一转录因子能够抑制细胞迁移

细胞迁移对胚胎发育的组织、器官形成等有重要贡献。干细胞需要在一些特定的转录因子的作用下才能维持其干性,在细胞分化的过程中这些转录因子的表达会被抑制。细胞分化往往也会伴随细胞迁移能力的变化。最近中国科研人员研究发现,在普通培养细胞内异位表达Nanog、Oct4、Sox2等干细胞转录因子能够显著     

Pdx1与Ngn3协同诱导LO2细胞分化为胰腺β样细胞

目的:胰腺十二指肠同源框蛋白1(Pdx1)与神经源素3(Ngn3)联合诱导肝实质细胞向胰腺β样细胞分化.方法:以人胚胎胰腺组织基因组的mRNA为模板经RT-PCR扩增获得Pdx1与Ngn3基因.应用分子生物学技术,分别克隆到真核表达载体pEGFP-C1的多克隆位点中,构建pEGFP-C1/Pdx1与pEGFP-C1/Ngn3真核表达质粒,并共转染LO2细胞,用RT-PCR、免疫组化、间接荧光法检测目的基因及胰岛素相关基因葡萄糖转运体2(GLUT2)与胰岛素的表达情况.结果:目的基因克隆正确,RT-PCR、免疫组化、间接荧光证实转染后LO2细胞中有Pdx1、Ngn3和胰岛素及胰岛素相关基因GLUT2的表达.结论:Pdx1与Ngn3协同作用可诱导肝实质细胞向胰腺β样细胞分化.     

软骨细胞发生和分化基因与大鼠肝再生的相关性

肝脏由多种细胞构成,肝再生与细胞分化密切相关,细胞分化受基因转录水平调控.为在基因转录水平了解软骨细胞的发生和分化相关基因在大鼠肝再生中作用,通过搜集网站资料和查阅相关论文等方法获得参与软骨细胞发生和分化的基因,用Rat Genome 230 2.0芯片检测它们在大鼠肝再生(liver regeneration,LR)中表达情况,用比较真、假手术中基因表达差异确定肝再生相关基因.初步证实上述基因中23个基因与肝再生相关.肝再生启动(PH后0.5～4 h)、G0/G1过渡(PH后4～6 h)、细胞增殖(PH后6～66 h)、细胞分化和组织结构功能重建(PH后72～168 h)等四个阶段起始表达的基因数为15、4、8和0;基因的总表达次数为15、10、22和17.表明相关基因主要在肝再生启动阶段起始表达,在不同阶段发挥作用.它们共表达上调100次、下调77次,分为17种表达方式,表明肝再生中软骨细胞发生和分化相关基因活动多样和复杂.根据本文研究结果推测,上述基因不仅调节软骨细胞发生和分化,而且参与肝再生的生理生化活动.     

HMGA1对肝细胞癌的增殖、迁移和细胞周期的作用影响

目的:探究HMGA1对肝癌细胞增殖、迁移及细胞周期的影响。方法:通过生物信息学、qRT-PCR、蛋白质印迹法分析HMGA1在正常肝组织与肝癌组织、正常肝细胞与肝癌细胞中的表达及其表达量与患者生存期的关系;通过GO和KEGG通路分析HMGA1及其相关基因在肝癌细胞生理活动中可能发挥的作用;MTT、克隆形成、Transwell实验及流式细胞术用于分析下调HMGA1对肝细胞癌的增殖、迁移、凋亡和细胞周期的影响。结果:与正常肝组织比较,肝癌组织HMGA1表达上调,且表达水平与患者生存期呈负相关;筛选得出451个正相关基因和398个负相关基因在TCGA-LIHC和GSE15765两个数据集中都具有统计学意义,KEGG和GO分析结果表明HMGA1及其相关基因参与组成细胞组分,并主要影响肿瘤细胞的分裂增殖、转录调控、氧化还原过程和代谢过程等;下调HMGA1抑制肝癌细胞的细胞活力、迁移,诱导细胞凋亡并阻滞细胞周期;敲低HMGA1使肿瘤体积缩小、重量减轻。结论:HMGA1可能作为原癌基因促进肝癌细胞的生长。     

