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肝纤维化中表观遗传学调控的研究进展_李曼蓉

肝纤维化中表观遗传学调控的研究进展_李曼蓉
肝纤维化中表观遗传学调控的研究进展_李曼蓉

原发性肝癌肿瘤标志物检测研究进展讲解

原发性肝癌肿瘤标志物检测研究进展 【摘要】原发性肝癌是世界范围内最常见的恶性肿瘤,肝硬化、病毒性肝炎、化学致癌物及环境因素等所造成的慢性肝脏损害均可诱发原发性肝癌,其恶性度高,容易复发及转移,预后差,而且早期诊断较困难,易延误最佳治疗时期。目前认为HCC是多因素、多基因、多突变综合作用的结果。随着细胞分子生物学技术的开发和完善.越来越多的研究提示细胞因子在HCC发生、增殖与发展同样存在着密切关系,原发性肝癌的生物标志物对于原发性肝癌的早期诊断、监测肿瘤进展、疗效判定、复发和存活率的判定十分重要。因此,寻找有效的原发性肝癌生物标志物是医学工作者多年以来的努力方向,并取得了很大的进展。除了甲胎蛋白外,近年来a—L一岩藻糖苷酶、1一谷氨酰转肽酶、铁蛋白、血清胆碱酯酶等肿瘤标志物,由于其敏感性及特异性均较高。可能不久以后会成为原发性肝癌早期诊断及疗效观察的重要依据。本文就近年来关于PHC标志物的研究进展综述如下。 【关键词】原发性肝癌;肿瘤标志物;研究进展 1. 甲胎蛋白I alpha feto protein AFP) 甲胎蛋白是在胎儿发育过程中由胎肝合成的,AFP在胚胎的12一14周合成达高峰,血清浓度可达1—3 g/L,胎儿出生后,基因表达即关闭,出生1天后,血清浓度降至正常水平,约为5.8彬L,但当肝细胞发生病变时,AFP基因表达开放,血清中AFP浓度显著升高。因此AFP成为诊断肝癌的首选标志物。其阳性值设定为>400ug/L,AFP检测具有较高的敏感性,60%一70%的PHC患者表现为AFP的显著升高[1]。但AFP诊断PHC仍有一定的局限性,因为有相当多的肝硬化患者的血清AFP值在200ug/L以上。Gupta等[2]发现AFP对丙型肝炎患者的敏感性和特异性分别是41%一65%和80%一94%。此外。部分良性肝病、生殖系统和胃肠道的一些恶性肿瘤中AFP值也升高。而且在乙肝表面抗原阴性的PHC患者中,AFP水平明显低于乙肝表面抗原阳性或者丙肝表面抗原阳性的患者[3]。这说明单独应用AFP诊断PItC仍有一定的局限性,因此有必须和其他PHC血清标志物进行联合诊断,以提高诊断的准确性。。甲胎蛋白(AFP)是诊断HCC的传统标志物,然而其诊断敏感性、特异性均较低。近年很多研究报道,不同肝细胞组织分泌的AFP糖链结构存在差异,根据不同糖链的AFP与小扁豆凝集素的亲和力不同,可将AFP分为AFP-L1、AFP—L2、AFP-L3,AFP-L1主要存在于良性肝病中,AFP-L2来自孕妇,而AFP—L3为肝癌细胞所特有,AFP.L3是HCC诊断的高特异指标,被称为新一代肝癌标志物【57】 2. a—L一岩藻糖苷酶(a—L—Fueosidase AFu》 a—L一岩藻糖苷酶(AFIJ)是一种溶酶体酸性水解酶,广泛分布于人体组织细胞和体液中,参与体内多种生物活性物质的分解代谢,肝、肾等组织中活性较高。当这些组织出现病变时,会引起血清中的AFU活力增高。Tangkijvanich[4]早期报道表明在PHC患者中AFU阳性率为75%,并且AFP在PHC患者中钓活性明显高于继发性肝癌及肝硬化患者。AFU及AFP在原发性肝癌诊断中敏感性及特异性各有所长。血清AFU活性与肝癌直径大小无明显相关性,小肝癌组血清AFU阳性率(70.8%)显著高于AFP阳性率(37.5%)【5】’;血清AFU活性与AFP水平无相关性,AFP阴性的PHC患者,其血清AFU的阳性率可达80.8%。因此两者协同应用,将显著提高阳性率,并可降低AFP阴性PHC的漏诊率。AFP、AFU联合检测可以大

