多能性转录因子OCT4和SOX2在体外发育的小鼠2-细胞胚胎的表达与定位

为探讨多能性转录因子OCT4和SOX2在昆明小鼠(Mus musculus)2-细胞胚胎发育过程中与2-细胞胚胎阻滞发生的相关性,本研究应用实时荧光定量PCR技术检测了小鼠卵母细胞及在M16培养液中培养的不同发育阶段体外受精胚Oct4和Sox2基因的表达,并利用实时荧光定量PCR和免疫荧光技术比较了2-细胞胚、2-细胞阻滞胚和4-细胞胚的OCT4和SOX2的表达与定位。采用ANOVA对实验所得的数据进行分析,P0.05被认为是具有显著性差异。研究结果显示,2-细胞胚只有24.8%发育成4-细胞胚,75.2%的2-细胞胚发生了阻滞。Sox2和Oct4的m RNA在MⅡ期卵母细胞、原核胚、2-细胞胚、4-细胞胚、桑椹胚和囊胚中都有表达。Oct4 m RNA的表达水平在4-细胞胚显著高于2-细胞胚和2-细胞阻滞胚(P0.05),Sox2 m RNA的表达水平在2-细胞胚显著高于2-细胞阻滞胚和4-细胞胚(P0.05),而后两者之间没有差异(P0.05)。OCT4蛋白在2-细胞胚和4-细胞胚中与核共定位,但在2-细胞阻滞胚中弥散存在于胞质中。SOX2蛋白在以上3类胚胎中始终定位于细胞核。上述结果提示,转录因子OCT4和SOX2的表达和定位与小鼠2-细胞胚胎发育阻滞相关,母源性SOX2表达的维持对胚胎合子基因组激活(ZGA)的发生具有重要作用,母源性OCT4的异常定位可能影响了合子基因组激活相关基因的激活,而合子中Oct4的表达影响合子基因组激活后胚胎的发育。     

SiO2NPs通过诱导氧化应激激活Fas/FasL通路促进TM4细胞凋亡

目的 探讨纳米二氧化硅（silicon dioxide nanoparticles,SiO₂NPs）对小鼠睾丸支持细胞（TM4）的毒性作用及其分子机制。方法 将TM4细胞暴露于不同浓度的SiO₂NPs（0、1、10、100 mg/L）培养液24 h,处理结束后,采用光学显微镜和CCK-8法检测小鼠睾丸支持细胞的形态和活性。利用荧光探针DCFH-DA检测细胞内活性氧（ROS）水平,MDA和SOD试剂盒检测细胞内的丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性。利用Annexin V-FITC/PI凋亡试剂盒分析TM4细胞的凋亡水平,免疫印迹法检测Fas、FasL、Caspase-8、Caspase-3、Bax和Bcl-2等细胞凋亡信号分子的蛋白质表达水平。结果 研究发现,SiO₂NPs呈剂量依赖性地抑制TM4细胞增殖,降低细胞存活率和数量,并影响细胞的形态结构。此外,SiO₂NPs诱导TM4细胞产生过量ROS,引起脂质过氧化产物MDA含量以及抗氧化酶SOD活性增加导致氧化应激。进一步研究显示,SiO₂NPs显著增加TM4细胞凋亡水平,并激活Fas/FasL死亡受体介导的细胞凋亡信号通路。有意思的是,抗氧化剂NAC可以通过降低氧化应激水平有效缓解SiO₂NPs引起的TM4细胞损伤和细胞凋亡。结论 综上,SiO₂NPs通过诱导氧化应激激活Fas/FasL信号通路促进TM4细胞凋亡。     

