目的:分析对闭角型青光眼合并白内障患者实施白内障摘除联合人工晶状体植入术的效果。方法:分析对象为2019年6月至2022年6月就诊于邳州市人民医院眼科的56例闭角型青光眼合并白内障患者,随机方式进行分组分析,28例实施周边虹膜根切除术治疗者分入对照组,28例实施白内障摘出联合人工晶状体植入术分入研究组,对比和分析两组治疗效果(视力、眼压、疗效、并发症、中央前房深度)。结果:两组术前视力和眼压比较无显著差异(P>0.05);与对照组患者比较,研JQ1纯度究组术后各个时间点(术后7 d、30 d、90 d)视力和眼压均明显较佳(P<0.05);与对照组患者(78.57%)比较,研究组临床疗效(100.00%)明显更佳(χ~2MK-2206研究购买=4.667,P=0.031);与对照组患者(21.43%)比较,研究组并发症总发生率(0.00%)明显较低(χ~2=4.667,P=0.031)。术前两组中央前房深度比较无显著差异(P>0.05);与对照组患者(1.75±0.04)mm比较,研究组患者术后中央前房深度(3.38±0.03)mm明显较佳(t=172.503,P<0.05)。结论:对闭角型legal and forensic medicine青光眼合并白内障患者实施白内障摘出联合人工晶状体植入术的治疗效果突出,在视力、眼压、疗效、并发症、中央前房深度方面优势明显,建议推广。
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大鼠切口疝腹膜前间隙补片修补术对腹壁肌肉病理变化的影响研究
目的探究切口疝腹膜前间隙补片修补术后腹壁肌肉的病理变化情况及术后血清中VEGF、Ang-1的表达情况。方法将80只SD大鼠随机分为对照组(n=8)、切口疝模型组(n=8)、无疝植入补片组(术后1周组(n=8)、术后4周组(n=8)、术后8周组(n=8)、术后12周组(n=8))、有疝补片修补组(术后1周组(n=8)、术后4周组(n=8)、术后8周组(n=8)、术后12周组(n=8)),对照组不做任何处理,取大鼠腹壁肌肉标本及血液标本,切口疝模型组进行切口疝造模,于2周后取腹壁肌肉标本及血液标本,无疝植入补片组分离肌肉,将聚丙烯补片植入腹膜前间隙,而有疝补片修补组先行切口疝造模,造Human papillomavirus infection模成功后将聚丙烯补片植入腹膜前间隙,均取补片置入术后1、4、8、12周的腹壁肌肉标本及血液标本,观察腹壁肌肉炎性细胞浸润及纤维组织增生情况,测量血清中VEGF、Ang-1的表达情况。结果(1)炎细胞浸润程度:切口疝模型组、此网站无疝植入补片组与对照组相比,炎细胞浸润程度均增高;有疝补片修补组术后1周组与切口疝模型组相比,炎细胞浸润程度显著增高,而有疝补片修补组术后4、8、12周组与切口疝模型组相比,炎细胞浸润程度无明显差异;有疝补片修补组组内两两进行比较,术后4、8、12周炎细胞浸润程度LY-188011配制无明显差异,而与有疝补片修补术后1周组相比,炎细胞浸润程度均显著降低;无疝植入补片组组内两两进行比较,术后1周组炎细胞浸润程度较术后4、8、12周组均增高,术后4周组炎细胞浸润程度较术后12周组增高,而术后8周组较12周组炎细胞浸润程度无显著差异;无疝植入补片组与有疝补片修补组各时间段对比,炎细胞浸润程度无显著差异。(2)纤维组织增生程度:切口疝模型组、无疝补片植入组与对照组相比,纤维组织增生程度增高;有疝补片修补组术后1、4周组与切口疝模型组相比,纤维组织增生程度增高,而有疝补片修补组术后8、12周组与切口疝模型组相比,纤维组织增生程度无明显差异;有疝补片修补组组内两两进行比较,术后8、12周组比术后1、4周组减轻;无疝植入补片组组内两两进行比较,术后1周组纤维组织增生程度较术后8、12周组增高,而术后4、8、12周组纤维组织增生程度无显著差异;无疝植入补片组与有疝补片修补组各时间段对比,纤维组织增生程度无显著差异。