中国生物化学与分子生物学报

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闫晓俊, 王冬来

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(5): 547-554. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.04.0124

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免疫检查点是一类表达在免疫细胞表面的抑制性受体分子,对维持免疫系统的稳态发挥重要的作用。近年来,陆续发现了一些重要的免疫检查点分子,例如CTLA-4和PD-1,也能在某些类型的肿瘤细胞中表达,这些“异位”表达的检查点分子被称为“肿瘤细胞固有免疫检查点分子”。虽然目前学界对它们的认识仍非常有限,但是已有证据表明,肿瘤细胞固有免疫检查点分子在表达上存在异质性,在功能上存在多样性。特别是其通过“获得性免疫非依赖”方式调控肿瘤细胞命运现象的发现,对个体化肿瘤免疫治疗方案的设计、新型抗肿瘤策略的开发都具有潜在的意义。本文概述肿瘤细胞固有免疫检查点分子的研究历程,并重点以CTLA-4和PD-1为代表,展开对肿瘤细胞固有免疫检查点分子生物学功能和分子调控机制的论述和探讨,最后对该领域存在的科学问题和未来研究方向做一展望。本综述旨在介绍和推动“肿瘤细胞固有免疫检查点分子”领域的研究。

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糖尿病介导的周细胞损伤对脊髓损伤后血脊屏障破坏的作用

蔡淑芳, 徐婧语, 吴艳青

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(5): 555-562. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.07.1198

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糖尿病是一种常见的慢性代谢异常性疾病,可通过血糖异常诱导体内内环境紊乱,引起一系列急性或慢性并发症。慢性高血糖可引起大血管和微血管病变,该过程由错综复杂的分子机制协同调控,例如炎症反应、细胞内应激作用、细胞焦亡和细胞铁死亡等。糖尿病可抑制脊髓损伤后血脊屏障修复,加重神经功能损伤,从而不利于运动功能恢复。周细胞是神经血管单元的重要组成部分,参与调控血管再生、毛细血管血流量以及血脊屏障渗透性。脊髓损伤后,血脊屏障遭到破坏,周细胞覆盖率显著降低,血管正常功能受到巨大影响。糖尿病不仅参与调控周细胞的收缩表型和信号传导,而且改变周细胞分泌基因组谱,影响周细胞正常功能。此外,有研究证实,糖尿病促进脊髓损伤后周细胞丢失。本综述系统阐述了糖尿病对血管系统中周细胞的调控作用,及其介导的周细胞损伤对脊髓损伤后血脊屏障修复影响的研究进展。

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运动提高沉默信息调节因子2相关酶1改善阿尔兹海默症

陈珂, 张宪亮, 杜黎涛

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(5): 563-569. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.07.1252

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阿尔兹海默症(Alzheimer's disease, AD)是一种神经退行性疾病,β-淀粉样蛋白(β-amyloid, Aβ)沉积和Tau蛋白过度磷酸化是其主要病理特征。沉默信息调节因子2相关酶1 (silent mating-type information regulation 2 homolog 1, SIRT1)具有去乙酰化作用,能够使多种类型组蛋白及非组蛋白脱乙酰化,在AD发病过程中占据重要地位。近年研究发现,运动能够激活SIRT1减缓AD进程,其机制可能是:抑制β-分泌酶活性、提高α-分泌酶活性,减少Aβ生成;减少过度磷酸化Tau蛋白集聚;与过氧化体增殖物激活型受体γ辅激活因子-1α(peroxisome proliferator-activated receptor γ coactivator-1α,PGC-1α)相互作用以促进线粒体生物发生;上调同源性磷酸酶张力蛋白诱导激酶1(phosphatase and tensin homolog induced putative kinase1,PINK1)/Parkin信号通路改善线粒体自噬;去乙酰化核转录因子-κB(nuclear factor kappa B, NF-κB)以抑制神经炎症;提高海马中脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)、神经胶质源性营养因子(glial cellline-derived neurotrophic factor,GDNF)等营养因子的蛋白质水平,以及抑制ApoE4基因进而增强神经元突触可塑性。本文总结了运动通过调控SIRT1改善AD的作用和机制,为预防及治疗AD提供新的思路。

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Sirt7在病理生理活动中的作用机制

鲁阳阳, 李艳, 罗成

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(5): 570-576. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.06.1197

