基于生物信息学方法分析GABRD基因在结肠癌中的表达及预后情况

采用生物信息学方法探讨GABRD基因在结肠癌样本中的表达及预后情况。通过UCSC XENA下载33种肿瘤类型和正常组织的RNA序列数据和相关临床数据,使用R软件分析GABRD基因在结肠癌样本中的表达,并筛选共表达基因,对其进行富集分析;分析GABRD基因对结肠癌患者生存及预后的影响,并建立预后列线图;构建GABRD基因的蛋白质-蛋白质相互作用(protein-proteininteraction, PPI)网络并筛选关键模块及枢纽基因,验证枢纽基因的生存及临床诊断价值。结果表明：GABRD基因在结肠癌样本中高表达并影响患者生存,筛选得到369个共表达基因,基因本体论(gene ontology, GO)功能富集发现其主要参与G蛋白偶联等生物学过程,京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)通路富集显示其主要参与AMPK等信号通路;构建出由51个节点和523个连接组成的PPI网络,筛选枢纽基因5个,其中2个显著影响生存,5个具有临床诊断价值。综上,GABRD基因在结肠癌样本中高表达,影响结肠癌患者生存及预后,可能...     

Napabucasin对结直肠癌细胞增殖及迁移的影响

为了探究新型小分子抑制剂Napabucasin对结直肠癌细胞增殖以及迁移的影响. 首先通过分子模拟对接分析了Napabucasin与STAT3蛋白的互作机制. 然后利用克隆形成实验、细胞划痕实验等方法在多种结直肠癌细胞系中证明了Napabucasin能够显著抑制结直肠癌细胞的集落形成能力以及迁移能力. 进而使用Napabucasin与Wnt信号通路激活剂Wnt agonist 1共处理结直肠癌细胞HCT116,结合蛋白质印迹实验发现,Wnt信号通路介导了Napabucasin对结直肠癌细胞的迁移以及增殖的抑制过程. 研究结果显示,Napabucasin能够在体外抑制结直肠癌细胞的增殖能力以及迁移能力,并且Wnt信号通路参与介导了这一抑制过程.     

基于RNA-seq的HBSS诱导细胞自噬的组学分析及实验验证

为寻找Hank’s平衡盐溶液(HBSS)诱导细胞自噬的调控蛋白,对HBSS诱导大鼠肾上皮(NRK)细胞株的细胞自噬现象进行转录组分析和实验验证.用HBSS分别处理细胞不同时长,结合LC3B-Ⅱ蛋白表达量和细胞存活率确定最佳诱导时间.根据最佳诱导时间制作细胞样品,进行转录组测序(RNA-seq),原始数据质控过滤后进行注释和分析.选取表达差异变化排序靠前的基因进行敲降实验,筛选具有潜在调控功能的蛋白质,接着用荧光定量PCR实验对该蛋白质的上游基因表达情况进行辅助验证.结果发现,HBSS诱导细胞自噬的最佳诱导时间为3 h;在转录组结果中共鉴定到32 305个基因,477个差异表达基因,差异基因的GO和KEGG富集分析结果显示这些基因主要参与代谢底物分解、氨基酸转运以及蛋白质修饰调控等信号调控通路;免疫印迹结果表明干扰基因Sat1的表达可以降低细胞内LC3B-Ⅱ的表达水平.本研究围绕HBSS诱导细胞自噬进行转录组学测序分析,并通过实验发现了影响LC3B-Ⅱ表达的潜在功能调控基因Sat1.综合考虑所有实验结果,Sat1可能通过GO和KEGG显著富集的信号通路影响HBSS诱导的细胞自噬,这些发现...     

ICAM-1在NF-κB通路中表达的研究进展

细胞间黏附分子(intercellular adhesion molecule-1,ICAM-1),属于免疫球蛋白超家族中的一员,其主要功能是参与白细胞的迁移,来作为T淋巴细胞活化信号和调节炎性因子的表达.因此,ICAM-1表达量的变化与机体多种疾病相关.ICAM-1启动子区域含有大量能与转录因子及协同刺激物结合的基因位点,因而多种信号通路及转录因子参与调节ICAM-1的转录表达.NF-κB通路作为重要的炎症信号通路,同样也是调控ICAM-1表达的一条关键性转录通路.在炎症、病毒及肿瘤等疾病条件下,多种细胞因子能够通过激活NF-κB通路,从而改变ICAM-1的基因及蛋白表达水平.同时,ICAM-1作为疾病治疗中重要的靶点,为疾病的治疗开辟了新的道路.     