光遗传学的研究进展

光遗传学的研究进展 1111047 李双 摘要:光遗传学就是应用光来控制细胞的活性,已经被证明是神经科学中一种潜力无穷的研究工具。近来光遗传学的应用扩展到了信号转导的研究,也开始有医学临床的应用的报道,进一步发展光遗传学无疑将推动合成神经学、生理学及细胞生物学等多领域的研究。本文介绍光遗传学的发展历程,以及光遗传学在疾病治疗的多方面应用。 关键词:光遗传学疾病治疗神经病学 光遗传学(optogenet-ics)是一种通过使用光学技术和遗传技术来实现控制细胞行为的方法,它克服了传统的只用光学手段控制细胞或有机体活动的许多缺点,为神经科学提供了一种变革性的研究手段。通过光遗传学工具,能够激活清醒哺乳动物的单一神经元,并直接演示神经元激活表现出的行为结果,使得研究人员能够获得关于脊髓回路的一些重要信息。光遗传学研究使用的新技术可以推广到所有类型的神经细胞,比如大脑的嗅觉、视觉、触觉、听觉细胞等,开辟了一个新的让人激动的研究领域。 1.光遗传学的迅速崛起 在光遗传学领域中,格罗·米森伯克(Gero Miesenbck)实验室率先开展这方面的研究。2005 年,卡尔·迪瑟罗思(Karl Deisseroth)、爱德华·博伊登(Edward Boyden)和他们的同事们证明了来自于绿藻的视蛋白可以使神经元产生对光的应答。光遗传学开始引起人们的广泛注意。在其后的几年中,人们实现了活小鼠脑中光可控蛋白质的表达——甚至在活动中的、神志清醒的其他动物中也实现了这种表达——成为了神经科学中的一种重要的实验方法。在研究中,兴奋性的光学开关,比如蓝光激活了的通道视紫红质,已经与抑制性的光敏蛋白质(黄光激活的盐细菌视紫红质氯离子泵)联系起来了,从而开启了这

浅谈表观遗传学

浅谈表观遗传学 摘要:表观遗传学改变包括DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA作用等,产生基因组印记、母性影响、基因沉默、核仁显性、休眠转座子激活等效应。表观遗传变异是环境因素和细胞内遗传物质间交互作用的结果,其效应通过调节基因表达,控制生物学表型来实现。本文则从以上几个方面简述了表观遗传学的改变以及基本原理。 经典遗传学认为,核酸是遗传的分子基础,生命的遗传信息储存在核酸的碱基序列。每个个体内虽然所有细胞所含有的遗传信息是相通的,但由于基因的选择性表达,即不同细胞所表达的基因种类不同,这些来源相同的细胞经过增殖分化后将变成功能形态各不相同的细胞,从而组成机体内不同的组织和器官。几年来发现,在DNA序列不发生改变的情况下,基因表达也可发生能够遗传的改变,这种现象就被定义为表观遗传。它的主要论点是生命有机体的大部分性状是由DNA序列中编码蛋白质的基因传递的,但是DNA序列以外的化学标记编码的表观遗传密码,对于生命有机体的健康及其表型特征,同样也有深刻的影响。 表观遗传学的调节机制主要包括组蛋白修饰、DNA甲基化、非编码RNA作用等,通过这些调节模式,影响基因转录和(或)表达,从而参与调控机体的生长、发育、衰老及病理过程。这些调节模式相比核酸蛋白质的经典遗传途径更容易受环境的影响,因此表观遗传学更加关注环境诱导的表观遗传变异。因为表观遗传的这些调节机制易受环境影响,而任何一种调节机制发生异常都可能导致细胞状态、功能等发生紊乱,进而引起各种疾病,同时又由于许多表观遗传变异是可逆的,导致表观遗传异常引发的疾病相对容易治疗,因此近年来表观遗传学致病的研究成为了热门的话题之一。 组蛋白在DNA组装中发挥了关键作用, 利用核心组蛋白的共价修饰包括组蛋白甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化、ADP-核糖基化及特定氨基酸残基N-末端的SUMO化传递表观遗传学信息。修饰的主要靶点是组蛋白氨基末端上的赖氨酸、精氨酸残基,这些组蛋白翻译后修饰对基因特异性表达的调控,是其表观遗传学的重要标志。正常机体内,组蛋白修饰保持着可逆的动态平衡,当平衡打破,组蛋白去乙酰化则使得乙酰基从乙酰化组蛋白转移到乙酰辅酶A上,形成了致密的染色质状态, 从而使基因转录下降或沉默。