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沉默信息调节因子2相关酶(silent mating type information regulator 2-related enzymes,Sirtuin)是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD⁺)依赖性的去乙酰化酶。Sirt7是定位于核仁的Sirtuin蛋白家族成员,除了具有去乙酰化酶活性外,还具有腺苷二磷酸(adenosine diphosphate,ADP)-核糖基转移酶、去琥珀酰化酶和去戊二酰化酶活性。Sirt7的作用底物包括组蛋白、DNA损伤修复相关因子、核仁小核糖核蛋白成分(核仁纤维蛋白、U3)、转录因子(GA结合蛋白β1(GA binding protein β1,GABPβ1)、叉头框蛋白O4、GATA4)、细胞周期蛋白依赖激酶9、组蛋白乙酰转移酶1、聚合酶相关因子53(polymerase associated factor 53,PAF53)、Ras相关核蛋白(Ras-related nuclear protein,Ran)、活化T细胞的核因子c1和p53等。另外,Sirt7还可以与损伤特异性DNA结合蛋白1(damage-specific DNA binding protein 1,DDB1)/cullin 4/DDB1-cullin 4相关因子1、Suv39h1/Sirt1、Myc、核呼吸因子1和Elk4等作用,进而调节其功能,但作用机制尚不清楚。Sirt7的多种活性使其在维持基因组稳定、调节RNA转录、抵御应激反应、调控代谢及炎症等病理生理活动中发挥重要作用。本文将介绍Sirt7在调节以上病理/生理活动中的作用机制,以及腺苷酸活化蛋白激酶(adenosine 5′-monophosphate activated protein kinase,AMPK)、蛋白质精氨酸甲基转移酶6、泛素特异性肽酶7等对Sirt7蛋白合成及活性的调节作用,并对目前Sirt7研究中存在的问题进行讨论。

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CXCL12-CXCR4在人类恶性肿瘤中的生物学功能

王森, 落继先, Istvan Boldogh

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(5): 577-586. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.06.1148

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转移和细胞浸润是实体癌和淋巴癌治疗的难点,也是疾病复发和死亡的主要原因。癌细胞的迁移是肿瘤转移和侵袭的前提。CXCL12-CXCR4通路在实体瘤和白血病的发病中发挥重要作用。CXCL12与其受体CXCR4之间的相互作用可以激活多种信号通路,调节不同的生理和病理生理过程。因此,阻断CXCL12-CXCR4的结合和/或下游通路在治疗各种疾病和癌症方面具有临床益处。目前,已发现一些CXCL12和CXCR4拮抗剂,并通过研究证实其在抗肿瘤活性方面取得了令人鼓舞的结果;但这些药物由于其严重的毒副作用未能大规模应用于临床患者。迫切需要研发新型CXCL12-CXCR4轴拮抗剂以治疗肿瘤。本文综述了CXCR4通路在实体肿瘤和白血病中的最新研究进展,并讨论了CXCR4通路在实体肿瘤和白血病中的治疗价值和未来的研究方向。

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胆汁酸受体在非酒精性脂肪性肝病中的作用

田盟, 严俊, 李汛

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(5): 587-594. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.07.1220

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非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)作为一种慢性肝病,在全球的发病率逐年递增。胰岛素抵抗和脂质代谢紊乱,以及随后的炎症反应和纤维化的激活,在其发生发展过程中发挥重要作用。但是对其认识仍很欠缺,且临床尚缺乏有效的药物。科研人员正极力探索NAFLD的相关病因及治疗的新的突破口。胆汁酸是在肝中合成的众多代谢产物之一。除帮助脂肪消化吸收外,胆汁酸还作为信号分子激活胆汁酸受体,一种重要的转录调节因子而发挥效应,对维持机体正常生理代谢至关重要。越来越多的证据表明,胆汁酸受体的功能与NAFLD的发生发展关系密切,研究其相关的作用与功能可为治疗NAFLD提供新见解和药物治疗靶点。本文就胆汁酸受体包括核受体,诸如法尼醇X受体 (farnesoid X receptor, FXR)、孕烷X受体 (pregnane X receptor ,PXR)等,和细胞表面受体,诸如跨膜G蛋白偶联胆汁酸受体5(transmembrane G protein-coupled receptor 5, TGR5)、鞘氨醇-1-磷酸受体2(phingosine-1-phosphate receptor 2, S1PR2)和毒蕈碱胆碱受体3 (M3 muscarinic receptor, M3R)通过调节胆汁酸稳态、脂质和糖代谢、能量代谢、肝的炎症和纤维化等参与NAFLD发病机制的研究进展进行总结,并进一步阐述了胆汁酸受体激动剂对NAFLD的治疗现状,以期更全面地了解NAFLD的发病机制以及为治疗找到更有效的途径。

