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免疫调节因子miR-433-3p通过靶向MAPK8及GRB2调控卵巢癌进展的机制研究

国际免疫学杂志 2023年第4期46卷 351-362页

作者：尹梦媛孙路遥张春玉华南理工大学医学院医学遗传学教研室广州510006 中国遗传资源保护与疾病防控教育部重点实验室(哈尔滨医科大学) 哈尔滨150081

目的研究miR-433-3p对卵巢癌细胞生物学行为的影响,并探究其相关分子机制,以期为卵巢癌的早期诊断和治疗提供新的方向。方法生物信息学及数据库分析miR-433-3p在卵巢癌中的表达模式,并利用实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time fluores... 详细信息

目的研究miR-433-3p对卵巢癌细胞生物学行为的影响,并探究其相关分子机制,以期为卵巢癌的早期诊断和治疗提供新的方向。方法生物信息学及数据库分析miR-433-3p在卵巢癌中的表达模式,并利用实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time fluorescence quantitative PCR,qPCR)方法检测其在卵巢癌细胞中的表达;分别将miR-433-3p mimic和inhibitor及其阴性对照转染到卵巢癌细胞系A2780和SKOV3中,分为miR-433-3p inhibitor组、inhibitor NC组、miR-433-3p mimic组和mimic NC组。EdU增殖实验、克隆形成实验、Transwell迁移和侵袭等体外功能学实验检测miR-433-3p对卵巢癌生物学行为的影响;裸鼠体内实验检测miR-433-3p对卵巢癌细胞成瘤能力的影响;数据库预测miR-433-3p可能作用的靶基因,并通过双萤光素酶报告实验、qPCR以及Western blot实验进一步验证miR-433-3p对靶基因及其所在分子通路的调控作用。结果相对于正常卵巢组织,miR-433-3p在卵巢癌组织中低表达。抑制miR-433-3p的表达可以促进卵巢癌细胞的增殖、迁移、侵袭以及对卡铂的耐药性(t值分别为4.92、5.52、3.02、3.77、5.99、4.03,P值均<0.05);而过表达miR-433-3p具有相反的作用(t值分别为5.56、4.15、2.30、3.38、7.69、2.68,P值均<0.05)。裸鼠体内实验证实miR-433-3p能够明显抑制卵巢癌细胞皮下成瘤能力(t值分别为3.78、2.26、3.46、2.65,P值均<0.05)。通过数据库预测和双萤光素酶报告实验等证实丝裂原活化蛋白激酶8(mitogen-activated protein kinase 8,MAPK8)和生长因子受体结合蛋白2(growth factor receptor-bound protein 2,GRB2)是miR-433-3p的靶基因。MAPK8和GRB2蛋白在卵巢癌组织中表达上调,与miR-433-3p表达趋势相反,MAPK8和GRB2的高表达与卵巢癌患者的不良预后密切相关。此外,miR-433-3p还可调控MAPK信号通路相关蛋白的表达。结论miR-433-3p可能通过靶向结合MAPK8和GRB2,抑制其表达,调控下游MAPK信号通路,从而抑制卵巢癌的进展。

关键词：卵巢癌 miR-433-3p 丝裂原活化蛋白激酶8 生长因子受体结合蛋白2 丝裂原活化蛋白激酶信号通路

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基于Biclustering的跨病种症状群分析研究

基于Biclustering的跨病种症状群分析研究

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作者： NIYONGABO EDOUARD 北京交通大学

学位级别：硕士

症状是疾病诊断与治疗的重要表征,症状在疾病以及患者表现中具有特定的规律,以往的相关研究一般重点关注症状与疾病的关系,以发现疾病特异性的症状为主要研究目标。但十余年来,医学研究人员发现某些症状往往在不同疾病和患者中同时出现... 详细信息

症状是疾病诊断与治疗的重要表征,症状在疾病以及患者表现中具有特定的规律,以往的相关研究一般重点关注症状与疾病的关系,以发现疾病特异性的症状为主要研究目标。但十余年来,医学研究人员发现某些症状往往在不同疾病和患者中同时出现,形成具有显著同现规律的症状群(Symptom Cluster)。鉴于症状管理的重要性,症状群的确认及其分子机理的发现已经成为医学研究的热点问题。传统的症状群分析方法以主成分和隐类模型等为主,并且目前研究人员主要关注于某种特定的疾病下症状群的规律。但在跨病种的症状群分析中往往还需要确认关联的疾病信息,因此,存在显著不足。本文采用Biclustering的方法进行跨病种的症状群分析,利用一个具有较全疾病谱的疾病症状关系数据行研究,确认特定的症状群结构及分子机理。本文主要研究工作包括以下两个方面:为了研究跨病种症状群规律,首先我们利用来自疾病本体论,人类表型本体论,OrphaNet,MalaCards和统一医学语言系统库中搜集并集成共计16,383种高质量疾病-症状关系数据。该数据包含如糖尿病,艾滋病毒,肺疾病,心脏疾病,黄热病,失调,慢性肝炎,发炎等常见疾病.此外,还包含如疼痛,疲劳,恶心,麻木,咳嗽,呕吐,食欲不振,虚弱,痛苦等症状.数据集共计包含13,532疾病和2,378症状,基于此数据集我们采用了三种经典的Biclustering算法:BIMAX(Binary inclusion-maximal),QUBIC(Qualitative Biclustering)和Spectral Clustering进行症状群的聚类分析,发现并确认了多种具有临床意义的症状群。这些症状群在不同的病种中同时出现,反映了不同疾病的共性临床表型模式和规律。例如,如下三个症状群:疼痛、抑郁和疲劳;恶心和呕吐;疼痛、疲劳、睡眠障碍、嗜睡、食欲不振,他们在真实临床中也是常见的伴随症状群,确实与现实临床经验吻合.基于此结果,我们结合371,422种症状-基因关系,共计有2834种症状和16728种基因数据,并利用841,068条相互作用组网络数据(来自大规模整合数据库STRING 11)。并采用共享基因、最短路径和GO分析等分析方法进行分析,与此同时,我们通过随机取样与实验结果相同的症状群样本作为症状群的实验对照组。实验分析对比结果表明,通过Biclustering相关算法实验得到的这些症状群具有较高的共享基因可能性、较短的蛋白质相互作用分子路径等共享的分子机制(与随机症状组合相比,p值<0.05)。进一步的比较分析表明,在以上三种方法中,我们发现QUBIC方法获得了具有较好生物学意义的聚类结果,而谱聚类则在共享分子机制方面获得了最好的症状聚类结果。此外,基于Biclustering算法取得的症状群在GO、pathway方面每个注释簇的富集得分具有统计学意义在后续研究中,我们将进一步探索不同聚类方法对跨病种症状群分析的性能优劣。

