cDNA芯片法筛选压力负荷型心肌肥厚相关基因

应用cDNA芯片技术筛选腹主动脉绑扎后4周大鼠的压力负荷型心肌肥厚相关基因。在反转录来自假手术及腹主动脉绑扎（4周）的大鼠心肌细胞RNA的过程中，用α－^33P-dATP进行探针的标记。然后将探针与微阵列尼龙腹杂交，高严谨度洗涤后分析杂交图谱。通过所获某种特定基因信号的相对强度来比较其对照及腹主动脉绑扎的大鼠心肌组织中表达水平的差异。结果显示有235个基因片段在两组之间信号差别在3倍以上，其中5倍以上差异的基因有55个，而在这55个基因中有26个基因功能未知。所得差异自然包括TGFβ受体III，raf,ARF,clk2等重要的信号传导分子与心肌肥厚的发生密切相关。     

睡眠剥夺相关基因的筛选与生物信息学分析

目的 从分子水平揭示睡眠剥夺对小鼠大脑海马体的影响,为睡眠剥夺相关疾病的基础研究和临床治疗提供新思路。 方法 从基因表达综合数据库(GEO)中下载睡眠剥夺相关基因芯片数据集,利用Qlucore Omics Explorer（QOE）3.0 软件、String、Panther 等工具对睡眠剥夺差异基因进行生物信息学分析。 结果 在101个差异表达基因所编码的蛋白中,有45个存在蛋白与蛋白的相互作用关系;其中涉及主要的生物学通路包括促性腺激素 释放激素受体通路、肾上腺素和去肾上腺素生物合成通路、细胞凋亡信号通路、亨廷顿舞蹈病通路和帕金森病通路等;主要涉及的生物学过程包括代谢过程、生物调节过程、发育过程、细胞定位过程、免疫系统过程和细胞凋亡过程等。 结论 通过生物信息学分析睡眠剥夺相关芯片数据,提示睡眠剥夺能够影响大脑海马体的基因表达,对相关基因的分析可为下一步实验提供有价值的线索。     

小鼠胚胎生殖细胞的建立及其印记状态

目的 成功建立小鼠胚胎生殖细胞（EGCs）系,并初步分析小鼠胚胎生殖细胞的印记状态。方法 建立交配后12.5d（12.5dpc）原始生
殖细胞 (PGCs）来源的小鼠EGCs,通过碱性磷酸酶（AKP）染色、免疫荧光细胞化学、体内分化及体外分化等方法检测EGCs的多能性,并以小鼠
胚胎干细胞（ESCs）为对照,应用Real-time PCR检测EGCs中与发育相关的Ins2、Lgf2、H19、Lgf2r等11个父源与母源印记基因的表达情况。结果
成功建立小鼠EG细胞系,EGCs克隆AKP染色显示有高水平的AKP活性,免疫荧光细胞化学方法显示克隆表达小鼠ESCs多能性标记物Oct4及细胞表面
标记SSEA-1。核型分析检测显示,小鼠EGCs为正常的40条染色体,体内可分化出3个胚层来源的组织,说明小鼠EGCs具有多能性;Real-time PCR
结果显示EGCs的印记基因表达量显著高于ESCs。结论 12.5dpc PGC来源的EGCs的印记基因处于擦除状态。     

