迄今为止，研究者们在 RNA 上已经发现了百余种不同种类的化学修饰，这些修饰大都分布在丰度较高的非编码 RNA中，并对非编码 RNA功能的维持具有重要作用。近年来，得益于高分辨率质谱的应用以及全转录组测序技术的开发，越来越多的 mRNA 上的修饰被发现、精确定量和定位，包括N6-甲基腺嘌呤（m6A）、N6,2-O-二甲基腺嘌呤（m6Am）、5-甲基胞嘧啶（m5C）、 次黄嘌呤（I）、假尿嘧啶（Ψ）、N1-甲基腺嘌呤（m1A）、2′-O-甲基化（Nm）、N4-乙酰胞嘧啶（ac4C）和N7甲基鸟嘌呤（m7G）等。其中特别是m6A，作为真核生物mRNA中含量最丰富的内部修饰，其修饰酶、识别蛋白质的鉴定以及其广泛的生物学功能的发现，掀起了mRNA上转录后修饰研究的热潮，从而促进了新兴的研究领域——表观转录组学的诞生。尽管我们对这些可逆、动态的化学修饰的理解刚刚开始形成，但毫无疑问，一个关于遗传信息调控研究的新时代已经到来。本综述集中在本课题组关注较多的3种表观转录组修饰即m1A，m6Am和Ψ，从其分布、功能和高通量检测技术等方面进行深入介绍，旨在为相关领域的研究者提供一个了解蓬勃发展的表观转录组学的窗口。
宫颈癌作为女性第2大恶性肿瘤，仍然是全球范围内的公共卫生问题。外泌体是活细胞主动分泌的一种具有脂质双分子层结构的纳米级囊泡，能够携带蛋白质、脂质、DNA和RNA (包括mRNA、miRNA、lncRNA和circRNA)等多种具有生物学活性的物质。作为新型的细胞间通讯分子，外泌体不仅参与细胞间正常的信息传递和物质交换等生物学进程，而且在宫颈癌的发生发展过程中发挥重要作用，例如，可通过调节肿瘤微环境来参与HPV感染、促进肿瘤细胞增殖、促进血管形成、参与免疫逃逸以及参与肿瘤的侵袭和转移。外泌体广泛分布于各种生物体液中，可由不同病变程度的宫颈细胞分泌，在阴道灌洗液和血浆中大量富集，且由于其结构的稳定性，因此有望作为一种新型液体活检标志物用于宫颈癌的早期诊断。此外，外泌体具有免疫原性低、稳定性好和穿透性强等特点，可以克服生物利用度低等多种缺点，增强药物的靶向性和药物效应，并且能够降低非靶向的细胞毒性和免疫原性，因此有潜力作为新一代药物或药物载体用于肿瘤的靶向治疗。本文将针对目前国内外关于外泌体在宫颈癌发生发展过程中的作用以及诊断治疗应用领域的最新研究进展加以综述，为临床宫颈癌的诊断和治疗中一种新型的生物标志物的研究提供依据。
骨骼形成后会处于不断的分解与重建中。通过骨骼形成与骨骼吸收之间的动态平衡来维持骨量。如果二者间的平衡被打破，骨吸收大于骨形成时，骨量会减少，骨骼微环境随之发生改变，脆性增加，进而引发骨质疏松、骨折等疾病。其中，骨骼形成是成骨细胞的重要功能。成骨细胞由间充质干细胞（mesenchymal stem cells, MSCs）分化而来，是骨组织形成的主要功能细胞，其对维持骨骼的完整性有重要作用。骨骼形成过程受到多条信号通路的调控。目前已发现，Wnt/β-catenin、BMP/Smads、MAPK等通路参与成骨细胞的分化及骨骼形成的调节过程。此外，一些信号分子可能也有助于增加成骨细胞的数量或增加血管化，例如生长因子FGF、PDGF和VEGF等。这些通路也是重要的促进骨骼形成的靶点，了解它们潜在的分子机制具有重要意义。本文对上述通路的调控机制及最新研究进展进行归纳和总结，详细阐释了上述信号通路在促进骨骼形成、间充质干细胞及成骨细胞分化等过程中的进展及临床转化应用，以期为临床上寻找新的促进骨骼形成的药物提供理论依据和研究方向。