关键词：症状聚类跨病种症状群双聚类症状基因关系蛋白质相互作用网络

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炭黑暴露与超重肥胖和膳食因素对小气道损伤的联合作用研究

炭黑暴露与超重肥胖和膳食因素对小气道损伤的联合作用研究

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作者：王涛青岛大学

学位级别：博士

研究背景与目的炭黑（carbon black,CB）是胶体颗粒形式的纯元素碳,由气态或液态碳氢化合物在受控条件下部分燃烧和受热分解生成。长期以来,炭黑颗粒一直被研究者认为是惰性颗粒,主要作为阴性对照来阐明其他粉尘、矽尘和纳米级颗粒物的... 详细信息

研究背景与目的炭黑（carbon black,CB）是胶体颗粒形式的纯元素碳,由气态或液态碳氢化合物在受控条件下部分燃烧和受热分解生成。长期以来,炭黑颗粒一直被研究者认为是惰性颗粒,主要作为阴性对照来阐明其他粉尘、矽尘和纳米级颗粒物的毒性作用。但随着研究的深入,越来越多的研究表明炭黑颗粒会对动物和人体造成损伤。以往有关动物实验的研究表明,吸入炭黑可能导致肺部炎症、纤维化、肺气肿和肺癌。动物实验的结果外推到人群时仍有局限性,目前仅有少量人群方面的流行病学研究显示,吸入炭黑颗粒与慢性支气管炎、咳嗽和咳痰等症状及肺功能下降有关。然而,炭黑暴露导致人群早期小气道损伤的效应尚不明确。小气道是呼吸系统疾病较早侵犯的部位,小气道功能障碍被认为是慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease,COPD）的前兆,小气道损伤的早期发现有利于COPD的早预防、早诊断和早治疗。在我国20岁以上的成年人中,40%以上的个体患有小气道功能障碍,总数可达4亿人。近年来,随着气道测量技术的发展,小气道的相关研究成为热点。高分辨率计算机成像技术（high-resolution computed tomography,HRCT）是一种活体气道结构测量的非侵入性研究方法,不仅能够对小气道病变进行精确的定位、定量,而且还能够较准确地反映肺形态状况,这可为小气道的研究提供技术保障。本研究基于国家自然科学基金重点项目,建立了炭黑包装工现场,描述了一个独特的单纯炭黑人群暴露场景（元素碳浓度300μg/m3以上）,拟在人群水平上探讨炭黑暴露对小气道损伤的健康效应,阐明利用HRCT测定的小气道结构性改变是否为炭黑暴露致小气道功能障碍的中间环节。另外,本研究在探究炭黑暴露致小气道损伤危害的同时,也需关注降低该健康危害的预防性措施。基于真实世界研究的角度,炭黑暴露工人因工作需要,无法脱离现有的工作环境,现有的防护设备可能也无法达到理想的保护效果。因此,应寻找个体关键可修正因素（如超重肥胖及营养等因素）,筛选敏感者,以降低炭黑颗粒致小气道损伤的效应,保护从业者。研究发现,超重肥胖者暴露于职业性有害因素,已成为职业卫生学与营养卫生学交叉学科领域不容忽视的健康问题。职业工人中的超重肥胖个体,一方面承受着超重肥胖对健康的危害,另一方面也承受着职业性有害因素的危害,极易导致身心健康的损害,两者很有可能产生叠加效应。然而,以往制定职业卫生标准时,均基于正常体重动物实验的结果和一般职业人群的流行病学结果,未考虑超重肥胖职业人群是否比一般职业人群更易于遭受职业有害因素的危害。此外,膳食营养因素在超重肥胖发生发展过程中起着重要作用,并且膳食营养中多种维生素、矿物质等生物活性物质,在保护肺功能健康方面也发挥着重要作用,膳食营养是降低疾病风险比较有前景的可干预因素。现代医学模式表明,机体通过多个生物学关键环节交互作用共同致病,因此,炭黑暴露与超重肥胖、膳食营养等因素,可能通过直接或间接作用共同导致小气道结构性改变和功能障碍。结构方程模型（structural equation model,SEM）是一种实证性研究技术,可以同时处理多个因变量、自变量的关系,高效、可靠地分析小气道结构性改变和功能障碍的复杂网络结构关系,从整体上清晰阐明炭黑暴露致小气道损伤的关系链条。在建模之前,首先应充分了解各种变量间的关系,以正确的理论作为模型构建的基础,最终以路径图的形式将变量间的因果联系形象的展示出来。因此,结构方程模型是传统统计方法的有益补充及拓展,由浅入深揭示炭黑暴露及关键可修正因素与小气道损伤的关系。综上,本文提出以下科学假设:以“外暴露―内剂量―早期效应―早期疾病”为轴线,炭黑暴露可以导致小气道结构性改变,进而引发小气道功能障碍,超重肥胖和膳食因素作为关键可修正因素影响该效应。探究炭黑暴露导致小气道损伤的可修正因素（如超重肥胖、营养等）,有助于降低炭黑暴露带来的人群健康危害。鉴于此,本研究提出以下研究目的: 1.分析炭黑暴露致小气道损伤的效应及剂量反应关系,初步探讨基于HRCT的小气道结构性改变在炭黑暴露致小气道功能障碍中的中介效应。 2.探讨超重肥胖和膳食因素作为关键可修正因素与炭黑暴露致小气道损伤的联合作用。 3.构建以“外暴露―内剂量―早期效应―早期疾病”为轴线的结构方程模型,解析小气道损伤的复杂网络关系,阐明关键事件通路及因果关系。研究方法本研究于2018年秋季在河南省焦作市对70名在职炭黑包装工人和107名水厂工人做问卷调查、健康体检,并采集生物标本等。采用自行设计的《职业健康调查表》调查研究对象的一般情况。采用诱导痰的方法,测定气道巨噬细胞碳含量（carbon content in airway macrophages,CCAM）,作