(3)血清中VEGF、Ang-1表达情况:切口疝模型组与对照组相比,血清中Ang-1浓度升高,VEGF浓度无明显差异;有疝补片修补组术后1、4、8、12周组的VEGF及Ang-1浓度与切口疝模型组无明显差异;无疝植入补片组术后1、4、8、12周组与对照组相比,VEGF及Ang-1浓度无显著差异;有疝补片修补组与无疝植入补片组各个时间段对比,无疝植入补片组术后12周组比有疝补片修补组术后12周组Ang-1水平降低,其余各时间段VEGF及Ang-1浓度均无明显差异。结论(1)创伤和补片异物的存在均可能造成腹壁肌肉炎细胞浸润、纤维组织增生的病理改变,这些病理改变在术后1周时最重,此后有所减轻并可持续存在数月之久,可能与临床上出现的腹膜前间隙补片修补术后补片置入区域活动时疼痛有关。(2)创伤的存在可能引起Ang-1的增高,而未引起VEGF的明显变化,疝及补片异物的存在对血清中VEGF及Ang-1浓度影响不大。
RACK1在肝脏缺血再灌注损伤中的保护性作用及机制研究
研究背景当前,肝缺血再灌注损伤(IRI)仍然是肝脏切除、肝移植等外科手术以及创伤、容量不足性休克等病理状态下肝损伤的主要原因。这种现象通常导致急性肝衰竭或移植物功能不全。IRI是指肝脏在经历急性缺血后恢复血液供应,却反而进一步加重了肝损伤的现象,其病理生理改变包括炎症、氧化应激、内质网应激和各种形式的调控性细胞死亡,例如细胞凋亡。铁死亡是一种肝脏IRI损伤中重要的细胞死亡形式,减轻铁死亡可以明显缓解肝脏IRI导致的肝损伤。尽管如此,目前我们仍然不清楚肝脏IRI过程中铁死亡相关的分子间调控机制。RACK1是一种细胞内的脚手架蛋白,在不同蛋白质之间介导相互作用,在细胞信号传导、翻译表达等过程中发挥重要作用。据报道,RACK1在器官缺血再灌注中具有不同的作用medium- to long-term follow-up,根据器官类型和病理特征的不同,它可促进炎症、促进凋亡、抑制自噬等作用。然而,关于RACK1在肝脏IRI过程中的作用尚未有报道,它的分子机制也是未知的。因此,本文的研究目标是探索这一科学现象及其背后的分子机制。更多研究方法我们通过以下几项内容进行研究:(1)构建雌激素诱导性的RACK1肝细胞定向敲除小鼠模型,在动物水平验证RACK1缺失是否影响肝脏IRI导致的肝损伤水平和铁死亡程度;(2)分离基因编辑小鼠原代肝实质细胞,并结合小鼠正常肝细胞系,在细胞水平验证RACK1是否调节肝细胞经IRI模拟处理后导致的细胞铁死亡水平;(3)利用免疫沉淀结合液相色谱质谱技术寻找RACK1的下游分子,同时证明下游分子与RACK1确实存在交互作用,以及交互的精确界面。验证RACK1与下游分子在肝脏IRI过程中的调节关系和调节形式;(4)寻找RACK1的上游调节分子作为目标,同时验证该分子与RACK1相互结合的精确位点。在此基础上,验证以RACK1为中心的调控通路对肝脏IRI诱导的铁死亡的重要性及其机制。研究结果(1)肝细胞特异性的RACK1敲除小鼠成功构建。并利用这种小鼠,我们在动物水平上验证了RACK1敲除可以加重IRI引起的肝脏损伤以及铁死亡。(2)肝实质细胞在IRI处理后确实发生了显著的铁死亡。在细胞水平模拟IRI处理后发现RACK1在IRI诱导的铁死亡中起重要的保护性作用,可以通过降低脂质过氧化作用、增加GPX4表达、降低细胞内亚铁离子浓度等方式降低IRI后的铁死亡水平。(3)RACK1与AMPKα直接发生蛋白-蛋白相互作用,RACK1以第1-93位氨基酸(aa)区域与AMPKα结合,并促进AMPKα发生第172位苏氨酸磷酸PR-171分子量化。(4)RACK1通过调节AMPKα的第172位苏氨酸磷酸化,发挥对肝细胞免受IRI诱导的铁死亡的保护作用。(5)RACK1上游分子为长非编码RNA ZFAS1,RACK1可以其自身181-317位氨基酸区域与ZFAS1互作结合。(6)ZFAS1以促进RACK1经泛素化-蛋白酶体降解并抑制其m RNA水平的双重调控方式,降低RACK1的表达水平,进而抑制了下游AMPK通路的激活,加重了IRI诱导的铁死亡效应。研究结论综上所述,ZFAS1-RACK1-AMPKα是IRI诱导肝细胞发生铁死亡的重要调控途径,具有潜在的临床应用价值。
