表观遗传学调控神经元分化治疗脊髓损伤的研究进展

正脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)是脊柱骨折的严重并发症之一。SCI不仅导致肢体活动和功能的障碍、社会和职业角色的受损,还可以导致患者心理状态的改变,从而增加患抑郁症的几率,严重影响患者与家属的日常生活~([1])。严重的SCI几乎可以导致损伤部位的神经细胞完全     

前列腺癌的表观遗传学研究进展

前列腺癌是男性最常见的恶性肿瘤之一,其病因和发病机制尚不清楚。表观遗传参与了前列腺癌病程的各个阶段,与前列腺癌的发生、发展及转移密切相关,其中DNA甲基化和组蛋白修饰是前列腺癌中最为重要的两种表观遗传表现形式。DNA异常甲基化对肿瘤发生影响机制主要有:基因组广泛性低甲基化、局部过度甲基化、基因突变热点,与前列腺癌DNA损伤修复、激素应答、肿瘤细胞浸润/转移、细胞周期调控等过程密切相关。而组蛋白修饰的异常则将引起相应染色体结构和基因转录水平改变,影响细胞周期、分化和凋亡,导致前列腺癌的发生。目前已有一些针对前列腺癌表观遗传改变的治疗,主要有DNA甲基化转移酶和组蛋白去乙酰化酶抑制剂,并取得了一定的效果。相信随着对表观遗传学研究的深入,必将为前列腺癌的治疗开辟一条新思路。     

精子的表观遗传学研究进展

表观遗传学是研究DNA序列未发生变化但表型却发生可遗传改变的一门学科，其研究内容包括DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA调控等几个方面，任何一方面异常都可能影响染色质的结构和基因表达。在精子发生及受精过程中表观遗传信息都发生了较大变化，因此了解精子的表观遗传学变化对研究后代遗传信息的改变至关重要。本文对精子的表观遗传学信息进行综述，并对辅助生殖技术所带来的遗传风险作简要探讨。     

精子的表观遗传学研究进展

表观遗传学是研究DNA序列未发生变化但表型却发生可遗传改变的一门学科,其研究内容包括DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA调控等几个方面,任何一方面异常都可能影响染色质的结构和基因表达。在精子发生及受精过程中表观遗传信息都发生了较大变化,因此了解精子的表观遗传学变化对研究后代遗传信息的改变至关重要。本文对精子的表观遗传学信息进行综述,并对辅助生殖技术所带来的遗传风险作简要探讨。     

精子发生过程中的表观遗传学调控

精子发生是由精原细胞增殖、精母细胞减数分裂以及精子形成所组成的连续过程。精子发生也是染色质不断凝集的过程,最终在精子头部达到高度浓缩状态。近年来的研究表明,表观遗传调控在精子发生过程中发挥作用。我们将从三方面简要阐述精子发生过程中的表观遗传学调控机制:DNA甲基化,组蛋白修饰以及非编码RNA。这些表观因素之间也可以互相调控,通过调控基因表达、转座子活化、性染色体失活以及基因印记等,在精子发生,受精以及胚胎发育过程中扮演重要角色。     

结直肠癌的表观遗传学研究进展

结直肠癌发病率居恶性肿瘤第三位,死亡率在发达国家居第二位,在我国居则居第五位,且呈上升趋势,其发生发展是一个涉及多基因和多步骤的复杂过程,主要机制包括抑癌基因的失活和癌基因的活化,然而,这些被证实的遗传缺陷不足以解释绝大多数的结肠癌的发病机制,基因的表达还取决于不改变基因序列的表观遗传修饰。     

男性不育症的表观遗传学研究进展

大约60%~65%的男性不育症是特发性的,尽管其具体病因尚未明了,但遗传因素起着重要作用。研究表明,表观遗传修饰,包括DNA甲基化、翻译后组蛋白修饰、染色质重塑等,在特发性男性不育中均起到一定的作用。此外,全甲基化异常和特定区域甲基化异常均与精子质量低下、生育能力下降有关;已确认1 881种miRNA与男性生育功能相关;piRNA、IncRNA、circRNA等非编码RNA也在男性生殖中发挥调控作用。本文针对表观遗传学在男性不育症病因中所起的作用、将来可能的治疗策略等方面做一综述,为阐明男性不育的发生机制、建立新的诊治方法和预测工具等提供相关的研究基础。     

血管疾病的表观遗传学研究进展

表观遗传学指独立于DNA核苷酸序列本身的基因表达的可遗传改变,其主要机制包括DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA等,这些机制共同作用调控基因的特异性表达。血管疾病是由环境因素和遗传因素相互作用引发的一种慢性疾病。近年来,越来越多的研究证实表观遗传调节在血管疾病的发生发展中具有重要的作用。本文对表观遗传学在血管疾病中的最新研究进展进行综述。     

小耳畸形表观遗传学的研究进展

小耳畸形是第1、第2咽弓和第1鳃沟发育异常所致的先天性外耳和中耳畸形。目前对小耳畸形的发病机制和病因尚无共识,遗传和环境因素可能起一定作用。基于基因的研究主要集中在寻找导致小耳畸形的基因和基因功能缺陷上。然而,到目前为止,还没有鉴定出明确的致病基因。小耳畸形是多因素的,基因功能缺陷不能完全解释其发病机制。近年来,小耳畸...     