关键词：炭黑超重肥胖膳食模式小气道损伤结构方程模型

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VitD调控Wnt/β-catenin信号通路对关节软骨细胞的作用机制研究

VitD调控Wnt/β-catenin信号通路对关节软骨细胞的作用机制研究

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作者：葛磊山东大学

学位级别：博士

研究背景骨关节炎(osteoarthritis,OA)在临床上较为常见,是一种以关节软骨破溃为显著病理改变的一种疾病,累计关节各个组织的骨关节疾病,包括关节软骨、滑膜、软骨下骨、周围肌肉和周围韧带,它的的主要病理特征为关节软骨破坏进行性加重... 详细信息

研究背景骨关节炎(osteoarthritis,OA)在临床上较为常见,是一种以关节软骨破溃为显著病理改变的一种疾病,累计关节各个组织的骨关节疾病,包括关节软骨、滑膜、软骨下骨、周围肌肉和周围韧带,它的的主要病理特征为关节软骨破坏进行性加重,软骨下骨硬化、囊性变、骨赘形成等,临床上表现为疼痛、僵硬和功能障碍等表现为主[1]。膝关节骨性关节炎是造成中老年人群丧失劳动力的主要原因之一,经以往调查表明,接近半数的人群受其影响,极大影响人民的生活质量,带来巨大的经济负担,对社会也产生极大的社会压力,因此骨性关节炎的诊治一直是骨关节外科研究的重点。Wnt/β-catenin信号通路在骨性关节炎的发病中起着十分重要的作用,它能够激活和抑制多种蛋白和炎性因子,而这些蛋白和炎性因子在骨性关节炎中起着十分重要的作用。以往的动物研究表明,Wnt/β-catenin对骨细胞的分化有重要影响,其过度活化可导致骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化,从而减少软骨细胞的数量,促进骨性关节炎的发病[2]。Wnt/β-catenin可刺激细胞内Fas基因转录,诱导细胞凋亡,同时Wnt信号通路的异常激活可在软骨细胞中表达多种蛋白酶,降解软骨基质[3]。同时,膝关节骨性关节炎患者Wnt3A、Wnt7A和BMP-2的表达增加,这与骨关节炎的发病密切相关[4]。维生素D是胆固醇的衍生物,其在体内主要活性成分有25-羟基维生素D和1,25(OH)2D3两种,前者是主要形式,但后者的活性更高,它可通过调节多种细胞因子和生长因子的信号通路影响骨代谢过程。之前的实验表明,1,25(OH)2D3可以促进成骨细胞向骨钙蛋白、骨桥蛋白转化,加速其成熟及功能,通过增加破骨细胞RANKL合成和抑制功能的合成,在成熟的成骨细胞分化过程中起着非常重要的作用[5]。维生素D对于骨性关节炎的治疗效果尚未明确,适当补充能否能够改善患者骨性关节炎的症状和缓解骨性关节炎的发病过程,以及维生素D的活性代谢物1,25(OH)2D3是通过何种途径实现这一过程,此类研究尚缺乏。既往研究表明维生素D通过干预Wnt/β-catenin信号通路在在多种癌症、肾衰、消化道疾病中等多种疾病中发挥着重要的作用。至今尚未有关于1,25(OH)2D3调控Wnt/β-catenin信号通路对关节软骨作用机制这方面的研究。目的前人的报道表明膝关节骨性关节的患者普遍缺乏维生素D,但至今尚未有关于体内25-羟基维生素D水平与患者关节滑液炎性指标之间的关系,和适当补充维生素D是否能够缓解膝关节骨性关节炎症状及延缓骨性关节炎疾病进展,以及维生素D是通过何种通路实现这一过程的研究。本研究创新性的通过研究骨性关节炎患者滑液炎性因子及临床症状与血清25-羟基维生素D之间的关系,同时应用1,25(OH)2D3干预动物模型研究其对骨性关节炎的影响,以及通过体外细胞实验研究1,25(OH)2D3调控Wnt/β-catenin信号通路对关节软骨作用机制,旨在揭示维生素(?)在骨性关节炎中的预防和治疗作用,改善临床症状,为临床防治提供更直接的实验依据。方法1本实验选用日照市人民医院骨科就诊的膝关节骨性关节炎患者作为实验组,和日照市人民医院健康查体患者,经诊断无膝关节骨性关节炎疾患的健康人作为对照组。实验组有根据放射学Kellgren-Lawrence分级分为三组:实验组A(K/L分级Ⅱ级),实验组B(K/L分级Ⅲ级),实验组C(K/L分级Ⅳ级)。分别检测各组血清25-羟基维生素D水平、膝关节液TNF-α水平、以及WOMAC评分,进行罗盖全(1,25(OH)2D3)干预治疗4周,再次检测各组血清25-羟基维生素D水平、膝关节液TNF-α水平、以及WOMAC评分。分析通过口服1,25(OH)2D3对骨性关节炎患者临床症状之间的关系。2选取大小、体质量相似雄性SD大鼠用关节不稳的方法来建立大鼠骨关节炎模型(切断内侧副韧带并摘除内侧半月板)。另取12只SD大鼠,依照前法建立关节不稳术模型,随机将关节不稳术后大鼠分成实验组A和实验组B,实验组A每日使用罗盖全(1,25(OH)2D30.1ug*kg-1)给老鼠灌胃干预,实验组B给予同体积花生油灌胃。术后4周对各组进行LequesneMG评分,另取膝关节标本,对大鼠膝关节软骨进行大体观察。分析通过口服1,25(OH)2D3对骨性关节炎的病程进展之间的关系。3分离培养大鼠膝关节软骨细胞,对细胞的形态学进行观察,同时采用免疫组化法检测软骨细胞标志物Ⅱ型胶原蛋白和转录因子SOX9的表达。用不同浓度TNF-α(5、10、25、50、75和100ng/ml)分别处理软骨细胞24、48和72小时,然后使用CCK-8法测定细胞增殖,确定TNF-α抑制软骨细胞增殖的最佳浓度。将培养的大鼠软骨细胞作为实验细胞来源,分为空白组和实验组。实

