外泌体作为疾病诊断标志物及药物载体的应用前景

作为一种纳米级别的囊泡,外泌体的相关研究近年来逐渐成为热点。外泌体来源于细胞内的多囊泡胞内体,经由细胞膜释放到细胞外。由于来自特定细胞类型的外泌体含有多种特异性的蛋白质和microRNA,使其成为了可以广泛用于疾病诊断及预后的新型生物标志物。相较于其他外源性药物载体,外泌体具有更低的免疫原性,并能够靶向作用于病变细胞。这使得由细胞天然产生或经过人工改造的外泌体作为一种新兴的药物载体具有良好的发展前景。特别是近几年,外泌体在临床应用领域的发展潜力不断获得拓展,针对肿瘤、糖尿病、心脑血管疾病、神经退行性病变等重大疾病,以外泌体为基础的疾病诊断和药物的研发都取得了快速的进步。本篇综述重点介绍了外泌体作为一种生物标志物在疾病诊断和预后中的应用,同时阐述了外泌体作为一种新兴的药物载体所具有的优势以及存在的问题。     

七鳃鳗myd88基因的生物学特性及其下游分子的表达模式分析

髓样分化因子88 (Myeloid differentiation factor 88, MYD88)是Toll样受体(Toll-like receptor, TLR)信号通路的关键接头分子, 在先天性免疫和适应性免疫中都起到重要作用。为了揭示七鳃鳗Myd88的生物学功能, 研究首次从七鳃鳗(Lampetra japonica)中克隆了myd88基因, 其ORF为852 bp, 共编码283个氨基酸, 推测的分子量为32.432 kD, 等电点为6.25, 无信号肽。多重序列比对表明七鳃鳗Myd88的氨基酸序列与其他物种同源性较高, 具有高度保守的N端死亡结构域和C端的TIR结构域的Box1、Box2和Box3基序。实时荧光定量PCR分析表明: myd88基因在七鳃鳗各组织中均有低水平转录表达, 鳃中表达量最高, 其次是肌肉、髓和肾。脂多糖(LPS)体内刺激七鳃鳗后, 七鳃鳗myd88在白细胞中表达量升高最显著, 其次是在鳃中的表达量也明显升高, 表明七鳃鳗Myd88参与七鳃鳗的抗菌免疫过程。此外, LPS刺激七鳃鳗还能诱导TLR信号通路Myd88依赖途径的下游信号分子Irak1、Traf6、Ikkβ和Nfkb在各组织中的转录表达。研究结果表明七鳃鳗中可能存在TLR/Myd88信号通路, 为进一步探究该信号通路参与免疫应答的起源与进化奠定了基础。     

长寿型啮齿类动物的抗肿瘤机制

啮齿类动物是广泛应用于生物医学的重要模式动物,包括先天性胸腺缺陷型的裸鼠、不患癌的裸鼹鼠(Heterocephalus glaber)和盲鼹鼠(Spalax galili)等。哺乳动物的衰老过程与癌症发生率有关,衰老的程度与患癌机率呈正相关。由于啮齿类动物约占哺乳动物的40%,因此研究长寿型啮齿类动物抗肿瘤机制对于抗癌机制的研究具有十分重要的作用。复制性衰老是啮齿类动物中普遍存在的抗肿瘤机制,但在裸鼹鼠和盲鼹鼠体内发现了独特的抗肿瘤机制：盲鼹鼠主要的抗肿瘤机制是由细胞释放IFN-β,激活p53和Rb信号通路,进而导致细胞集中性死亡;裸鼹鼠的抗肿瘤机制是由高分子量透明质酸引起的早期接触性抑制介导。此外,裸鼹鼠和盲鼹鼠的基因组中还含有高表达与调节细胞死亡和抗炎机制相关的基因。本文对裸鼹鼠和盲鼹鼠的独特抗肿瘤机制进行了综述,以期为该领域的相关研究提供参考。     

脊椎动物线粒体DNA的基因重排

将GenBank上已公布的321种脊椎动物mtDNA全序列,按纲整理归类,绘制基因排布图并进行比对。比对结果表明：81个物种的mtDNA中观察到基因重排现象,涉及脊椎动物各纲,其中9个物种同时存在基因顺序变化和基因倒置现象,所有的基因重排都涉及tRNA的变化。脊椎动物mtDNA基因顺序变化可分为3类：1)邻接的基因或片段的位置交换;2)接近于控制序列或轻链起始位点的基因或片段的位置变化,有时还伴随着控制序列的倍增;3)I-Q-M区域的变化。所有鸟类、蛇类、鳄类和有袋类的mtDNA具有各自独特的基因排列顺序。基因倒置现象常见于鱼类和哺乳类,且多表现为tRNA从轻链往重链上迁移。本文就这些基因重排现象、发生重排的机制和mtDNA基因重排在系统发生研究中的应用做一简要概述。     

