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基于XGBoost的COVID-19患者重症风险早期预测模型的建立与评价

陆军军医大学学报 2022年第3期44卷 195-202页

作者：王铭程振豪胡苗唐铭成徐福民王莉粘永健刘凯军陆军特色医学中心消化内科重庆400042 陆军军医大学(第三军医大学)生物医学工程与影像医学系重庆400038 陆军军医大学(第三军医大学)基础医学院学员五大队重庆400038 武汉市火神山医院感染一科武汉430010

目的利用新型冠状病毒病(corona virus disease 2019,COVID-19)患者的临床特征数据构建XGBoost预测模型,并评价预测模型对COVID-19患者重症进展风险早期预测的效能。方法对2020年2月10日至4月5日火神山医院病案系统内经实验室确诊的COVI... 详细信息

目的利用新型冠状病毒病(corona virus disease 2019,COVID-19)患者的临床特征数据构建XGBoost预测模型,并评价预测模型对COVID-19患者重症进展风险早期预测的效能。方法对2020年2月10日至4月5日火神山医院病案系统内经实验室确诊的COVID-19患者进行筛选,共收集347例有完整医疗信息和实验室检查结果的患者数据。首先筛选出21个具有显著性差异的指标作为训练模型的输入特征;对构建的XGBoost模型进行贝叶斯优化以调整参数,并基于特征重要性筛选出最优特征组合;进一步分析各特征数值大小对预测结果的正负影响,利用SHAP(SHapley Additive exPlanation)对各特征重要性进行量化和归因;对XGBoost预测模型进行性能评价,并将其与其他机器学习方法进行对比,讨论其优势所在。结果本研究选取21个重症组与非重症组差异显著的特征进行训练和验证。在K最邻近(k-nearest neighbor,KNN)模型中具有10个特征的最优子集获得了验证集中4个模型中曲线下面积(area under curve,AUC)值的最高值。年龄、脉率、白细胞计数、中性粒细胞计数、C-反应蛋白、总胆红素、肌酐、D-二聚体(D-Dimer)越高,疾病重症风险越高;淋巴细胞计数、白蛋白水平越低,疾病重症风险越高。XGBoost与支持向量机的预测性能优于其他机器学习方法(在测试集上AUC值分别为0.9420、0.9594),其中XGBoost训练速度明显更优。结论基于XGBoost成功建立了预测模型,以最优特征子集实现了对COVID-19患者重症进展风险的早期预测。

关键词： COVID-19 重症风险预测模型 XGBoost SHAP

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LncRNA NNT-AS1对肺癌细胞行为的分子机制

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热带医学杂志 2023年第6期23卷 760-767,887页

作者：楚琰李园园马聪李晓艳张双双王钰璇郑春龙孙健勇西安思源学院医学院基础医学教研室陕西西安710038 空军军医大学第二附属医院胸腔外科陕西西安710038

目的探讨长链非编码RNA(lncRNA)烟酰胺核苷酸转氢酶反义RNA1(NNT-AS1)在非小细胞肺癌(NSCLC)进展中的潜在机制。方法30例NSCLC组织和癌旁正常组织获自于2020年6-12月在空军军医大学第二附属医院接受手术切除的NSCLC患者,NSCLC细胞系H165... 详细信息