结直肠癌细胞过表达tricellulin促进人脐静脉内皮细胞侵袭转移

三细胞间紧密连接蛋白tricellulin在结直肠癌组织中高表达,且与结直肠癌的不良预后相关。血管生成是肿瘤侵袭转移的重要因素之一,血管内皮细胞在血管新生过程中起决定作用。研究tricellulin与内皮细胞的关系对探索肿瘤侵袭转移机制具有重要意义。本研究通过western blot观察结直肠癌细胞株与正常结肠上皮细胞株中tricellulin的差异表达,通过基因工程技术调控结直肠癌细胞HCT116中tricellulin的表达,transwell小室检测过表达tricellulin前后结直肠癌细胞侵袭能力变化及其上清液对人脐静脉内皮细胞（HUVEC）侵袭能力的影响,ELISA实验检测过表达tricellulin前后MMP2、MMP7的表达变化。结果显示：过表达tricellulin可增强HCT116细胞的侵袭能力,并且其上清液可增强HUVEC细胞的侵袭能力;过表达tricellulin可增加MMP2、MMP7的表达。说明人结直肠癌细胞过表达tricellulin可促进结直肠癌细胞侵袭迁移,并通过影响MMP2、MMP7的表达调控HUVEC细胞的侵袭转移。     

AW915115参与大鼠再生肝星形细胞的Notch信号转导

为了解新基因AW915115在Notch信号通路中的作用及与大鼠肝再生的相关性,用Percoll密度梯度离心结合免疫磁珠分选方法分离大鼠再生肝的8种细胞,用Rat Genome 230 2.0芯片等检测上述细胞的Notch信号通路基因在大鼠肝再生中的表达变化,用BLAST、Microsoft Excel等软件分别分析新基因与已知基因的序列同源性和共表达关系,用生物信息学和系统生物学等方法分析上述基因参与的生理活动.结果表明,AW915115与活化Notch受体的N-乙酰葡糖基转移酶基因lfng同源,并且在2 h和12 h再生肝星形细胞中表达下调.根据上述基因的同源性和共表达关系推测,新基因AW915115参与大鼠再生肝星形细胞的Notch信号转导.     

Msx1在小鼠腭板发育中的作用及机制研究

哺乳动物腭板发育受到多个信号通路以及转录因子的精密调控,参与该过程的基因突变常常会导致腭裂.Msx1是腭板发育调控的关键基因,其突变与腭裂密切相关.本研究利用条件性Msx1过表达小鼠,采用HE染色分析Msx1过表达小鼠腭板的表型,采用免疫组化研究Msx1过表达小鼠腭板的细胞增殖和腭板骨分化情况,利用RNA-seq测序分...     

miR-330调控TAp73α介导的结直肠癌细胞HCT116对顺铂的敏感性

microRNA调控靶向基因的表达,影响其细胞周期进程、凋亡等过程的进行.采用双荧光素酶报告基因的方法,发现miR-330可以降低结合P73-3′UTR的荧光活性,同时在HCT116细胞中,慢病毒过表达miR-330可以抑制内源性TAp73蛋白的表达,在此基础上,用cisplatin处理细胞后,过表达miR-330的细胞加速凋亡,而这一过程在恢复TAp73的表达后,细胞凋亡活动又被减弱.另一方面,包装慢病毒shRNA-P73感染HCT116细胞所引起的生物学效应与miR-330一致.而且这种作用不依赖于p53.所以,在结肠癌细胞HCT116中,过表达miR-330可下调P73的表达并增强细胞对治疗药物顺铂的敏感性,为治疗顺铂抗性的肿瘤细胞提供了一条新途径.     

调控TAp73α介导的结直肠癌细胞HCT116对顺铂的敏感性

microRNA调控靶向基因的表达,影响其细胞周期进程、凋亡等过程的进行.采用双荧光素酶报告基因的方法, 发现miR 330可以降低结合P73 3′UTR的荧光活性, 同时在HCT116细胞中, 慢病毒过表达miR 330可以抑制内源性TAp73蛋白的表达, 在此基础上, 用cisplatin处理细胞后, 过表达miR 330的细胞加速凋亡, 而这一过程在恢复TAp73的表达后,细胞凋亡活动又被减弱. 另一方面, 包装慢病毒shRNA P73感染HCT116细胞所引起的生物学效应与miR 330一致. 而且这种作用不依赖于p53. 所以, 在结肠癌细胞HCT116中, 过表达miR 330可下调P73的表达并增强细胞对治疗药物顺铂的敏感性, 为治疗顺铂抗性的肿瘤细胞提供了一条新途径.     

