HSF1调控的炎症相关基因的筛选及SOCS3基因的实验验证

目的：筛选热休克因子1（HSF1）调控的炎症相关基因,初步探讨HSF1对下游基因的调控作用。方法：采用HSF1基因敲除小鼠,制备内毒素腹腔注射以及热休克反应后再给予内毒素腹腔注射的内毒素血症模型,分别抽提HSF1缺失突变纯合子和HSF1野生型小鼠肺组织总RNA,用微阵列进行筛选;用转录元件搜索软件分析差异表达基因的启动子区;选取启动子区含有热休克元件的基因：细胞因子信号转导抑制子3（SOCS3）,采用热休克反应（HSR）和HSF1过表达的RAW264,7巨噬细胞给予内毒素刺激,抽提总RNA进行RT—PCR,Northern印迹实验,观察HSR和HSF1过表达对内毒素诱导的SOCS3基因表达的影响。结果：用微阵列的方法筛选到HSF1可能抑制表达的炎症介质基因15个,其中9个基因的启动子区含有热休克元件;HSF1可能促进表达的炎症介质基因11个,其中8个基因的启动子区含有热休克元件;HSR和HSF1过表达可明显抑制小鼠RAW264．7巨噬细胞内毒素诱导的SOCS3mRNA的表达。结论：HSF1可抑制炎症介质SOCS3mRNA的表达。     

热休克因子1对FasL的调控作用

目的研究人热休克因子1(HSF1)对Fas配体(FasL)启动子转录活性的影响。方法用在线启动子分析软件分析FasL启动子区转录因子结合位点;凝胶阻滞实验(EMSA)研究内源性HSF1与FasL启动子区的热休克元件(HSE)结合能力;将组成型活化的HSF1突变体与FasL启动子表达载体FasL-luc共同转染HeLa细胞,采用双荧光素酶报告基因检测系统,检测荧光索酶活性。结果在FasL启动子区发现HSE核心序列(nGAAnnTTCn),HSF1可以与该HSE体外结合;荧光素酶活性测定发现HSF1明显上调FasL-luc转录活性,突变该HSE,则转录激活作用消失。结论 HSF1对FasL具有转录调控作用。     

HSF1基因敲除小鼠胚胎成纤维细胞的永生化

目的：建立HSF1^-/-，HSF1^＋/＋两种基因型小鼠胚胎成纤维永生化细胞系，为HSF1的功能研究提供实验模型。方法：用脂质体介导的基因转染法将pSV3neo质粒导入HSF1^-/-，HSF1^＋/＋两种基因型小鼠胚胎成纤维细胞，经G418筛选，抗性克隆扩大培养，建立永生化细胞系；用PCR检测两种细胞株中目的基因的整合，用RT—PCR法鉴定SV40T基因在转染细胞中的表达；用Western blot检测所建细胞株的诱导型热休克蛋白70的表达情况。结果：有3个细胞克隆已扩大培养稳定传代达6个月，经鉴定SV40T抗原已整合到两种细胞中且稳定表达，HSF1^-/-胚胎成纤维细胞热休克蛋白70的诱导表达消失。结论：成功建立永生化HSF1^-/-，HSF1^＋/＋两种基因型小鼠胚胎成纤维细胞。     

HSF4b基因敲除下调αB-晶状体蛋白表达介导白内障发生

目的阐明热休克转录因子4b（HSF4b）对αB-晶状体蛋白（αB-crystallin, CRYAB）的调控在白内障发病过程中的作用及其机制。方法采用qPCR、Western印迹法和免疫荧光检测Hsf4tm1Xyk基因敲除小鼠晶状体中CRYAB和HSF4的表达情况;通过凝胶迁移实验、染色质免疫共沉淀、双报告基因检测等方法研究HSF4b对CRYAB的调控作用;通过免疫荧光分析和免疫共沉淀研究CRYAB与波形蛋白（vimentin, VIM）的相互作用。结果Hsf4tm1Xyk基因敲除小鼠晶状体中CRYAB表达下调;体外试验证实HSF4b和CRYAB的表达呈现正相关性;HSF4b直接与CRYAB启动子结合,激活CRYAB表达的转录过程;CRYAB与VIM存在相互作用。结论阐明了Hsf4tm1Xyk基因敲除小鼠中晶状体发育异常和白内障形成的分子机制。鉴定出CRYAB是HSF4b的下游调控分子。CRYAB对VIM具有稳定作用,有可能是抗白内障药物的作用靶点。     