关键词： Osteoarthritis TNF-α 1,25(OH)2D3 Cell Proliferation Apoptosis β-catenin

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大肠癌防治新技术的创建和临床推广

大肠癌防治新技术的创建和临床推广

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作者：吴巍韩书文赵兴明刘江杨茜陈卫华庄敬谢波周庆沈国娣马志红刘剑施杰民湖州市中心医院

1.课题来源与背景大肠癌发病率居全球恶性肿瘤的第3位,死亡率居第2位,相较于美国60.0%的筛查率,由于我国城乡医疗资源分布不平衡和庞大人口基数,大肠癌的筛查率仅为17.3%,86.1%的患者查出时已经是中晚期,晚期大肠癌平均总生存时间不足... 详细信息

标准号: 2300181518

1.课题来源与背景大肠癌发病率居全球恶性肿瘤的第3位,死亡率居第2位,相较于美国60.0%的筛查率,由于我国城乡医疗资源分布不平衡和庞大人口基数,大肠癌的筛查率仅为17.3%,86.1%的患者查出时已经是中晚期,晚期大肠癌平均总生存时间不足3年。因此,我国迫切地需要建设标准化、规范化、可操作、可推广的大肠癌防治体系。 2.研究目的及意义为了突破大肠癌发现晚、预后差的瓶颈,研究团队围绕《大肠癌防治新技术的创建和临床推广》这一主题,在国家重点研发计划、国家基金委、浙江省科技厅等9项课题的支持下,经过二十余年的努力,取得了突破性进展。本项目组已创建包含多模态临床信息的覆盖全生命周期人群的大肠癌前瞻性研究生物样本库和基于跨数据集比较的全球最早最大的人类肠道微生物组学数据库;已成功研发AI赋能多组学的大肠癌防治新技术;在该创新技术基础上,整合肠道微生物组数据和标准化流程,创建了基于中国国情的可推广的大肠癌精准智能防治体系,提高了早期大肠癌诊断率,对大肠癌的防治具有重要临床价值和潜在的经济效益。 3.主要论点及依据 (1)创建了湖州地区大肠癌研究平台：创建包含完整临床问卷信息的大肠癌粪便样本库,创建全世界最早最大的肠道微生物组学数据库,为湖州地区的科研工作提供样本和数据支撑。 (2)开展多模态数据整合与挖掘新技术研究,创建了筛选大肠癌标志物的AI赋能多组学的大肠癌防治新技术;筛选了一系列用于肠道治疗和诊断的细菌、真菌、病毒和细菌SNP靶点;论证了高脂饮食调节肠道菌群诱发CD8+T细胞耗竭介导大肠癌免疫逃逸发生的机制。 (3)围绕大肠癌防治新技术体系的创建开展了系列研究,推动大肠癌微生物研究从基础研究走向临床应用,提高了高风险人群接受肠镜的依从率,提高了高风险人群早期大肠癌和进展期腺瘤的阳性检出率。 4.创见及创新 (1)创建国内首个包含多模态临床信息的大肠癌前瞻性研究生物样本库 (2)创建全球最早最大的人类肠道微生物组数据库 (3)发现可用于大肠癌防治的新型微生物靶点并阐明内在机制 (4)率先创建了基于多模态、多组学的大肠癌精准智能防治体系 5.社会经济效益 (1)经济效益基于近10年的临床大数据分析,发现在应用推广单位将早期大肠癌诊断率从13.9%提高到25.8%,实现间接经济效益6100余万元。 (2)社会效益 ①学术交流：举办国家级继续教育培训班16次,省级继续教育培训班7次,举办专题讲座3次,受众人群1980余人次。 ②健康教育：近5年内依托湖州市中心医院“党建联盟”和湖州市农工党“党员之家”,开展大肠癌科普宣传、筛查、义诊等活动61次,受众人群达11200余人次。 ③项目推广：本成果推广到苏、浙、皖、沪、青、川等各省份,受益人数达73586人。在浙二医院等30余家医院和高校单位推广应用,为社区人群提供大肠癌高危人群筛查服务21642次,为县市级医院提供大肠癌高危人群的患癌风险评估4291次,为浙二医院等三甲医院提供风险模型预测等数据分析服务47653次。 ④人才培养：杰青获得者1人,国务院特殊津贴专家1人,全国五一劳动奖章1人,中央文明办颁发的“中国好人奖”1人,浙江省151人才1人,省医坛新秀2人,南太湖特支人才2人。 ⑤学科建设：获得了省市共建重点学科验收考核“优秀”评价;获得了湖州市重点实验室的认定;参与组建浙江省恶性肿瘤临床医学研究中心。 6.成果简介 (1)围绕本研究申请的相关课题并取得的科技成果登记证书 ①基于CTCs单细胞RNA-seq技术监测大肠癌化疗耐药的临床应用研究(登记号：DJ104002021Y0170) ②结直肠癌伴高脂血症与肠道微生物群落结构及多样性的相关性研究(登记号：DJ104002022Y0074) ③基于肠道菌群及其代谢产物筛查结直肠癌患者奥沙利铂耐药的微生物学靶标(登记号：DJ104002022Y0076) ④基于肠道菌群代谢组学检测分析 FOLFIRI 化疗方案治疗晚期结直肠癌引起化疗相关性腹泻的微生物学监测(登记号：DJ104002022Y0127) ⑤湖州市开放型生物样本库的建立及运营模式的探究(登记号：DJ104002020Y0037) ⑥结直肠癌化疗相关性腹泻患者的临床特征与肠道微生物群落结构及多样性的相关性研究(登记号：DJ104002022Y0126 ) ⑦伊立替康引起的腹泻与大肠癌惑者消化道微生物多样性及群落结构的关系(登记号：19005160) (2)以发表论文53篇,专著3部,获授权发明专利1项,取得软件专著1个。