生长分化因子15（growth differentiation factor 15, GDF15）属于转化生长因子β（transforming growth factor-β, TGF-β）超家族的成员之一，是与转化生长因子β家族成员同源性很低的新一类二聚体多肽。GDF15最初发现于活化的巨噬细胞中，可通过2种不同的细胞途径分泌进入机体循环。GDF15作为一种应激蛋白质，广泛参与到例如磷酸肌醇3激酶/蛋白激酶B、细胞外信号调节激酶、c-Jun氨基末端激酶及核因子-κB等多种信号通路，调节着各种疾病进程。作为一种新型应激分子，GDF15在肥胖、体重减轻、癌症发展、心血管疾病、炎症和自身免疫疾病有着调控及生物标志的作用。胶质细胞源性神经营养因子（glial-derived neurotrophic factor, GDNF）样受体α（GDNF receptor alpha-like, GFRAL）为GDF15的特异性受体。GDF15活性发挥的分子基础是通过GFRAL依赖结合成多聚体来传导信号。GDF15-GFRAL信号通路的干预在减肥药物和癌症愈后恢复的药物开发中有着良好的应用潜力。本文阐述了GDF15GFRAL信号通路的最新研究动态，概括了GDF15和GFRAL的分子结构，重点介绍GDF15GFRAL信号通路的作用机制，揭示疾病发生发展中GDF15作为生物标记物的作用和调节能力，展望了调节GDF15-GFRAL信号通路在相关疾病的研究潜力和治疗策略。
在大量的脊椎和无脊椎动物中发现的配对盒转录因子（paired box,PAX）及其同源物，在胚胎发育的许多阶段发挥着关键的作用。该基因家族因其具有保守的成对结构域而得名，除此之外其还具有八肽和同源域。根据结构域的组成和序列的同源性，该基因家族主要分为4个亚家族：PAX1/9（PAX1、PAX9），PAX2/5/8（PAX2、PAX5、PAX8），PAX3/7（PAX3、PAX7），PAX4/6（PAX4、PAX6）。各亚家族具有不同的特征结构，例如PAX1/9亚家族的PD-OP、PAX2/5/8亚家族的PDOP-PTHD、PAX3/7亚家族的PDOP-PTHD以及PAX4/6亚家族的PD和PTHD。其中，PAX家族的3个成员PAX2、PAX4和PAX6在胰腺发育和分化的多个阶段中发挥了重要作用，在调节胰岛激素的合成和分泌中也发挥了关键作用，揭示这些转录因子及其在胰腺中的原始和分化作用，为糖尿病的研究和治疗提供帮助。PAX1/9亚家族与肿瘤细胞的相互作用在癌症诊断和检测中具有重要作用，例如在肿瘤中PAX1的甲基化和PAX9表达程度等，而且PAX基因发挥作用具有时间性和空间性。在多种肿瘤中，发现PAX基因功能和结构异常。PAX3/7是作为骨骼肌发育的肌原性转录因子，PAX基因发挥作用具有时间性和空间性。在多种肿瘤中，发现PAX基因功能和结构异常。本文就上述内容进行综述。
Sigma-1受体（sigma-1 receptor, Sig-1R）属于配基依赖性的分子伴侣蛋白质，广泛表达于神经系统的多个区域，并可通过结合多种类型的阳离子通道及G蛋白偶联受体（G-protein-coupled receptors, GPCRs）对它们介导的细胞内效应进行调控，或是在内质网和线粒体相关膜结构上对细胞内Ca2+的稳态进行调节。在包括神经病理性疼痛、炎性疼痛及内脏痛的多种类型慢性疼痛疾病中，Sig-1R均可不同程度地参与痛觉过敏的调控作用。针对不同的慢性疼痛疾病类型，Sig-1R可表现功能相反的调控作用，即在大部分慢性疼痛疾病中表现对疼痛发生发展的促进作用，而在外伤性脑损伤为代表的部分疾病中表现抑制疼痛，缓解损伤神经的作用。在Sig-1R调节慢性疼痛的调节神经机制方面，Sig-1R一方面可通过对痛觉信息的传递，包括神经元的内在兴奋性以及神经元间突触传递调节两个方面进行直接的调节，另一方面可通过对各类细胞因子、趋化因子以及包括星形胶质细胞和小胶质细胞在内的神经免疫细胞活动的调节影响炎症反应过程，并间接影响疼痛反应。本文就Sig-1R参与不同类型慢性神经系统性疾病的调控作用做一综述。