PPARγ激动剂诱导HT-29凋亡及周期阻滞的作用

PPAR属于核受体超家族,与特异配体结合后调控一些基因的表达,这些受调控的基因涉及脂质的代谢,糖尿病以及肿瘤等多个方面.目的是研究PPAR γ激动剂罗格列酮诱导结肠癌细胞HT-29凋亡及细胞周期阻滞的作用,并对其机制做相应的探讨.试验结果显示,罗格列酮可诱导HT-29细胞发生凋亡,并阻滞细胞于G1期,此效果伴随着Bcl-2的表达降低,p21的表达升高.罗格列酮在升高PPAR γ表达的同时,也激活了细胞内ERK的传导通路.因此,罗格列酮是通过诱导结肠癌细胞凋亡及周期阻滞而发挥其抗肿瘤作用,此作用为PPAR γ依赖的,并且与激活ERK通路有关.这些研究结果提示PPAR γ有望成为结肠癌治疗的分子靶点.     

Myofibrillogenesis regulator-1 promotes cell adhesion and migration in human hepatoma cells

Myofibrillogenesis regulator-1 (MR-1) is a gene overexpressed usually in many human cancers. However, the effects of MR-1 on cell proliferation, adhesion, migration and genome-wide gene regulation are still unclear. In this study, a human hepatoma cell line that highly overexpresses MR-1, BEL-7402/MR-1 cells was established. While the high expression of MR-1 did not promote cell proliferation, it significantly increased cell spreading, adhesion and migration compared with control cells. A total of 147 genes were regulated by MR-1 expression, 46 genes were down-regulated and 101 genes were up-regulated by MR-1 overexpression. Many of these genes were related to cell adhesion, cytoskeletal regulation, MAPK signaling, and cell cycle related pathways. Western blot analysis further confirmed the regulation of pathways associated with migration by MR-1. These results suggest that MR-1 is involved in the regulation of cancer cell adhesion, migration and related gene expression.     

XIAP在TRAIL抗性细胞HCT116 bax-/-中的作用机制研究

为了探索结直肠癌细胞HCT116抗TRAIL诱导凋亡的分子机制,本课题以其抗性细胞HCT116 bax~(-/-)为实验对象进行了研究.通过利用目前最热的基因定点编辑技术Clustered regularly interspaced short palindromic repeats(CRISPR)/CRISPR-associated(Cas)9系统将HCT116bax~(-/-)的XIAP(X-linked inhibitor of apoptosis protein)基因彻底敲除后,用TRAIL处理,发现其恢复了对TRAIL的敏感,形态学发生了明显凋亡,而且western blot检测显示PARP蛋白发生了完全剪切.由此证明敲除XIAP基因能克服HCT116 bax~(-/-)对TRAIL的抗性.这些发现对肿瘤细胞抗TRAIL的分子机理研究以及肿瘤的个性化治疗有非常重要的意义.     

原始生殖细胞迁移的研究进展

概述了不同类群动物原始生殖细胞（primordial germ cells,PGCs）的起源和迁移路径.介绍了当前有关不同类群动物PGCs在胚胎发育中与迁移有关的因子和基因的功能,这些因子和基因包括细胞外基质中的生物大分子纤粘连蛋白（fibrbonectin）、Tenascin-C、层粘连蛋白（laminin）,Foxc1基因、JAK/STAT信号通路、信号分子STAT 和RAS、基质细胞衍生因子-1（stromal cell-derived factor-1,SDF-1）、F-肌动蛋白（F-actin）等.评述了PGCs迁移研究中存在的问题,认为众多调控因子与PGCs迁移的关系虽已被揭示,但各因子对PGCs详细作用机制及其相互联系、不同物种PGCs迁移的调控因子之间的同源性及如何把单一的作用效果整合起来等问题有待解决.     