超声诊断肝纤维化的研究进展

超声诊断肝纤维化的研究进展 天津市天和医院超声科肖菁 [摘要] 肝硬化是慢性肝病肝纤维化发展的必然结果,而早期肝硬化经过临床有效的干预治疗,部分病例可以发生逆转。所以准确判断肝纤维化分期尤其是早期肝硬化,对指导临床治疗及判断疗效有重要的意义。目前,诊断肝纤维化分期仍以肝脏穿刺病理检查为金标准。但由于肝组织的纤维化情况在肝内分布不均,肝组织穿刺所取的肝组织仅占全肝的百万分之一,不可避免地存在诊断性误差;并且肝脏穿刺有创,且费用高,会给患者带来一定的痛苦,所以在临床上普及开展肝组织活检,还存在一定的困难。超声以其无创、价格低廉,易于重复进行等优点,成为目前肝脏影像学诊断常规和首选的检查方法。本文分别从高频超声的应用、对门静脉的研究、对肝静脉的研究、超声组织定征、超声弹性成像、超声造影六个方面对超声诊断肝纤维化的研究进展进行综述,为临床诊断肝纤维化提供重要诊断指标。 [关键词] 超声肝纤维化 肝硬化是慢性肝病肝纤维化发展的必然结果,而早期肝硬化经过临床有效的干预治疗,部分病例可以发生逆转。所以准确判断肝纤维化分期尤其是早期肝硬化,对指导临床治疗及判断疗效有重要的意义。 目前,诊断肝纤维化分期仍以肝脏穿刺病理检查为金标准。根据2000年西安全国病毒性肝炎病理诊断标准[1],将肝纤维化程度分为:

S0-S4期;S0期为无纤维化;S1期为汇管区纤维化扩大,局限窦周及小叶内纤维化;S2期为汇管区周围纤维化,纤维间隔形成;S3期为纤维间隔伴小叶结构紊乱,但此时还没有形成肝硬化,纤维条索还没有完全包绕;S4期为早期肝硬化。 由于肝组织的纤维化情况在肝内分布不均,肝组织穿刺所取的肝组织仅占全肝的百万分之一,不可避免地存在诊断性误差;并且肝脏穿刺有创,且费用高,会给患者带来一定的痛苦,所以在临床上普及开展肝组织活检,还存在一定的困难。 超声是应用较高频率超声作为信息载体,从人体内部获得声学参数的信息后,形成图像,用以分析诊断疾病。其无创、价格低廉,易于重复进行等优点,成为目前肝脏影像学诊断常规和首选的检查方法。本文就超声诊断肝纤维化的研究进展作一综述。 一、高频超声的应用 近年来,慢性肝病二维声像图指标综合积分法用于早期肝硬的诊断陆续有报道,慢性肝病相邻肝纤维化分期病理组织变化的差别小,低频超声不能准确区分,孟繁坤等[2]利用高频超声高分辨率的特性,通过观察肝包膜、肝边缘角、肝实质回声及肝静脉壁形态四项指标的改变特点,对肝纤维化分期进行半定量研究。肝包膜形态按光滑纤细(1分),不光滑增厚或断续状(2分)、浅波纹(3分)、深波纹状或锯齿状(4分)记录;肝边缘角按锐利(1分)、稍钝(2分)、圆钝(3分)记录;实质的形态按细颗粒或较粗颗粒(1分)、粗颗粒(2分)、窄条纹(3分)、宽条纹或网格状(4分)记录;肝静脉壁