目的探讨长链非编码RNA(lncRNA)烟酰胺核苷酸转氢酶反义RNA1(NNT-AS1)在非小细胞肺癌(NSCLC)进展中的潜在机制。方法30例NSCLC组织和癌旁正常组织获自于2020年6-12月在空军军医大学第二附属医院接受手术切除的NSCLC患者,NSCLC细胞系H1650、A549、H1299、H2170以及人肺上皮细胞BEAS-2B常规培养。将A549细胞分为siRNA阴性对照(si-con)组、靶向NNT-AS1的siRNA(si-NNT-AS1)组、miR-142-3p抑制物阴性对照(si-NNT-AS1+in-miR-con)组、miR-142-3p抑制物(si-NNT-AS1+in-miR-142-3p)组、锌指E结合蛋白1(ZEB1)阴性对照空载(si-NNT-AS1+vector)组和ZEB1过表达质粒(si-NNT-AS1+ZEB1)组。BALB/c雄性裸小鼠随机分为sh-NC组(n=5)和sh-NNT-AS1组(n=5),分别将转染sh-NC或sh-NNT-AS1慢病毒的A549细胞皮下注射到裸小鼠背部。35 d后切除肿瘤,测量肿瘤组织重量和体积。qRT-PCR检测NSCLC组织和细胞中NNT-AS1、miR-142-3p和ZEB1水平;双荧光素酶报告基因实验探究3个因子之间的作用关系。细胞计数试剂盒-8(CCK-8)测定细胞增殖,集落形成实验测定集落形成数量,Tranwell测定迁移和侵袭细胞数量,肿瘤异种移植实验检测体内肿瘤生长情况。结果与癌旁正常组织比较,NSCLC组织中NNT-AS1和ZEB1 mRNA上调[(3.28±0.26)vs.(1.05±0.04),(2.65±0.22)vs.(1.04±0.06)],miR-142-3p下调[(0.43±0.03)vs.(1.02±0.08)],差异均有统计学意义(P均<0.05)。与人肺上皮细胞BEAS-2B比较,NSCLC细胞系H1650、A549、H1299、H2170中NNT-AS1和ZEB1 mRNA上调,miR-142-3p下调,差异均有统计学意义(P均<0.05);且A549细胞中NNT-AS1、miR-142-3p和ZEB1 mRNA表达差异变化最大,因此选择A549细胞继续进行后续的探究。与miR-NC组比较,A549细胞中miR-142-3p转染后降低了NNT-AS1-WT或ZEB1-WT的荧光素酶活性,差异均有统计学意义(P均<0.05)。与si-con组比较,si-NNT-AS1组A549细胞中NNT-AS1和ZEB1 mRNA、蛋白表达降低,miR-142-3p表达增高,差异均有统计学意义(P均<0.05);与si-NNT-AS1+in-miR-con组比较,si-NNT-AS1+in-miR-142-3p组A549细胞中ZEB1 mRNA和蛋白表达升高,miR-142-3p表达降低,差异均有统计学意义(P均<0.05);与si-NNT-AS1+vector组比较,si-NNT-AS1+ZEB1组A549细胞中ZEB1 mRNA和蛋白表达升高,差异均有统计学意义(P均<0.05)。与si-con组比较,si-NNT-AS1组A549细胞活力[(0.42±0.04)vs.(0.84±0.07)]、集落形成数量[(54.23±5.64)个vs.(117.36±11.24)个]、迁移和侵袭细胞数量[(72.16±6.54)个vs.(164.23±12.34)个和(65.23±5.27)个vs.(123.18±10.21)个]均下调,细胞凋亡率[(21.69±2.54)%vs.(7.54±0.72)%]上调,差异均有统计学意义(P均<0.05);与si-NNT-AS1+in-miR-con组比较,si-NNT-AS1+in-miR-142-3p组A549细胞活力、集落形成数量、迁移和侵袭细胞数量均上调,细胞凋亡率下调,差异均有统计学意义(P均<0.05);与si-NNT-AS1+vector组比较,si-NNT-AS1+ZEB1组A549细胞活力、集落形成数量、迁移和侵袭细胞数量均上调,细胞凋亡率下调,差异均有统计学意义(P均<0.05)。体内实验表明,与sh-NC组比较,sh-NNT-AS1组肿瘤组织中NNT-AS1和ZEB1 mRNA表达降低,miR-142-3p表达增高,肿瘤体积、重量以及增殖细胞核抗原(Ki67)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)表达显著降低,差异均有统计学意义(P均<0.05)。结论沉默NNT-AS1抑制NSCLC细胞增殖、迁移和侵袭,诱导细胞凋亡,可能与miR-142-3p/ZEB1轴有关。

关键词：长链非编码RNA烟酰胺核苷酸转氢酶反义RNA1 miR-142-3p 肺癌细胞细胞行为

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结核分枝杆菌EsxV亚单位疫苗黏膜免疫诱导的免疫应答

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中国人兽共患病学报 2022年第5期38卷 379-386页