HSF1与XAF1基因在胃肠肿瘤中表达的研究

目的 探讨X连锁凋亡抑制蛋白(XIAP)相关因子1(XAF1)与热休克转录因子1(HSF1)在胃肠癌中的表达情况及其相互关系.方法 应用免疫印迹分析法检测胃癌、大肠癌组织以及胃肠道肿瘤细胞株中的XAF1及HSF1蛋白表达:用含有HSF1的真核表达载体转染胃肠道肿瘤细胞株或用RNA干扰的方法上调或下调HSFI表达.同步检测对XAF1表达的影响;用应激原(stress stimuli)刺激诱导HSF1表达,观察对XAF1表达的作用.结果 在胃肠癌组织中HSF1的表达高于正常组织;在胃肠癌细胞株中XAF1与HSF1的表达呈负相关,应激刺激上调HSF1的同时下调XAF1表达.结论 胃肠道肿瘤细胞高表达HSF1,其结果是抑制XAF1表达,这种机制应该是XAF1在(胃肠道)肿瘤细胞中低表达并导致肿瘤细胞凋亡缺失的原因之一.     

基因芯片技术筛选大鼠ARDS差异表达基因的研究

目的 用全基因表达谱芯片技术筛选大鼠急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的差异表达基因并对其进行分析,以进一步阐明ARDS发病的分子机制.方法 分别从正常和ARDS大鼠肺组织中提取总RNA,分离纯化mRNA,经逆转录合成掺入生物素标记的cDNA探针,然后与基因芯片(涵盖27044转录本,代表22012个基因)杂交,扫描芯片荧光信号图像,用Sam3.0进行统计处理,用博奥生物分子功能注释系统V4.0进行功能分析.随机选择3个差异表达基因,用荧光定量KT-PCR.验证.结果 芯片检测结果显示,在ARDS大鼠肺组织中,表达上调1.5倍以上的基因有73个,下调1.5倍以上的基因有298个.其中,代谢相关基因上调的有1个,下调的有34个;免疫相关基因上调的有3个,下调的有7个;信号传导相关基因上调的有2个,下调的有9个;神经相关的基因上调的有3个,下调的有3个.结论 全基因表达谱芯片技术是筛选AR.DS差异表达基因的有效方法,用该法筛选出一些差异表达基因,为初步阐明ARDS的发病机制奠定了基础.     

HSF1与XAF1基因在胃肠肿瘤中表达的研究

目的 已知X连锁凋亡抑制蛋白(XIAP)相关因子1(XAF1)在胃肠癌细胞中低表达,本研究的目的 在于探讨XAF1与热休克转录因子1(HSF1)在胃肠癌中的表达情况及其相互关系.方法 应用免疫印迹分析法检测胃癌、大肠癌组织以及胃肠道肿瘤细胞株中的XAF1及HSF1蛋白表达;用含有HSF1的真核表达载体转染胃肠道肿瘤细胞株或用RNA干扰的方法上调或下调HSF1表达,同步检测对XAF1表达的影响;用应激原刺激诱导HSFl表达.观察对XAF1表达的作用.结果 在胃肠癌组织中HSF1的表达高于正常组织;在胃肠癌细胞株中XAF1与HSF1的表达呈负相关,应激刺激上调HSF1的同时下调XAF1表达.结论 胃肠道肿瘤细胞高表达HSF1,其结果是抑制XAF1表达,这种机制应该是XAF1在(胃肠道)肿瘤细胞中低表达并导致肿瘤细胞凋亡缺失的原因之一.     

凋亡素与热休克蛋白70启动子区热休克元件特异结合诱导HepG2细胞凋亡

目的 探讨凋亡素下调HepG2细胞热休克蛋白70 (HSP70)的分子机制.分析凋亡素与HSP70启动子区热休克元件(HSE)的相互结合作用.方法 应用凝胶电泳迁移率分析(EMSA)法检测凋亡素与HSE的结合;荧光素酶报告基因实验进一步分析凋亡素在细胞内与HSE的结合能力.结果 EMSA结果表明凋亡素在体外和细胞水平可以直接与HSP70启动子区的HSE结合,凋亡素浓度越高,与HSE结合能力越强;Luciferase报告基因结果显示凋亡素对HSE具有专一的结合能力,揭示在与HSE结合上,凋亡素与HSF1间存在竞争关系.结论 凋亡素与HSP70启动子区HSE序列结合,抑制HSP70转录的起始,显著下调HSP70的表达,解除HSP70对肿瘤细胞的保护作用,诱导肿瘤细胞的凋亡.     