肝癌分子诊断标志物及相关组学技术 研究进展

Advances in Clinical Medicine 临床医学进展, 2019, 9(1), 61-66 Published Online January 2019 in Hans. https://www.doczj.com/doc/063069546.html,/journal/acm https://https://www.doczj.com/doc/063069546.html,/10.12677/acm.2019.91012 Advances in Molecular Diagnostic Markers and Related Omics Techniques for Liver Cancer Zhongqiong Tang, Yao Xiao, Feng Wang* Kunming University of Science and Technology, Kunming Yunnan Received: Dec. 29th, 2018; accepted: Jan. 15th, 2019; published: Jan. 22nd, 2019 Abstract Hepatocellular carcinoma (HCC) is one of the most common malignant tumors in China with high invasive and recurrence rate. Because the early symptoms of liver cancer are not obvious and the early diagnosis is difficult, it has a high mortality rate. Early diagnosis is one of the most important measures to prevent liver cancer and improve the survival rate of patients with liver cancer. Screening and early diagnosis markers for the identification of cancer of the liver are the primary task. It is urgent to explore new methods of diagnosis and treatment with the help of related omics research techniques, by finding new specific molecular markers of liver cancer, to establish a more comprehensive and more effective molecular classification layered system, and improve survival of patients with liver cancer by early diagnosis. This paper reviews the research progress of traditional and potential markers for early diagnosis of liver cancer and their detection me-thods. Keywords Liver Cancer, Early Diagnosis, Molecular Markers, Omics, Detection Methods 肝癌分子诊断标志物及相关组学技术 研究进展 汤忠琼,肖瑶,王峰* 昆明理工大学,云南昆明 *通讯作者。

支气管哮喘的表观遗传学研究进展

支气管哮喘的表观遗传学研究进展 摘要:支气管哮喘(简称: 哮喘)是一种常见的呼吸道疾病,发病率呈逐年上升趋势,其病理机制极其复杂,涉及环境因素、免疫调节紊乱、遗传背景等。近年来越来越多的证据表明表观遗传学在其发病机制中发挥重要作用,哮喘的表观遗传学相关研究主要涉及DNA甲基化、组蛋白修饰、miRNA调控等方面。随着相关机制研究的深入,哮喘的表观遗传学相关药物研究也在进行中。 关键词:表观遗传;哮喘;甲基化;组蛋白修饰;miRNA 表观遗传学现象包括DNA甲基化、组蛋白修饰、miRNA 调控等,可不改变DNA 序列而改变基因表达水平,产生可遗传性改变。表观遗传调节的异常参与了癌症、炎症、代谢性疾病、神经精神疾病等的发生发展,近年来支气管哮喘的表观遗传学越来越受到关注,取得了一定进展。下面将从DNA甲基化、组蛋白修饰、miRNA 调控以及临床应用四个方面进行阐述。 1.DNA 甲基化 DNA甲基化是指DNA碱基在DNA甲基化转移酶( DNA methyltransferases DNMTs)的催化下与甲基发生共价结合的一种表观遗传修饰现象。大部分DNA 甲基化发生在位于结构基因启动子的核心序列和转录起始点的胞嘧啶-鸟嘌呤( CPG)[1],DNA甲基化由DNMTs催化,DNMTs包括DNMT1、DNMT3A和DNMT3B,其中DNMT3A和DNMT3B主要功能是起始甲基化,DNMT1维持DNA甲基化水平[2]。基因启动子内的CpG岛高甲基化导致基因转录沉默,而低甲基化促进转录的发生。哮喘患者的Th1/Th2细胞失衡向Th2偏移是哮喘的一个明显特征,T淋巴细胞中Th1/Th2细胞失衡,Th2占优势与哮喘发病密切相关,由幼稚CD + 4T细胞分化为Th2产生多种细胞因子如IL-4、IL-5和IL-13等与过敏反应密切相关。DNA甲基化水平与遗传相关,同时受环境、年龄、疾病影响,遗传易感个体在致病环境暴露后通过DNA甲基化促进哮喘发生发展[3],儿童哮喘及其他过敏性疾病的国际研究( ISAAC) 显示哮喘发病的时间趋势伴有一定地域性特点,亦提示环境因素与哮喘发病相关[4],环境中的空气污染物、