铁死亡相关基因谷胱甘肽过氧化物酶4作为结肠癌预后标志物的潜能
目的:探讨铁死亡相关基因谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)作为结肠癌预后标志物的潜能。方法:通过TCGA数据库分析GPX4在结肠癌中的表达情况,并使CP-456773 IC50用Kaplan-Meier生存曲线评估GPX4表达与临床病理参数和生存预后的关系;通过GeneMANIA数据库和STRING数据库建立与GPX4相互作用的基因与蛋白质网络;通过TIMER数据库研究GPX4表达与浸润的免疫细胞之间的关系;通过CTD数据库查询与GPX4相关的治疗结肠癌的化合物,并在PubChem数据库中探索这些相关化合物的结构;通过GO,KEGG及GSEA富集分析,探讨可能的作用机制。结果:TCGA数据库结肠癌肿瘤组织GPX4表达上调,GPX4高表达的结肠癌患者较GPX低表达者总生存期和疾病特异性生存期短。TIMER数据库显示GPX4表达与巨噬细胞浸润程度呈正相关,而与其他浸润免疫细胞均呈负相关。GSEA功能分析表明GPX4可能通过参与氧化反应应激诱导衰老、细胞周期等来影响结肠癌的生物学事件。结论:GPX4表达可能是结肠癌患者预后分层的一个潜在的新因素,可能成为结肠癌的新型预测性生物标志物。GPX4与结肠癌的Alpelisib纯度免疫浸润相关,同时也可能是链immediate range of motion接铁死亡过程和免疫治疗的关键分子。干预GPX4可以通过氧化反应应激诱导衰老来改善结肠癌预后,同时也可用于铁死亡诱导治疗或联合免疫治疗的方案。
猪精子玻璃化冷冻方案优化及冻融损伤机制研究
猪精液冻存技术是提高生猪养殖业产值、降低养殖风险的关键辅助技术。但由于冻精与鲜精存在平均产仔数量等育种数据上的差距,极大地限制了猪冻存精液在人工授精中的实际生产应用,其关键难题在于猪精子对低温损伤较为敏感,并且冷冻复苏致猪精子损伤的机制尚不完善,难以针对性地优化。与此同时,近年来精液的玻璃化冷冻正成为精液冷冻技术的另一热点研究方向。目前人精子玻璃化冷冻程序已经逐渐完善,冷冻技术正趋于成熟,犬、马、驴、羊等动物的精子玻璃化冷冻也取得了较好的成果。然而迄今为止猪精子的玻璃化冷冻并没有良好的技术方案,仅有零星的研究表明玻璃化冷冻后猪精子的染色质完整性与鲜精差异不显著,可以更好地对猪精子遗传信息进行保存,但精子本身的活力几乎完全丧失。因此,本研究利用代谢组和蛋白组学分析以及分子实验验证,探索冻复苏致猪精子损伤的机制,同时对猪精子的玻璃化冷冻方案进行优化,评估玻璃化冷冻对猪精子的影响,并与慢速冷冻的影响相比较,研究获得的主要试验结果如下:1.慢速冷冻损伤线粒体,导致活性氧泄露加剧,同时自由能驱动的活性氧消除被抑制利用Hoechst33342与碘化丙啶(propidium iodide,PI)共染、DCFH-DA染色以及JC-1染色检测慢速冷冻前后的精子质量变化,发现冻融后精子质膜受损,活性氧(reactive oxygen species,ROS)升高的同时线粒体膜电位水平发生了下降。