脑源性神经营养因子对小鼠结肠平滑肌细胞的作用及其机制

目的 探讨脑源性神经营养因子(BDNF)对小鼠结肠平滑肌细胞(SMC)钙离子浓度及α-平滑肌激动蛋白(α-SMA)的影响及其相关调节机制。方法 Western blotting法检测BDNF基因敲除(BDNF^+/-)小鼠与正常野生型(BDNF^+/+)小鼠α-SMA表达水平的差异。培养原代小鼠结肠SMC,免疫荧光法检测SMC中酪氨酸激酶B(TrkB)受体的表达。同时以BDNF、TrkB受体阻滞剂(K252a)干预SMC,Western blotting法检测α-SMA和TrkB-PLC-Ca²⁺信号通路蛋白表达水平的变化,钙离子成像法检测SMC内钙离子浓度的变化。结果 与BDNF^+/+小鼠相比,BDNF^+/-小鼠结肠α-SMA表达水平明显降低。SMC表达TrkB受体,在BDNF作用下,SMC中α-SMA、TrkB-PLC-Ca²⁺信号通路蛋白表达量和细胞内钙离子浓度增加,且加入K252a可阻断以上变化。结论 BDNF可能通过TrkB-PLC-Ca²⁺信号通路作用于SMC,影响细胞内钙离子浓度及α-SMA的表达水平,进而影响肠道动力。     

基于生物信息学的结直肠腺癌miRNA预后模型的建立

目的通过生物信息学分析构建结直肠腺癌的miRNA预后模型。方法通过癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)获取结直肠腺癌患者的miRNA表达谱与相应的临床数据,通过差异分析明确肿瘤组与正常对照组之间差异表达的miRNA。随后,将具有生存状态和生存时间的患者(n=484)随机分为训练集(n=244)和测试集(n=240),对训练集的差异miRNAs和患者的总生存期进行单因素和多因素Cox分析来构建预后模型,并用Kaplan-Meier法与受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic,ROC)在训练集与合并数据集中验证模型的效能。此外,用单因素和多因素Cox分析验证miRNA模型是否为结直肠腺癌患者的独立预后因素。为了明确miRNAs的生物学功能,对miRNAs的靶基因进行了KEGG、GO富集分析。结果我们从TCGA数据库中获得了肿瘤组织与正常组织之间520个差异表达的miRNAs,在训练集中通过单基因与多因素Cox分析筛选出7个miRNA(hsa-miR-891a-5p、hsa-miR-664b-3p、hsa-miR-485-5p、hsa-miR-486-5p、hsa-miR-3615、hsa-miR-21-3p和hsa-miR-3677-3p)用以构建模型,并将患者分为高风险组与低风险组,Kaplan-Meier分析结果提示高风险组患者的总生存期明显低于低风险组患者。训练集、测试集与合并数据集的ROC表明该模型预测5年生存期的曲线下面积(area under the curve,AUC)分别是0.722、0.747和0.735,提示该模型有较好的预测能力。此外,多因素Cox分析提示该模型是患者的独立风险因素。基因富集分析结果提示miRNAs相关的靶基因与Hippo信号通路、cGMP-PKG信号通路、细胞生长等通路密切相关。结论本研究建立了一个miRNA预后模型能够有效地预测结直肠腺癌患者的总生存时间,并为研究miRNA在结直肠腺癌发生发展的作用提供了新的方向。     

基于生物信息数据研究肿瘤突变负荷在结肠癌中的临床意义

目的研究肿瘤突变负荷(TMB)在结肠癌患者中的临床意义。方法通过癌症基因组图谱获取结肠癌的体细胞突变数据、基因表达数据及相关临床数据,计算结肠癌患者的TMB值并分析TMB与总生存率的关系,对高、低TMB组基因表达数据进行基因富集分析,应用Wilcoxon秩和检验分析高TMB组与低TMB组浸润性免疫细胞占比及免疫检查点分子表达差异。结果高TMB组患者总生存率明显低于低TMB组(χ^(2)=5.351,P=0.021)。基因富集分析提示,高TMB组在许多免疫相关通路明显富集。高TMB组CD8^(+)T细胞、CD4^(+)记忆性T细胞、自然杀伤细胞及M1巨噬细胞水平高于低TMB组(Z/P=-2.151/0.032、-1.988/0.047、-3.090/0.002、-2.783/0.005),调节性T细胞、MO巨噬细胞浸润程度低于低TMB组(Z/P=2.494/0.012、2.114/0.035)。高TMB组免疫检查点分子表达显著高于低TMB组(P<0.01)。结论高TMB的结肠癌患者预后较差,并且TMB明显影响浸润性免疫细胞及免疫检查点分子的表达。     

脑源性神经营养因子在小鼠肠黏膜屏障中的作用

目的 运用基因敲除小鼠模型探讨脑源性神经营养因子(BDNF)在小鼠肠上皮屏障的作用。 方法 取BDNF^+/+小鼠与BDNF^+/-小鼠回肠及结肠黏膜,用透射电镜观察肠黏膜上皮的超微结构。免疫组织化学检测紧密连接蛋白ZO-1与occludin在结肠黏膜表达的变化,免疫印迹测定紧密连接蛋白claudin-1与claudin-2在结肠黏膜表达的差异。 结果 与BDNF^+/+小鼠相比,BDNF^+/-小鼠电镜下回肠上皮未见明显异常,结肠上皮屏障破坏,表现为微绒毛缺失、细胞间隙增宽以及细菌入侵;BDNF^+/-小鼠结肠上皮细胞紧密连接蛋白occludin、ZO-1以及claudin-1表达下调,而claudin-2表达上调。 结论 BDNF可能在小鼠结肠上皮屏障功能的发挥中起到调控作用。