关键词：大肠癌肿瘤诊断临床防治

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miR-146b巨球蛋白α2M信号轴在骨关炎病理过程的作用及机制研究

miR-146b巨球蛋白α2M信号轴在骨关炎病理过程的作用及机制研究

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作者：柳鑫南方医科大学

学位级别：博士

研究目的骨关节炎(Osteoarthritis,OA)是老龄化人群中最常见的关节退行性疾病,因为软骨组织内无神经及血管所以病变初期极难被诊断发现,出现临床症状时通常病变已进入中晚期,由于缺乏有效的疾病干预手段,最终导致关节畸形活动受限而丧... 详细信息

研究目的骨关节炎(Osteoarthritis,OA)是老龄化人群中最常见的关节退行性疾病,因为软骨组织内无神经及血管所以病变初期极难被诊断发现,出现临床症状时通常病变已进入中晚期,由于缺乏有效的疾病干预手段,最终导致关节畸形活动受限而丧失劳动能力,是致残率很高的几种疾病之一。软骨组织的不可逆性损坏降解是OA的最主要病理特征,如何防止或者延缓软骨组织的损伤一直是领域研究重点。正常的软骨组织由关节软骨和软骨细胞外基质组成,其中细胞外基质占干重的绝大部分,它的代谢正常对维持关节软骨的生理功能至关重要。OA时基质金属蛋白酶广泛分泌参与细胞外基质的降解,而广谱蛋白酶抑制剂巨球蛋白α2M是否能对这一病理过程起到调控作用不得而知。本研究将通过临床标本、实验动物模型以及软骨细胞模型,深入探讨巨球蛋白α2M在OA病理过程中的具体作用及其潜在机制。研究方法通过对临床OA患者及正常关节软骨标本进行病理评估后检测巨球蛋白α2M的表达情况;通过收集6M、12M、18M、24M年龄阶段小鼠关节软骨标本,检测巨球蛋白α2M在年龄相关性软骨损伤中的表达情况;通过构建小鼠膝关节不稳DMM-OA模型检测巨球蛋白α2M在创伤性关节炎中的表达情况;通过构建巨球蛋白α2M慢病毒并进行OA小鼠膝关节腔注射,观察外源性补充巨球蛋白α2M对OA病理进程的影响;通过靶基因预测,筛选上游microRNA并检测OA中其相互作用关系。研究结果人源性标本OA患者中巨球蛋白α2M的表达下调,DMM-OA模型小鼠标本中检测结果显示巨球蛋白α2M表达量呈波动性变化,疾病发展初始阶段表达量上调,然而随着疾病的进一步发展表达量逐渐降低,不同年龄阶段小鼠的软骨组织中也得到类似结果,巨球蛋白α2M的基础表达量较低,软骨损伤初期表达量增加,到后期时表达量显著下降。外源性巨球蛋白α2M慢病毒补充能有效改善DMM-OA小鼠关节软骨磨损,预防蛋白聚糖丢失及细胞外基质降解,有助于维持软骨细胞外基质代谢平衡,并降低小鼠骨关节炎OARSI评分,能够延缓OA小鼠病理进程。研究证明巨球蛋白α2M是miR-146b直接作用靶点,miR-146b可以负向调控巨球蛋白α2M参与软骨细胞增殖凋亡以及细胞外基质的代谢平衡,且这一作用是通过PBK/AKT通路实现。体内实验显示miR-146b表达抑制能有效改善OA小鼠病理变化。研究结论巨球蛋白α2M在骨关节炎中的表达呈波动性变化先上升后下降,外源性补充巨球蛋白α2M能有效延缓小鼠骨关节炎进程,miR-146b能够负向调控巨球蛋白α2M生物学功能,miR-146b表达抑制有助于维持软骨细胞活性及细胞外基质的代谢平衡。

关键词：骨关节炎关节软骨巨球蛋白α2M miR-146b PI3K/AKT

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锰对人源性脉络丛乳头状瘤细胞系合成GDF-15的影响及机制研究

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毒理学杂志 2024年第3期38卷 207-214,242页

作者：张雨张国艳李子南田永吉宁钧宇洪昭雄高珊谭壮生敬海明李国君首都医科大学公共卫生学院北京100069 北京市疾病预防控制中心食物中毒诊断溯源技术北京市重点实验室北京100013 首都医科大学附属北京天坛医院小儿神经外科北京100070 美国国立卫生环境健康研究所神经生物学实验室德汉姆北卡州27709

目的应用人源性脉络丛乳头状瘤细胞系(hCPP)探究锰对脑脉络丛上皮细胞中生长分化因子-15(growth differentiation factor-15,GDF-15)合成的影响及其调控机制。方法应用CCK-8试剂盒检测氯化锰(以下简称锰)处理后hCPP的细胞活力;不同浓度... 详细信息