2020全球肝纤维化研究新进展(全文)

2020全球肝纤维化研究新进展(全文) 2020年11月21日,首都医科大学附属北京友谊医院贾继东教授主持亚太肝脏研究学会(APASL)肝病网络研讨会第4次会议,主题为“肝纤维化”,美国西奈山伊坎医学院Scott Friedman教授进行了精彩演讲。Friedman教授是国际知名肝病专家、国际肝纤维化研究的奠基人、2009年美国肝病研究学会(AASLD)主席,他在肝纤维化的发生机制、诊断和治疗领域有卓越成就。 NASH是导致肝纤维化的重要病因 肝纤维化是各种不同病因慢性肝病所致的共同通路。在亚洲及西方国家和地区,肝纤维化的常见病因包括病毒性肝炎、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)、酒精性肝病、遗传代谢性肝病、药物性肝损伤、胆汁淤积性肝病和自身免疫性肝病等,其中,NASH是近年来流行率显著增加的慢性肝病。 非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)患者多数为单纯肝脂肪变(NAFL),有20%为NASH,伴不同程度的肝纤维化。NAFLD活动度评分包括脂肪变、小叶炎症、气球样变和纤维化等4个组分,可用于评估NASH 的疾病严重度。NASH肝纤维化患者进展至肝硬化或肝细胞癌(HCC)的风险显著增加。

对NAFLD患者随访300个月的一项研究结果表明,进展期(≥3期)肝纤维化患者的肝脏相关死亡率显著增加,其中,4期肝纤维化患者的肝脏相关死亡率达到50%左右。在NASH的各个病理特征中,肝纤维化分期与肝病所致死亡的独立相关性最强。近二十年来,在美国导致HCC的各种肝病病因中,NASH是增长最快的肝病。 肝纤维化发生机制研究进展 肝星状细胞(HSC)激活是肝纤维化的核心事件。正常肝脏的HSC位于Disse腔,紧贴着肝窦内皮细胞和肝细胞,处于静止状态。肝损伤时,HSC被激活,参与肝纤维化的形成和肝内结构的重建。 在启动阶段,肝实质细胞受到损伤,邻近的肝细胞、库普弗细胞、肝窦内皮细胞和血小板等通过旁分泌作用,可分泌多种细胞因子,作用于HSC,使HSC激活,导致细胞增殖和细胞外基质合成增加。 激活后的HSC可自分泌细胞因子,使活化得以持续,在持续(perpetuation)阶段,HSC受自分泌和旁分泌的双重调节,维持激活状态,表现为增殖活性增加、收缩作用、纤维形成、基质降解改变、趋化聚集和释放炎性信号等。如果肝损伤消退,HSC可能由激活状态