作者：白鹭宁唤唤康健梁璇谢燕玲彭钰君张婧瑶路延之柏银兰延安大学生命科学学院延安716000 空军军医大学基础医学院微生物与病原生物学教研室西安710032 西北大学生命科学学院西安710069

目的研究结核分枝杆菌抗原Rv3619c(EsxV)黏膜免疫小鼠诱导的免疫应答水平。方法PCR法扩增esxV基因克隆入原核表达载体pET28a(+),获得的重组***诱导表达目的蛋白,SDS-PAGE电泳和Western Blot鉴定蛋白的表达,亲和层析法纯化EsxV蛋白。以E... 详细信息

目的研究结核分枝杆菌抗原Rv3619c(EsxV)黏膜免疫小鼠诱导的免疫应答水平。方法PCR法扩增esxV基因克隆入原核表达载体pET28a(+),获得的重组***诱导表达目的蛋白,SDS-PAGE电泳和Western Blot鉴定蛋白的表达,亲和层析法纯化EsxV蛋白。以EsxV和/或联合环二腺苷酸(c-di-AMP)经鼻黏膜免疫BALB/c小鼠,ELISA法检测小鼠特异性抗体水平及亚类,MTS法检测脾细胞增殖,qRT-PCR检测脾和肺脏细胞因子表达水平,ELISA法检测脾细胞因子分泌水平。结果成功构建EsxV的原核表达载体pET28a(+)-esxV并诱导表达目的蛋白,亲和层析法获得了纯化的重组EsxV蛋白。EsxV经黏膜免疫可诱导显著的体液免疫应答,但诱导的细胞免疫应答水平不高。EsxV与c-di-AMP经黏膜接种可诱导特异性IgG水平增加,EsxV蛋白特异的脾细胞增殖,脾和肺细胞的IFN-γ转录增加。c-di-AMP显著提高EsxV特异的IFN-γ、IL-2、IL-10和IL-17细胞因子分泌,而不诱导炎症因子TNF-α和IL-6表达。结论EsxV与c-di-AMP佐剂构建的亚单位疫苗可诱导特异性体液和细胞免疫应答,可进一步用于新型结核病亚单位疫苗的研制。

关键词：结核分枝杆菌 6kDa早期分泌靶抗原分泌系统蛋白V(EsxV) 亚单位疫苗黏膜免疫环二腺苷酸

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类风湿性关节炎中树突状细胞亚群分析

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免疫学杂志 2021年第4期37卷 345-350页

作者：李梦园钟兵常玲郑子寒汪诗凝车甜田赵紫华李景怡邹丽云张蓓吴玉章青岛大学基础医学院免疫学教研室 266071 陆军军医大学基础医学院免疫学教研室重庆400038 陆军军医大学第一附属医院中医与风湿免疫科重庆400038

目的分析类风湿性关节炎患者外周血和关节液中的DC(dendritic cell,DC)亚群以及DC亚群与炎症产生的关系。方法收集来自西南医院体检中心26例健康人外周血作为对照组,来自西南医院风湿免疫科28例RA患者的外周血及滑膜液作为实验组,其中R... 详细信息