目的应用人源性脉络丛乳头状瘤细胞系(hCPP)探究锰对脑脉络丛上皮细胞中生长分化因子-15(growth differentiation factor-15,GDF-15)合成的影响及其调控机制。方法应用CCK-8试剂盒检测氯化锰(以下简称锰)处理后hCPP的细胞活力;不同浓度的锰(25、50、75、100、150和200μmol/L)处理hCPP细胞24、48和72 h,通过Western blot、Real-Time PCR检测GDF-15蛋白表达和Gdf-15 mRNA水平在锰作用下的剂量和时间-效应关系。给予hCPP细胞100μmol/L的锰处理24 h,通过Western blot检测p38 MAPK、NF-κB、AMPK、PI3K/AKT通路的激活情况,随后,给予相应的通路抑制剂后检测GDF-15的蛋白表达。100μmol/L的锰处理hCPP细胞0、6、12、24、36、48、72 h,检测GDF-15、p38 MAPK蛋白表达的时间-效应关系。使用荧光探针试剂盒检测hCPP锰处理(100μmol/L,24 h)后细胞活性氧(reactive oxygen species,ROS)的含量,给予ROS抑制剂N-acetylcysteine(NAC)后检测GDF-15、p38 MAPK蛋白表达。结果用200μmol/L以下的不同浓度的锰处理hCPP细胞24、48和72 h,可引起细胞活力降低、GDF-15蛋白合成增加、Gdf-15 mRNA水平增加,且随锰浓度的增高而变化。100μmol/L的锰处理hCPP细胞24 h,通过增加p38 MAPK、NF-κB p65和AMPKα的磷酸化水平激活p38 MAPK、NF-κB和AMPK信号通路,给予SB 202190(p38 MAPK通路抑制剂)可逆转锰处理hCPP引起的GDF-15合成增加效应。100μmol/L的锰处理hCPP细胞0、6、12、24、36、48和72 h,GDF-15蛋白水平和p38 MAPK磷酸化蛋白水平随着锰处理时间的增加而增高。100μmol/L的锰处理hCPP细胞15、30、60 min以及24 h,细胞ROS水平与对照组相比差异无统计学意义,给予NAC处理不能逆转锰引起的GDF-15合成增加及p38 MAPK通路的激活状态。结论本研究表明,锰处理可增加hCPP细胞中GDF-15的合成,这可能是p38 MAPK信号通路激活后介导的。这些发现为今后阐明GDF-15在锰所致中枢神经系统的毒性效应及分子机制提供了新的线索和科学依据。

关键词：生长分化因子-15(GDF-15) 氯化锰脉络丛人源性脉络丛乳头状瘤细胞系(hCPP) p38 MAPK信号通路

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从急性心脑缺血损害共性机制探讨毒损络脉病生理学基础

从急性心脑缺血损害共性机制探讨毒损络脉病生理学基础

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器官组织缺血现象在中老年人群中具有普遍性，临床上心、脑缺血损害往往同时发生而集于一身，二者在诊断、治疗、预防上密不可分。急性心、脑缺血损伤虽然发生部位不同，但就危险因素、病理基础、过程及结果上具有相似性并相互影响。脑... 详细信息

标准号: 1001390667

器官组织缺血现象在中老年人群中具有普遍性，临床上心、脑缺血损害往往同时发生而集于一身，二者在诊断、治疗、预防上密不可分。急性心、脑缺血损伤虽然发生部位不同，但就危险因素、病理基础、过程及结果上具有相似性并相互影响。脑病研究学术带头人王永炎院士在长期临床研究基础上，提出脏腑功能、气血运行失常，体内病理或生理产物蕴积过多，以致邪气亢盛败坏形体而转化为毒。“毒损络脉”既是急性心、脑血管疾病发生的重要因素，也是推动病情进展加重的重要原因。该项目在前期研究基础上，提出急性心、脑缺血损害的病理机制具有相似性、相关性，毒损络脉是急性心、脑缺血损害中共同的核心病机的科学假说。运用生化、免疫组化、放射免疫、RT-PCR、Westernblot等方法，证实急性心、脑缺血存在能量代谢障碍、乳酸堆积、氧自由基增多、炎症因子释放，细胞内钙超载等多个相似病理环节，终致心肌细胞、神经元凋亡，多个相似病理环节、病理结果体现二者具有相似性；急性心、脑缺血诱发神经-免疫-内分泌网络失调，引起血管活性物质、神经递质异常释放，进而损伤心肌组织、脑组织，病变由心及脑，由脑及心，毒损心络损及脑络、毒损脑络损及心络体现二者具有相关性。在该基础上，选取活血解毒通络中药进行干预，在缺血24小时减轻能量代谢障碍、氧化应激、炎症反应、细胞内钙超载及神经递质、血管活性物质释放，同时减轻缺血后细胞凋亡、组织形态学损害。活血解毒通络中药对急性心、脑缺血病理损伤链中多环节具有调节作用，具有缺血保护作用，佐证毒损络脉是其共同的核心病机。通过上述研究，已达到计划书所要求的如下性能指标：⑴通过动态比较研究急性心肌缺血损害、脑缺血损害病理机制的同与异，揭示出其存在的共性机制；⑵通过对急性心、脑缺血损害共性机制和心脑舒通对此机制调节作用两方面的研究，揭示出缺血损害-毒损心络、脑络的生物学基础；⑶根据以上研究结果，进一步阐明毒损络脉的病生理学基础，丰富急性心、脑缺血损害的病机。该项目的特色之处在于率先提出急性心、脑缺血损害具有相似性、相关性，毒损络脉为其共同的核心病机科学假说，从器官、组织、细胞、分子、基因水平动态比较研究加以验证，丰富了真心痛、中风的病机理论。从急性心、脑缺血病理损伤链及神经-内分泌-免疫网络中多个环节进行比较分析，阐释心、脑缺血损害发生发展过程中毒损络脉的共性病理生理学基础。验证清热解毒、活血开窍中药的效应机制，并为开发防治心、脑梗死的中药新品种提供思路、方法和依据。该项目的先进之处在于动态比较研究急性心、脑缺血病理机制的相似性、相关性，提出毒损络脉为其共同病机，多因子异常变化的毒性效应体现了毒损络脉机制，组织结构损伤和细胞凋亡体现了败坏形质、难治难愈的毒邪致病特点，阐释了急性心、脑缺血损害发生发展过程中毒损络脉病理生理学基础。与当今该领域国内外前沿研究同步。该项目所建立的急性脑梗、心梗、脑梗及心、心梗及脑动物模型和细胞模型及相关细胞凋亡、免疫组织化学、RT-PCR、Westernblot等技术在同类研究中广泛应用；建立起形态组织学、细胞生物学以及分子生物学技术平台，通过了国家中医药管理局细胞分子技术三级实验室终审。该课题共培养博士后1名、博士5名、硕士2名，形成一支由中青年为主组成的专业研究队伍；国内大会演讲8次；与美国PurdueUniversity分子生物学实验室建立合作关系，并邀请多名外籍教授进行学术交流；在该课题基础上申报高等学校博士学科点专项科研基金、国家重点基础研究发展计划973计划课题(2006CB504805)。课题负责人获得新世纪百千万人才工程国家级人选、第二届全国百名杰出青年中医荣誉称号。