Vitamin D2 potentiates axon regeneration

To date, the use of autograft tissue remains the "gold standard" technique for repairing transected peripheral nerves. However, the recovery is suboptimal, and neuroactive molecules are required. In the current study, we focused our attention on vitamin D, an FDA-approved molecule whose neuroprotective and neurotrophic actions are increasingly recognized. We assessed the therapeutic potential of ergocalciferol--the plant-derived form of vitamin D, named vitamin D2--in a rat model of peripheral nerve injury and repair. The left peroneal nerve was cut out on a length of 10 mm and immediately autografted in an inverted position. After surgery, animals were treated with ergocalciferol (100 IU/kg/day) and compared to untreated animals. Functional recovery of hindlimb was measured weekly, during 10 weeks post-surgery, using a walking track apparatus and a numerical camcorder. At the end of this period, motor and sensitive responses of the regenerated axons were calculated and histological analysis was performed. We observed that vitamin D2 significantly (i) increased axogenesis and axon diameter; (ii) improved the responses of sensory neurons to metabolites such as KCl and lactic acid; and (iii) induced a fast-to-slow fiber type transition of the Tibialis anterior muscle. In addition, functional recovery was not impaired by vitamin D supplementation. Altogether, these data indicate that vitamin D potentiates axon regeneration. Pharmacological studies with various concentrations of the two forms of vitamin D (ergocalciferol vs. cholecalciferol) are now required before recommending this molecule as a potential supplemental therapeutic approach following nerve injury.     

Selection of optimal axon ratio for nerve regeneration

The traditional teaching that "nerve fibers are lost at the suture line" after a nerve repair was investigated by asking the question, "Can the number of nerve fibers distal to a nerve repair site be increased by increasing the number of nerve fibers proximally?" Ratios of proximal to distal nerve fibers were increased from 1:1 to 2.5:1 to 3.5:1 by suturing peroneal or posterior tibial or sciatic nerve proximally to peroneal nerve distally. At one year following the repair, distal nerve fiber numbers increased to twice normal as the ratio increased to 2.5:1, and then nerve fiber numbers plateaued. Nerve function, as judged by walking track analysis, was best in the peroneal:peroneal group (1:1 ratio), suggesting that appropriateness rather than number of proximal fibers was more critical in this nerve repair model.     

胃癌形成的遗传和表遗传学机制

胃癌发生机制复杂,包括启动、促进、演进等多个阶段。近20余年,分子生物学研究揭示了一系列遗传学(genetic)和表遗传学(epigenetic)的改变与胃癌的发生、发展有关,这些改变涉及原癌基因、抑癌基因、生长因子及其受体、细胞黏附分     

脊髓损伤后轴突再生抑制机制的研究进展

脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)破坏了神经传导通路,导致损伤平面以下运动感觉功能的丧失,出现严重的功能障碍,给患者生活及心理方面带来重大影响.研究[1]发现,在中枢神经系统(CNS)受损后,损伤区域微环境的改变是轴突再生的重要影响因素.SCI后抑制轴突再生的主要机制包括轴突生长环境的改变和轴突生长能力的下降两个方面.笔者主要就轴突再生抑制机制的研究进展简要综述如下.     

Electrically conductive biodegradable polymer composite for nerve regeneration: electricity-stimulated neurite outgrowth and axon regeneration

Normal and electrically stimulated PC12 cell cultures and the implantation of nerve guidance channels were performed to evaluate newly developed electrically conductive biodegradable polymer composites. Polypyrrole (PPy) doped by butane sulfonic acid showed a significantly higher number of viable cells compared with PPy doped by polystyrenesulfonate after a 6-day culture. The PC12 cells were left to proliferate for 6 days, and the PPy-coated membranes, showing less initial cell adherence, recorded the same proliferation rate as did the noncoated membranes. Direct current electricity at various intensities was applied to the PC12 cell-cultured conductive membranes. After 7 days, the greatest number of neurites appeared on the membranes with a current intensity approximating 1.7-8.4 microA/cm. Nerve guidance channels made of conductive biodegradable composite were implanted into rats to replace 8 mm of sciatic nerve. The implants were harvested after 2 months and analyzed with immunohistochemistry and transmission electron microscopy. The regenerated nerve tissue displayed myelinated axons and Schwann cells that were similar to those in the native nerve. Electrical stimulation applied through the electrically conductive biodegradable polymers therefore enhanced neurite outgrowth in a current-dependent fashion. The conductive polymers also supported sciatic nerve regeneration in rats.     