目的分析类风湿性关节炎患者外周血和关节液中的DC(dendritic cell,DC)亚群以及DC亚群与炎症产生的关系。方法收集来自西南医院体检中心26例健康人外周血作为对照组,来自西南医院风湿免疫科28例RA患者的外周血及滑膜液作为实验组,其中RA患者的外周血和滑膜液来自同一RA患者。采用人外周血淋巴细胞分离液密度梯度离心法分离提取对照组和实验组外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cells,PBMCs)和滑膜液单个核细胞(synovial fluid mononuclear cells,SFMCs),流式细胞术检测如下DC亚群:浆细胞样DC(CD123^(+)DC)、髓系DC(CD11c^(+)DC),进一步分析CD11c^(+)DC亚群,CD1c^(+)DC和CD141^(+)DC。结果首先我们分析比较健康人外周血、RA患者外周血和RA患者滑膜液中各DC亚群,结果发现:健康人外周血CD123^(+)DC亚群的比例明显高于RA患者外周血(P<0.0001),而RA患者外周血和滑膜液CD123^(+)DC亚群的比例无显著性差异;而RA患者滑膜液中CD11c^(+)DC亚群占比例明显高于RA患者外周血(P<0.01);进一步对CD11c^(+)的亚群进行分析,结果发现RA患者滑膜液中CD1c^(+)DC所占比例明显高于RA患者外周血(P<0.05);而RA患者滑膜液中CD141^(+)DC亚群所占比例也显著高于RA患者外周血(P<0.001);最后我们分析了RA患者滑膜液中CD11c^(+)、CD1c^(+)以及CD141^(+)DC亚群与RA患者滑膜液中活化CD4^(+)CD45RO^(+)T细胞相关性,结果发现:CD1c^(+)DC的比例与CD4^(+)CD45RO^(+)T细胞比例有显著正相关(P<0.05)。结论RA患者滑膜液中CD11^(+)DC、CD1c^(+)DC和CD141^(+)DC亚群的比例明显高于患者外周血,提示mDC可能在RA的局部炎症中起着比较重要的作用。

关键词：类风湿性关节炎外周血单个核细胞滑膜液单个核细胞浆细胞样树突状细胞髓系树突状细胞

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组氨酸通过抗氧化作用改善移植肝缺血再灌注损伤

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空军军医大学学报 2024年第1期45卷 15-21页

作者：张志刚高铭舒李佳颖许小君魏元元杜钰璐王楠黄启超空军军医大学基础医学院生理与病理生理学教研室陕西西安710032 西北大学生命科学学院生物学教研室陕西西安710069 陕西中医药大学第二临床医学院陕西咸阳712046 延安大学基础医学院病理学教研室陕西延安716000

目的探索补充组氨酸对移植肝缺血再灌注损伤的改善作用及相关机制。方法建立移植肝缺血再灌注损伤小鼠模型,随机将30只雄性C57BL/6小鼠分为3组:假手术组、生理盐水治疗组、组氨酸治疗组;用缺氧/复氧模拟细胞缺血再灌注损伤,将人肝永生化... 详细信息

目的探索补充组氨酸对移植肝缺血再灌注损伤的改善作用及相关机制。方法建立移植肝缺血再灌注损伤小鼠模型,随机将30只雄性C57BL/6小鼠分为3组:假手术组、生理盐水治疗组、组氨酸治疗组;用缺氧/复氧模拟细胞缺血再灌注损伤,将人肝永生化(THLE)细胞分为3组:阴性对照组、生理盐水处理组和组氨酸处理组。检测指标如下:通过谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)活性检测小鼠肝功能;采用Western blotting检测肝组织B细胞淋巴瘤2(Bcl-2)、Bcl-2相关X(Bax)蛋白表达和cleaved caspase-3蛋白水平;TUNEL染色检测肝细胞凋亡细胞比例;肝组织HE染色检测病理结构变化;使用活性氧(ROS)检测试剂盒检测THLE细胞ROS水平。结果与移植肝缺血再灌注损伤小鼠模型生理盐水治疗组相比,组氨酸治疗组血清ALT和AST活性降低(P<0.05),肝病理损伤程度显著减轻,Bax表达降低,而Bcl-2上调,Bax/Bcl-2比值显著降低,cleaved caspase-3蛋白水平升高(P<0.05)。此外,THLE细胞试验表明,组氨酸处理后可减少肝细胞凋亡比例和肝细胞ROS水平。结论组氨酸可以通过抗氧化作用改善移植肝缺血再灌注损伤。该研究为肝缺血再灌注损伤临床救治提供新思路。

关键词：肝脏缺血再灌注损伤组氨酸活性氧

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外泌体分离检测方法的研究进展

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空军军医大学学报 2022年第5期43卷 641-645页

作者：王煜彤侯诗源吕云华马瑞雪刘梓谕吴兴安刘蓉蓉空军军医大学基础医学院学员二大队陕西西安710032 空军军医大学基础医学院微生物与病原生物学教研室陕西西安710032