靶向Bcl-2克服非小细胞肺癌EGFR-TKIs获得性耐药

摘要 目的：探讨靶向抗凋亡蛋白Bcl-2克服非小细胞肺癌EGFR-TKIs耐药的作用及重定位Bcl-2靶向抑制剂用于克服耐药的可行性。方法：通过药物浓度梯度递增法构建非小细胞肺癌多代EGFR-TKIs耐药株,根据亲本细胞和多代EGFR-TKIs耐药的非小细胞肺癌细胞的RNA-seq数据筛选出潜在耐药相关基因Bcl-2,通过Western blot 检测其在耐药细胞中的蛋白水平。为了探讨Bcl-2诱导耐药的作用,采用siRNA干扰和使用Bcl-2的抑制剂ABT199抑制Bcl-2,通过CCK8法、IncuCyte实时监测和Western blot等方法检测其对亲本和耐药细胞的细胞活力、药物敏感性、增殖和凋亡的影响。随后使用奥希替尼分别处理亲本及耐药细胞,通过Western Blot检测NRF2受到药物作用后及在耐药细胞中的蛋白水平,并以临床公共数据库分析辅助验证。使用siRNA干扰或NRF2抑制剂ML385敲低或抑制NRF2功能,借助Western Blot和CCK8法检测其对Bcl-2表达水平及对EGFR-TKI敏感性的影响;通过加入NRF2的激动剂Ki696探究其对Bcl-2的诱导作用、对EGFR-TKI敏感性的影响及取消靶向Bcl-2逆转耐药的作用。结果：Bcl-2在EGFR-TKIs耐药细胞中上调;敲低或抑制Bcl-2后,可选择性抑制耐药细胞的生长和活力,并诱导凋亡,且能逆转包括第三代药物奥希替尼在内的多代EGFR-TKIs耐药;EGFR-TKI可在敏感细胞中诱导NRF2的上调,且耐药细胞中上调的Bcl-2受NRF2调控。结论：EGFR-TKIs耐药细胞通过上调抗凋亡分子Bcl-2获得耐药,该分子的上调受NRF2的调控,靶向Bcl-2则可以逆转耐药。     

猪白细胞介素2与融合白细胞介素4/6基因共表达的免疫效应研究

目的构建猪融合白细胞介素4/6与猪白细胞介素2基因的共表达载体,研究其共表达对小鼠免疫的协同效应。方法以2A自剪接技术首次构建猪融合白细胞介素4/6与白细胞介素2基因的共表达重组质粒,以壳聚糖纳米材料包裹制成纳米颗粒,进行体外转染HEK293细胞,提取总RNA进行RT-PCR分析,最后肌肉注射小鼠进行体内实验并分析。结果成功构建了重组共表达质粒VRIL4/6-2;壳聚糖包裹后转染HEK293细胞,48 h后收集细胞,RT-PCR检测显示目的基因能够在HEK293细胞中高效地转录与表达。小鼠接种实验结果表明,实验组血清中的IgG和IgG2a的含量比对照组显著增加,并且VRIL4/6-2-CS接种组的小鼠体液免疫水平明显增高(P0.05);VRIL4/6-2实验组的CD4+淋巴细胞显著多于其它实验组(P0.05);实验组IL-2、IL-4、IL-6、IL-23基因的表达水平明显高于对照组(P0.05),实验组小鼠外周血白细胞、血小板和血红蛋白的含量均显著高于对照组(P0.05)。结论 VRIL4/6-2共表达质粒能够更好的增强动物体液免疫和细胞免疫机能,可作为提高动物体液免疫和细胞免疫的经济高效安全新型免疫调节剂,具有潜在的重要应用前景。     

子宫内膜卵巢双癌组织中SOX2和OCT4的表达及意义

目的:探讨SOX2和OCT4蛋白在宫内膜样子宫和卵巢双发恶性肿瘤(double endometrioid endometrial and ovarian carcinomas,DEEOC)中的表达情况及意义。方法:收集青岛大学附属医院2007年-2016年30例DEEOC石蜡组织标本,采用免疫组化法检测SOX2和OCT4的表达,分析DEEOC两部位癌组织中及原发性、转移性DEEOC癌组织中SOX2和OCT4蛋白表达差异及相关性。结果:SOX2和OCT4在DEEOC两部位癌组织中的表达率明显高于相应的正常组织(P均0.001),SOX2在原发性DEEOC、转移性DEEOC两部位癌组织中表达均相当(P均0.05),OCT4在原发性DEEOC、转移性DEEOC中的表达也相当(P均0.05),且Pearson相关性分析显示双癌组织中的两种蛋白的表达均呈正相关性。转移性双癌两部位组织中的SOX2和OCT4的表达量都要明显高于原发性双癌(P均0.05)。结论:DEEOC癌组织中SOX2和OCT4均呈阳性表达,二者可能相互作用参与DEEOC肿瘤的发生、发展,在辅助区分原发性和转移性DEEOC也可能具有一定的指导意义。     

