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    2021, 35(5): 0.
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    何唯唯, 徐 华, 瞿敏敏, 张雅姣, 徐 斌, 谢剑炜
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    基于核酸修饰的表观基因组学和表观转录组学是生命科学领域的研究热点。目前已发现并鉴定了17种DNA修饰和至少160种RNA修饰,它们可通过改变核酸的高级结构和生化性质,参与基因时空表达调控,最终体现为生物体性状的差异,甚至与退行性病变、肿瘤等诸多疾病的发生发展密切相关。由于体内核酸修饰含量极低,建立特异性强、选择性好且灵敏度高的质谱技术已成为DNA和RNA修饰分析鉴定及定量最具潜力的技术方法,特别是液相色谱-质谱联用技术已广泛应用于核酸修饰检测。本文对基于液相色谱-质谱技术的核酸修饰分析方法研究进展进行总结,针对其在准确定量和修饰位点鉴定中的分析方法进行探讨,并对表观遗传学,特别是核酸修饰研究技术在生物学功能、机制研究及毒理学筛选和预警等研究中的应用予以展望,以期促进基于质谱的DNA和RNA修饰功能及应用的深入研究。
  • 论著
  • 论著
    宋妃灵, 王思涵, 林小松, 张博文, 何丽娟, 裴雪涛, 李艳华
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    目的  研究低剂量电离辐射(LDIR)对小鼠小肠类器官生物学特性的影响,并观察二甲双胍对其辐射损伤的防护作用。方法  体外分离C57BL/6小鼠小肠隐窝,培养4 d后获得小鼠小肠类器官,进行100 mGy单次γ射线照射(100 mGy×1)或100 mGy 4次γ射线照射(100 mGy×4),分别建立小肠类器官单次或多次LDIR模型,于末次照射后第3天,通过形态学分析检测小肠类器官的出芽数量和表面积。小肠类器官多次LDIR模型于末次照射后2 h,分离单个细胞,通过γ-H2AX免疫荧光染色分析小肠类器官细胞核内γ-H2AX焦点数。进行二甲双胍预处理多次LDIR模型(二甲双胍+100 mGy×4),即在每次照射前2 h向小肠类器官培养基中加二甲双胍1 mmol·L-1,末次照射后第3天或末次照射后2 h,分别检测小肠类器官的出芽数量和表面积及细胞核内γ-H2AX焦点数。结果  成功建立了小鼠小肠类器官单次和多次LDIR模型。形态学分析结果显示,与对照组相比,单次LDIR模型组小肠类器官的出芽数量和表面积无明显差异;多次LDIR模型组小肠类器官的出芽数量和表面积明显减少(P<0.01)。免疫荧光染色结合共聚焦成像分析结果显示,与对照组相比,多次LDIR后模型组小肠类器官细胞核内γ-H2AX焦点数明显增多(P<0.01)。与多次LDIR模型组相比,二甲双胍+100 mGy×4组小肠类器官的出芽数量和表面积均明显增加(P<0.01),且细胞核内
    γ-H2AX焦点数明显减少(P<0.01)。结论  单次LDIR对小肠类器官生长无明显影响。多次LDIR可延缓小鼠小肠类器官生长发育,造成肠上皮细胞DNA损伤。二甲双胍对小鼠小肠类器官多次LDIR损伤具有防护作用。
  • 论著
    张金霞, 刘伟江, 苏菲娅, 张 晗, 于丰实, 白海涛, 袁福临, 刘元林, 李 雪, 王 洋, 郑荣秀, 张 毅
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    目的  比较幼龄1型糖尿病(T1DM)模型小鼠和幼龄正常小鼠脂肪来源干细胞(ADSC)的成脂分化能力,为阐明T1DM发病机制提供理论基础和实验依据。方法  3周龄C57BL/6J小鼠,连续5 d ip给予小剂量(50 mg·kg-1)链脲佐菌素(STZ)制备幼龄T1DM小鼠模型;正常对照组ip给予等体积柠檬酸缓冲液;