外泌体是细胞外囊泡的一种,由细胞释放,存在于各种体液中。外泌体作为物质转运载体,积极参与细胞间的通讯,并反映了源细胞的特性。由于其独特的生物物理特性和生理功能,外泌体被认定为癌症诊断的生物标志物之一,也是潜在的治疗靶点和药... 详细信息

外泌体是细胞外囊泡的一种,由细胞释放,存在于各种体液中。外泌体作为物质转运载体,积极参与细胞间的通讯,并反映了源细胞的特性。由于其独特的生物物理特性和生理功能,外泌体被认定为癌症诊断的生物标志物之一,也是潜在的治疗靶点和药物递送载体。因此,外泌体的特性、功能及其分析方法越来越引起科学家的关注。本文总结了近年来关于外泌体的基本特征和功能应用的研究进展,重点介绍了近年来外泌体纯化和检测方法的最新进展。最后,提出了外泌体检测中存在的问题,展望了未来纯化和定量检测方法的机遇和挑战。

关键词：外泌体分离纯化外泌体检测方法

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新型NEA/Al(OH)_(3)复合佐剂系统的构建、优化及其增强MRSA重组亚单位疫苗的免疫保护效应研究

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免疫学杂志 2023年第2期39卷 176-184页

作者：曾小强罗兴叶演杨赟孙红武曾浩陆军军医大学药学与检验医学系微生物与生化药学教研室暨国家免疫生物制品工程技术研究中心重庆400038

目的以具有自主知识产权的纳米乳(NEA)和商品化的氢氧化铝[Al(OH)_(3)]作为配方组分,制备出新型NEA/Al(OH)_(3)复合佐剂系统,并对增强MRSA重组亚单位疫苗免疫应答效应的作用进行研究。方法以血清特异性IgG作为评价指标,将2种乳剂(NEA... 详细信息

目的以具有自主知识产权的纳米乳(NEA)和商品化的氢氧化铝[Al(OH)_(3)]作为配方组分,制备出新型NEA/Al(OH)_(3)复合佐剂系统,并对增强MRSA重组亚单位疫苗免疫应答效应的作用进行研究。方法以血清特异性IgG作为评价指标,将2种乳剂(NEA和MF59)和2种铝盐[Al(OH)_(3)和AlPO4]进行复配筛选;采用多因素实验设计,对初步筛选出的复合佐剂成分进行三因素三水平正交实验,确定优选的NEA/Al(OH)_(3)复合佐剂系统处方;采用金黄色葡萄球菌国际标准株(MRSA252)建立Balb/c小鼠脓毒血症动物感染致死模型,进一步对新型NEA/Al(OH)_(3)复合佐剂系统增强MRSA重组亚单位疫苗抗原HI的免疫应答效应(特异性体液免疫应答、细胞免疫应答、免疫保护效力)进行比较研究,评价其免疫增强的保护效果及初步机制。结果 NEA和Al(OH)_(3)的复配是优选的乳剂与铝盐复合佐剂组分;通过三因素三水平正交实验确定优化的NEA/Al(OH)_(3)复合佐剂系统处方为:HI抗原量60μg、佐剂量200μg、NEA与Al(OH)_(3)的配比为2:8(w/w);脓毒血症动物模型攻毒保护的研究结果表明:基于新型NEA/Al(OH)_(3)复合佐剂系统的MRSA重组亚单位疫苗可于首次免疫后第7天即产生特异性免疫应答,特异性IgG抗体效价最高可达1:143 360,同时诱导出高水平的特异性细胞免疫应答(IL-12P40、INF-γ),LD90的攻毒保护率为80%,具有优于单一佐剂组的良好免疫原性及保护效果。结论成功优选制备的新型NEA/Al(OH)_(3)复合佐剂系统可有效增强MRSA重组亚单位疫苗的免疫应答水平和保护效力,为新型复合佐剂在重组蛋白疫苗中的应用与开发提供了重要的实验基础。

关键词：纳米乳氢氧化铝复合佐剂系统 MRSA疫苗免疫应答

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脊髓损伤小鼠通过激活小胶质细胞MyD88通路促进神经元铁死亡