添加铁离子螯合剂甲磺酸去铁胺(deferoxamine,DFO)后精子PI阳性率和ROS水平均发生显著nonviral hepatitis下降(P<0.05),但精子活率没有发生显著变化,因此消除芬顿反应无法阻止精子死亡;添加谷胱甘肽过氧化物酶4(Glutathione Peroxidase 4,GPX4)类似物Ebsen后精子ROS水平显著下降(P<0.05),但精子活率没有发生显著变化,说明消除ROS诱导的脂质过氧化过程并不能增加精子的冻融后存活能力,冻融可能导致了较为复杂的代谢紊乱。因此选取了冻融后高活力以及低活力组的精子作为研究对象进行代谢组测序,对筛选出的差异代谢物进行富集分析,以探明对冻融有较高耐受力的精子的代谢特征。结果表明,冻融过程中,猪精子活力改变在代谢模式上体现为线粒体内自由能驱动的ROS消除被抑制。并且对冻融前后猪精子ATP水平进行检测也发现冻融后精子的ATP水平显著下降(P<0.05),提示可能存在冻融过程存在较为明显的线粒体损伤;同时分别检测鲜精组、冻融后高活力组、冻融后低活力组、冻融后低活力加Ebselen处理组四组的NADP~+和NADPH各自的量以及比值的变化情况,发现低活力组与鲜精组相比,NADP~+和NADPH的比值发生显著上升(P<0.05),NADPH含量发生显著下降(P<0.05),而在低活力组中加入Ebselen处理后还会进一步加剧这种情况,表明此时活性氧消除所需的自由能驱动力减少,致使NADP~+难以向NADPH转化,验证了测序分析结果,即自由能驱动的ROS消除被抑制是精子死亡的关键。2.探索和优化金属表面玻璃化冷冻精子的方法玻璃化冷冻具有冻融迅速的特点,冰晶产生较少不易损伤细胞膜结构,因此本研究采用和优化了猪精子玻璃化冷冻方法,基于球体法、薄膜法和金属表面法三种技术流程,设计了共计95种玻璃化冷冻方案,结果表明仅有基于金属表面法玻璃化冷冻(metal surface vitrification,MSV)猪精子的方案中出现存活精子。而后以成功的方案为基础,对玻璃化冷冻稀释液、冷冻前孵育时间、复苏程序和冷冻保存时间进行优化,最终的玻璃化冷冻方案可以使复苏后的精子活率最高达到9.00±0.61%,相较于目前已发表的研究文章所公布的方案,本文所优化的猪精子玻璃化冷冻方案有了一定程度的改善。3.玻璃化冷冻可以在一定程度上避免冻融导致的猪精子代谢紊乱为了评估玻璃Dinaciclib研究购买化冷冻对猪精子的影响,对MSV冻融的精子进行DCFH-DA染色以及JC-1染色,结果表明,经历MSV冻融后的猪精子,ROS水平显著低于慢速冷冻组(P<0.05),线粒体膜电位水平显著高于慢速冷冻组(P<0.05),与新鲜猪精子相比,经历MSV冻融后的猪精子ROS水平和线粒体膜电位水平不发生显著变化。针对玻璃化冷冻组与慢速冻融的猪精子高活力组以及低活力组的代谢组学分析发现,玻璃化冷冻组的代谢产物与慢速冻融的猪精子高活力组更相似。选择玻璃化冷冻组和慢速冻融的猪精子高活力组的差异代谢物进行分析时发现,富集到的代谢产物在精子中的功能与自由能驱动的ROS消除有关,具体到蛋白质学差异代谢物的分析更加明确了这一点。而后分别检测鲜精组、玻璃化冷冻组、慢速冻融的猪精子高活力组与低活力组的NADP~+和NADPH各自的量以及比值,发现NADP~+、NADP~+和NADPH的比值同样发生显著上升(P<0.05),但不同点在于,玻璃化冷冻组的NADPH含量相较于鲜精组差异不显著,说明活性氧消除所需的自由能驱动力得到维持,NADP~+正常向NADPH转化。综上所述,本研究发现慢速冻融致猪精子低温损伤,可能与线粒体致活性氧泄露有关,特别是与线粒体来源的自由能驱动的ROS消除过程效能下降有关。而经过本研究优化的基于金属表面的玻璃化冷冻方案,复苏后的猪精子活率最高可达9.00±0.61%,相较于以往的猪精子玻璃化冷冻方案有了一定改善。同时发现玻璃化冻融相较于慢速冻融可以在一定程度上避免线粒体损伤的发生,并维持活性氧消除selleck激酶抑制剂所需的自由能驱动力,避免了精子体内ROS失衡。玻璃化冻融后猪精子较为健康的代谢模式,使猪精子的玻璃化冷冻具有一定的潜在应用前景。
