细胞凋亡机制概述

细胞凋亡是一种重要的生物学过程,是在基因调控下所发生的一系列细胞主动死亡过程。就近几年细胞凋亡信号传递机制、酶学机制以及基因调控机制的研究作一概述。     

中药诱导肺癌细胞凋亡的研究进展

细胞凋亡（apoptosis）又称程序性细胞死亡（programmedcelldeath,PCD）,是个体发育过程中基因调控下的细胞自杀活动,是多细胞有机体为调控机体发育、维护内环境稳定,由基因编码程序的细胞主动死亡过程。可以说细胞凋亡是“为生而死”,是生命体适应环境而生存的一种重要机制。细胞凋亡的分子机制迄今尚未完全阐明,     

脑宁康对脑缺血预适应模型大鼠不同时相Bcl-2、Bax的影响

神经系统的细胞死亡可通过凋亡与坏死两种截然不同的方式发生,分别涉及主动和被动细胞机制[1].细胞凋亡是一个由基因调控的主动而有序的细胞自我消亡过程.凋亡的机制可能与凋亡细胞内活跃的基因表达有关.     

用阴阳理论来探析细胞凋亡中医药调控机制的实质

本文撷取《内经》原文,演绎"阴阳生杀之本始"实包涵着细胞凋亡(自杀),是个体生物自身固有的内在生理性阴阳调控机制。探析凋亡调控基因的阴阳属性区分和细胞凋亡失控导致阴阳偏盛偏衰的重要病理学基础病证,可采用中药有效成分作用于细胞凋亡内控机制基因水平层面的调控点位,诱导、促使异常增殖细胞渐趋于凋亡;细胞异常增殖(阳盛)、而凋亡严重减退(阴微),治法当"促阴限阳";细胞增殖减退(阳微),而凋亡过度(阴盛),治法当"限阴促阳",拮抗、逆转细胞过度凋亡,从而使细胞阴阳平衡稳态恢复、重建的中医药调控机制实质。     

中药抑制神经细胞凋亡作用的研究进展

正相对于神经细胞坏死而言,神经细胞凋亡是由基因调控的有序的主动死亡过程。研究发现,在中枢神经系统损伤早期,神经损伤以细胞坏死为主,后续损伤是以细胞凋亡占主导地位[1]。调控细胞凋亡的因子较多,且相互之间关系复杂,寻找抗神经细胞凋亡的药物,并积极探索其作用机制,对提高中枢神经系统(CNS)损伤的临床疗效非常重要。近年来,中药在治疗神经系统疾病的效果得到了更多人的认可,因此,探讨中药抑制神经细胞凋亡的作用机制及靶点具有重要意义。     

生精细胞凋亡的基因调控

生精细胞的凋亡是维持精子发生动态平衡，限制生精上皮生殖细胞数量的一个重要生理机制，受多种因素调控。本文就基因对精子发生过程中生精细胞凋亡调控的研究近况做一简述。     

心衰康颗粒对心梗后大鼠心肌细胞凋亡及Bax、Bcl-2蛋白的影响

凋亡是不同于坏死的一种重要的病理现象，研究发现心肌梗死后不仅有心肌细胞死亡，心肌细胞凋亡也是心肌细胞的一种重要死亡形式，二者均可导致心肌有效收缩成分的减少，最终造成心功能下降和左室重构形成。细胞凋亡具有非常复杂的分子调控机制，研究报道Bcl-2和Bax基因是主要的调控基因，Bcl．2抑制心肌细胞凋亡，Bax促发心肌细胞凋亡。     

芍药苷对人肝癌细胞HepG-2凋亡及其调控基因的影响

目的：研究芍药苷诱导人肝癌细胞株HepG-2细胞凋亡的作用及机制。方法：采用人肝癌细胞株HepG-2细胞药理学方法,观察芍药苷对HepG-2细胞凋亡及凋亡相关调控基因Bax、Bcl-2及抑癌基因P53表达的影响。结果：芍药苷2mg/mL对HepG-2细胞增殖均有显著抑制作用（31.45%）,其细胞凋亡率（21.67%）显著高于无药对照组（3.06%）。芍药苷上调凋亡调控基因Bax、P53的表达,与无药对照组比较,差异显著,且呈剂量依赖关系,P〈0.05。结论：芍药苷能在一定程度上抑制HepG-2细胞的增殖和诱导其凋亡,其作用机理之一可能是上调促凋亡基因Bax和P53的表达。     