大鼠再生肝8种细胞的PPARγ信号通路相关基因转录谱预示脂类代谢活动

为了解大鼠肝再生中肝细胞、胆管上皮细胞、卵圆细胞、星形细胞、窦内皮细胞、库普弗细胞、陷窝细胞、树突状细胞等8种肝脏细胞的PPARγ信号通路相关基因转录谱及其预示的脂类代谢活动,按本卷2期张丽君[1]等方法分离大鼠再生肝8种细胞,检测它们的PPARγ信号通路基因表达谱,分析其预示的生理活动.结果表明,41个PPARγ信号通路相关基因在大鼠肝再生中发生了有意义的表达变化,其中上调、下调和上/下调的基因为9、9、23个,呈现15种表达相关性.相应细胞的基因数为10、6和1,10、12和2,7、7和0,16、8和3,18、7和1,10、6和1,11、20和0,13、9和4.它们的转录谱预示,胆管上皮细胞和星形细胞的脂肪合成、星形细胞和树突状细胞的胆固醇代谢、8种肝脏细胞的脂肪酸运输和脂肪细胞分化、星形细胞、窦内皮细胞和树突状细胞的脂肪酸氧化和糖异生、胆管上皮细胞和树突状细胞的能量代谢增强.上述结果表明,PPARγ信号通路与大鼠肝再生密切相关.     

人源锌指蛋白ZNF24及其锌指结构域的表达、纯化及DNA结合性质的研究

转录因子是调控基因表达的关键蛋白,能够以序列特异性方式结合DNA。ZNF24是Krüppel-like锌指转录因子家族成员之一,在细胞增殖和分化中起重要作用,能促进肝癌细胞的增殖,抑制神经元细胞的分化。ZNF24蛋白N端包含一个SCAN结构域,C端为锌指区,由4个串联的C2H2型锌指结构组成。ZNF24能特异性识别和结合基因的启动子,参与基因的表达调控,但其发挥功能的具体分子机制并不清楚。本文我们在大肠杆菌中成功表达了人源锌指蛋白ZNF24全长和其锌指结构域ZNF24(243～368),ZNF24全长蛋白在溶液中以三聚体形式存在,而锌指结构域在溶液中为单体,表明ZNF24蛋白N端的SCAN结构域能够促进全长蛋白的寡聚化。凝胶迁移实验验证ZNF24全长蛋白和锌指结构域与双链DNA底物结合能力,为进一步研究锌指蛋白ZNF24调控基因表达提供理论基础,相关结果表明SCAN结构域介导的蛋白寡聚可能代表了一种新的转录活性调节机制。     

外刊

<正>Development本期封面故事为北京生命科学研究所袭荣文实验室发表的主题为"肠内分泌细胞分化的关键抑制因子"一文。文章报道了果蝇肠上皮干细胞分化过程中的命运抉择机制,发现转录抑制因子Ttk69是控制干细胞向肠内分泌细胞分化的关键抑制因子。这一发现为进一步理解肠上皮干细胞分化时的命运抉择机制及细胞可塑性的分子基础奠定了基础。另外,该研究发现也对理解人类肠上皮干细胞谱系的分化机制及肠     

肝脏干细胞的来源与潜能

肝干细胞是肝脏内具有自我更新能力和多分化潜能的细胞,包括卵圆细胞、小型肝细胞和小肝细胞样前体细胞.其中,卵圆细胞可能来源于胚胎干细胞和/或骨髓干细胞.肝干细胞能分化为肝实质细胞和胆管上皮细胞,在一定条件下,还能分化为胰腺细胞、肠上皮细胞、肌细胞或转化为肝肿瘤细胞.     

细胞质在细胞分化中的作用

研究了受精卵细胞质对分化的影响 ,果蝇性细胞、体细胞分化中极质的作用 ,体细胞分化中决定子的作用 ,异源细胞质的影响 .基因的表达主要在转录水平上发生的 ,调节细胞中转录过程的因素是非组蛋白蛋白质 ,它是在细胞质中合成的 .因此 ,细胞质对细胞分化起重要的作用     

细胞质在细胞分化中的作用

研究了受精卵细胞质对分化的影响,果蝇性细胞、体细胞分化中极质的作用,体细胞分化中决定子的作用,异源细胞质的影响.基因的表达主要在转录水平上发生的,调节细胞中转录过程的因素是非组蛋白蛋白质,它是在细胞质中合成的.因此 ,细胞质对细胞分化起重要的作用.     

大鼠再生肝8种肝脏细胞的生物氧化相关基因转录谱预示的生理活动

为了解大鼠肝再生中8种肝脏细胞的生物氧化相关基因转录谱及其预示的生理活动,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肝细胞、胆管上皮细胞、卵圆细胞、星形细胞、窦内皮细胞、库普弗细胞、陷窝细胞和树突状细胞等8种细胞,用Rat Genome2302.0芯片等检测生物氧化相关基因在上述细胞中表达变化,用H-Cluster等软件及生物信息学和系统学生物等方法分析它们的表达模式及预示的生理活动.结果表明:38个生物氧化相关基因在大鼠肝再生中发生了有意义表达变化,相应细胞的基因数为6,32,0,2,3,1,3,2个.肝再生启动阶段和进展阶段的NAD+合成增强,从NADH到O2的电子传递及ATP合成增强.终止阶段的FADH2分解减弱,从FADH2到O2的电子传递减弱.结论:大鼠肝再生与生物氧化密切相关.     