利用CRISPR/Cas9技术构建敲除MEIS2基因的HEK293T人胚肾细胞系

CRISPR/Cas9系统作为一种新型的基因组编辑技术,利用人工设计的向导RNA(singleguide RNA,sg RNA)介导外源表达的Cas9蛋白与基因组靶点特异性结合以实现对基因组DNA的特异性切割,切割后的基因组DNA通过非同源末端连接或同源重组的方式进行修复,从而实现基因的敲除、敲入等。MEIS2属于一类高度保守的同源盒转录因子MEIS家族,研究发现,MEIS2广泛参与胚胎的早期发育及肿瘤的发生发展,但其发挥作用的机制目前还不是很清楚。该研究针对MEIS2基因作用的功能域,设计两个靶向MEIS2基因Exon3和Exon8的sg RNA,通过SURVEYOR分析及Western blot检测,确认了所设计sg RNA的有效性。进一步通过细胞分选及Western blot检测筛选出稳定敲除MEIS2基因的HEK293T细胞株。最后,通过序列测定确认MEIS2发生了移码突变。综上所述,该研究利用CRISPR/Cas9技术成功建立了完全敲除MEIS2的HEK293T细胞株,为研究MEIS2的功能和作用机制提供了有效工具。     

NTERA-2细胞中人类CDCA8基因的转录因子谱的芯片分析

为了研究细胞周期相关基因8（CDCA8）的转录调控机制,首先克隆了人类CDCA8基因5’端上游的1071 bp转录调控区。生物信息学预测发现,此区域存在一系列已知转录因子的可能结合位点。联合运用DNA pull-down和转录因子芯片技术分析发现共有114种转录因子在人恶性多发性畸胎瘤细胞（NTERA-2）中与该区域结合, 其中某些转录因子有预测的结合位点,其他没有预测结合位点的转录因子可能是以复合物的形式结合到CDCA8基因的转录调控区。     

RelB对HIV-1 Vpr转录激活及诱导细胞G2/M期停滞功能影响的初步研究

Vpr是人类免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus type 1,HIV-1)的辅助蛋白之一,在病毒复制及AIDS进程中起重要作用。为了研究Vpr完成其生物学功能的分子机制,本研究利用酵母双杂交技术,从人的cDNA文库中筛选,并经免疫共沉淀技术证实NF-κB通路中的重要蛋白RelB与Vpr存在相互作用;发现RelB蛋白能促进Vpr介导的对NF-κB报告基因的激活,也能促进Vpr对HIV-1LTR的反式激活作用。利用流式细胞技术发现RelB促进Vpr诱导细胞周期G2/M期停滞。上述结果表明,RelB辅助Vpr完成其转录激活以及调控细胞周期的功能。     

人IL-2/IFNα2b融合基因在肝癌细胞中靶向表达

 根据细胞因子之间协同作用的特点,采用重组 Ｄ Ｎ Ａ 技术设计并构建了人 Ｉ Ｌ ２ 与 Ｉ Ｆ Ｎα融合基因,并用肝癌组织特异的 Ａ Ｆ Ｐ增强子／ Ａ Ｌ Ｂ启动子调控融合基因在肝癌细胞中的靶向表达．实验结果表明,克隆的 Ｅ Ａ Ｆ Ｐ Ｐ Ａ Ｌ Ｂ联合转录调控序列能调控细胞因子基因在 Ａ Ｆ Ｐ阳性人肝癌细胞中靶向表达, Ｉ Ｌ ２／ Ｉ Ｆ Ｎα２ｂ 融合基因的表达水平与感染肝癌细胞的 Ａ Ｆ Ｐ表达水平呈正相关性．实验证明表达的融合蛋白具有 Ｉ Ｌ ２ 和 Ｉ Ｆ Ｎ 两种生物学活性的细胞因子．这可能为肝癌基因治疗开辟新途径．     

NANOG在哺乳动物早期胚胎发育与干细胞中的功能研究进展

哺乳动物的早期胚胎发育和干细胞多能性由转录因子构成的基因网络所调控。2003年,在胚胎干细胞中发现的重要转录因子NANOG位于基因网络调控中心,对胚胎第二次命运决定和基态多能性的建立至关重要。该文将在NANOG生物学特征的基础上,重点讨论其在早期胚胎发育、胚胎干细胞与诱导性多能干细胞中的功能。     

Bone Morphogenetic Protein 4 (BMP4) Enhances the Differentiation of Human Induced Pluripotent Stem Cells into Limbal Progenitor Cells