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核因子E2相关因子1诸多亚型的产生机制及其在疾病中的作用

贾蔓, 吕金晶, 向远彩

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(5): 595-602. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2021.09.1204

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核因子E2相关因子1 (nuclear factor-erythroid 2 related factor 1,Nrf1/Nfe2l1)在个体正常生长发育过程中具有维持细胞内稳态和器官完整性的作用。其功能缺失会产生严重的氧化应激和基因组不稳定等,继而导致肝癌、神经退行性疾病等多种疾病。近年研究发现,Nrf1存在多种具有不同程度活化活性甚至相反活性的亚型,这些亚型的分布可能在肿瘤的发生发展过程中具有重要作用。为了更好地了解Nrf1在组织细胞中所发挥的功能,本文简要介绍Nrf1的发现历程,并从选择性剪切加工、内部选择性翻译起始、翻译后剪切加工等方面阐述Nrf1亚型的产生机制,同时详细阐明“跨膜动态加工”、“位点特异性剪切加工”、“泛素依赖性剪切加工”3种翻译后加工模型的差异。最后,介绍Nrf1各亚型的生物学功能及其产生过程出现异常时在疾病中的作用。本文着重对Nrf1各亚型产生机制及其在疾病中的作用进行综述,力求为寻找肿瘤治疗的新策略提供新的方向。

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乙酰转移酶10通过介导盘状蛋白结构域受体1 mRNA的ac4C乙酰化修饰促进宫颈癌细胞的恶性行为

张雪, 汤华

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(5): 603-613. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.04.0044

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乙酰转移酶10(N-acetyltransferase 10, NAT10)是mRNA乙酰化修饰的关键酶,通过介导ac4C乙酰化修饰(N4-acetylcytidine, ac4C)调控靶基因的表达并调控多种癌症的生物学功能,但NAT10对宫颈癌(cervical cancer, CC)细胞的调控却少有报道。本研究拟探讨NAT10对宫颈癌细胞恶性行为的影响。首先,通过数据库分析发现NAT10高表达与宫颈癌病人预后不良相关。MTT实验和集落形成结果显示,过表达NAT10增加了宫颈癌细胞的生长活性(P<0.05)和增殖能力(P<0.001);Transwell 迁移和侵袭结果表明,过表达NAT10提高了宫颈癌细胞的迁移(P<0.01)和侵袭(P<0.05)能力;Western免疫印迹结果显示,过表达NAT10使间皮细胞标志物波形蛋白(vimentin)上调,使上皮细胞标志物E-钙黏着蛋白(E-cadherin)下降。并且,生物信息学分析显示,盘状蛋白结构域受体1(discoidin domain receptor 1, DDR1)可能是NAT10的下游靶基因,RNA结合蛋白免疫沉淀结果表明,NAT10可以直接结合DDR1的mRNA(P<0.05),Western免疫印迹和RT-qPCR的结果表明,过表达NAT10使DDR1蛋白质水平和mRNA水平明显上调(P<0.05)。此外,RNA乙酰化免疫沉淀结果表明,过表达NAT10增加了DDR1 mRNA的乙酰化水平(P<0.001),并且EGFP报告系统进一步确定了NAT10识别DDR1 mRNA的乙酰化位点。mRNA半衰期的结果显示,NAT10可提高DDR1 mRNA的稳定性(P<0.05)。综上所述,NAT10促进宫颈癌细胞的生长、增殖活性以及迁移侵袭能力,其机制是通过对DDR1 mRNA进行乙酰化修饰延长其mRNA的稳定性,这可能为mRNA乙酰化修饰对宫颈癌发生发展的分子机制提供新的见解。

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Cdkn2a示踪小鼠:研究创伤性骨关节炎软骨退变细胞衰老的新模型

