Dose- and time-dependent gene expression alterations in prostate and colon cancer cells after in vitro exposure to carbon ion and X-irradiation

Hadrontherapy is an advanced form of radiotherapy that uses beams of charged particles (such as protons and carbon ions). Compared with conventional radiotherapy, the main advantages of carbon ion therapy are the precise absorbed dose localization, along with an increased relative biological effectiveness (RBE). This high ballistic accuracy of particle beams deposits the maximal dose to the tumor, while damage to the surrounding healthy tissue is limited. Currently, hadrontherapy is being used for the treatment of specific types of cancer. Previous in vitro studies have shown that, under certain circumstances, exposure to charged particles may inhibit cell motility and migration. In the present study, we investigated the expression of four motility-related genes in prostate (PC3) and colon (Caco-2) cancer cell lines after exposure to different radiation types. Cells were irradiated with various absorbed doses (0, 0.5 and 2 Gy) of accelerated ¹³C-ions at the GANIL facility (Caen, France) or with X-rays. Clonogenic assays were performed to determine the RBE. RT-qPCR analysis showed dose- and time-dependent changes in the expression of CCDC88A, FN1, MYH9 and ROCK1 in both cell lines. However, whereas in PC3 cells the response to carbon ion irradiation was enhanced compared with X-irradiation, the effect was the opposite in Caco-2 cells, indicating cell-type–specific responses to the different radiation types.     

PLNseq: a multivariate Poisson lognormal distribution for high‐throughput matched RNA‐sequencing read count data

High‐throughput RNA‐sequencing (RNA‐seq) technology provides an attractive platform for gene expression analysis. In many experimental settings, RNA‐seq read counts are measured from matched samples or taken from the same subject under multiple treatment conditions. The induced correlation therefore should be evaluated and taken into account in deriving tests of differential expression. We proposed a novel method ‘PLNseq’, which uses a multivariate Poisson lognormal distribution to model matched read count data. The correlation is directly modeled through Gaussian random effects, and inferences are made by likelihood methods. A three‐stage numerical algorithm is developed to estimate unknown parameters and conduct differential expression analysis. Results using simulated data demonstrate that our method performs reasonably well in terms of parameter estimation, DE analysis power, and robustness. PLNseq also has better control of FDRs than the benchmarks edgeR and DESeq2 in the situations where the correlation is different across the genes but can still be accurately estimated. Furthermore, direct evaluation of correlation through PLNseq enables us to develop a new and more powerful test for DE analysis. Application to a lung cancer study is provided to illustrate the practical utilities of our method. An R package implementing the method is also publicly available. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

含Ⅲ型纤连蛋白域蛋白5真核表达载体的构建及初步功能研究

目的 构建含小鼠FNDC5基因的绿色荧光蛋白表达载体pEGFP-C3-FNDC5,并初步探索其对C2C12肌细胞的线粒体能量代谢的影响。方法 应用反转录-聚合酶链反应法从小鼠腓肠肌和心脏组织中扩增出两端带有HindⅢ和EcoRⅠ酶切位点的FNDC5编码片段,经回收、纯化酶切后,依次连接到质粒PMD19-T和pEGFP-C3上,获得过表达载体后转染至C2C12肌细胞,48h后以激光共聚焦显微镜拍摄线粒体荧光强度,以荧光定量PCR检测与线粒体能量代谢相关的基因PGC-1β、ATPase6、ND1和ND6的表达情况。结果 PCR及测序结果表明:重组质粒pEGFP-C3含有FNDC5段,方向及大小正确,过表达FNDC5可以增强线粒体荧光强度,并增加线粒体能量代谢相关的基因PGC-1β、ATPase6、ND1和ND6的表达。结论 成功构建了小鼠真核表达载体pEGFP-C3-FNDC5,过表达FNDC5可以增强线粒体能量代谢。     