MCC950下调即早基因的表达缓解甲醛所致小鼠炎性痛

目的 探讨MCC950对甲醛模型小鼠疼痛的影响及可能机制.方法 72只ICR雄性小鼠随机分为生理盐水对照组(NS组),甲醛模型组(F组)、不同浓度梯度MCC950干预组(6.25 mg/kg MCC950+F、12.5 mg/kg MCC950+F、25 mg/kg MCC950+F、50 mg/kg MCC950+F).以小鼠累计舔咬足时间评价自发痛行为;采用Real-time PCR方法检测小鼠脊髓即早基因,包括c-Fos、Arc、早期生长反应因子-1(Egr-1) mRNA的表达变化;采用免疫组织化学法检测脊髓背角内c-Fos的表达.结果 自发痛评分显示,与NS组相比,F组小鼠出现典型双相痛;与F组相比,12.5 mg/kg、25 mg/kg及50 mg/kg MCC950预处理均可显著缓解甲醛所致小鼠疼痛.Real-time PCR结果显示,与NS组相比,F组小鼠脊髓早期基因(c-Fos、Arc、Egr-1)的mRNA表达均上调,50 mg/kg MCC950预处理后,上述指标的mRNA表达均显著下调.免疫组织化学结果显示,与NS组相比,F组小鼠脊髓背角c-Fos表达明显增加,而用50 mg/kg MCC950预处理后,小鼠脊髓背角c-Fos表达下降.结论 MCC950可有效缓解甲醛所致小鼠炎性痛,其机制可能与下调脊髓即早基因(c-Fos、Arc、E gr-1)的表达有关.     

心肌肥厚预适应小鼠线粒体蛋白质组学分析

目的 使用线粒体蛋白质谱分析方法,探讨心肌肥厚预适应的分子保护机制。方法 14只雄性C57BL6/J小鼠随机分为假手术组（n=6）和心肌肥厚预适应组（n=8）,建立小鼠心肌肥厚预适应模型（主动脉弓缩窄3 d、解除缩窄4 d）,随机选假手术组3只、心肌肥厚预适应组4只小鼠做蛋白质组学分析,其余小鼠用于形态功能学实验。运用小鼠心脏超声及单个心肌细胞收缩检测技术检测心脏功能学变化,通过心脏常规病理切片及电子显微镜检测心肌组织形态学和线粒体超微结构变化,运用蛋白质组学技术及生物信息学方法,筛选出差异线粒体蛋白,并通过Western blotting验证关键蛋白表达水平变化。结果 心肌肥厚预适应组小鼠与假手术组小鼠相比,心脏功能及心肌组织形态学改变无显著性,但透射电子显微镜检测提示,线粒体嵴密度增加,后续利用线粒体蛋白质组学方法共筛选到20个差异表达蛋白（5个上调,15个下调）;随后生物信息学分析显示,差异蛋白主要与线粒体核糖体蛋白有关;关键蛋白的Western blotting验证结果与组学分析结果相一致。结论 心肌肥厚预适应激能够增强心肌线粒体功能,这可能与线粒体核糖体蛋白介导的线粒体氧化磷酸化复合体的转录加工、运输过程相关。     

心肌锚定重复序列蛋白基因心脏特异敲除小鼠模型构建与鉴定

目的 构建心肌锚定重复序列蛋白(CARP)基因心脏特异敲除小鼠模型,为研究CARP基因与心脏疾病的关系奠定基础.方法 构建CARP基因条件打靶载体pL253-CARP-LoxP电转入小鼠胚胎干细胞(ES)细胞,G418和GANC药物筛选阳性细胞克隆,Southern blot确定CARP基在条件打靶载体转染成功.胚胎注...     

心肌肥厚—生长因子与靶细胞应答反应

生长因子是调节细胞有丝分裂的肽类激素，心肌肥厚也是它所诱发的心肌细胞应答反应。压力超负荷导致心肌肥厚可能是生长因子介导的。     

大鼠压力负荷型心肌肥厚相关基因片段分离和鉴定

本实验基于心甩肥厚过程中基因表达所发生的变化,采用ＣＤＮＡ差减杂交法分离其中存在表达差异的基因片段,在三个不同时期的六组材料中共分离出三十六修养异性基因片段,其中以心肌组织作为材料分离出二十四个片段,以灌流分离的心肌细胞作为材料的十二个片段。杂交结果显示它们在心肌肥厚组和对照组中确定存在表达差异 。     