酒精性肝病（alcoholic liver disease，ALD）是由于长期过量饮酒导致肝的内部组织发生炎症损伤的慢性肝病。乙醇及其衍生物在代谢过程中直接或间接诱导引起的肝炎症反应可能是ALD发病的重要机制。然而，该过程内在的细胞分子机制尚不明确。最新研究发现，白细胞介素-6（interleukin-6，IL-6）对乙醇介导的肝细胞炎症反应具有双重作用，既参与了酒精损伤的炎症驱动过程，激活细胞凋亡的信号通路来刺激巨噬细胞和淋巴细胞合成急性反应蛋白加剧炎症反应，又能引起肝细胞再生，上调抗炎性细胞因子水平，发挥抗炎症功能来改善肝损伤程度。而运动应激可造成肌源性IL-6暂时性显著增加，改变肝的氧化-炎症状态，将机体保持在长期抗炎症的适应性状态中，并防治肝细胞炎症损伤。本文在加深对酒精性肝病炎症病理机制理解的同时，综述有关酒精性肝细胞炎症相关因子变化及IL-6调控途径。考虑临床利用IL-6联合炎性因子途径的靶向治疗，将有望成为一种可行性新颖的疗法，有利于实验室筛选炎症相关酒精性肝病干预药物，为酒精性肝疾病的预防与治疗提供新的靶点与思路。
赖氨酸乙酰化是重要的蛋白质翻译后修饰之一，广泛存在于细胞的生理和病理过程。组蛋白乙酰基转移酶1（HAT1）作为第一个被鉴定的蛋白ε-氨基赖氨酸乙酰基转移酶，具有介导组蛋白和非组蛋白乙酰化的作用。然而，在肝癌细胞中HAT1介导的乙酰化蛋白质及其修饰位点目前仍不清楚。本研究首先揭示了HAT1在肝癌组织中呈高表达，并且与预后呈负相关。在建立HAT1敲除HepG2肝癌细胞系的基础上，应用乙酰化修饰蛋白质组学，对肝癌细胞的蛋白质乙酰化修饰谱进行了鉴定和分析，结果鉴定出HepG2肝癌细胞中547种蛋白质上的858个乙酰化修饰位点，发现HAT1影响了68种蛋白质上74个位点的赖氨酸乙酰化修饰。生物信息学分析确定了HAT1修饰的底物蛋白质与多种信号通路有关，涉及疾病发生过程、RNA生物学、剪接体和核小体组装、氧化应激、各种信号通路以及代谢途径等。我们进一步验证了HAT1介导的蛋白质乙酰化修饰能够促进肝癌细胞的异常脂代谢。应用CCK8、克隆形成和Edu细胞增殖检测等方法证实，HAT1对肝癌细胞的增殖具有明显的促进作用。为此，本研究揭示的肝癌细胞中HAT1介导的蛋白质乙酰化修饰位点，对进一步阐明肝癌发病的分子机制具有重要的理论意义，并为开发抗肝癌药物提供了精准的靶标。
Eglin C是来自水蛭中的一种小型热稳定蛋白质，属于马铃薯胰凝乳蛋白酶抑制剂家族，可以抑制弹性蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶、组织蛋白酶、α-lytic蛋白酶以及胰凝乳蛋白酶等。然而，利用eglin C纯化蛋白酶，尚未见研究报道。本文将化学合成的编码 eglin C及其突变体的基因序列，克隆到原核表达载体pQE30，在大肠杆菌BL21获得His6-Tag-eglin C及其突变体的重组蛋白质。SDS-PAGE显示，eglin C蛋白的分子量大约8 kD。His6-Tag-eglin C对胰凝乳蛋白酶、地衣芽孢杆菌2709碱性蛋白酶、枯草芽孢杆菌PB92碱性蛋白酶、枯草杆菌中性蛋白酶的半抑制剂浓度（IC50）分别为0.20±0.15、0.24±0.19、3.33±0.47和52.46±0.38 μmol/L。利用分子对接、基因突变以及荧光光谱等，分析eglin C及其突变体与2709蛋白酶的相互作用。结果显示，2709碱性蛋白酶对eglin C荧光淬灭属于静态淬灭，解离常数为2.60×10-7 mol/L，eglin C中的Asn50 残基对eglin C和2709碱性蛋白酶的结合发挥重要作用。利用eglin C与蛋白酶的特异结合的特性，构建亲和纯化载体，用于纯化来源于地衣芽孢杆菌的2709碱性蛋白酶，相比常规的蛋白酶纯化，显著简化了操作步骤。