高位与低位直肠癌组织中KRAS、NRAS、PIK3CA、APC及TP53基因突变与患者临床特征的相关性研究
【目的】探讨高位和低位直肠癌组织中KRAS、NRAS、PIK3CA、APC及TP53基因突变与患者临床特征的相关性,旨在为直肠癌的诊断、个体化精准诊疗提供线索。【方法】选取2020年6月至2022年12月期间接受过根治性手术的110例直肠癌患者的肿瘤标本,采用高通量测序(high-throughput sequencing,NGS)方法检测直肠癌组织中KRAS、NRAS、PIK3CA、APC及TP53基因突变情况,并分析高位直肠癌和低位直肠癌中基因突变与患者的性别、年龄、吸烟史、饮酒史、肿瘤位置、肿瘤直径、分化程度、病理类型、T分期、N分期、M分期、ACJJ分期、有无癌结节转移、脉管浸润状态、神经浸润状态、术前CEA水平及术前CA199水平等临床特征的相关性。【结果】1.110例直肠癌患者的KRAS、NRAS、PIspinal biopsyK3CA、APC和TP53基因突变率分别为52.7%、4.5%、13.6%、54.5%和56.4%。其中KRAS基因在女性患者中的突变率高于男性患者,在术前CA199水平正常患者中的突变率高于术前CA199水平升高患者(均P<0.05);NRAS基因在肿瘤直径≥5cm患者中的突变率高于肿瘤直径<5cm患者(P<0.05);PIK3CA基因在高分化患者中的突变率高于中分化和低分化患者(P<0.05);APCNN2211说明书和TP53基因突变与患者的临床特征无关(P>0.05)。2.在59例高位直肠癌中,KRAS基因在未发生神经浸润患者中的突变率高于发生神经浸润患者,在术前CEA水平正常患者的突变率高于术前CEA水平升高患者,在术前CA199水平升高患者的突变率高于术前CA199水平正常患者(均P<0.05);NRAS在肿瘤直径≥5cm的突变率高于肿瘤直径<5cm的患者(P<0.05);PIK3CA、APC及TP53基因突变与患者的临床特征无关(P>0.05)。3.在51例低位直肠癌中,KRAS在女性患者中的突变率高于男性患者(P<0.05);APC基因在有吸烟史患者中的突变率高于无吸烟史患者,在高分化患者中的突变率高于中分化和低分化患者,在无癌结节转移患者中的突变率高于有癌结节转移患者(均P<0.05);TP53基因在淋巴结N2转移患者中的突变率高于N0和N1转移患者,在ACJJ分期中II期患者中的突变率高于I期、III期、IV期患者(均P<0.05);NRAS及PIK3CA基因突变与患者的临床特征无关(P>0.05)。4.KRAS基因与NRAS基因突变呈负相关(P<0.05),KRAS和NRAS基因与PIK3CA、APC、TP53基因无明显相关性(P>0.05),APC基因与PIK3CA、TP53基因突变呈正相关(P<0.05)。【结论】1.直肠癌selleck Staurosporine组织中基因突变排名依次为TP53、APC、KRAS、PIK3CA、NRAS。2.KRAS、NRAS、PIK3CA、APC和TP53基因突变与高位和低位直肠癌患者的临床特征存在相关性。KRAS基因与NRAS基因突变呈负相关,APC基因与PIK3CA、TP53基因突变呈正相关。3.KRAS、NRAS、PIK3CA、APC和TP53基因检测对于直肠癌的诊断、个体化精准诊疗具有一定指导意义。
昼夜节律基因Bmal1在卵巢浆液性癌发生发展中的作用