乳头状甲状腺癌差异表达基因的筛选及生存分析

目的利用生物信息学方法筛选乳头状甲状腺癌（PTC）的关键基因及其所在信号通路,探讨其致癌机制。方法 从基因表达综合数据库（GEO）的两个测序平台的7个GSE芯片中获得PTC和癌旁组织样本的数据。首先利用R语言分别筛选出两个测序平台样本的差异基因,然后通过Metascape和STRING对差异基因进行生物学功能、信号通路分析和蛋白质-蛋白质相互作用分析,最后利用Cytoscape 3.5.1软件筛选出关键基因。结果 两个测序平台的样本求交集共获得302个差异表达基因,其中149个基因上调,153个基因下调,利用Cytoscape 3.5.1软件筛选出15个关键基因,其中12个关键基因位于细胞外基质受体相互作用信号通路中。利用UALCAN数据库对15个关键基因进行生存分析,其中4个基因的表达水平变化与患者的生存时间紧密相关。结论 利用生物信息学技术对来自7个PTC基因芯片数据集的信息进行分析,弥补了小样本结果的不一致性,提高了结果的可靠性和稳定性,并且筛选出了15个关键基因,发现了细胞外基质受体相互作用信号通路在甲状腺癌的发生发展中的重要作用。     

生物信息学分析筛选肺腺癌靶基因及评估预后的价值

目的 基于生物信息学分析筛选肺腺癌靶基因及评估预后价值。方法 对三个数据集（GSE118370、GSE32863、TCGA-LUAD）分别使用limma和edgeR包筛选出肺腺癌差异表达基因,对共同差异基因进行功能富集分析,通过String数据库构建蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络,采用Cytoscape进行可视化分析并用其插件cytoHubba来筛选关键基因,采用Kaplan-Meier曲线进行总体生存分析。结果 共224个共同差异基因,其中上调基因34个,下调基因190个。共同差异基因在血管生成、白细胞调节、免疫反应等生物学过程富集。通过从PPI网络中筛选出8个关键基因,分别为IL6、VWF、PECAM1、SPP1、CDH5、CXCL12、TIMP1、CLDN5。生存分析显示,PECAM1与LUAD的预后有关。肿瘤组织中PECAM1表达高于正常组织,差异有统计学意义（P＜0.05）。结论 PECAM1是一种与肺腺癌预后相关的新的生物标志物,有望成为肺腺癌的一个治疗的靶点。     

妊娠期乳腺癌相关基因的生物信息学分析

目的通过生物信息分析途径对妊娠期乳腺癌患者与正常人群的差异基因进行分析,从分子水平探讨妊娠期乳腺癌的发病机制。方法从公共数据库基因表达数据库(GEO)中下载妊娠期乳腺癌相关数据集,采用Qlucore Omics Explore(QOE)筛选差异表达基因,用DAIVID、STRING等在线分析工具对差异表达基因进行功能富集分析,信号转导通路分析以及预测蛋白质之间的关系。结果共筛选出148个差异表达基因,其中表达上调24个,下调124个,对其进行生物信息学分析发现,TAGLN、ACTG2、TPM2、TPM3、MYLK、ACTA2、MTH11等基因以及MAPK信号通路、黏着斑信号通路、血管平滑肌细胞收缩信号通路等在妊娠期乳腺癌的发生发展中可能起着重要作用。通过STRING分析发现,20个基因处于核心节点位置。结论利用生物信息学的方法能有效分析基因芯片数据并获取生物内在信息。     