低温保存嗅神经鞘细胞移植对脊髓轴突再生的影响

目的观察低温保存(-120℃)的嗅神经鞘细胞(OECs)移植对脊髓轴突再生及神经功能恢复的促进作用。方法将分离培养的SD大鼠OECs冻存2周,复温后移植于12只成年SD大鼠T 10水平SCI模型的脊髓两断端,另12只对照组SD大鼠只注入DMEM。分别于移植后6、12周行下肢功能评价、MEP检测、组织学和免疫组织化学检查。结果实验组及对照组动物存活率均为75%。移植后6周,实验组及对照组动物下肢瘫痪,下肢记录不到MEP。组织学检查(每组各2只)见实验组OECs与宿主融合良好,细胞内及细胞周围有髓鞘碱性蛋白阳性物质存在,宿主再生轴突经近侧断端长入断端间组织;对照组远、近断端轴突变性,未见再生轴突。移植后12周,实验组2只动物(2/7)下肢出现肌肉收缩,2只(2/7)髋、膝关节能活动,5只记录到MEP;对照组动物(7/7)下肢功能无改善,记录不到MEP。组织学检查见实验组OECs明显减少,部分再生轴突穿过损伤区组织抵达脊髓远侧断端;对照组瘢痕形成,无轴突再生。结论低温保存的OECs移植后可在脊髓中存活,并产生髓鞘样物质,促进宿主脊髓轴突再生及神经功能部分恢复。     

转染胶质细胞源性神经营养因子基因的骨髓间充质干细胞对大鼠脊髓损伤后神经轴突再生的影响

目的:探讨转染胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)基因的大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)移植对大鼠脊髓损伤后神经轴突再生的影响。方法:取SD雌性大鼠的双侧股骨,冲洗髓腔分离培养得到的BMSCs,通过荧光素标记技术检测细胞表面标志物CD29、CD90、CD34、CD45,以确认是否得到BMSCs。构建GDNF过表达慢病毒用以感染BMSCs,加入感染分数分别为10、50、80、100、150、200的重组慢病毒悬液。在荧光显微镜下观察绿色荧光蛋白(GFP)的表达情况以表达细胞数量,评价转染效果,Western blot检测转染后GDNF在BMSCs中的表达,以四唑蓝比色法(MTT)法检测转染GDNF基因的BMSCs的细胞活力。将50只SD大鼠通过Allen′s打击法制备脊髓打击伤模型,造模成功后随机分为三组:A组(20只)为单纯BMSCs组,使用微量注射器移植未转染的BMSCs;B组(20只)为BMSCs转染组,使用微量注射器移植转染GDNF基因的BMSCs;C组(10只)为模型对照组,造模后脊髓内注射DMEM培养基。于造模后7d、14d、28d对大鼠进行BBB运动功能评分。各组均于造模后7d、14d、28d各取5只麻醉处死灌注取材后行HE染色并镜下观察。A、B两组采用免疫组织化学染色观察GFAP、NSE、NF-200在脊髓内的表达,以评估神经轴突生长情况。结果:经分离培养得到的细胞呈长纺锤状,以类似成纤维细胞样集落生长。流式细胞术测定结果示所培养的细胞阳性高度表达CD29、CD90,未表达CD34、CD45,表明分离培养所得细胞为BMSCs。当MOI=100时,转染12h后,BMSCs显著表达GFP,提示转染成功。Western blot结果示GDFP表达情况良好。MTT法显示转染7d后BMSCs组细胞活力明显高于未转染BMSCs组。术后7d时,三组BBB评分无显著差异。术后14d,B组的BBB评分5.80±0.19分与A组3.60±0.18分及C组3.10±0.14分相比均有显著性差异(P0.05)。术后28d,B组的BBB评分11.90±0.28分与A组8.30±0.29分及C组5.70±0.18分相比有显著性差异(P0.05)。GFAP、NSE、免疫组化染色光密度统计结果均显示A组和B组有显著性差异,B组明显优于A组,具有统计学意义(P0.05)。NF-200神经纤维长度统计结果提示B组为89.98±28.31μm,A组为23.64±13.45μm,两组之间存在显著差异(P0.05)。结论:GDNF转染BMSCs具有较高的细胞活性,能够提升BMSCs促进神经轴突再生的能力。     

精子发生的调节机制及其进展

精子发生是一个复杂的过程,受多种因素的精细调节以确保把正确的基因和表观遗传信息传给子代,包括激素(如FSH、LH、T和E2等)、局部调节因子(如FGF9、SHP-2以及VEGF等)以及miRNAs的调节。本文将从精子发生的激素调节、睾丸内的调节因子、miRNAs与精子发生关系等方面的研究进展进行综述。