吴桐, 樊逸菲, 许博洋, 程锦, 敖英芳, 胡晓青

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(5): 614-620. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.03.1039

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骨关节炎(osteoarthritis,OA)是临床上最为常见的老年性运动系统疾病之一。研究表明,衰老是OA发生发展的重要影响因素之一,但其具体作用及机制尚未完全清楚。本研究通过CRISPR/Cas9技术,建立了Cdkn2a-e(Luc-2A-tdTomato-2A-CreERT2-WPRE-pA)1定点敲入的杂合子小鼠模型,可在小鼠活体内追踪衰老经典标记物Cdkn2a(p16, p16INK4a)的表达情况,结合前交叉韧带横断术(ACLT)诱导OA小鼠模型,将OA病理进程中的衰老变化在体外直观呈现,明确衰老与OA之间的关系。本研究选取10 ～ 12周龄Cdkn2a小鼠,随机分为非手术对照组、假手术组和ACLT组,通过ACLT手术在小鼠中构建OA的模型,术后4周收取动物进行活体荧光成像检测显示,ACLT组术后4周的小鼠膝关节局部Cdkn2a荧光表达升高(P＜0.05),小鼠膝关节组织切片的番红O固绿染色显示,4周时ACLT组膝关节软骨出现退变(P＜0.05),对小鼠膝关节组织进行Cdkn2a免疫组织化学染色,相较其他2个组,ACLT组的小鼠膝关节组织软骨表面Cdkn2a染色更深。研究结果显示,通过手术诱导的OA模型在局部具有衰老的表现,这进一步验证了衰老和OA的关系。同时,该Cdkn2a示踪小鼠模型能够在活体小鼠内体现衰老的进展。结合影像学检查,可以实时观察衰老和OA发生、进展的关系,为衰老与OA疾病机制的研究提供了良好的模型,也为今后进行靶向衰老进行OA的治疗提供了很好的研究工具。

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唾液酸免疫球蛋白型凝集素-15促进结直肠癌细胞增殖和迁移并抑制肿瘤组织中CD4⁺与CD8⁺T细胞浸润

成敏蓉, 刘杭丰, 高书华, 郑锦秀, 杨涛

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(5): 621-629. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.03.1632

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唾液酸免疫球蛋白型凝集素-15(sialic acid-binding immunoglobulin-type lectin-15,Siglec-15)属于Siglecs家族的一员,是一种新型免疫抑制分子。Siglec-15在多种人类肿瘤细胞和肿瘤相关巨噬细胞中高表达,但Siglec-15在结直肠癌(colorectal cancer,CRC)中的生物学功能及其对免疫微环境的影响尚不明确。本文旨在分析Siglec-15异常表达对CRC细胞功能及CD4⁺T细胞、CD8⁺T细胞浸润的影响。首先,分析TCGA数据库中结直肠癌与正常组织中Siglec-15 mRNA表达水平,并对52例人CRC与配对癌旁组织进行免疫组织化学染色(IHC),发现Siglec-15在CRC中的表达水平高于癌旁组织(P<0.01)。CCK8和划痕愈合结果显示,敲低Siglec-15能抑制人CRC细胞SW480增殖(P<0.01)和迁移(P<0.05)。磁珠分选小鼠脾的CD8⁺T细胞并与小鼠CRC细胞MC38共培养,发现MC38细胞过表达Siglec-15能抑制CD8⁺T细胞对其的杀伤以及IFN-γ和TNF-α的分泌(P<0.01)。小鼠荷瘤结果表明,过表达Siglec-15可以促进小鼠肿瘤生长(P<0.05)。单样本基因集富集分析、荷瘤小鼠肿瘤组织及人结直肠癌组织IHC分析均表明,Siglec-15高表达时,肿瘤微环境中CD4⁺T细胞、CD8⁺T细胞浸润减少(P<0.05)。综上所述,Siglec-15可能通过促进CRC细胞增殖迁移以及抑制CD4⁺T细胞、CD8⁺T细胞浸润促进结直肠癌进展。本文为探究Siglec-15在CRC中的免疫抑制作用提供了一些新的实验依据。

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GABA_A受体激动剂通过NF-κB信号通路抑制炎症因子的释放