目的 探讨节律基因Bmal1在卵巢癌发生、发展的作用。方法 收集2020年9月至2022年2月经山西医科大学第一医院病理确诊的卵巢浆液性癌病例,分为节律异常组和节律正常组,各30例。检测Bmal1Bio digester feedstock、p53(突变型)、Vimentin在卵巢浆液性癌中的表达,采用实时荧光定量PCR技术(real-time quantitative PCR, RT-qPCR)和蛋白印迹法(Western blot)分别检测两组患者肿瘤组织中Bmal1 mRNA和蛋白的表达,用免疫组织化学法(immunohistochemistry, IHC)检测患者肿瘤组织中p53(突变型)蛋白、Vimentin蛋白的表达,并运用Image-ProPluselleckchem AZD9291s软件分析表达强度。运用χ~2检验分析节律和临床病理特征的关系。运用Spearman相关性分析Bmal1蛋白和p53(突变型)蛋白、Bmal1蛋白和Vimentin蛋白的表达相关性。结果 节律异常组患者肿瘤组织中Bmal1 mRNA和蛋白的表达低于节律正常组(P<0.000 1),p53(突变型)MOD值和VLapatinib体内imentin MOD值高于节律正常组(P<0.001)。节律异常组高级别卵巢浆液性癌(high grade serous ovarian carcinoma, HGSOC)所占比例、Ⅲ+Ⅳ期者所占比例、有淋巴结转移者所占比例均高于节律正常组(P<0.05);两组<55岁人数所占比例差异无统计学意义。Bmal1 mRNA和蛋白在HGSOC、Ⅲ+Ⅳ期、有淋巴结转移患者中表达分别低于在低级别卵巢浆液性癌(low grade serous ovarian carcinoma, LGSOC)、Ⅰ+Ⅱ期、无淋巴结转移患者中表达(P<0.001);Bmal1 mRNA和蛋白在<55岁和≥55岁患者中表达量差异无统计学意义。Spearman相关性分析显示:Bmal1蛋白和p53(突变型)蛋白表达呈负相关;Bmal1蛋白和Vimentin蛋白表达呈负相关。结论 生物钟节律可以影响Bmal1的表达,Bmal1与卵巢癌患者预后相关。
外周血PLR、LDL、Hcy水平与老年高血压患者颈动脉斑块形成及稳定性的关系分析
目的 探究外周血血小板淋巴细胞比值(PLR)、低密度脂蛋白(LDL)、同型半胱氨酸(HNSC125066价格cy)水平与老年高血压患者颈动脉斑块形成及稳定性的关系。方法 选取2019年10月至2022年10月黄山市人民医院收治的80例老年高血压患者纳入本研究,分析患者的临床资料,根据患者颈动脉斑块的有无将患者分为斑块组(n=58)和无斑块组(n=22),检测患者外周血PLR、LDL、Hcy水平,探究其与患者颈动脉斑块形成的关系及对患者斑块形成的预测价值。对斑块组患者进行分析,根据患者斑块是否稳定将JQ1临床试验其分为斑块稳定组(n=21)和斑块不稳定组(n=37),比较两组间患者外周血PLR、LDL、Hcy水平,探究其与患者颈动脉斑块稳定性间的关系及预测价值。结果 斑块组患者年龄、体重指数、冠心病史患者比率、糖尿病史患者比率、病程、PLR、LDL及Hcy水平均高于无斑块组,差异均有统计学意义(P<0.05)。PLR、LDL、Hcy、体重指数、病程等因素均为高血压患者颈动脉斑块形成的影响因素(P<0.05)。作血清PLR、LDL、Hcy水平预测高血压患者颈动脉斑lung infection块形成的预测价值曲线,其曲线下面积(AUC)值分别为0.797、0.751、0.773。斑块稳定组的年龄、体重指数、病程均高于斑块不稳定组,糖尿病史患者比率、PLR、总胆固醇、LDL及Hcy水平均低于斑块不稳定组,差异均有统计学意义(P<0.05)。PLR、LDL、Hcy、体重指数、病程等因素均为高血压患者颈动脉斑块形成的影响因素(P<0.05)。作血清PLR、LDL、Hcy水平预测高血压患者颈动脉斑块不稳定的预测价值曲线,其AUC值分别为0.933、0.934、0.996。结论 外周血PLR、LDL、Hcy水平与老年高血压患者颈动脉斑块形成及稳定性关系密切,其是老年高血压患者颈动脉斑块形成、不稳定的影响因素,且对斑块形成及斑块不稳定具有一定的预测价值。