半胱氨酸蛋白酶关键调控基因在针刺抗脑缺血再灌注损伤中的研究进展

大脑的缺血再灌注损伤是一个复杂的过程,涉及多种机制参与或相互作用。其中细胞凋亡是研究较为透彻的细胞死亡形式,而炎症反应在脑缺血再灌注损伤中促进继发性脑损害,则是脑缺血再灌注后神经元损伤的另一个重要因素。这种伴随炎症反应的程序性的细胞死亡方式被称为细胞焦亡。这两种细胞死亡方式分别受到Caspase基因家族关键调控基因——Caspase-3、Caspase-1的调控。针刺能通过对Caspase基因家族的调节减轻脑缺血再灌注损伤,减少脑缺血再灌注后细胞凋亡和细胞焦亡。     

中药调控血管平滑肌细胞凋亡的作用机制研究进展

目的:阐明中药调控血管平滑肌细胞凋亡的作用机制研究现状。方法:查阅国内外近年来相关资料35篇并对其进行汇总、分析、综述。结果:多种中药可对血管平滑肌细胞在基因、蛋白等不同分子水平产生调控作用,抑制或促进其凋亡,从而逆转或改变其相应病理状态。结论:中药合理调控血管平滑肌细胞凋亡作用确切,具有明显的优势,对其机制进行分子生物学的深入研究有着广阔的前景。     

肾为先天之本与补肾中药对基因的影响分析

Dwells upon the theory in TCM-Kidney is the congenital base of the body \ the relationship between kidney and heredity and the influence of kidney-strengthing herbs on the regulation of genes expression, analyses the main effect of kidney in TCM in the process of heredity and the interrelation between kidney and the regulation on genes,expression. This article is to probe into the essence of kidney asthenia in TCM according to the gene theory.     

黄花蒿bHLH转录因子基因家族鉴定及光调控分析

目的:基于黄花蒿全基因组及转录组数据,进行AabHLH基因家族生物信息学分析及在不同光处理下的基因表达分析。方法:基于基因隐马科夫模型(HMM)对AabHLH基因进行鉴定,利用Pfam、GSDS、MEME等在线分析软件对基因结构、分子进化及保守结构域等进行分析。结果:全基因组水平共鉴定出99条黄花蒿AabHLH基因,包含49对复制基因对;基于系统发育树将其分为13个亚族,所有亚族AabHLH蛋白亚细胞定位于细胞核且均为亲水性蛋白,同一亚族基因具有相似的外显子-内含子结构及保守基序。基因表达模式分析发现,AabHLH基因在不同水平上响应蓝光、红光、远红光、白光调控,推测其中6个亚族基因为光照条件下,7个亚族基因为非光照条件下青蒿素合成途径调控基因。结论:在全基因组水平鉴定了AabHLH基因,为深度解析AabHLH基因功能及其对光调控下青蒿素生物合成调控机制提供参考。     

β-细辛醚对小鼠脑组织基因表达谱的影响

目的：应用基因芯片技术，观察β-细辛醚对βALβ／c小鼠脑组织基因表达谱的影响。方法：将β-细辛醚用药组与空白对照组小鼠脑组织的mRNA分别用cy5、cy3荧光标记，混合后与4000条基因杂交于MGEC-40S小鼠表达谱芯片上，重复制作二张片,Genepix400B扫描仪扫描杂交信号荧光强度，GenepixPro3．0图象处理软件分析扫描结果。结果：在4000条基因中，二张片中两组都出现差异表达且比值大于1．9或小于0．59的基因共15条。β-细辛醚组有4条基因表达上调，11条基因表达下调。表达上调的4条基因主要与离子通道、细胞的跨膜物质变换、钙依赖性蛋白激酶调节、减少细胞凋亡等功能有关。而表达下调的11条基因主要与脑内兴奋性氨基酸的代谢、T淋巴细胞的趋化作用、细胞基因表达调控、药物代谢等功能有关。结论：β-细辛醚对脑组织多个靶基因有作用。     