Dynamic analysis of DNA damage induced miRNAs in colon cancer cells

It is known that microRNAs （miRNAs） expression profile shows substantial changes in cells under DNA damage. Here, we did miRNA microarray and quantitative real-time PCR to comprehensively identify the differentially expressed miRNAs in colon cancer cell lines HCT116 p53＋/＋ and HCT116 p53-/-. Cluster analysis revealed a panel of differentially expressed miRNAs which are regulated by p53 and/or UV-C induced DNA damage. These altered miRNAs tend to be located in chromosomes 13, X and 17. Moreover, pathways enrichment analysis estimated that MAPK pathway, focal adheren pathway, p53 pathway and Wnt pathway were mediated by these miRNAs to exert their functions in DNA damage response. Additionally, we found that miR- 320a, one of the UV-C induced miRNAs, play a role in protecting cells from DNA damage. Taken together, our results show that miRNAs are dynamic regulated in p53- dependent or -independent manners in different cell contexts and different situations following DNA damage.     

miR-18a对于成肌细胞胶原蛋白表达的影响

细胞外基质是骨骼肌微环境的重要组成,基质中胶原蛋白的过量表达,会导致骨骼肌纤维化,因此研究miR-18a对于成肌细胞胶原蛋白表达的影响具有重要意义。本研究利用实时荧光定量PCR、细胞划痕、组织切片HE染色等方法检测了肌肉损伤修复模型中miR-18a及胶原蛋白基因的表达变化以及在成肌细胞C2C12中过表达miR-18a模拟物后对胶原蛋白基因表达、细胞迁移和成肌细胞转分化的影响。结果表明,miR-18a及胶原蛋白的表达量会响应骨骼肌的损伤修复过程。在成肌细胞中,miR-18a的过表达会抑制胶原蛋白相关基因的表达。但miR-18a的过表达并不影响成肌细胞的迁移和向骨的转分化。因此miR-18a对于细胞外基质相关基因的研究,可以为骨骼肌损伤修复的治疗提供理论依据。     

长非编码RNA LINC00941在结直肠癌中的表达及对细胞增殖的影响研究

为了研究与细胞分化相关的长非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA) LINC00941在肿瘤发生发展中的作用,通过实时荧光定量PCR技术检测LINC00941在6种不同类型的人类癌细胞和正常胚胎肾细胞HEK-293细胞中的表达水平,结果表明,LINC00941在结直肠癌细胞HCT116和HCT116 p53-/-、肺癌细胞A549和NCI-H1299、黑素瘤细胞Stilling中均有较高的表达水平,在结直肠癌细胞中表达水平最高. 以结直肠癌患者肿瘤组织和癌旁正常组织为材料,实时荧光定量PCR检测LINC00941的表达水平发现,肿瘤组织中LINC00941 RNA的表达水平显著高于癌旁组织. 通过shRNA(short hairpin RNA)干扰技术降低HCT116细胞中的LINC00941 RNA水平,导致细胞增殖速度下降,说明LINC00941与结直肠癌的发生发展相关.     

Glyoxalase 1 and glutathione reductase 1 regulate anxiety in mice

Anxiety and fear are normal emotional responses to threatening situations. In human anxiety disorders--such as panic disorder, obsessive-compulsive disorder, post-traumatic stress disorder, social phobia, specific phobias and generalized anxiety disorder--these responses are exaggerated. The molecular mechanisms involved in the regulation of normal and pathological anxiety are mostly unknown. However, the availability of different inbred strains of mice offers an excellent model system in which to study the genetics of certain behavioural phenotypes. Here we report, using a combination of behavioural analysis of six inbred mouse strains with quantitative gene expression profiling of several brain regions, the identification of 17 genes with expression patterns that correlate with anxiety-like behavioural phenotypes. To determine if two of the genes, glyoxalase 1 and glutathione reductase 1, have a causal role in the genesis of anxiety, we performed genetic manipulation using lentivirus-mediated gene transfer. Local overexpression of these genes in the mouse brain resulted in increased anxiety-like behaviour, while local inhibition of glyoxalase 1 expression by RNA interference decreased the anxiety-like behaviour. Both of these genes are involved in oxidative stress metabolism, linking this pathway with anxiety-related behaviour.     

miR-1/133基因簇的进化及其调控网络

miR-1/133基因簇在心肌和骨骼肌中特异性表达,对心脏以及骨骼肌的发育及生理病理具有重要作用.该研究采用生物信息学方法,研究了miR-1/133基因簇的进化特征,预测了其靶基因及其调控的生物学过程.利用miRBase数据库对23种不同物种间miR-1/133基因簇的序列、组织方式进行了比较.采用最大似然法构建miR-1/133基因簇的系统进化树,显示该基因簇的进化与物种进化关系有一定差异.利用在线数据库对miR-1/133基因簇上游转录因子及下游靶基因进行预测,并对其进行综合分析,绘制出该基因簇的网络调控图,表明miR-1/133基因簇参与了骨骼肌与心肌发育、胰岛素受体信号通路、经典Wnt信号通路、p53信号通路等体内重要生理过程,为进一步阐明miR-1/133基因簇的生物学功能提供了理论依据.