Corneal epithelium maintains visual acuity and is regenerated by the proliferation and differentiation of limbal progenitor cells. Transplantation of human limbal progenitor cells could restore the integrity and functionality of the corneal surface in patients with limbal stem cell deficiency. However, multiple protocols are employed to differentiate human induced pluripotent stem (iPS) cells into corneal epithelium or limbal progenitor cells. The aim of this study was to optimize a protocol that uses bone morphogenetic protein 4 (BMP4) and limbal cell-specific medium. Human dermal fibroblast-derived iPS cells were differentiated into limbal progenitor cells using limbal cell-specific (PI) medium and varying doses (1, 10, and 50 ng/mL) and durations (1, 3, and 10 days) of BMP4 treatment. Differentiated human iPS cells were analyzed by real-time polymerase chain reaction (RT-PCR), Western blotting, and immunocytochemical studies at 2 or 4 weeks after BMP4 treatment. Culturing human dermal fibroblast-derived iPS cells in limbal cell-specific medium and BMP4 gave rise to limbal progenitor and corneal epithelial-like cells. The optimal protocol of 10 ng/mL and three days of BMP4 treatment elicited significantly higher limbal progenitor marker (ABCG2, ∆Np63α) expression and less corneal epithelial cell marker (CK3, CK12) expression than the other combinations of BMP4 dose and duration. In conclusion, this study identified a successful reprogramming strategy to induce limbal progenitor cells from human iPS cells using limbal cell-specific medium and BMP4. Additionally, our experiments indicate that the optimal BMP4 dose and duration favor limbal progenitor cell differentiation over corneal epithelial cells and maintain the phenotype of limbal stem cells. These findings contribute to the development of therapies for limbal stem cell deficiency disorders.     

分化细胞经特定因子诱导重编程为多能干细胞

胚胎干细胞在再生医学领域有着十分诱人的应用前景。但是现有胚胎干细胞建系技术不能避开对卵细胞的操作, 成为ES细胞临床应用的障碍。通过反转录病毒载体系统, 在小鼠和人类高度分化细胞中表达干细胞因子Oct4, Sox2, Klf4和/或c-Myc等基因, 再经过干细胞标志因子Nanog或Oct4筛选, 可以获得与ES细胞特性十分近似的诱导多能干细胞系。这种不依赖于卵细胞的多能干细胞建系方法无疑是干细胞实验技术的重大进展, 也是对现有重编程理论假设的突破。综述了诱导多能干细胞系建系实验结果, 并对诱导重编程的机制和诱导多能干细胞系的临床应用前景进行了讨论。     

人诱导多能干细胞与人胚胎干细胞分化过程中Oct4/Nanog 基因 表达的比较

目的:比较通过慢病毒方法获得的人诱导多能性干细胞(iPSCs)与人胚胎干细胞(hESCs)分化过程中全能性基因Oct4、Nanog的表达变化。方法:收集分化不同时间点的拟胚体(EBs),检测三胚层分化基因以及全能性基因Oct4/Nanog的表达,并通过畸胎瘤组织切片的荧光染色分析Oct4的表达。结果:iPSCs获得的EB中内外三胚层分化基因表达的出现明显晚于hESCs来源的EB。不同于hESCs,iPSCs悬浮培养获得的EBs在体外培养18天未见内源性Oct4、Nanog基因表达的下调。未分化的iPSCs注射严重联合免疫缺陷(SCID)小鼠培养10周后获得的畸胎瘤中仍存在Oct4阳性的细胞,但iPS-#2中明显少于iPS-#5。结论:通过慢病毒方法获得的iPSCs虽然具有向三胚层分化的能力,但在分化过程中仍维持较高水平的全能性基因Oct4、Nanog的表达。     

鸡卯提取物促进293T细胞升高表达多能基因OCT4和NANOG

作者找到一种卵细胞提取物有促进293T细胞表达多能基因的作用,这将在细胞生物学有广泛的应用前景。提取鸡卵清、卵黄和全卵提取物,用于293T细胞的渗透诱导。在诱导后不同时间提取细胞的RNA,检测多能基因OCT4和NANOG的变化。在诱导后10d提取细胞的DNA,检测0c尉和NANOG基因甲基化位点的变化。卵清、卵黄和全卵提取物具有促进293T细胞生长的作用,三种提取物渗透诱导后的293T细胞OCT4和NANOG基因表达有不同程度的升高。OCT4和NANOG基因发生去甲基化,基因开放表达。鸡卵提取物具有促进293T细胞表达OCT4和NANOG基因的作用,有望成为诱导细胞向多能细胞转化的制剂。     

诱导多能干细胞及其在神经退行性疾病研究中的应用

用干细胞转录因子OCT4、SOX2、c-MYC和KLF4进行体细胞重编程产生具有胚胎干细胞特性的诱导多能干细胞(iPS细胞)是干细胞研究领域的突破性进展。近年来,iPS细胞的研究从产生方法、重编程机理及实际应用方面不断取得进展。由于iPS细胞的产生可取自体细胞,因而克服了胚胎干细胞应用的伦理学和免疫排斥等缺陷,为iPS细胞的临床应用开辟了广阔的前景。该文将对iPS细胞的产生方法、重编程机理及其在神经性退行性疾病的研究与应用进行文献综述,反映近几年iPS细胞最新研究成果,并阐述了用病人iPS细胞模型探讨帕金森氏病、老年性痴呆症、脊髓侧索硬化症、脊髓肌肉萎缩症及舞蹈症等5种常见神经性退行性疾病发病机理的研究现状。     