左归丸对MSG-肝再生-大鼠再生肝组织基因表达谱的影响

目的:研究左归丸对MSG-肝再生-大鼠再生肝组织基因表达谱的影响。方法:复制MSG-肝再生-大鼠模型,治疗组给予左归丸5g/kg灌胃,于术后5天处死动物,取再生肝组织液氮冻存。选用1176条与细胞分化增殖相关的基因表达谱芯片,观察再生肝组织基因表达谱的变化。结果:治疗组相对于模型组的差异表达基因有292条(上调表达20条,下调表达272条)。结论:左归丸对MSG-肝再生-大鼠再生肝组织的基因表达谱有显著影响,以基因表达下调为主,提示左归丸通过调控MSG-肝再生-大鼠基因表达而影响其肝再生,下调MSG-肝再生-大鼠再生肝组织基因表达可能是左归丸滋养肝肾的重要分子机制之一。     

吉林人参Dof基因家族的鉴定及表达模式分析

Dof(DNA binding with one finger)转录因子是植物中特有的一类转录因子,在植物种子发育、组织分化和代谢调控方面起着非常重要的调控作用。为了研究Dof基因家族在人参中的数量和功能,该文以人参转录组数据库为基础,利用生物信息学手段,对人参Dof基因家族成员进行鉴定及其结构、进化、功能分化、表达模式及互作关系等进行了系统分析;同时,将人参Dof基因与已知人参皂苷合成关键酶基因进行关联分析,最终筛选到参与调控人参皂苷生物合成的候选PgDof基因。结果表明,吉林人参Dof基因家族含有57条基因;PgDof基因均具有Zf-Dof保守基序,在进化上比较保守且分成5个组群;表达模式分析结果确定了PgDof基因家族成员在不同组织部位、不同年生和不同农家品种之间存在不同程度的表达差异,同时通过"基因-皂苷含量""基因-基因"连锁分析,获得了PgDof14-1基因是参与调控人参皂苷生物合成的重要候选基因,并建立了该基因的人参发状根遗传转化体系,获得了阳性发状根无性系。该研究为人参中Dof基因家族的研究奠定了理论基础。     

回医烙灸疗法对脊髓损伤大鼠基因表达的调节机制

目的:观察回医烙灸疗法对脊髓损伤大鼠基因表达的调节机制,探讨调节的基因与神经组织保护、修复、生长和再生的关系。方法:采用Allen's法制备大鼠脊髓损伤模型,分为假手术组(A组),损伤组(B组),烙灸组(C组),应用表达谱基因芯片对脊髓损伤大鼠的基因表达分析,筛出先上调后下调及先下调后上调的基因,并用RT-PCR对其中8条基因表达水平验证。结果:电泳结果显示提取到高纯度的RNA,质量完好,无蛋白质及DNA残留。损伤组对比假手术组出现功能已有阐述差异基因1 146个,其中上调712个,下调434个。烙灸组对比B组出现功能已有阐述差异基因5 542个,其中上调3 006个,下调2 536个。模型组对比假手术组及烙灸组对比烙灸组基因差异表达取并集,然后从中挑选出样本中先上调后下调及先下调后上调的基因,共24个基因,其中先上调后下调的13个,先下调后上调的11个。抽取部分差异表达基因Olr1528、Trim72、Serpinb3a、GAP-43、Slc5a7、LOC288521、Vegp2、Cyp2d1进行RT-PCR验证,验证结果与芯片结果相符合。结论:回医烙灸疗法对脊髓损伤大鼠基因表达具有一定的调节作用,调节的基因与神经组织保护、修复、生长和再生密切相关。     

Study on the Biological Basis of Hypertension and Syndrome with Liver-Fire Hyperactivity Based on Data Mining Technology