陈茜, 任晓曦, 邓邺云, 刘康瑞, 张建亮

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(5): 630-637. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.03.1669

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在帕金森病(Parkinson' s disease,PD)等神经退行性疾病中,小胶质细胞的过度激活引发的炎症与神经元进行性丢失密切相关。中枢神经系统中主要的抑制性神经递质γ-氨基丁酸(GABA),近来被发现在免疫系统中,可发挥抑炎作用,但其具体机制尚不明确。本文利用脂多糖(LPS)刺激的BV2细胞,取其培养基培养SH-SY5Y细胞,检测炎症因子及神经细胞的损伤作用。结果显示,在BV2细胞中,与无处理组相比,LPS以剂量依赖的方式促进炎症因子的释放(P<0.01)。同时,细胞活力和细胞毒性的结果也表明,释放的炎症因子会诱导SH-SY5Y细胞活力衰退;进一步使用GABA及GABA_A受体激动剂蝇蕈醇(Muscimol)进行干预处理,检测其抑炎作用。酶联免疫吸附测定(ELISA)的结果表明,与LPS组相比,GABA,GABA_AR激动剂Muscimol预处理都以剂量依赖方式抑制LPS诱导的炎症因子释放(P<0.05)。细胞活力和细胞毒性的结果也表明,GABA,GABA_AR激动剂Muscimol的预处理挽救了炎症因子造成的SH-SY5Y细胞活力衰退(P <0.05)。另外,通过免疫荧光分析以及双荧光素酶的检测表明,Muscimol可以抑制NF-κB的入核和相关炎症因子的转录(P<0.0001,P<0.01)。总之,本文的结果提示,GABA可能通过抑制BV2小胶质细胞分泌的炎症因子的方式发挥神经保护作用,而GABA的这种作用主要是依赖于GABA_A受体-NF-κB通路。本研究结果为进一步探究GABA抗炎的分子机制,以及研发中枢系统抗炎药物提供科学依据。

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厚壳贻贝鸟氨酸-尿素循环中的关键代谢物及基因分析

王莹, 范孝俊, 刘菲, 张晓林, 范美华, 严小军, 廖智

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(5): 638-647. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.03.1643

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鸟氨酸-尿素循环(OUC)是生物新陈代谢过程中的重要循环过程,但在贝类中尚缺乏相关研究。为此,以厚壳贻贝为研究对象,分别采用氨基酸分析仪和荧光定量PCR研究了其外套膜和后闭壳肌组织中的鸟氨酸-尿素循环途径的主要代谢物和关键基因的含量及其表达量;进一步测试了在精氨酸注射条件下,各主要代谢物和关键基因的含量及表达量变化,以及¹³C标记尿素注射贻贝后,其贝壳中δ¹³C比值(¹³C/¹²C)变化。结果表明,厚壳贻贝外套膜和后闭壳肌均含有较高浓度的尿素;精氨酸注射导致其两种组织中尿素浓度显著上升(P<0.01),以及瓜氨酸浓度显著下降(P<0.01),但鸟氨酸浓度维持相对稳定的水平。精氨酸注射显著上调了两种组织中的脲酶基因的表达量(P<0.01),但其他基因表达量的变化在两种组织中存在差异,显示出鸟氨酸-尿素循环途径在其两种组织中具有复杂而不同的调控过程。¹³C标记尿素注射贻贝显著上调了贝壳中δ¹³C的比值(P <0.01),表明尿素分子可能参与了贻贝贝壳的生物矿化过程。上述研究为深入了解贻贝鸟氨酸-尿素途径与生物矿化之间的关联,以及探讨贻贝对海水酸化耐受性的内在分子机制奠定了基础。

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拟南芥微丝加帽蛋白β亚基参与壳梭孢素诱导的气孔开放过程

王攀, 李昭, 赵盖晴, 武玥冉, 豆丽茹, 于荣

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(5): 648-657. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.03.1411