人脐带间充质干细胞在肝部分切除模型大鼠体内向肝样细胞的分化

目的:探讨人脐带间充质干细胞(MSCs)移植到肝部分切除模型大鼠体内能否存活并分化为肝样细胞.方法:用胶原酶消化法从人的脐带分离出MSCs,培养并检测人脐带来源的MSCs的细胞表面标志.取第5代人脐带MSCs用PKH26标记,制作大鼠肝部分切除模型,将标记的细胞经门静脉植入大鼠体内,观察移植后第1、2、3周细胞能否存活,以及移植细胞能否向肝样细胞分化,表达肝细胞的标记物白蛋白.结果:人脐带MSCs能在体外大量扩增,移植到肝部分切除模型大鼠肝脏后细胞能存活,并表达肝细胞标记物白蛋白,PKH26标记后细胞在荧光显微镜下发红色荧光,荧光显微镜下可见肝脏冰冻切片中散在分布的标记细胞,免疫荧光染色大多数标记细胞白蛋白染色阳性,并发绿色荧光.结论:人脐带间充质干细胞移植至大鼠体内能够存活并分化为肝样细胞,人脐带间充质干细胞可能作为肝细胞移植的重要来源.     

诱导肿瘤细胞HeLa为多能性干细胞的研究

将携带4种转录因子的逆转录病毒共同感染HeLa细胞,感染后的细胞铺到滋养层细胞MEF上培养,细胞长出类似胚胎干细胞的克隆团,这种克隆团可以扩增,并进一步诱导分化为神经元,同时免疫荧光检测细胞分化不同天数后Pax6,Sox1和βⅢ-tubulin的表达.结果表明,肿瘤细胞HeLa在Oct4、Sox2、c-Myc、Klf4等4种转录因子的作用下成功重编程为多能干细胞,同时可进一步分化为神经元.     

国外期刊亮点

正发现获取肝细胞新方法中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所PPeennggyyuu HHuuaanngg等发现,通过表达3个肝脏转录因子,可成功将人体皮肤细胞转变为肝细胞。研究成果发表于3月6日出版的Cell-Stem Cell。此次,经过重新筛选和优化条件,研究人员成功建立了诱导人成纤维细胞重编程为肝细胞(hiHep细胞)的方法。hiHep细胞表达肝脏基因,并具有肝细胞的许多功能,包括分泌血清白蛋白、积累糖原、代谢药物、药物转运等。通过将hiHep细胞移植到肝脏特异转录因子(酪氨酸代谢缺陷)模型小鼠中,hiHep细胞可成功整合到小鼠肝脏中发挥功能。经移植后的小鼠肝功能指标明显恢复,有近40%的小鼠最终被救活。这项获得人类肝细胞的方法,向最终实现肝细胞治疗、生物人工肝等领域前进了一大步。     

神经元素3蛋白(Ngn3)诱导大鼠骨髓间充质干细胞向胰岛素表达细胞分化的初步研究

胰腺发育相关基因神经元素3（neurogenin3,Ngn3）,属于碱性螺旋-环-螺旋（basichelix-loop-helix,bHLH）家族的转录因子,对胰腺内分泌细胞的发育及分化至关重要,且被认为是胰腺祖细胞的标志蛋白质．之前的研究发现,全长Ngn3蛋白具有蛋白质转导功能,可以高效进入多种真核细胞系．近年来多项研究显示,骨髓间充质干细胞是一种具有多向分化潜能的多能干细胞．利用蛋白质转导技术,将体外表达纯化的胰腺发育重要因子Ngn3蛋白导人体外分离培养的大鼠骨髓间充质干细胞中,诱导其向胰岛素表达细胞分化．结果显示,经Ngn3蛋白诱导的大鼠骨髓间充质干细胞出现细胞聚集生长现象,并有形状类似胰岛的细胞团出现．RT-PCR结果显示经Ngn3蛋白诱导的大鼠骨髓间充质干细胞可以有效表达胰岛素,并且一些β细胞相关基因如胰十二指肠同源盒基因-1（pancreatic-duodenal homeoboxl,Pdx-1）,神经分化因子（neurogenic differentiation,NeuroD）,同源结构域基因4（pairedboxgene4,Pax4）,葡萄糖转运体-2（gluoase transporter2,Glut-2）都有表达．细胞免疫荧光也可检测到胰岛素的表达．通过Ngn3蛋白质诱导分化大鼠骨髓间充质干细胞的初步研究,探索了应用骨髓间充质干细胞体外诱导分化获得胰岛素表达细胞的可行性,为糖尿病治疗提供一定的实验依据．     

