 汉阳大学土木与环境工程系首尔04673

纤维素是地球上最丰富的可再生资源,经酶促水解反应生成葡萄糖是纤维素转化的理想方式,但转化效率低,探究相关的抑制因素及其特点成为纤维素高值化应用的首要基础科学问题。本研究首先从宏观形态、显微结构、超微结构、分子、基团、元... 详细信息

纤维素是地球上最丰富的可再生资源,经酶促水解反应生成葡萄糖是纤维素转化的理想方式,但转化效率低,探究相关的抑制因素及其特点成为纤维素高值化应用的首要基础科学问题。本研究首先从宏观形态、显微结构、超微结构、分子、基团、元素、化学键和基因水平,多角度、多层次总结制约纤维素酶促水解反应效率的关键抑制因素,阐述抗降解屏障的内涵;其次明确抗降解屏障表现出的在不同生物质的特有异质性、在植物发育不同阶段的高度动态性以及在预处理过程的复杂联动性;最后展望生物质抗降解屏障破解研究的新趋势和新策略:细胞壁界面抗降解屏障的新认识,细胞壁修饰与改造方法,细胞壁精准解构与组分分级利用的新技术和多酶协同酶解体系的建立等。

关键词：抗降解屏障木质纤维素生物质生物转化酶促水解反应

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黑磷纳米片在帕金森病中的治疗作用

中国生物化学与分子生物学报 2024年第8期40卷 1112-1118页

作者：袁佳丽张春林雷莉基础医学院生物教研室基础医学院分子医学工程中心贵州医科大学贵阳561113

帕金森病是一种中枢神经系统变性疾病,为多基因遗传。因中脑多巴胺代谢失调而引起运动障碍等症状。目前,尽管用于治疗帕金森病的药物是针对该疾病发病机制开发的,但是由于在血脑屏障渗透性方面仍存在着一定的缺陷,导致这些药物的治疗效... 详细信息

帕金森病是一种中枢神经系统变性疾病,为多基因遗传。因中脑多巴胺代谢失调而引起运动障碍等症状。目前,尽管用于治疗帕金森病的药物是针对该疾病发病机制开发的,但是由于在血脑屏障渗透性方面仍存在着一定的缺陷,导致这些药物的治疗效果不佳。纳米材料为帕金森病的药物治疗提供了解决方案,能够将药物靶向到特定区域,解决药物缺乏特定部位的递送问题。纳米材料具有独特的物理化学特性,可以通过不同的机制穿越血脑屏障。最新研究表明,携带纳米载体和合适配体的治疗药物,有助于改善亲、疏水性药物在大脑中的分布,实现特定部位的药物递送。黑磷是近5年备受关注的新型纳米材料,因其独特结构赋予的性能,包括优越的光热/光动力特性、还原性、高载药能力以及良好的生物相容性等,被广泛应用于生物医药领域研究。在这篇综述中,我们将介绍帕金森病的病理机制以及黑磷纳米片在帕金森病治疗中的适用性。

关键词：帕金森病黑磷纳米片血脑屏障神经保护作用

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基于集落刺激因子相关基因开发三阴性乳腺癌的预后模型(英文)

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生物化学与生物物理进展 2024年

作者：郭雨轩王智禹肖沛瑶郑婵娟付淑君贺光春龙俊汪婕邓锡云王忆安湖南师范大学医学院模式动物与干细胞生物学湖南省重点实验室深圳大学材料科学与工程学院深圳市能源电催化材料重点实验室深圳市高分子科学与技术重点实验室广东省新能源材料服务安全重点实验室福建医科大学基础医学院肿瘤研究所病理学系及诊断病理中心湖南省生殖与转化医学工程技术研究中心

目的三阴性乳腺癌（TNBC）是目前预后最差的乳腺癌亚型，并且缺乏有效的治疗靶点。集落刺激因子（CSFs）是一类能调节血细胞生成和刺激免疫细胞生长发育的细胞因子，在TNBC的恶性进展中发挥了重要作用。本文旨在根据集落刺激因子相关... 详细信息

目的三阴性乳腺癌（TNBC）是目前预后最差的乳腺癌亚型，并且缺乏有效的治疗靶点。集落刺激因子（CSFs）是一类能调节血细胞生成和刺激免疫细胞生长发育的细胞因子，在TNBC的恶性进展中发挥了重要作用。本文旨在根据集落刺激因子相关基因（CRGs）的表达情况，构建一种新的预后模型，并且分析TNBC对免疫治疗和药物治疗的敏感性。方法我们从公共数据库中下载了CRGs，在TCGA-BRCA数据库中筛选了在正常和TNBC组织中表达差异的CRGs。通LASSOCox回归分析确定了用于构建模型的差异基因并建立了集落刺激因子相关基因风险评分（CRRS）。我们进一步在高低风险组中分析了CRRS与患者预后、临床特征、肿瘤微环境之间的相关性，并评估了CRRS与免疫治疗和药物敏感性之间的关系。结果我们鉴定了842个在TNBC患者乳腺癌组织中存在表达差异的CRGs，并确立了13个CRGs用于构建预后模型。Kaplan-Meier生存曲线、时间依赖性受试者工作特征曲线等证实了高CRRS的TNBC患者总生存期更短，并且在GEO数据库中进一步证实了CRRS预后模型的预测能力。结合临床特征的列线图证实CRRS是TNBC患者预后的独立因素。并且高风险组患者肿瘤微环境中免疫浸润水平较低，对部分化疗药物敏感。结论我们开发了由13个DEGs组成的CRRS模型，该模型可能成为预测TNBC患者预后和指导临床治疗的有用工具，并且其中的关键基因可能是未来治疗的潜在分子靶标。

关键词：三阴性乳腺癌集落刺激因子预后模型肿瘤微环境药物敏感性