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神经解剖学杂志 2023年第1期39卷 71-78页

作者：黄乔李涛赵莉莉陈志阳高小川刘芳芳武胜昔邝芳空军军大学基础医学院神经生物学教研室西安710032 西安交通大学第二附属医院神经内科西安710004 空军军医大学第二附属医院麻醉科西安710038

目的:探索脊髓损伤(SCI)后小胶质细胞(MG)炎性活化对神经元铁死亡的作用及其关键信号通路,为修复脊髓损伤寻找新的治疗靶点。方法:小鼠胸段脊髓夹伤后3 d,通过免疫荧光检测钙接头蛋白(Iba-1)与4-羟基壬烯醛(4HNE)的表达。以脂多糖(LPS)... 详细信息

目的:探索脊髓损伤(SCI)后小胶质细胞(MG)炎性活化对神经元铁死亡的作用及其关键信号通路,为修复脊髓损伤寻找新的治疗靶点。方法:小鼠胸段脊髓夹伤后3 d,通过免疫荧光检测钙接头蛋白(Iba-1)与4-羟基壬烯醛(4HNE)的表达。以脂多糖(LPS)及髓系分化初级反应蛋白88(MyD88)抑制剂ST2825处理小鼠原代小胶质细胞,另以糖氧剥夺(OGD)处理SH-SY5Y细胞,再将两种细胞用Transwell共培养24 h,CCK-8法检测SH-SY5Y细胞活力,碘化丙啶(PI)染色结合流式细胞仪分析SH-SY5Y细胞死亡情况,用Western Blot和细胞免疫荧光染色检测小胶质细胞的炎性活化情况和SH-SY5Y细胞铁死亡分子表达情况。结果:小鼠脊髓夹伤后3 d可见损伤局部神经元铁死亡与激活的小胶质细胞密切相关。与对照组相比,LPS刺激上调小胶质细胞中MyD88、核因子-κB(NF-κB)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)和白细胞介素1β(IL-1β)等分子表达。激活的小胶质细胞与SH-SY5Y细胞共培养,可促进OGD诱导的SH-SY5Y细胞死亡率进一步增加,同时使胱氨酸/谷氨酸逆向转运蛋白(xCT)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、血红素加氧酶1(HO-1)、铁蛋白重链(FTH1)等分子的表达进一步降低。而MyD88抑制剂ST2825能抑制小胶质细胞的促炎性激活,明显减轻SH-SY5Y细胞铁死亡发生。结论:SCI局部神经元铁死亡与激活的小胶质细胞密切相关,小胶质细胞促炎性激活可促进神经元的铁死亡。

关键词：脊髓损伤神经元铁死亡小胶质细胞髓系分化初级反应蛋白88 细胞共培养小鼠

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扎伊尔埃博拉病毒糖蛋白泛MHC Ⅱ限制性表位预测及验证

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细胞与分子免疫学杂志 2021年第4期37卷 308-314页

作者：刘洋孙昊陆振华兰明福许家豪孙报增姜东伯杨琨空军军医大学基础医学院免疫学教研室陕西西安710032 空军军医大学军事预防医学系军队防疫与流行病学教研室陕西西安710032

目的生物信息学预测获得埃博拉病毒(EBOV)糖蛋白泛主要组织相容性复合体Ⅱ(MHCⅡ)限制性优势表位,分析其特征并筛选鉴定可用于疫苗研制的候选对象。方法通过IEDB分析预测EBOV糖蛋白的优势表位,并对优势表位进行聚类分析,保守性分析和分... 详细信息