关键词：毒损络脉病生理学脑血管疾病病机理论

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胎儿出生缺陷的系统干预

胎儿出生缺陷的系统干预

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作者：李红陈瑛李海波孟庆霞王玮王挺毛君丁洁程洪波苏州市立医院

学科领域：围产医学、优生医学、遗传学 2006年美国发布的“全球出生缺陷报告”中估计全球每年新增加出生缺陷人数超过800万,90%发生在中低收入国家。我国是出生缺陷高发国家,每年出生缺陷儿童高达80-120万人,约占全年出生人口的4-6... 详细信息

标准号: 1500020382

学科领域：围产医学、优生医学、遗传学 2006年美国发布的“全球出生缺陷报告”中估计全球每年新增加出生缺陷人数超过800万,90%发生在中低收入国家。我国是出生缺陷高发国家,每年出生缺陷儿童高达80-120万人,约占全年出生人口的4-6%。成为影响中华民族素质的公共卫生和社会问题,出生缺陷预防的基础性和应用性研究已成为人口健康科学研究优先考虑的重大课题。为此,国家进行了一系列政策部署,2000年提出“提高出生人口素质”是今后人口和计划生育工作重要任务之一,启动了“出生缺陷干预工程”;2002年发布了《减少出生缺陷和残疾的行动计划》,提出要实施三级预防措施,减少出生缺陷发生;2006年强调指出“促进人口健康和保障公共安全”是我国发展战略全局中的重点之一。苏州市政府、苏州市计生委、苏州市妇保所和苏州市卫生局非常重视降低人口出生缺陷的工作,于2005年7月启动了苏州市政府的实事工程“苏州市人口出生缺陷社会化干预工程”,总体目标是经过三年努力使全市人口出生缺陷发生率在现有水平下降30%左右,以我中心为主导单位承担了大市范围内出生缺陷的主要预防和确诊工作。我们在“出生缺陷社会化干预工程项目”(苏州市部门预算项目2007年至2011年皆立项)、“高通量基因检测技术的临床应用研究”( 2011年江苏省“十二五”医学重点人才项目RC2011036)、“苏州市生殖与遗传转化医学重点实验室(SZS201206)”、“胎儿畸形的病因、病理学研究(SS0717)”等500余万元项目经费的支持下,完善了“母婴健康医学”中婚前、孕前→产前→产时、产后→新生儿期→儿童保健多位一体的诊疗组织模块;完善了在基础诊疗功能的基础上的多学科融合;完成了出生缺陷干预转化基地的场地建设、信息构架搭建等工作;有机整合基础医学和临床医学研究,重点预防和诊疗临床高发、疑难、致死性的复杂性疾病及妇幼卫生监测网络的建设,如全面普及城乡妇幼保健信息管理、新的产前筛查和诊断技术应用、出生缺陷的更早期干预、羊水栓塞及子痫前期的预防和救治、新生儿遗传代谢性疾病的诊治等系列惠及民生的系统工程。取得的创新性基础及应用研究成果主要包括： (1)胎儿先天性心脏畸形的遗传学病因分析,搭建和完善了新的荧光定量 PCR、多重连接依赖的探针扩增技术(MLPA)、微阵列比较基因组杂交(aCGH)和 SNaPshot技术平台; (2)从影像学、血清学和分子遗传学等角度,系统阐述神经管畸形(NTD)的发生机制和预防措施,并同复旦大学等单位在NTD的遗传学致病机制上取得了突破性成果,论文发表在2010年的《新英格兰医学杂志》; (3)建立了具有完全自主知识产权(专利号CN102618624A)新生儿耳聋基因筛查技术平台,选择涵盖占造成50%以上耳聋遗传学病因的14个突变热点作为基因筛查目标,并经6000余例的临床前样本验证。此平台检测的特异性、敏感性均在95%以上,现已经作为苏州市“母婴阳光工程项目”在全市推广转化; (4)各类先天畸形胎儿、早产儿的早期干预及遗传学病因分析; (5)基于基因芯片及高通量测序技术的从宏观到微观,从胚胎期到新生儿期的序贯性全方位遗传学检测体系的建立; (6)成功建立基于信息化、网络化管理的出生缺陷生物样本库,为转化研究奠定了基础。本项目共发表代表性论文30余篇,其中SCI 5篇,中华杂志10余篇,核心期刊10余篇,申报专利5项,本项目成果已经在我院及省内部分单位得到临床应用。