p21活化激酶5（p21-activated kinase 5，PAK5）是一种丝氨酸/苏氨酸激酶，调节多种细胞进程，包括细胞骨架重构、细胞增殖、迁移和侵袭。研究表明，PAK5是调控乳腺癌进程的关键因子，但与衰老关系的研究尚未见报道。本研究利用CRISPR/Cas9慢病毒感染方法，构建敲低PAK5的人乳腺癌MDA-MB-231和BT474稳转细胞系。通过CCK-8和克隆形成实验检测敲低PAK5对乳腺癌细胞增殖的影响；通过流式细胞术检测敲低PAK5对细胞周期的影响；通过β-半乳糖苷酶染色观察敲低PAK5对细胞衰老的影响； Western印迹检测敲低PAK5的MDA-MB-231和BT474细胞衰老相关蛋白质p53、p21和p16的表达；使用CHX与MG132处理细胞，探究PAK5对p53蛋白质表达可能的调控机制。结果显示，敲低PAK5抑制细胞增殖（P＜0.05），使细胞停滞在G0/G1期；而且，敲低PAK5通过上调细胞衰老相关蛋白质p53、p21及p16的表达（P＜0.05）促进细胞衰老。进一步研究证明，PAK5可能泛素化降解p53。这些发现表明，敲低PAK5能够抑制乳腺癌细胞增殖，同时促进细胞衰老，为乳腺癌治疗提供新思路。
为了揭示蓝标型小麦核雄性不育的分子机制，更好地利用隐性核不育小麦杂种优势，本研究以蓝标型白粒小麦WS（不育）和浅蓝粒小麦WF（育性正常）植株花药为试验材料，利用转录物组学技术对两者差异表达基因进行了分析，并对其中涉及花色素苷合成相关基因进行了验证。结果表明： WF与WS相比，共检测到2 352个差异表达基因，这些基因经GO功能注释分为3大类43个小类，主要涉及生物合成、苯丙烷代谢、L-苯丙氨酸分解代谢、膜组成部分、质膜、细胞质、ATP结合和蛋白质丝氨酸/苏氨酸激酶活性等。 KEGG通路分析结果显示，苯丙烷类生物合成通路富集基因最多，有159个，其次是苯丙氨酸代谢通路，包含136个显著差异表达基因，其他还涉及多种氨基酸代谢、嘌呤代谢、嘧啶代谢及糖代谢通路；与花青素代谢直接相关的通路中，多个控制关键酶结构基因存在差异表达，且大多数在WF中上调表达，只有黄烷酮3-羟化酶基因（flavanone 3-hydroxylase，F3H）和无色花青素双加氧酶基因（anthocyanin dioxygenase，ANS）下调表达；实时荧光定量分析显示，10个与花青素代谢相关基因实际表达情况和转录物组测序数据中基因表达情况具有相同的上下调趋势；差异基因序列同源性分析显示，筛选出的2个转录因子（DN48762c2g1、DN25944c0g1）与玉米、水稻及拟南芥花色素苷合成调控转录因子聚为同一簇，可能是蓝标型小麦浅蓝粒植株蓝色糊粉层性状的候选基因。并且荧光定量分析表明，DN48762c2g1和DN25944c0g1在WF中的表达量要明显高于WS。综上认为，花青素的生物合成途径相关基因不仅与籽粒蓝色性状有关，而且可能参与了蓝标型核不育系的花药败育。