目的生物信息学预测获得埃博拉病毒(EBOV)糖蛋白泛主要组织相容性复合体Ⅱ(MHCⅡ)限制性优势表位,分析其特征并筛选鉴定可用于疫苗研制的候选对象。方法通过IEDB分析预测EBOV糖蛋白的优势表位,并对优势表位进行聚类分析,保守性分析和分子对接。同时,利用编码糖蛋白DNA的质粒pVAX-GP免疫小鼠,酶联免疫斑点试验(ELISpot)验证预测获得的表位。结果在构成人群覆盖率达99%的人类白细胞抗原Ⅱ(HLAⅡ)超家族限制性15表位肽预测中筛选获得19个优势表位,H-2筛选获得13个优势表位。ELISpot结果显示pVAX-GP可诱导小鼠脾细胞产生针对合成优势表位的细胞免疫反应,其中表位LFLRATTELRTFSIL和GYYSTTIRYQATGFG在C3H小鼠体内具有显著激活细胞免疫反应的效果。保守性分析结果中存在种间和种内均保守的优势表位,不存在种内不保守而种间保守的优势表位。分子对接显示实验鉴定的两条优势表位可在人HLAⅡ类超家族分子中均可获得良好的对接分数,进一步肯定其在人群免疫中应用的可行性。结论多肽LFLRATTELRTFSIL和GYYSTTIRYQATGFG可作为EBOV表位疫苗的候选表位。

关键词：扎伊尔埃博拉病毒(EBOV) 泛主要组织相溶性复合体Ⅱ(pan-MHCⅡ)限制性表位表位预测保守性分析分子对接

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微重力通过m6A修饰影响骨骼肌糖原代谢初探

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生命的化学 2023年第12期43卷 1972-1981页

作者：张佩佩贾林涛王婷空军军医大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室西安710032 西北大学生命科学院西安710069

长期航天飞行会导致骨骼肌萎缩,糖代谢紊乱可能是重要原因之一。N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine,m6A)是真核生物最常见和最保守的信使核糖核酸(messenger RNA,mRNA)修饰,通常参与关键基因表达的调控。本研究主要探究微重力对肌细胞... 详细信息

长期航天飞行会导致骨骼肌萎缩,糖代谢紊乱可能是重要原因之一。N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine,m6A)是真核生物最常见和最保守的信使核糖核酸(messenger RNA,mRNA)修饰,通常参与关键基因表达的调控。本研究主要探究微重力对肌细胞糖原代谢的影响及微重力引起的m6A修饰改变与糖原代谢相关酶表达改变的相关性。通过蒽酮法检测骨骼肌细胞糖原含量,通过流式法检测荧光-D-葡萄糖类似物2-(N-7-硝基-2,1,3-苯并恶二唑-4-氨基)-2-脱氧-D-葡萄糖[2-N-(7-nitrobenz-2-oxa-1,3-diazol-4-yl)amino-2-deoxyglucose,2-NBDG]标记骨骼肌细胞的葡萄糖摄取,利用点杂交检测信使RNA m6A修饰的变化情况以及通过qPCR、Western blot检测糖原代谢相关酶和m6A修饰相关酶的表达,通过RNA甲基化免疫共沉淀(methylated RNA Immunoprecipitation,meRIP)检测肌细胞糖原代谢相关酶m6A修饰水平,同时通过GEO数据库分析临床及动物实验中糖原代谢相关酶和m6A修饰相关酶的关联。结果显示,模拟微重力条件下,小鼠成肌细胞C2C12糖原含量降低,葡萄糖摄取能力下降,糖原代谢相关酶糖原合成酶激酶3A(glycogen synthase kinase-3a,Gsk3A)、肌糖原磷酸化酶(glycogen phosphorylase-muscle,Pygm)、脑糖原磷酸化酶(glycogen phosphorylase-brain,Pygb)及磷酸葡萄糖变位酶3(phosphoglucomutase 3,Pgm 3)表达发生变化,m 6 A修饰相关酶甲基转移酶样蛋白3(methyltransferase-like protein 3,Mettl3)表达下调,并且Pgm3和Gsk3a的mRNA发生了m6A修饰改变。本研究结果提示,微重力可能通过m6A修饰相关酶改变骨骼肌糖原代谢相关酶的m6A修饰水平,进而引起骨骼肌糖原含量的改变,影响骨骼肌细胞代谢稳态。本研究在分子水平上初步提示了微重力条件下肌细胞能量代谢紊乱、肌肉萎缩、功能减退的成因,为微重力环境下提高骨骼肌细胞供能水平、减缓肌肉萎缩、提高肌群效能提供了新的思路。

关键词：微重力骨骼肌糖原代谢 m6A修饰

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