    7 d后连续3 d小鼠尾静脉采血检测空腹血糖水平,空腹血糖均值≥16.7 mmol· L-1认为幼龄小鼠T1DM建模成功。建模成功14 d后,取皮下脂肪和性腺周围脂肪组织,用组织酶消化法培养小鼠ADSC,倒置显微镜下观察细胞形态;用流式细胞术检测细胞表面标志物Sca-1、CD29、CD90、CD31、CD34、CD45、主要组织相容性复合体(MHC)Ⅱ和CD11b。选取第3代(P3代)ADSC进行成骨和成脂诱导分化,分别用油红O染色和碱性磷酸酶染色检测细胞的成骨和成脂诱导分化能力,实时荧光定量PCR检测ADSC成骨关键转录因子骨钙素(Ost)和Runt 相关转录因子2(Runx2)及成脂关键转录因子CCAAT 增强子结合蛋白α (CEBPα)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ) mRNA表达。结果  成功建立幼龄T1DM小鼠模型,并从T1DM模型小鼠脂肪组织分离获得ADSC,细胞形态呈成纤维样、贴壁生长,高表达CD29,CD90和Sca-1,低表达CD45,CD34,MHCⅡ,CD11b和CD31。幼龄T1DM模型小鼠P3代ADSC成骨诱导分化后,碱性磷酸酶染色阳性,Ost和Runx2 mRNA表达显著增高(P<0.01);成脂诱导分化后,油红O染色可见ADSC脂滴明显增多(P<0.01),PPARγ和CEBPα mRNA表达显著增高(P<0.01)。与正常对照组相比,幼龄T1DM模型小鼠ADSC脂滴数增多(P<0.01)且增大,PPARγ和CEBPα mRNA表达亦显著增高(P<0.01)。结论  幼龄T1DM模型小鼠ADSC体外成脂分化能力增强。
  • 论著
    任禹珂, 姜 华, 张 頔, 杨艳伟, 王 超, 张河战, 李 波, 林 志
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    目的  建立不同剂量D-青霉胺诱导的Brown Norway(BN)大鼠自身免疫性疾病模型,通过RT-qPCR检测大鼠脾组织中4种微RNA(miRNA)miR-126a-5p,miR-146a-5p,miR-27a-3p和miR-155-5p表达的变化,探讨miRNA作为生物标志物预测药源性自身免疫毒性的意义。方法  采用30只BN雄性大鼠,分为溶媒对照组(生理盐水)、D-青霉胺150和450 mg·kg-1组,每组10只,分别在给药7和14 d后(各5只)解剖,ELISA检测血清抗核抗体(ANA);测体重,计算脾系数;HE染色观察脾组织病理改变;使用茎环法RT-qPCR检测脾组织中miRNA表达水平,并绘制受试者操作特征曲线(ROC),比较ANA,miR-126a-5p,miR-146a-5p,miR-27a-3p和miR-155-5p对药源性自身免疫毒性的预测价值。结果  与溶媒对照组相比,D-青霉胺给药组大鼠脾系数增加(P<0.05),脾组织生发中心活跃伴易染体巨噬细胞数目增多,血清ANA水平增高(P<0.05),脾组织中miR-126a-5p,miR-146a-5p,miR-27a-3p和miR-155-5p表达水平均显著升高(P<0.01)。ANA,miR-126a-5p,miR-146a-5p,miR-27a-3p和miR-155-5p的ROC曲线下面积(AUC)分别为0.783(95%CI,0.618~0.947),0.887(95%CI,0.732~1.000),0.851(95%CI,0.705~0.997),0.846(95%CI,0.701~0.991)和0.828(95%CI,0.667~0.989)。结论  D-青霉胺诱导的自身免疫性疾病模型大鼠脾组织miRNA出现异常表达,并且与传统自身免疫生物标志物ANA相比具有更高的预测价值,提示miRNA有可能成为早期诊断药源性自身免疫毒性的生物标志物。
  • 论著
    华盛平, 王 瑶, 郑润琪, 李金亮, 张维娜, 夏 晴
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    目的 构建稳定表达线粒体钙离子荧光探针的巨噬细胞系,用于研究线粒体钙离子信号在巨噬细胞生理和病理活动中的作用和调节机制。方法  用通过绿色荧光强度反映细胞线粒体钙离子浓度的探针4mt-GCaMP6制备慢病毒并感染永生化小鼠骨髓来源巨噬细胞(iBMDM),经嘌呤霉素抗性筛选获得稳定表达线粒体钙探针的细胞系iBMDM-4mt-GCaMP6。使用共聚焦荧光显微观测钙荧光探针在细胞内的表达,使用线粒体指示探针Mito-Tracker™ Red FM 验证所表达钙荧光探针的线粒体定位,Time-lapse成像动态观测加入内质网钙释放剂离子霉素后该细胞对线粒体钙离子浓度变化的响应和指示能力。结果  共聚焦荧光显微镜观测结果显示,所有细胞均表达了绿色线粒体钙离子荧光探针,其与线粒体指示探针Mito-Tracker™ Red FM有明确的共定位。Time-lapse成像动态观测结果显示,加入离子霉素后线粒体钙离子探针荧光强度瞬时(6~9 s)升至基础水平的2倍,持续约45 s逐渐降低到基础水平。结论  本研究成功构建了稳定表达线粒体钙离子荧光探针的巨噬细胞iBMDM-4mt-GCaMP6,该细胞系可用于实时监测巨噬细胞线粒体钙离子浓度变化。