miR-340能够促进癌细胞的增殖和侵袭，但是在结直肠癌中miR-340如何调控癌症的发生与发展鲜有报道。本研究探究miR-340在结直肠癌细胞中的生物学功能和靶基因调控机制。首先通过RT-qPCR检测不同的结直肠癌细胞株中miR-340的表达水平，再利用过表达和抑制miR-340，分别转染COLO-205细胞，以CCK-8检测细胞的增殖能力，Transwell法检测细胞的迁移和侵袭能力，流式细胞技术检测细胞的凋亡和细胞周期分布；最后通过生物信息学预测miR-340的靶基因，荧光素酶报告基因及Western印迹分析进行验证。结果显示，miR-340在COLO-205细胞中低表达，与对照组比较，细胞的增殖、迁移和侵袭在过表达miR-340转染组显著受到抑制，在抑制miR-340组中却被促进（P<0.01）。流式细胞检测结果显示，过表达miR-340 转染组细胞凋亡比例显著升高，而抑制miR-340 组中凋亡比例却降低（P<0.01）。过表达miR-340 转染组细胞生物信息学分析结果显示，葡萄糖调节蛋白78（glucose regulated protein 78 kD, GRP78）的3′UTR上有miR-340-5p的结合位点，并且荧光素酶活性在转染过表达miR-340 组中显著降低（P<0.01）；Western 印迹结果同样表明，过表达miR-340能够抑制GRP78的表达，而抑制miR-340，GRP78的表达抑制解除。综上所述，miR-340能够直接靶向GRP78来促进COLO-205细胞的凋亡，并抑制其增殖、迁移和侵袭。
ILF3反义RNA 1（ILF3 antisense RNA 1，ILF3-AS1）是一条定位于染色体19p13.2的lncRNA，它是白介素增强子结合因子3 (interleukin enhancer binding factor 3，ILF3)的反义RNA。ILF3-AS1在多种肿瘤发生发展中发挥关键作用，但其在宫颈癌中的作用尚无研究探讨。本文利用TCGA及GTEx数据库进行生物信息学分析提示，ILF3-AS1在宫颈癌组织中低表达（P<0.001）并与良好预后相关（P=0.045）。qRT-PCR结果显示，ILF3-AS1在宫颈癌组织及SiHa、HeLa、CaSki宫颈癌细胞系中表达较对照组均呈下降趋势。过表达ILF3-AS1可明显抑制宫颈癌细胞增殖活力及促进宫颈癌细胞凋亡。Star Base v3.0数据库分析提示，ILF3-AS1可靶向吸附miR-130a-3p；而miR-130a-3p可靶向结合PTEN。qRT-PCR检测显示，miR-130a-3p在宫颈癌中的表达量明显高于正常宫颈组织（P<0.01）。荧光素酶报告基因结果显示，ILF3-AS1可以与miR-130a-3p 特异性结合（P<0.01）。HeLa细胞过表达ILF3-AS1后，miR-130a-3p表达量明显下调（P<0.01）；在过表达ILF3-AS1细胞中，同时转染miR-130a-3p mimics，能部分逆转LF3-AS1对于细胞增殖的抑制作用（P<0.001）。HeLa细胞在过表达ILF3-AS1后，磷酸酶及张力蛋白同源物基因(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten，PTEN) mRNA（P<0.001）及蛋白质（P<0.001）表达量显著升高；当同时转染miR-130a-3p mimics，PTEN的 mRNA（P<0.001)及蛋白质（P<0.001）的表达升高被明显抑制。综上，ILF3-AS1可以作为miR-130a-3p的吸附海绵靶向调控PTEN表达，从而抑制宫颈癌细胞的增殖。