LRH-1在女性生殖和乳腺癌中的研究进展

肝受体类似物-1 (liver receptor homolog-1, LRH-1;NR5A2)是转录因子家族中的新成员,表达于肝、肠、胰腺和卵巢,尤其在卵巢高表达,参与胚胎发育的调节.近年来发现LRH-1还表达于人类乳腺中未分化脂肪组织的间质层,可能参与前脂细胞功能调节或脂肪细胞分化.因此对LRH-1的研究有助于揭示LRH-1与人类生殖及疾病的关系,为疾病的早期诊断和有效治疗提供了新靶点.     

大鼠再生肝8种细胞的脂肪代谢基因转录谱预示的生化活动

为了解大鼠再生肝8种细胞的脂肪代谢基因转录谱及预示的生化活动,按张丽君[1]等方法分离大鼠再生肝的8种细胞,检测它们的脂肪代谢基因表达变化,分析其表达相关性及预示的代谢活动.结果表明,29个脂肪代谢相关基因在大鼠肝再生中发生了有意义的表达变化,8种细胞的相应基因个数为18、14、7、9、8、10、14、17.上调、下调和上/下调的基因个数为13、6和10,相应细胞的基因个数为10、8和0,12、2和0,5、2和0,5、3和1,5、2和1,8、2和0,8、6和0,10、7和0.8种肝脏细胞的脂肪分解相关基因表达增强.肝细胞、胆管上皮细胞、星形细胞、库普弗细胞、陷窝细胞、树突状细胞等6种细胞的脂肪合成相关基因表达增强.预示大鼠肝再生中脂肪代谢活动增强,与大鼠肝再生密切相关.     

诱导性多能干细胞的研究概况

诱导性多能干细胞（induced pluripotent stem cells,iPS细胞）是通过在分化的体细胞中表达特定的几个转录因子,以诱导体细胞的重编程而获得的可不断自我更新且具有多向分化潜能的细胞。诱导性多能干细胞具有获取方便、能向各类细胞分化及无限增殖等特性。本文就诱导性多能干细胞的产生、制备技术的优化及应用前景等方面作一概述。     

人间充质干细胞成骨分化早期HOX家族基因转录的表观遗传调控

人间充质干细胞(human mesenchymal stem cells,hMSCs)是一类具有多分化潜能的成体干细胞,在体内外可以被人工定向诱导分化成多种不同的细胞.有报道表明,在干细胞分化的过程中,细胞核内染色质发生重塑.HOX家族基因作为一类转录因子,在胚胎发育以及细胞分化过程中发挥着十分重要作用.通过体外定向诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,对比分化前后细胞中HOX家族基因的表达状况,发现HOX家族基因的表达水平在hMSCs早期成骨分化过程中显著下降.进一步的研究发现,HOX家族基因的这种表达变化是由其启动子区的组蛋白H3-Lys9乙酰化和二甲基化水平发生变化而导致的.一系列实验证据表明,在间充质干细胞的成骨分化过程中,HOX家族基因表达受到抑制,而这种抑制作用是与其分化过程中发生的染色质重塑事件密切相关的.     

CRISPR/Cas9技术联合AAV对Rosa-mTmG小鼠的MEF细胞进行编辑

目前,基因编辑技术已被广泛用于生物医学研究,本研究利用AAV(Adeno-Associated Virus)递送CRISPR/Cas9系统,实现高效率的基因编辑,并对特定组织细胞中的基因编辑进行了初步探索.我们首先采用Rosa-mTmG转基因小鼠来研究CRISPR/Cas9在小鼠胚胎成纤维细胞(Mouse Embryonic Fibroblast,MEF)中的编辑效率;接着,我们构建了能够被AAV包装的SaCas9系统,并通过瞬转以及AAV介导递送的方式检测其基因编辑效率;最后,我们还构建了含有心肌特异启动子的cTNT-PX601-sgRNA以备后续研究.结果发现,与瞬转相比,AAV介导CMV-PX601-sgRNA在体外能够极大地提高细胞的基因编辑效率.另外,cTNT-PX601-sgRNA能够在心肌细胞中特异表达.我们的结果表明,利用AAV介导的CRISPR/Cas9系统在体外可以实现高效地基因编辑,为靶向修复基因缺陷疾病,特别是特定组织器官中的基因缺陷,提供了研究工具和实验依据.