热休克蛋白与心肌保护

热休克蛋白(HSP)作为分子伴侣的防御机制首先需要热休克转录因子作为热休克反应的媒介。HSP的过度表达有心肌保护作用,能阻碍心肌细胞凋亡、保护缺血时心肌细胞微管和肌动蛋白骨架以及内皮细胞的完整性、参与蛋白激酶和转录因子如缺氧诱导转录因子(HIF)-1α和热休克转录因子(HSF1)的折叠和激活、黏附NO合成酶以及刺激其活性,还可能下调细胞因子产物。因此,避免任何不良反应,并采用药理学和基因治疗的程序诱导心肌中HSP水平的升高在心肌保护中有重要意义。     

组成型αB晶体蛋白在热休克蛋白核转录因子1敲除小鼠心肌中的表达

目的:了解热休克蛋白核转录因子1(HSF1)对小鼠心肌组成型αB晶体蛋白(αB-Crystallin,αBC)表达的影响.方法:用western blot和免疫组织化学的方法,测定组成型αBC在HSF1基因野生型(hsf1+/+)和HSF1基因敲除型(hsf1-/-)小鼠心肌中的表达.结果:αBC在hsf1-/-和hsf1+/+小鼠心肌表达量分别为68.42±4.16和100.00±7.58(心肌可溶性组分,P＜0.05),20.35±1.01和37.55±1.91(心肌不可溶性组分,P＜0.05);免疫组化显示αBC在hsf1-/-心肌细胞内的表达信号较hsf1+/+明显减弱.结论:HSF1基因是介导组成型αBC基因表达重要的、但不是惟一的因子.     

βB2基因敲除小鼠睾丸组织长链非编码RNA的差异性表达分析

目的 探讨长链非编码RNA(lncRNA)在βB2基因敲除小鼠睾丸中的表达及其影响睾丸发育的可能机制.方法 采用lncRNA芯片技术,筛选野生型(WT)和βb2基因敲除(KO)小鼠睾丸组织(均n=3)中lncRNA及信使RNA(mRNA)表达谱的变化;对差异表达lncRNA和mRNA进行GO数据库分析及KEGG数据库分析,建立调控网络图;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证差异表达的lncRNA和mRNA,探讨调控通路.结果 (1)两组小鼠睾丸组织差异表达的lncRNA共140条,mRNA共477条;(2)通过GO数据库分析,筛选出差异表达lncRNA共12条,其中上调7条,下调5条;(3)经KEGG数据库进行路径分析,发现差异表达mRNA主要经由Ca2+信号、配体-受体相互作用等信号通路起作用;(4)用关联矩阵法建立了lncRNA和mRNA共表达网络图,共有17个节点,12条连接,包含9条lncRNA和8条mRNA;其中Rsl1由3条lncRNA调控,Lpo和Mpo各由2条lncRNA调控,Hdac1、Ephb4等各由1条lncRNA调控.(5) qRT-PCR分析结果表明,在βB2基因敲除小鼠睾丸组织中,lncRNA A-30-P01019163和P2rx7的表达均下调(P＜0.05).结论 lncRNA与βB2基因的晶状体外功能密切相关,其中lncRNA A-30-P01019163可能通过调控下游P2rx7 mRNA的表达影响睾丸组织细胞周期及信号转导,进而调控睾丸发育.     

胃癌淋巴结转移相关基因差异表达分析

[目的]探讨胃癌淋巴结转移过程中相关基因群的表达和功能。[方法]从6例胃癌患者分别抽取胃癌和淋巴结转移组织的总RNA,采用逆转录的方法,制成cDNA链,并以两种荧光Cy5和Cy3标记后做探针,与含有14784条人类14KcDNA基因表达谱芯片进行杂交。以Agilent荧光扫描仪扫描芯片上两种荧光信号,进行计算机处理和分析,筛选出胃癌淋巴结转移组织中差异表达的基因,并用RT—PCR实验对部分差异表达基因进行验证。[结果]在14784条基因中,胃癌原发灶与淋巴结转移组织间存在差异表达的基因共80条,其中59条基因表达显著上调,21条基因表达显著下调。经RT-PCR验证,差异表达趋势与基因芯片技术检测的结果一致。[结论]胃癌组织和淋巴结转移组织之间存在多个差异表达的基因,胃癌淋巴结转移的发生与发展是多种相关基因表达失常所致。     

基因表达谱芯片检测肺鳞癌与正常肺组织差异表达的基因

目的：用基因芯片技术探讨肺鳞癌异常基因的表达。方法：提取肺鳞癌组织及正常肺组织的RNA,分别用Cy5-dCTP或Cy3-dCTP标记,再与4096点基因芯片杂交,筛选肺鳞癌组织和正常肺组织表达差异的基因。结果：肺鳞癌组织与正常肺组织表达差异基因225条,其中癌组织中上调基因为116条．下调基因109条;差异极显著性基因37条,表达上调24条,下调13条。结论：多基因参与肺鳞癌发病,基因芯片技术是肺癌基因筛选的有效方法。     