信号转导和转录激活因子3（signal transducer and activator of transcription 3，STAT3）的核转运是其发挥生物学功能的前提。WD重复结构域1（WD repeat domain 1，WDR1）作为细胞骨架的调节因子可能影响STAT3的核转运。然而，有关WDR1影响STAT3核转运的分子机制仍不清楚。平滑肌细胞的增殖和迁移是动脉狭窄的主要原因。为了探究在平滑肌细胞中WDR1对STAT3核转运的影响，本研究构建了WDR1稳定敲降的人主动脉血管平滑肌细胞（human aortic vascular smooth muscle cells，HAVSMCs）模型。RT-qPCR和Western 印迹结果显示，敲降WDR1，STAT3的活化和表达未见明显改变（P＞0.05）；核质分离结果表明，与对照组相比，敲降WDR1后STAT3的核质分布受到显著影响。随后的研究结果表明，与对照组相比，STAT3核转运相关的核输入蛋白β (importin β)表达受到抑制（P＜0.05），Ras相关核蛋白(Ras-related nuclear protein，Ran）的核质比显著下降。CCK8和Transwell结果表明, 过表达importinβ能够挽救由WDR1敲降引起的HAVSMCs增殖和迁移的抑制。进一步研究结果表明，敲降WDR1导致与Ran核苷酸循环有关的核转运相关因子2（nuclear transport factor 2，NTF2）的表达显著下降（P＜0.05）。过表达NTF2后，CCK8和Transwell结果表明，HAVSMCs的增殖和迁移能力得到显著提升（P＜0.05）。总结上述结果可见，敲降WDR1通过抑制核输入蛋白β和核转运相关因子2的表达，改变Ran的核质分布，降低STAT3的核转运，进而调控平滑肌细胞的增殖和迁移。
下丘脑Kiss1神经元产生的神经肽kisspeptin通过影响促性腺激素释放激素的分泌，参与青春期的启动、生殖系统的成熟以及排卵等过程的神经内分泌调节。Kiss1基因的表达受到包括多种反式调控因子及表观遗传的调控。预测与前期研究表明，miR-92a-3p、miR-25-3p的种子序列能够与Kiss1的3′-UTR直接结合，抑制Kiss1的表达。为进一步研究miR-92a-3p、miR-25-3p在Kiss1表达调控中的作用，本研究分别构建了对miR-92a-3p、miR-25-3p具有抑制作用的特异性吸附海绵载体：sponge-miR-92a和sponge-miR-25，以实现miRNA的功能缺失。流式细胞术和双荧光素酶报告基因系统分别证实，这2个海绵载体均能够非常有效地吸附外源性或内源性靶miRNA。sponge-miR-92a和sponge-miR-25载体被进一步包装成慢病毒LV-sponge-miR-92a和LV-sponge-miR-25。实时荧光定量PCR结果显示，经LV-sponge-miR-92a和LV-sponge-miR-25感染的下丘脑原代神经元细胞中，Kiss1表达水平均显著上调（P<0.05）；将LV-sponge-miR-92a注射到下丘脑后，雌性小鼠阴门开启时间明显提前（P<0.05）；下丘脑注射LV-sponge-miR-92a和LV-sponge-miR-25扰乱了雌性小鼠的正常动情周期。综上所述，成功构建了能够有效吸附miR-92a-3p、miR-25-3p的海绵载体，证明它们在解除miR-92a-3p、miR-25-3p对Kiss1的抑制中的作用，下丘脑注射海绵对雌性小鼠的阴门开启时间和动情周期均产生一定程度的影响，提示miR-92a-3p、miR-25-3p可能在青春期的启动和生殖成熟过程中发挥重要的作用。