光遗传学技术在神经生物学领域的发展及应用_邴杰

2014年第49卷第11期生物学通报5 1光遗传学技术 光遗传学技术是一种利用光学原理与基因工程相结合,使特定细胞类群表达或缺失某项功能的新兴实验技术。基于该项技术目的性强、精确度高等特点,近年来,在复杂的生物学机制尤其是脑科学、神经科学等领域的研究中得到了广泛应用,被《Nature Methods》定义为2010年的年度新兴实验方法[1],光遗传学技术被誉为21世纪神经生物学最有影响力的技术方法。 1.1光遗传学技术的发展过程光遗传学技术起源于神经生物学,1979年Francis Crick等认为神经生物学领域中面临的最大挑战是:如何在脑神经研究中精确控制一类被研究的神经元而不影响其他周边神经元的功能。传统研究一般采用的方法是电极刺激或药物处理,然而电极刺激的针对性不强,药物处理作用时间周期太长、作用靶细胞多样等局限性因素,并不能很好地解决此类问题。在20世纪70年代人们对光激活细胞表达机制还不是很清楚,Crick提出可否用光控制细胞中的特定事件。40年前,微生物学家发现一些微生物可产生光门控蛋白,能直接调控质膜离子通道,1971年Stoeckenius和Oesterhelt研究发现细菌视紫红质作为一种离子通道能被光迅速激活,1977年Matsuno-Yagi和Mukohata发现了盐细菌视紫红质,Hegemann等发现了光敏感通道。 传统认为外来膜蛋白对神经细胞具有毒害作用,所以感光蛋白的研究并没有引起神经生物学领域学者的重视。随着基因工程的发展和绿色荧光蛋白在生命科学领域的广泛应用,通过引进外来吸光复合物对相应蛋白进行研究示踪,人们才把视线重新转移到视蛋白的研究上。2005年发现了一种微生物视蛋白,该视蛋白在没有添加任何化学或光敏感复合体的情况下就可以极为敏感地响应光刺激。2010年研究证明通道视紫红质、细菌视紫红质和盐细菌视紫红质蛋白在不同光作用下对神经细胞可以迅速、安全地起到“开关”作用。后期发现哺乳动物体内含有光控蛋白辅因子—— —全反式视黄醛,随着GPRS信号通路的研究发现,光遗传学的应用在活体哺乳动物体内具有更广阔的前景[2]。 1.2光遗传学技术作用机理生物体中存在一类膜蛋白可以感受不同波长光的刺激并对该光学刺激产生一系列效应的响应机制,该类蛋白被称为视蛋白(opsin)。视蛋白属于一类视紫红质通道蛋白,可分为2种类型:typeI为一类微生物视蛋白,typeII为一类动物视蛋白。两者均需要视觉色素视黄醛作为辅基。视蛋白的种类和结构不同,导致蛋白对光的吸收峰有所不同。2种类型视蛋白虽然都可编码7次跨膜的蛋白,但序列同源性系数极低,相似性系数跨度达到25%~80%[3]。typeI 在原核生物、藻类和真菌中表达,是个庞大的亚家族,功能主要是感光和作为离子通道,作用原理为typeI编码的视紫红质通道蛋白与全反式视黄醛共价结合,当一定波长的光照时,全反式视黄醛异构化为13-顺式视黄醛,引起通道蛋白构象变化,打开离子通道,完成细胞生理功能;typeII在高等真核生物中表达,功能主要是视觉通路、昼夜节律和色觉分辨通路,作用原理为typeII基因编码GPCRS(G蛋白偶联受体),在黑暗环境中与11-顺式视黄醛结合,当视蛋白GPRS吸收光后,共价结 光遗传学技术在神经生物学领域的发展及应用 邴杰(北京师范大学生命科学学院北京100875) 摘要光遗传学技术是基因工程学与光学相结合的一项新兴技术。简要介绍了光遗传学技术的概念、发展过程及作用机理,概述了光遗传学技术中通道视蛋白的类型和该技术在神经生物学领域的应用。 关键词光遗传学技术视蛋白光学技术神经生物学 中国图书分类号:Q31文献标识码:A