孤独症患儿对5种表情的视觉注意情况调查分析

目的：探讨和研究孤独症患儿对5种基本面部表情的认知特征。方法研究对象选取2014年1月～2014年12月被诊断为孤独症的46例患儿,设为观察组,选取基本情况与观察组匹配的100例正常儿童作为对照组,2组儿童分别被动观察高兴、悲伤、惊讶、愤怒、恐惧5种面部基本表情图,对比2组患者的视觉注意行为和自身情绪变化。结果视觉注意行为结果显示,观察组患儿对5种情绪的初次平均注视时间均显著低于对照组（P＜0.05）,且对5种情绪的回看次数也显著低于对照组（P＜0.05）;情绪反应结果显示,孤独症患儿的悲伤、惊讶、愤怒、恐惧的积极反应评分均高于对照组（P＜0.05）,高兴、悲伤、惊讶的消极反应评分均高于对照组（P＜0.05）,其他对比差异无统计学意义。结论孤独症患儿对于面部表情的视觉注意减少,存在一定程度的情绪感知缺陷,对于负性情绪的理解相对更为困难,应当引起临床关注。     

针刺对胰岛素抵抗模型大鼠骨骼肌胰岛素受体底物和葡萄糖转运蛋白4的影响

【目的】观察针刺对胰岛素抵抗模型大鼠骨骼肌胰岛素受体底物-1（IRS-1）、胰岛素受体底物-2（IRS-2）和葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)的影响。【方法】将32只SD大鼠随机分成正常组、正常针刺组、模型组和模型针刺组,采用葡萄糖氧化酶法、酶联免疫吸附法（ELISA）、实时荧光定量PCR等方法,检测并比较各组大鼠空腹血糖(FPG),血浆胰岛素(FINS),胰岛素敏感性指数(ISI),血清C-肽(C-P),骨骼肌IRS-1、 IRS-2、 GLUT4 mRNA表达。【结果】模型组大鼠的FPG、 FINS、C-P水平较正常组显著升高（P＜0.01), ISI, IRS-1、 IRS-2、 GLUT4 mRNA表达较正常组显著降低(P＜0.01);模型针刺组的FPG、 FINS、 C-P水平较模型组显著降低（P＜0.05或P＜0.01), ISI, IRS-1、 IRS-2、 GLUT4 mRNA表达较模型组显著升高(P＜0.01)。【结论】针刺可能在基因转录水平对IRS-1、 IRS-2、 GLUT4产生影响,从而改善PI3K通路的信号转导。     

双歧杆菌四联活菌片对溃疡性结肠炎患者免疫功能及Fas/FasL表达的影响

目的:探讨溃疡性结肠炎患者应用双歧杆菌四联活菌片联合奥沙拉嗪治疗临床疗效,及对免疫功能和Fas/FasL表达的影响.方法:本组96例溃疡性结肠炎患者随机分为观察组(n=48)和对照组(n=48).对照组口服奥沙拉嗪治疗,观察组在对照组基础上结合双歧杆菌四联活菌片治疗.两组均以2周为1个疗程,连续服用2个疗程评价两组临床疗效,对血清炎症因子、免疫功能、C-反应蛋白及Fas/FasL表达的影响.结果:观察组治疗2个疗程后总有效率明显高于对照组,差异具有统计学意义(P＜0.05);观察组治疗后白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-8(IL-8)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量均明显低于各组间治疗前及对照组治疗后,差异具有统计学意义(P＜0.05);观察组治疗后CD4+、CD4+/CD8+表达高于治疗前及对照组治疗后,而CD8+明显低于治疗前及对照组治疗后,差异具有统计学意义(P＜0.05);两组治疗后Fas、FasL表达均低于各组间治疗前,差异具有统计学意义(P＜0.05);观察组治疗后C-反应蛋白水平低于各组间治疗前及对照组治疗后,差异具有统计学意义(P＜0.05);两组均无明显不良反应发生.结论:溃疡性结肠炎患者应用双歧杆菌四联活菌片联合奥沙拉嗪治疗临床疗效明显,双歧杆菌四联活菌片可使CD4+/CD8+比值恢复正常范围,经逆转Fas/FasL表达异常,而诱导淋巴细胞凋亡,故而具有重要临床研究价值.     