Objective: To construct gene co-occurrence network of hypertension and liver-fire hyperactivity syndrome, to investigate the biological basis of hypertension and liver-fire hyperactivity syndrome and the characteristics of the molecular network from gene level. Materials and Methods: Applying GenCLip 2.0 online platform to retrieve the up-to-date literature referred to essential hypertension from PubMed database, cluster the abnormal expression of essential hypertension-related genes and analyze their function, combining Kyoto encyclopedia of genes and genomes-pathway analysis to investigate the closely related genes and the signaling molecules. Based on the genes closely related to hypertension, standard diagnostic symptoms of liver?fire hyperactivity were used as keywords to conduct hypertension liver?fire hyperactivity?related gene cluster analysis. Results: The top 1000 genes of essential hypertension were retrieved from GenCLip 2.0 online platform, which mainly clustered in the regulation of ambulatory blood pressure, regulation of renin-angiotensin-aldosterone system (RAAS), and sympathetic nervous system activity, as well as endothelial dysfunction; the closely related genes of hypertension with liver?fire hyperactivity are related to RAAS, gene REN, angiotensin converting enzyme, angiotensinogen, and cytochrome P450 family CYP2D6. Conclusion: A combination of literature mining and data mining can construct the gene network of hypertension and the syndrome-related genes, which provides a new method for the study of the biological basis of hypertension from the genetic level.     

SD大鼠经口给予大黄总蒽醌的基因表达差异和肾脏毒性靶点研究

 目的通过对肾脏基因的差异表达研究,对大鼠口服大黄总蒽醌肾脏毒性作用靶点提供科学推论。方法SD大鼠大黄总蒽醌4 500 mg·kg^-1·d^-1灌胃给药13周,选用大鼠全基因组芯片检测肾脏基因差异表达,使用荧光定量PCR手段对10条关键基因进行了差异表达确认。实验分为给药组和正常组(n=4),对基因芯片检测结果进行按生理通路聚类分析。结果研究发现有143条基因在给药组中发生上调,101条基因发生了下调。上调的基因中与糖脂代谢相关的有29条,免疫相关的有13条,肾脏解毒功能相关的有15条,与细胞周期调控、信号传导、内分泌调节相关的有24条,未知功能的有26条;下调的基因中与糖脂代谢相关的有12条,免疫相关的有11条,细胞周期调控、信号传导相关的有20条,肾功能相关的有25条,功能未知的为39条。结论大黄总蒽醌给药组基因芯片分析结果显示,caspase3和p53通路并不是造成细胞凋亡的主要原因。研究发现,p38 MAPK通路中,MAPK激酶6可能是某种程度上造成细胞损伤的原因。细胞周期调节相关通路研究表明,周期蛋白D1和周期素依赖性蛋白激酶1的下调可能是造成真核细胞周期调控受阻,进而产生增殖抑制作用的原因。     

利用转录组测序分析与华重楼种子休眠解除相关差异基因

为探究华重楼种子休眠解除过程中差异基因的表达情况及相关代谢通路,以华重楼休眠解除前后种胚为材料,利用新一代高通量测序手段对供试样品进行转录组测序并进行系统生物信息学分析。从cDNA文库中分别获得62 882 650,62 263 366个clean reads,共得到69 248个差异表达基因,上调的表达基因有56 426个,下调的表达基因有12 822个。共有138 267个差异表达基因被GO功能注释到生物进程、分子功能和细胞组分3个大类58个亚类,注释的差异表达基因与代谢过程、生物调控、细胞组分合成和酶催化活性等密切相关。对58 722个差异表达基因进行pathway显著性富集分析,共发现139个代谢通路,休眠前后的DEGs主要富集在碳代谢、次生代谢产物生物合成和多糖代谢等途径。基于KEGG数据库中注释结果,共发现16条与华重楼休眠解除相关的代谢通路。华重楼种子发育与休眠解除过程中大量与种胚形态建成、多糖分解及蛋白质合成的差异基因参与表达,涉及到多个代谢途径的相互作用,构成复杂的休眠解除调控网络。