(行鸟)形目12种鸟类线粒体细胞色素b基因序列差异及其系统发育关系

采用PCR直接测序方法首次对Hang形目(Charadriiformes)12种鸟类：蒙古沙Hang(Charadrius mongolus)、环颈Hang(Charadrius alexandrinus)、大杓鹬(Numenius madagascariensis)、白腰杓鹬(Numenius arquata)、中杓鹬（Numenius phaeo-pus）、红脚鹬（Trina totanus）、林鹬（Trina alareola）、翘嘴鹬（Xenus cineres）、翻石鹬（Arenaria interpres）、大滨鹬（Calidris teruarostris)、反嘴鹬（Recurvirostra avosetts)和砺鹬（Haematopus ostralensis)线粒体cyt b基因全序列进行测定,并以白鹳（Ciconia ciconia)的同序列作为外群杓建系统发生树。经比对,Hang形目12种鸟类线粒体cyt b基因全序列均包括1143bp,序列间未见有插入和缺失,共有381个变异位点,种间序列差异值为5．16％—16．01％。重建的系统树将Hang形目12种鸟类分为2个支系：第1支系包括红脚鹬、林鹬、翻石鹬、大滨鹬、翘嘴鹬、中杓鹬、大杓鹬和白腰杓鹬,其中红脚鹬、林鹬、翻石鹬、大滨鹬、翘嘴鹬聚为一支,中杓鹬、大杓鹬和白腰杓鹬聚为另一支;第2支系包括蒙古沙Hang、环颈Hang、反嘴鹬和硕鹬,其中反嘴鹬与砺鹬互为姐妹群,然后再与Hang属的两个种蒙古沙Jamg和环Hang组成的姐妹群构成并系群。分子证据提示：第1支系中各属问及种间的系统关系与形态学研究结果相吻合;第2支系中的反嘴鹬与Hang鹬之间的亲缘关系较近,两者聚为姐妹群,提示将这两个类群合并为一个亚科——反嘴葫亚科更为合理,与码亚科共同组成Hang科,与核型研究结果和Sibley在新分类体系中将码科分为反嘴鹬亚科和Hang亚科、反嘴鹬族和砺鹬族属于反嘴鹬亚科的观点相一致。     

临床诊断与治疗的新工具——可变淋巴细胞受体

单克隆抗体(Monoclonal antibody, mAb)在癌症以及自身免疫等疾病的诊断与治疗中得到广泛应用, 并且取得了重大进展。当今应用于临床的单克隆抗体是在免疫球蛋白的基础上进行改造研发而得。然而近期发现的无颌类脊椎动物的特异性抗原受体-可变淋巴细胞受体(Variable lymphocyte receptor, VLR), 为抗体类试剂或药物的研发提供了新的视角。与免疫球蛋白(Immunoglobulins, Ig)相比, VLR与抗原结合的特异性、亲和力及稳定性都优于Ig类抗体, 并且抗原特异性单克隆VLR的制备技术日趋成熟。因此, VLR在临床诊断和治疗中具有更高的应用价值, 并可能成为新一代的抗体药物。文章就VLR的基本特征、制备方法及其应用前景进行综述, 为实现VLR在临床诊断与治疗等领域中的应用提供有益参考。     

质膜组分磷脂酰丝氨酸外翻的分子调控机制

磷脂酰丝氨酸(Phosphatidylserine, PS)是细胞质膜重要的磷脂成分之一,具有重要的生物学功能。在细胞凋亡及一些特殊的病理条件下,细胞内ATP供能不足,胞浆Ca²⁺浓度升高,引起PS发生外翻。PS外翻在不同类型细胞中具有不同的生物学功能,且外翻的程度与疾病发展程度密切相关,可作为癌症等多种疾病治疗的靶标。文章综述了细胞质膜中磷脂酰丝氨酸的重要生物学功能和意义、磷脂酰丝氨酸外翻的分子机制及在临床医学方面的应用,以期对未来的功能和临床应用研究提供参考。     

TMEM16A：一种钙离子激活的氯离子通道北大核心CSCD

钙激活氯通道(calcium-activated chloride channels,CaCCs)是一类在多种细胞中广泛表达的氯离子通道,介导一系列重要的生理功能。TMEM16A(transmembrane protein 16A)于2008年被确认为CaCCs的分子身份之一。TMEM16A在多种病理生理过程中发挥重要的作用,如卵母细胞多重受精、分泌上皮细胞的液体分泌、平滑肌收缩、神经元兴奋、膜电位调节、感官信号传导以及肿瘤的发生和细胞迁移。近年来,TMEM16A在病理生理学中的作用及其在疾病治疗中的药靶地位受到高度重视。本文对TMEM16A研究的最新进展进行综述。     

日本七鳃鳗钙调蛋白分子克隆、组织定位及功能分析北大核心CSCD

钙调蛋白(calmodulin,CaM)是高度保守的钙离子结合蛋白质,可形成Ca2+-CaM复合体,从而调节细胞代谢以及靶酶的功能。日本七鳃鳗(Lampetra japonica)作为原始的无颌类脊椎动物,对研究脊椎动物分子起源进化及器官发育分化具有重要的研究价值。通过提取日本七鳃鳗髓组织总RNA,利用RT-PCR方法获得日本七鳃鳗CaM(简称Lj-CaM)基因并进行生物信息学分析。将LjCaM基因分别构建到原核表达载体p ColdⅠ和真核表达载体p EGFP-N1中,利用亲和层析技术纯化得到Lj-CaM蛋白。圆二色谱分析结果表明,Lj-CaM属于典型的α-螺旋结构型蛋白质。免疫印迹和免疫组化结果表明,CaM主要存在于日本七鳃鳗的肠、鳃、髓、肾组织中,在心和肝组织中几乎不表达。细胞免疫荧光结果显示,CaM定位于细胞核中。q PCR和免疫印迹方法检测发现,当293T细胞中Lj-CaM过表达时,对下游靶基因CaMKⅡ作用不明显,但促进PLA2G2A表达。本研究报道了日本七鳃鳗CaM结构、细胞组织定位分布以及基因调控研究,对其结构、分子起源与进化、分子调控及功能方面的研究奠定了基础。     

细胞遗传学家陈宜峰

<正>陈宜峰,1938年10月生于安徽濉溪,从小酷爱读书,聪明刻苦。1958年,他以优异的成绩考入复旦大学遗传学专业学习。在校期间,他认真钻研,勤于思考,课余时间常到实验室做实验。1963年毕业时被分配到中国科学院昆明动物研究所工作,并于1965年被派到中国医学科学院吴实验室进修。