龟板提取物诱导神经干细胞向神经元分化过程中相关microRNA表达变化

【目的】观察龟板提取物诱导神经干细胞（neural stem cells, NSCs）向神经元细胞定向分化过程中相关microRNA表达的变化。【方法】分离培养孕14 d SD胎鼠原代神经干细胞,经免疫荧光染色鉴定神经干细胞的特异抗原及其多向分化能力。神经干细胞随机设空白对照组、龟板提取物低浓度组（3μg/mL）、龟板提取物高浓度组（30μg/mL）。诱导分化7 d,提取各组细胞总RNA,采用实时荧光定量PCR法检测不同组别miR-124和miR-9的变化。【结果】与空白对照组比较,龟板提取物低浓度组miR-124和miR-9表达均无显著变化,龟板提取物高浓度组均显著升高（P<0．05）。【结论】龟板提取物可能通过调控miR-124、 miR-9表达在NSCs向神经元细胞定向分化过程中起重要作用。     

本经取穴调控无先兆偏头痛患者基因表达谱的研究

【目的】研究针刺少阳经穴与针刺非经非穴治疗无先兆偏头痛患者前后的基因表达谱。【方法】采用基因芯片技术,分析比较采用经穴（经穴组）和非经非穴（非经非穴组）治疗无先兆偏头痛患者（各10例）后基因表达谱的差异;选取部分基因进行Real-time聚合酶链反应（RT－PCR）,验证基因芯片结果的准确性。【结果】经穴组治疗前后筛选出72个差异基因;非经非穴组治疗前后筛选出110个差异基因。经穴组差异基因涉及的功能包括脑内啡肽酶、 ATP合酶等,与治疗该病的关联性大。但非经非穴组涉及的基因功能广泛且分散,与治疗该病关联性较小,如细胞凋亡、 DNA修复等。 RT－PCR检测了经穴组的ATPAF2、 PTGS2、 TOR3A基因,非经非穴组的ACP2、 AURKA、 ARHGEF11、 CASP8基因,验证了基因芯片数据的可靠性。【结论】本经取穴治疗无先兆偏头痛的经穴效应在分子水平是多基因作用的综合结果,而非经非穴产生的安慰效应并未找到与之对应的与治疗无先兆偏头痛相关的靶基因,进一步证明了经穴效应的存在。     

炭疽杆菌致死因子LF253的制备及活性分析

目的 :制备具有生物学活性的重组致死因子253(lethal factor 253,LF253)抗原,获得纯化的目的蛋白,检测其与全分子致死因子(lethal focfor,LF)蛋白竞争性结合保护性抗原(protective antigen,PA)的能力。方法:PCR扩增致死因子LF253片段的DNA,将目的基因插入p ET-28a(+)表达载体中,利用大肠杆菌BL21(DE3)作为宿主菌,IPTG诱导重组蛋白表达,通过His标签亲和层析柱获得目的蛋白,Western blot和ELISA法检测蛋白抗原性,Biacore T-100测定重组蛋白与保护性抗原PA结合的亲和力,细胞毒性实验检测其生物学活性。结果:成功构建原核表达载体p ET-28a/LF253,诱导获得重组蛋白s LF253的表达。Western blot和ELISA检测结果证实,该重组蛋白具有良好抗原特异性;细胞毒实验结果表明,重组蛋白可在体内外中和致死毒素引起的生物学效应。结论:本研究制备的融合蛋白s LF253能够与保护性抗原PA结合,可竞争性抑制LF全分子蛋白与PA的聚合,阻断炭疽毒素的致死作用,为今后炭疽疫苗等药物的研发奠定了基础。     

miR-372调控血管生成因子AGGF1的表达并抑制血管生成

目的:研究miR-372(miR-372)对新血管生成因子AGGF1基因的表达调控?方法:通过生物信息学预测找到可能靶向调控AGGF1基因的候选miRNA;通过荧光素酶报告基因实验?荧光定量聚合酶链反应(qPCR)和Western blot检测等实验证实miR-372对AGGF1基因表达的靶向调控;通过体外血管内皮细胞成管实验检测miR-372对血管生成的影响?结果:生物信息学预测显示miR-372靶向AGGF1;荧光素酶报告基因实验证实miR-372可通过结合AGGF1基因3′-非翻译区(3′-untranslational region,3′-UTR)而抑制其表达;qPCR和Western blot实验分别表明miR-372在mRNA水平和蛋白水平下调AGGF1表达;体外血管生成实验表明miR-372所介导的AGGF1表达下调可明显抑制血管生成?结论:miR-372可通过靶向结合AGGF1基因的3′-UTR下调其表达,并抑制内皮细胞血管生成能力?