用基因芯片技术检测宫颈癌患者相关基因的差异表达

目的:研究感染HPV18的宫颈癌组织中差异表达的基因,并进一步探讨HPV18致宫颈癌发生的机制。方法:采用杂交捕获Ⅱ代技术筛选出3例感染HPV18的宫颈癌病例,取癌组织及自身正常宫颈组织标本,用含14 112条人类全长基因的cDNA微阵列芯片筛选出差异表达的基因并进行分析。结果:在3例宫颈癌组织中共同差异表达的基因有1 315条,其中649条上调,666条下调。这些基因涉及原癌基因和抑癌基因、细胞周期蛋白类、细胞信号和传递蛋白、代谢、免疫相关、细胞受体、蛋白翻译合成以及其它一些未知功能的基因。结论:HPV18引发宫颈癌是多因素多基因共同作用的结果,它们通过相互调节、网络调控直接或间接地导致宫颈癌的发生发展,可望进一步分析证实以明确HPV引发宫颈癌的精确分子机制。     

大肠癌围手术期气虚证与阴虚证患者基因差异表达图谱研究

目的：研究大肠癌围手术期气虚证与阴虚证患者的特征性基因差异表达谱。方法大肠癌手术患者8例,以围手术期中医辨证,气虚证4例（气虚证组）,阴虚证4例（阴虚证组）,采集8例患者大肠癌组织及瘤周正常组织,采用含有45033个己知基因的人全基因组芯片技术检测大肠组织内差异基因表达情况,比较各组的差异表达基因,利用生物分子功能注释系统GO和pathway对相关基因进行生物信息学分析。结果大肠癌围手术期气虚证瘤体组和瘤周正常组差异表达基因共5044条,表达水平上调3400条,下调1644条;气虚证瘤体组与阴虚证瘤体组差异表达基因共1335条,表达水平上调547条,下调788条。经检索互联网生物学公共数据库GeneBank,获得每条基因的名称和其他基本信息。结论大肠癌围手术期气虚证组与瘤周正常组比较,存在的组织基因差异表达特征图谱,主要与细胞凋亡、细胞周期、血管平滑肌收缩、嘌呤嘧啶代谢、细胞信号传导、DNA复制等基因相关;气虚证组与阴虚证组瘤体比较,也存在组织基因差异表达特征图谱,主要是与炎症、免疫应答、矿物质吸收、细胞内吞、细胞黏附、遗传信息过程、肌动蛋白细胞骨架的调控、氮代谢、细胞信号传导等基因相关。     

芳维A酸氨丁三醇诱导HaCat细胞基因表达谱研究

目的通过研究芳维A酸氨丁三醇（AT）诱导永生化人类角质形成细胞（HaCat）细胞后的基因表达差异,初步探讨第三代维A酸治疗银屑病的机制。方法应用基因芯片技术,检测浓度为10^-6mol／L的AT诱导HaCat细胞24h后,相对于空白组细胞基因表达谱的改变,并用实时PCR对芯片结果进行验证。结果在4000条人类全长eDNA中,有580条的表达量差异达到2倍以上,其中注释完整的基因有253条（143条表达量增加,110条表达量减少）。异常表达的基因主要参与细胞周期及细胞免疫两个过程。结论利用基因芯片技术可同时高通量地研究第3代维A酸对HaCat细胞基因表达的影响,并且发现该类药物能够通过调控细胞周期等多种途径发挥其药理学作用。     

DHPG诱导的大鼠海马脑片癫癎样放电模型基因表达谱分析

目的 研究代谢型谷氨酸受体-Ⅰ（mGluR-Ⅰ）激动剂D-对羟基苯甘氨酸（DHPG）诱导的大鼠离体海马脑片癫癎样放电模型的基因表达谱。方法 以含50 μmol DHPG的人工脑脊液持续灌流大鼠离体海马脑片,诱导建立癫癎样放电模型（DHPG组,n=3）。采用cDNA微阵列分析技术获得DHPG组的基因表达谱,与对照组（n=3）比较筛选出差异表达基因,并进行富集功能分类。结果 与对照组比较,DHPG组样本模型分别筛选出的上调基因206个,下调基因489个;其中差异表达达1.5倍的上调基因67个,下调基因86个;2.0倍以上的上调基因6个,0.5倍以下的下调基因25个。富集功能分类结果显示,差异表达基因功能涉及蛋白结合（19个）、分子功能、钙离子结合和核苷酸结合等多方面。结论 癫癎样放电及mGluR-Ⅰ激动剂的作用均涉及多种基因,是一复杂的调控过程。实验为进一步研究提供了依据。