二甲双胍对压力超负荷大鼠心肌肥厚的影响

目的:探讨二甲双胍(MET)对高血压大鼠心肌肥厚的影响及其机制。方法:制作腹主动脉缩窄(TAC)大鼠高血压心肌肥厚模型,术后1周随机分为5组(每组8只),灌胃给药8周:sham组:假手术,予蒸馏水2mL;TAC组:TAC大鼠,予蒸馏水2mL;MET组:TAC大鼠,予MET300mg·kg-1.d-1;MN组:TAC大鼠,同时给予MET300mg·kg-1.d-1和NG-硝基-L-精氨酸甲酯(L-NAME,NOS抑制剂)50mg·kg-1.d-1;NAME组:TAC大鼠,予L-NAME50mg·kg-1.d-1。处理8周后测定超声心动图、血流动力学、心肌组织学、心肌AMP激活的蛋白激酶(AMPK)及内皮型一氧化氮合酶(eNOS)的水平及活性。结果:处理8周后,TAC组大鼠左心室室壁厚度、心脏重量/体重(HW/BW)以及左心室心肌血管周围纤维化及心肌间质纤维化程度较sham组显著升高,给予MET300mg·kg-1.d-18周后,左心室肥厚及心肌纤维化显著减轻,心肌收缩及舒张功能改善(P0.05)。同时给予NOS抑制剂L-NAME则显著抑制MET上述效应。MET组大鼠左心室心肌p-AMPKαThr172和p-eNOSSer1177水平以及心肌及血清一氧化氮水平较TAC组显著升高。结论:长期给予MET治疗,显著抑制压力负荷高血压大鼠心肌肥厚及心肌纤维化程度,同时心功能改善。其机制可能与MET激活AMPK-eNOS信号通路有关。     

皮质脊髓束损伤后胶质细胞激活相关microRNA的筛选与验证

目的检测皮质脊髓束损伤头侧和尾侧microRNA及其靶基因mRNA的表达变化,探讨microRNA在皮质脊髓束损伤修复过程中的生物学作用。方法在左侧延髓锥体切断大鼠锥体束(30只),建立单侧大鼠皮质脊髓束损伤模型,采用BBB评分进行行为学评价;实验以左侧大鼠皮质脊髓束损伤模型作为研究对象,利用生物信息学方法筛选差异表达的microRNA预测靶基因与mRNA的差异筛选取交集,进行microRNA和mRNA共表达分析;Real-time PCR检测12只大鼠miR-342-5p、Irf8的表达水平;Western blotting检测6只大鼠Irf8、Iba1蛋白的表达变化。结果皮质脊髓束损伤后观察到右后肢运动不协调,BBB评分表明运动功能受限,但是6只大鼠没有完全瘫痪,损伤后2 h,1、3、5和7 d BBB评分与对照组相比差异有统计学意义(P<0.05),提示模型制备成功。头侧和尾侧5 d与2h相比,聚集于与修复再生相关的生物学过程。Real-time PCR结果显示,尾侧5 d与2h相比,miR-342-5p表达差异有显著性(P<0.01),并且与Irf8呈现反向调节关系,而在头侧miR-342-5p表达差异无统计学意义(P>0.05)。Real-time PCR数据分析显示,Irf8与芯片结果一致,与对照组相比差异有统计学意义(P<0.01)。Western blotting结果显示,5 d和2h相比尾侧Irf8的表达显著增加,Iba1的表达明显增高,差异有统计学意义(P<0.01)。结论皮质脊髓束损伤后损伤头侧和尾侧均有显著性上调或下调的差异表达基因,在损伤尾侧miR-342-5p和Irf8呈反向调节,提示miR-342-5p与胶质细胞激活从而促进脊髓损伤修复再生密切相关。     

Passive mechanical properties of cardiac tissues in heart hypertrophy during pregnancy

We evaluated changes in passive mechanical properties in cardiac tissues during rat pregnancy. Left and right ventricular free walls were dissected from hearts of nonpregnant, late-pregnant, and postpartum rats. Mechanical experiments in ventricular strips were done by stretch–release cycles using a step motor. The results show that during pregnancy, there is cardiac hypertrophy associated with (1) an increase in myocyte size, particularly of augmented myocyte length, (2) a decrease in passive tension developed by the myocardial walls, and (3) a decrease in both elastic modulus and hysteresis. All changes observed during rat pregnancy were reversed during postpartum. In conclusion, a heart with less ventricular rigidity could contribute to facilitating the ventricular filling in conditions of a greater circulating volume characteristic of pregnancy. J. L. Marin deceased: 16 November 2007.