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气孔是植物响应外源信号,与环境进行水分和气体交换的门户。由外源信号引起的保卫细胞微丝骨架动态变化在气孔运动中发挥重要作用,但是具体的精确调节机制仍不清楚。微丝结合蛋白家族(ABPs) 是微丝动态组装最直接的调控者,它们的作用不容忽视。本文运用反向遗传学,以微丝结合蛋白—加帽蛋白 (CP) β-亚基 (CPB) 突变体cpb-3为实验材料,探究其在壳梭孢素 (FC)诱导气孔开放中的作用。结果发现:离体叶片干燥3 h,cpb-3突变体的叶片失水率为63.45%,明显高于野生型的48.99%。气孔开度测量及激光共聚焦显微镜观察发现,cpb-3突变体的气孔开放程度以及微丝动态重排对FC分子更敏感。气孔开度相比野生型增大了20% (P<0.05),含辐射状微丝排布的保卫细胞数量比例增幅达到58.3%,比对照组高出18.5%。此外,非损伤微测技术记录保卫细胞Ca²⁺、K⁺等跨膜运输动态,FC处理下,cpb-3突变体保卫细胞中Ca²⁺外流速度升至212.86 pmol cm^-2s^-1,野生型仅为68.76 pmol cm^-2s^-1,明显快于野生型。且K⁺内流也有相同表现。综上表明,微丝加帽蛋白CP的β亚基CPB可能通过调节保卫细胞微丝骨架动态重排以及离子流动,在FC诱导的气孔运动中发挥重要的作用。

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葡萄糖6-磷酸脱氢酶调控细胞周期蛋白E1和细胞周期蛋白依赖性激酶2促进细胞增殖及其在肾透明细胞癌中的预后价值

杨哲, 倪月莉, 王舒婕, 刘文静, 朱玉芝, 车蓉, 段友斌, 况应敏, 朱月春, 张巧

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(5): 658-670. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.03.1592

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肾透明细胞癌(clear cell renal cell carcinoma,ccRCC)是一种转移率高、预后差的细胞代谢性疾病,对其有效诊疗及预后分子标志物的研究十分重要。葡萄糖6-磷酸脱氢酶(glucose 6-phosphatedehydrogenase, G6PD)在ccRCC中高表达,并提示患者不良预后,其促进ccRCC细胞增殖的分子机制有待进一步揭示。本研究发现,降低G6PD可抑制细胞周期G₁/S期转化并显著抑制ccRCC细胞增殖。G6PD可在细胞水平调控G₁/S期转化及增殖相关因子Cyclin D1,CDK4,CDK6,Cyclin E1和CDK2基因表达。TCGA数据库分析结果表明,ccRCC 中Cyclin D1,Cyclin E1 和 CDK2的mRNA 水平显著升高,而CDK4表达无明显差异,CDK6表达却显著降低。相关性分析结果显示,G6PD与Cyclin D1呈显著负相关(P<0.0001),G6PD与CDK4,CDK6之间无显著相关性(P>0.05),G6PD与Cyclin E1(P<0.0001)以及CDK2(P<0.05)显著正相关。进一步免疫组化检测结果表明,Cyclin E1和 CDK2在ccRCC肿瘤组织中表达显著升高。生存预后分析结果显示,Cyclin D1高表达提示ccRCC患者整体预后更为良好,CDK4和CDK6表达水平在ccRCC患者总生存率预测中无意义;而Cyclin E1和CDK2高表达均可提示ccRCC患者预后不良。进一步细胞水平检测发现,Cyclin E1、CDK2表达降低可显著逆转G6PD促进ccRCC细胞增殖的能力。综上,与增殖相关因子Cyclin D1,CDK4和CDK6相比,G6PD有可能通过促进Cyclin E1和CDK2表达升高而发挥促进 ccRCC肿瘤细胞增殖的作用,并且这3者的异常高表达有望成为ccRCC患者不良预后的独立生存预测因素。

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小分子药物BNTA通过上调Insig1缓解高胆固醇引起的骨关节炎

王俊雁, 曹宸喜, 胡晓青, 程锦, 敖英芳

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(5): 671-679. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.04.1021