人诱导性多潜能干细胞(iPS细胞)系的建立

掌握建立人iPS细胞系(induced pluripotent stem cells,iPSCs)的技术,以便为人肿瘤细胞重编程为iPS细胞建立技术平台.在人胚胎干细胞的培养条件下,通过携带Oct4、Sox2、c-Myc、Klf44个混合因子的慢病毒感染人皮肤成纤维细胞(CCD-1079SK细胞),从而诱导成干细胞样的克隆.根据人胚胎干细胞的特性进行如下鉴定:克隆形态、碱性磷酸酶活性、核型和CCD-1079SK细胞来源的克隆拟胚体(embryoid bodies,EBs)形成及分化等.结果显示,在人胚胎干细胞的培养环境中,导入Oct4、Sox2、c-Myc、Klf44个因子的CCD-1079SK细胞产生了一株iPSC克隆,这株iPSC克隆在细胞形态、增殖能力、胚胎细胞特异性表面抗原以及基因表达与人胚胎干细胞相似,此外,iPSC克隆在体外悬浮培养中形成拟胚体并分化成3个胚层.人iPS细胞系的成功建立为利用iPS细胞技术开展肿瘤细胞重编程研究奠定了坚实基础.     

Nrf2/HO-1信号通路在人诱导性多能干细胞氧化应激中的作用

氧化应激是诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cell, iPSC)在培养和应用中遇到的一个关键问题,探讨其作用机制具有重要的理论和实践意义。目前有关iPSC氧化应激的研究相对较少,Nrf2/HO-1信号通路在其中的作用尚不明了。因此,本研究以不同浓度的H2O2(100、200、300、400 μmol/L)处理人iPSC(hiPSC),分别在4 h和24 h于倒置显微镜下观察hiPSC及其饲养层细胞SNL氧化损伤的程度,通过碱性磷酸酶（alkaline phosphatase, AP）试剂盒和超氧化物阴离子荧光探针,分别检测hiPSC多能性和细胞活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平,并通过qRT-PCR检测H2O2处理4 h后早期应激状态下Nrf2和HO 1 mRNA的表达水平,免疫细胞化学和Western印迹检测p-Nrf2和HO-1蛋白质的表达量。结果表明：hiPSC和SNL细胞的ROS水平呈H2O2剂量依赖性升高。除了100 μmol/L H2O2组hiPSC的细胞形态和多能性保持较好外,其余浓度H2O2均导致hiPSC出现不同程度损伤和死亡。但与SNL细胞相比,hiPSC中ROS水平相对较低,细胞状态也相对较好。SNL细胞中Nrf2和HO-1-mRNA表达的变化幅度与H2O2浓度呈线性相关,而hiPSC中Nrf2和HO-1表达的变化幅度与H2O2浓度之间并未呈现线性相关,其中Nrf2在100 μmol/L H2O2组表达量最高,而HO-1在200 μmol/L H2O2组表达量最高,意味着hiPSC氧化应激调控机制的复杂性。综上结果表明,hiPSC具有较好的抗氧化能力,其相关机制与Nrf2/HO-1信号通路有关,同时也可能涉及到其它相关通路的交互作用。     

牛sox2基因的克隆及重组反转录病毒载体的构建

为了构建包含牛sox2基因编码序列的重组反转录病毒载体,获得有感染性的病毒颗粒,本研究以胎牛原始生殖嵴为材料,用RT-PCR方法克隆出牛sox2基因的开放阅读框序列,将其亚克隆至pMD18-T载体并测序。结果表明获得的基因片段与发表的牛sox2基因序列(Gen Bank Accession No.NM-001105463)高度同源;将测序正确的重组T载体用EcoRI和BglII酶切,基因片段插入反转录病毒载体pMSCVneo的相同酶切位点,成功构建了重组反转录病毒载体pMSCV-sox2。采用脂质体法用pMSCV-sox2转染包装细胞PT67,同时用pMIG(含绿色荧光蛋白)作为阳性对照,经流式细胞仪测定,该载体转染效率达到68.3%;转染后PT67细胞经G418筛选得到稳定的产毒细胞株,其病毒滴度达8.16×107CFU/mL,为下一步特定因子诱导牛体细胞转变为牛iPS细胞的研究奠定了基础。