关键词：出生缺陷苏州市胎儿遗传学系统干预

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冠脉不稳定斑块生物标志物及其调节机制的研究

冠脉不稳定斑块生物标志物及其调节机制的研究

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作者：谷春北京协和医学院

学位级别：博士

背景：急性冠脉事件发病凶险,严重威胁人们的生命。研究表明,约75%的急性冠脉事件是由不稳定斑块破裂引起的,因此发展早期识别此类危险斑块的检查方法,探讨影响斑块稳定性的调节机制,对急性心血管事件的防治具有重要意义。目前临床上对... 详细信息

背景：急性冠脉事件发病凶险,严重威胁人们的生命。研究表明,约75%的急性冠脉事件是由不稳定斑块破裂引起的,因此发展早期识别此类危险斑块的检查方法,探讨影响斑块稳定性的调节机制,对急性心血管事件的防治具有重要意义。目前临床上对不稳定斑块的识别主要是高分辨影像技术,但其价格昂贵,不利于早期筛查；而循环血标志物的检查经济便捷,因而研究发现有效的不稳定斑块标志物成为当前的关注热点。基质金属蛋白酶(MMPs)是一类具有锌离子依赖性,降解胶原等细胞外基质(ECM)成分的内肽酶,不仅参与胚胎形成、血管新生和伤口愈合等生理过程,而且与组织重构、肿瘤转移、动脉粥样硬化的发生发展等病理进程密切相关。课题组前期研究发现冠脉非钙化斑块患者的血清MMP-9水平显著高于钙化斑块及无斑块人群者,本研究拟在此基础上扩大样本量,进一步确定MMP-9和MMP-2识别非钙化斑块的能力,同时以连续入选病例的方式模拟自然人群特征,利于将MMP-9和MMP-2对非钙化斑块人群早期筛查推广应用于临床。在动脉粥样硬化疾病进程中,MMPs通过降解斑块内基质成分,进而使纤维帽变薄,最终导致斑块破裂,因此探寻MMPs的调节分子及调控机制,可为稳定斑块纤维帽、防止斑块破裂提供新的干预靶点。溶血磷脂酸(LPA)是一种内源性的生物活性磷脂信号分子,通过6种不同的G蛋白偶联受体(LPA1～LPA6)发挥不同的生物学功能。研究表明,LPA可诱导人卵巢癌,人脑胶质瘤等肿瘤细胞表达分泌MMPs参与侵袭过程,但是在动脉粥样硬化进程中,LPA在调节MMPs表达分泌的环节中扮演什么角色尚不清楚,LPA受体又能否成为稳定纤维帽、防止斑块破裂的干预靶点,这些问题均是本课题研究的重点。目的：①研究MMP-9和MMP-2作为血清标志物识别非钙化斑块的可行性,为斑块破裂诱发的心血管事件提供新的预防途径和诊断工具,同时初步探索新型的斑块不稳定性相关的炎症标志物；②研究LPA对MMP-9的表达分泌的影响极其信号调节机制,探索LPA信号与斑块纤维帽的相关性,探讨LPA受体或可成为稳定斑块纤维帽、防止斑块破裂的新的干预靶点。方法：连续选取2012年7月-2014年2月在我院就诊并进行64排螺旋CT检查的门诊患者862例,联合急性冠脉综合征的典型临床症状入组正常对照组474例、钙化斑块组159例、非钙化斑块组80例和混合斑块组149例,采用ELISA方法检测MMP-9和MMP-2的血清含量,分析其对非钙化斑块的诊断能力。从上述每组受试者中再随机选取15例,进行TNF-a、Eotaxin、PTX3 (pentraxin 3)、MPO (myeloperoxidase)等炎症因子血清含量的测定,初步探索其作为斑块不稳定性的新型标志物的可行性。利用免疫组织化学和免疫荧光技术检测LPA生成酶ATX(autotaxin)和MMP-9在不同程度的人冠脉斑块组织中的共定位情况,分别利用RT-PCR、Western Blot、ELISA和明胶酶谱实验检测LPA对MMP-9的表达、分泌水平和活性的影响。以相应抑制剂处理细胞,采用荧光素酶报告基因分析,siRNA和miRNA转染等技术阐明LPA通过多条信号通路调节MMP-9的机制。用SPSS17.0进行分析,P<0.05为差异有统计学意义。结果：研究显示血清MMP-9水平在非钙化斑块组明显高于正常对照组、钙化斑块组和混合斑块组(731.0±271.2 ng/mL vs 533.7±243.8 ng/mL,593.0±276.6 ng/mL,588.2±246.7 ng/mL, p<0.001),其单独识别非钙化斑块的ROC曲线下面积为0.70,且联合其它指标后识别能力未有增加。进一步分析发现,利用血清HDL-C水平分层后有助于MMP-9诊断价值的提高,在HDL-C≥1.55 mmol/L的患者中,血清MMP-9识别非钙化斑块的效能明显增加,ROC曲线下面积为0.84。此外,本研究发现MMP-9联合MMP-2和年龄因素诊断斑块存在的ROC曲线下面积为0.72,HDL-C≥1.55 mmol/L的患者中,联合诊断斑块存在的曲线下面积增加至0.80。但在动脉粥样硬化不稳定斑块相关的四种候选炎症因子中,未能发现在正常对照组、钙化斑块组、非钙化斑块和混合斑块组有差异表达的因子。基于以上MMP-9与斑块稳定性的密切关系,本研究后续对MMP-9的调节机制进行实验研究。人群研究表明急性冠脉综合征患者LPA和MMP-9的外周血水平显著高于正常人,并且二者具有相关性。同时研究发现在人冠脉斑块组织中,LPA的生成酶ATX和MMP-9的含量随斑块不稳定性的增加而升高,且二者存在共定位现象,提示LPA与MMP-9之间可能存在调节关系。在THP-1源性巨噬细胞中研究发现,LPA对MMP-9的表达、分泌和活化的促进作用

关键词：动脉粥样硬化不稳定斑块基质金属蛋白酶溶血磷脂酸生物标志物

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