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骨关节炎(osteoarthritis,OA)是运动系统常见的退行性疾病,具有高发病率和高致残率。骨关节炎的发病机制目前尚不明确,既往研究认为骨关节炎发病主要与创伤因素相关,而近期研究表明,以胆固醇代谢异常为主的代谢性因素同样与骨关节炎密切相关,骨关节炎的治疗以早期对症治疗和晚期手术治疗为主,尚无针对病因的特效药物。既往研究中发现,有一种具有软骨保护作用的小分子药物BNTA,其在创伤引起的骨关节炎中具有较好的疗效,但其对高胆固醇引起的骨关节炎的作用尚不明确。本研究为探究BNTA对高胆固醇引起的骨关节炎的治疗作用及其机制,采用高胆固醇饮食构建了大鼠骨关节炎模型,取膝关节石蜡切片进行组织学评估,使用油红O染色评估大鼠软骨细胞内的脂质积聚情况,使用RT-qPCR、免疫荧光和免疫组化评估软骨细胞合成代谢、分解代谢及胆固醇代谢相关基因和蛋白质的表达。结果显示,BNTA可缓解高胆固醇大鼠骨关节炎模型中的病理表现,改善OARSI评分。在大鼠软骨细胞中,BNTA可促进合成代谢相关基因col2、sox9、acan的表达,抑制分解代谢相关基因mmp13、adamts5的表达,可改善高胆固醇引起的大鼠软骨细胞脂质积聚。在大鼠软骨细胞和高胆固醇大鼠骨关节炎模型中BNTA均可上调Insig1表达。本研究证实,高胆固醇可在体内和体外实验中加重骨关节炎,可引起大鼠软骨细胞脂质积聚增加。在体内和体外实验中BNTA均能缓解高胆固醇引起的骨关节炎表型,改善软骨细胞内的异常脂质积聚,其作用可能为通过上调Insig1抑制细胞内的胆固醇生物合成,从而缓解脂质异常积聚。

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黄芩苷通过苦味受体促进哮喘小鼠呼吸道炎性细胞凋亡

郭雪冬, 仪慧兰

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(5): 680-688. https://doi.org/10.13865/j.cnki.cjbmb.2022.03.1538

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全球哮喘患者有3亿多人。目前,约有一半患者的病情不能较好地用现有药物来控制。因此,寻找新的更有效的治疗哮喘病的药物是非常必要的。最近的研究发现,苦味受体(bitter taste receptors,Tas2rs)在呼吸系统中表达,且苦味剂对哮喘有治疗潜力,苦味受体可能成为哮喘治疗的新靶点。为此,本文研究了苦味化合物黄芩苷(baicalin,BA)对哮喘的干预作用,分析黄芩苷对哮喘小鼠呼吸道炎性细胞凋亡的干预作用及其与苦味信号转导的关系。选雄性BALB/c小鼠,随机分为对照组(CK组)、腹腔注射致敏加雾化吸入卵清蛋白(ovalbumin,OVA)激发制成的哮喘模型组(OVA组)和黄芩苷灌胃干预哮喘组(OVA+BA组)。结果发现,OVA组小鼠肺泡灌洗液中白细胞总数和分类细胞计数显著增加,黄芩苷干预组白细胞数量显著减少;HE染色后,OVA组小鼠肺组织中可见炎性细胞浸润、肺泡隔增厚和肺泡囊缩小,上述症状在OVA+BA组小鼠肺部明显减轻;实时荧光定量RT-PCR检测发现,肺组织中黏蛋白Muc5ac表达水平在OVA组明显增高(P <0.05),黄芩苷干预组显著低于OVA组(P <0.05)。OVA致敏哮喘小鼠呼吸道中Tas2r108、Tas2r126、Tas2r135和Tas2r143及其下游信号转导分子α-gust和Trpm5下调表达(P <0.05),促凋亡因子P53、Bax和胱天蛋白酶(caspase,Casp)Casp3转录抑制,凋亡抑制基因Bcl2上调表达,胱天蛋白酶3活性显著降低(P <0.05);黄芩苷干预组4个Tas2rs及苦味信号转导分子转录上调(P <0.05),促凋亡基因P53、Bax和Casp3转录上调,Bcl2转录抑制,胱天蛋白酶3活性显著高于OVA组(P <0.05)。结果表明,黄芩苷干预可激活哮喘鼠呼吸道苦味信号转导通路,并使呼吸道炎性细胞减少、黏蛋白分泌减少。即苦味物质黄芩苷可能作为一种苦味受体激动剂,通过激活苦味信号转导系统促进呼吸道炎性细胞凋亡,减轻肺部炎症和损伤,缓解哮喘发作。

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《中国生物化学与分子生物学报》“脂代谢”专题征稿启事

中国生物化学与分子生物学报. 2022, 38(5): 689-689.

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