玉米碳水化合物分配相关基因ZmPHOH的克隆与功能解析
优化碳水化合物分配不仅有助于提高作物产量,也能够增强作物对各种非生物逆境的适应性,克隆碳水化合物分配相关基因并阐明其调控机制具有重要的理论和实用价值。本研究以碳水化合物分配缺陷导致叶片寻找更多褪绿的玉米突变体chl3(chlorotic leaf3)为材料,采用BSR-Seq定位和图位克隆的方法分离了控制该表型的基因ZmPHOH(Zea mays Starch Phosphorylase),并解析了其调控玉米碳水化合物分配的分子机制,获得的主要研究结果如下:1.chl3是一个碳水化合物分配缺陷突变体。正常条件下,chl3的幼苗与野生型幼苗没有显著差异,但在五叶期后chl3的成熟叶片自顶部向基部开始褪绿;而且苗期短时间的低温处理能够诱导chl3褪绿表型在五叶期前出现。进一步分析表明,chl3维管束鞘叶绿体中积累了过量的淀粉,导致叶绿体功能严重受损,而且淀粉的过度积累是由于瞬时淀粉代谢异常导致的,即chl3在碳水化合物分配方面存在缺陷。2.ZmPHOH的突变导致chbiotic and abiotic stressesl3表型的产生。将chl3与玉米自交系Mo17进行杂交构建F_2分离群体,遗传分析发现chl3叶片褪绿性状受单隐性位点控制(χ~2=1.32<χ_0~2._(05,1)=3.84,P<0.05)。通过BSR-Seq结合图位克隆的策略将Zmchl3定位于第三染色体上一个820 kb的区间内。区间内的基因Zm00001d042842编码胞质型淀粉磷酸化酶,其在chl3中存在一个141 bp的插入导致了所编码氨基酸的移码和提前终止,因此被作为Zmchl3的候选基因,命名为ZmPHOH。ZmPHOH的两个等位突变体均具有叶片褪绿的表型,而且两个突变体与chl3杂交均不能恢复chl3的叶片褪绿表型,由此证实了ZmPHOH为chl3的目的基因确认细节。3.ZmPHOH调控碳水化合物分配,影响玉米籽粒产量。chl3叶片中ZmPHOH功能的丧失导致了麦芽糖代谢受阻,进而降低了瞬时淀粉降解效率,最终导致叶片淀粉含量增加和其他碳水化合物代谢模式改变。RNA-Seq结果表明chl3叶片中碳水化合物含量升高抑制了光合基因的表达,降低了碳水化合物分配效率。chl3的粒重显著降低,但籽粒中碳水化合物含量与野生型没有显著差异(P>0.05),关联分析结果表明ZmPHOH与百粒重显著相关。综合以上结果,说明ZmPHOH能够调控胞内碳水化合物分配效率,影响玉米籽粒产量。4.ZmPHOH影响玉米对低温的适应性。将苗期的chl3置于8℃处理两天后恢复至正常温度,发现低温处理后叶片中可溶性糖含量显著提高,且在低温结束后无法被分解,说明ZmPHOH参与玉米低温胁迫恢复期可溶性糖的分解代谢。光合特性分析表明,低温处理对chl3光合能力造成的损伤在低温结束后无法被修复。RNA-Seq结果表明,恢复阶段过高的可溶性糖水平抑制了chl3幼叶中光合基因的表达,这不仅导致叶片褪绿的表型提前出现,也对后期生长发育造成了不利影响。以上结果表明,ZmPHOH调控玉米对低温胁迫的适应性。
非抗凝肝素通过增强AngI-Tie2信号通路改善脂多糖诱导的脓毒症内皮细胞损伤
背景:脓毒症极易进展为弥散性血管内凝血,内皮屏障功能障碍是脓毒症相关并发症发病机制PF-03084014的核心。AngⅠ-Tie2信号通路对调节血管内皮细胞状态及内皮屏障功能起到至关重要的作用。非抗凝血肝素(NAH)具有多种生物活性,例如在脓毒症期间具有抗炎活性和对内皮屏障的保护作用。本研究旨在通过使用脂多糖(LPS)构建脓毒症细胞模型来评估非抗凝肝素衍生物NAH对改善脓毒症诱导的血管内皮细胞损伤的作用。通过比较各组细胞存活率、细胞迁移率和炎症因子、人多配体蛋白聚糖1表达,进一步研究非抗凝肝素调控AngⅠ-Tie2信号通路保护血管内皮细胞的可能机制,为脓毒症所致血管内皮细胞损伤的治疗提供新思路。