  • 实验方法
  • 实验方法
    张青杰, 郑天歌, 程 涛, 贾靖仪, 梁建辉
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    目的  建立大鼠和小鼠脑电图头部皮下电极埋置新方法,并检验脑电信号采集的可行性和有效性。方法  采用自行设计改造的颅内电极“头皮包埋式”埋置法,安装大鼠和小鼠头部脑电电极,并考察脑电电极装置的稳定性。用MP150多导生理信号记录仪和脑电数据分析软件SleepSign (版本:3.2.6.1404)采集和分析大鼠和小鼠的脑电信号,比较传统裸露式电极安装法和“头皮包埋式”埋置法采集脑电信号的一致性。用”头皮包埋式”埋置法,采集和比较大鼠和小鼠麻醉和清醒状态时脑电信号特征,观察不同周龄(8,10和12周)对大鼠脑电频率和相对功率的影响。结果  在实验周期内,用传统裸露式电极安装法,大鼠和小鼠头部脑电图装置分别脱落3/10和2/10;“头皮包埋式”埋置法埋置的大鼠和小鼠头部脑电图装置未见脱落,术后切口愈合良好,进食进水及一般行为活动未受明显影响,且该法与传统方法所采集的脑电图相对功率在各频段的分布无显著性差异。用“头皮包埋式”埋置法所采集的脑电信号数据显示,戊巴比妥麻醉的药理作用对大鼠和小鼠各频段相对功率值的影响无统计学差异,但θ,α和β波的相对功率值存在增加的趋势。进一步研究发现,θ,α和β波的相对功率随周龄增加显著升高(P<0.05),而δ波的相对功率无明显变化。结论  “头皮包埋式”埋置法操作简单方便,电极装置更加稳固,保持持久,能够有效采集脑电信号,可在大鼠和小鼠脑电测定相关实验中推广应用。 
  • 综述
  • 综述
    武瑞君, 桑晓冬, 李治非, 敖 翼, 范 玲
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    伴随着抗体的发现和对抗体认识的不断加深,抗体技术的研究正在不断拓展,同时抗体技术的创新加速了新的抗体药物的研发和生产水平的提升。根据发展历程,抗体技术分为多克隆抗体技术、杂交瘤单克隆抗体技术和基因工程抗体技术3个阶段。目前,最新抗体技术主要有杂交瘤单克隆抗体技术、抗体文库展示技术、转基因动物技术和单细胞测序技术等,各有不同的优势和劣势。加强基础研究,创新抗体技术等关键核心技术,提升创新药物研发技术平台能力建设,不断将变革性新技术应用于抗体等药物的研发,对推动我国抗体药物自主研发乃至新药创制具有重要意义。
  • 综述
    李 敏, 李思泽, 姚 莉, 相小强
    2021, 35(5): 382-390.
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    药源性肝损伤作为引起上市药物退市的主要原因之一,已为新药研发和药物临床使用过程中重点考察的安全性问题。随着信息技术的快速发展,数学模型也开始逐渐用于化合物肝毒性的预测和判断,且取得了较好的效果。药物是否产生肝毒性与药物的化学结构、体内浓度、代谢过程等多个因素有密切关系。根据药物肝毒性原理,多种数学模型被开发和应用于肝毒性预测中,常用方法包括基于定量构效关系(QSAR)模型、毒理基因组学模型和生理药动学(PBPK)模型的方法,该3种模型分别以化合物结构、毒理基因组相关信息和PBPK参数作为基础用于预测药物性肝毒性。本文介绍该3类预测药源性肝损伤方法的构建过程和应用,以期为药源性肝损伤的早期预测和肝毒性药物临床合理应用提供参考。
  • 综述
    韩汶润, 张丹丹, 朱 彦, 杜晓鹂, 董鹏志
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    肝X受体(LXR)属于核受体家族成员,通过与类视黄醇X受体结合形成异二聚体,调控靶基因的表达。LXR是胆固醇和脂质代谢的重要调节因子,通过调控其靶蛋白ATP结合盒转运蛋白A1、ATP结合盒转运蛋白G1和细胞色素P450 7A1等促进胆固醇逆转运。此外,LXR激动剂能够调控脂质代谢及炎症介质基因的表达,改善糖代谢,从而发挥抗动脉粥样硬化作用,是治疗心血管疾病的潜在药物靶标。经典的LXR合成类激动剂有T0901317和GW3965等,动物实验结果表明其可减缓动脉粥样硬化,但由于易引发脂肪肝和高甘油三酯血症等不良反应,其应用受到限制。本文就LXR生理机制及其合成与天然产物配体的研究进展进行综述,以期促进对LXR的认知,并为其研究提供新思路。