材料与方法:选取人脐静脉内皮细胞(HUVEC),随机分为7组:对照组(Control group)、脂多糖组(Lipopolysaccharide,LPS组)、非抗凝肝素干预组(NAH+LPS组)、AngⅡ基因敲除下的非抗凝肝素干预组(LPS+NAH under SiRNA AngⅡ组),Tie2基因敲除下的非抗凝肝素干预组(LPS+NAH under SiRNA Tie2组),AngⅡ敲除下的脂多糖组(LPS under SiRNA AngⅡ组),Tie2基因敲除下的脂多糖组(LPS under SiRNA Tie2组)。内皮细胞转染SiRNA后,用qPCR验证基因敲除成功,LPS用于诱导脓毒症,用CCK8在固定时间检测细胞活力,细胞活力显著下降并有统计学意义即为造模成功,并以不同NAH浓度梯度来测定最佳给药浓度。在治疗组中使用最佳浓度的NAH,并将细胞孵育24小时,用CCK8检测各组细胞活力,细胞划痕试验检测细胞迁移率,通过ELISA检测HUVECS 中 TNF-α、IL-1、IL-6、多配体蛋白聚糖 1(syndecan-1,SDC-1)的表达情况。采用SPSS26.0统计学软件对实验数据进行分析,多组间单因素方差分析(one-way ANOVA),组间两两比较,方差齐用LSD检验,方差不齐用邓尼特-T3检验,P<0.05为存在统计学差异。结果:1.qPCR结果显示,与对照组相比,HUVECs中AngⅡ基因敲除下的非抗凝肝素干预组中的AngⅡ与Tie2基因敲除下的非抗凝肝素干预组中的Tie2的mRNA表达与对照组相比显著降低(P值均<0.0001)。2.LPS组与对照组相比,细胞活力显著下降(F=12.31,P<0.0001);NAH组可以显著改善LPS诱导的脓毒症,增加血管内皮的完整性,表现为NAH预处理组细胞活力、细胞迁移率显著升高(均P<0.05),TNF-α和SDC-1(均P<0.0001)表达显著降低。与对照组相比,LPS组细胞活力、细胞迁移率显着降低(F=5.979,P<0.0001),且 TNF-α、IL-6、IL-1 和 SDC-1 显着升高(P<0.001),提示非抗凝肝素可降低脓毒症血管内皮细胞的损伤。3.LPS+NAH under SiRNA AngⅡ组的细胞活力、细胞迁移率高于NAH+LPS组(P<0.05),且 IL-1、IL-6 较 NAH+LPS 组显著降低(P<0.05);LPS+NAH under SiRNA AngⅡMexican traditional medicine组较LPS under SiRNA AngⅡ组细胞活力、细胞迁移率显著升高(P<0.05),IL-1、IL-6、SDC-1 显著降低(P<0.05)。提示 AngⅡ水平降低有助于降低脓毒症血管内皮细胞的损伤,且NAH通过降低AngⅡ水平起作用。4.Tie2基因敲除(SiRNA)时,非抗凝肝素干预组(LPS+NAH under SiRNATie2组)的细胞活力、细胞迁移率、TNF-α、IL-6、IL-1和SDC-1与非抗凝肝素干预组(NAH+LPS组)相比变化不大(P>0.05)。结论:1.脓毒症所致血管内皮细胞损伤时会导致HUVEC细胞存活率、细胞迁移率降低和炎症因子水平升高。NAH预处理会提高细胞存活率、迁移率水平,降低炎症因子水平。2.AngⅡ的表达减少,有利于提高细胞存活率、迁移率水平,降低炎症因子水平。3.这些结果表明NAH可以减轻脓毒症引起的血管内皮细胞损伤并降低炎症因子,这种作用可能是由于AngⅠ-Tie2通路活性的激活和内皮糖萼脱落的selleckchem AZD2281减少产生的。NAH可能通过激活AngⅠ-Tie2通路,保护内皮糖萼、降低炎症因子水平减轻脓毒症引起的血管内皮细胞损伤。