表观遗传学修饰与肿瘤耐药关系的研究进展

表观遗传学修饰与肿瘤耐药关系的研究进展本文就DNA甲基化和组蛋白乙酰化与恶性肿瘤耐药的关系及其在逆转耐药中的作用方面的研究进展述之如下。 1DNA甲基化和组蛋白乙酰化 1.1DNA甲基化DNA甲基化是指在DNA复制以后,在DNA甲基化酶的作用下,将S-腺苷甲硫氨酸分子上的甲基转移到DNA分子中胞嘧啶残基的第5位碳原子上,随着甲基向DNA分子的引入,改变了DNA分子的构象,直接或通过序列特异性甲基化蛋白、甲基化结合蛋白间接影响转录因子与基因调控区的结合。目前发现的DNA甲基化酶有两种:一种是维持甲基转移酶;另一种是重新甲基转移酶。 1.2组蛋白乙酰化染色质的基本单位为核小体,核小体是由组蛋白八聚体和DNA缠绕而成。组蛋白乙酰化是表观遗传学修饰的另一主要方式,它属于一种可逆的动态过程。 1.3DNA甲基化与组蛋白乙酰化的关系由于组蛋白去乙酰化和DNA 甲基化一样,可以导致基因沉默,学者们认为两者之间存在串扰现象。 2表观遗传学修饰与恶性肿瘤耐药 2.1基因下调导致耐药在恶性肿瘤中有一些抑癌基因和凋亡信号通路的基因通过表观遗传学修饰的机制下调,并与化疗耐药有关。其中研究比较确切的一个基因是hMLH1,它编码DNA错配修复酶。此外,由于表观遗传学修饰造成下调的基因,均可导致恶性肿瘤耐药。 2.2基因上调导致耐药在恶性肿瘤中,表观遗传学修饰的改变也可导致一些基因的上调,包括与细胞增殖和存活相关的基因。上调基

因FANCF编码一种相对分子质量为42000的蛋白质,与肿瘤的易感性相关。2003年,Taniguchi等证实在卵巢恶性肿瘤获得耐药的过程中,FANCF基因发生DNA去甲基化和重新表达。另一个上调基因Synuclein-γ与肿瘤转移密切相关。同样,由表观遗传学修饰导致的MDR-1基因的上调也参与卵巢恶性肿瘤耐药的形成。 3表观遗传学修饰机制在肿瘤治疗中的应用 3.1DNA甲基化抑制剂目前了解最深入的甲基化抑制剂是5-氮杂脱氧胞苷(5-aza-dc)。较5-氮杂胞苷(5-aza-C)相比,5-aza-dc 首先插入DNA,细胞毒性比较低,并且能够逆转组蛋白八聚体中H3的第9位赖氨酸的甲基化。有关5-aza-dc治疗卵巢恶性肿瘤的体外实验研究结果表明,它能够恢复一些沉默基因的表达,并且可以恢复对顺柏的敏感性,其中最引人注目的是hMLH1基因。有关地西他滨(DAC)治疗的临床试验,研究结果显示,结果显示:DAC是一种有效的治疗耐药性复发性恶性肿瘤的药物。 3.2HDAC抑制剂由于组蛋白去乙酰化是基因沉默的另一机制,使用HDAC抑制剂(HDACI)是使表观遗传学修饰的基因重新表达的又一策略。根据化学结构,可将HDACI分为短链脂肪酸类、氯肟酸类、环形肽类、苯酸胺类等4类。丁酸苯酯(PB)和丙戊酸(VPA)属短链脂肪酸类。PB是临床前研究最深入的一种HDACI,在包括卵巢恶性肿瘤在内的实体肿瘤(21例)Ⅰ期临床试验中有3例患者分别有4~7个月的肿瘤无进展期,其不良反应是短期记忆缺失、意识障碍、眩晕、呕吐。因此,其临床有效性仍有待于进一步在Ⅰ、Ⅱ期临床试验中确定。在VPA的临床试验中,Kuendgen等在

经方治疗肝纤维化研究进展

经方治疗肝纤维化研究进展 曹春辉1,潘 玲1,冯广帅1,冯全生2 (1.成都中医药大学2011级硕士研究生,四川 成都610075; 2.成都中医药大学基础医学院,四川 成都610075) [中图分类号]R256.497.57 [文献标识码]A [文章编号]1004-2814(2013)11-970-03 [基金项目]“十二五”国家科技重大专项项目(2012ZX10005001);国家自然科学基金资助项目(81072718);四川省科技支撑计划资 助项目(2010SZ0047)。[通讯作者]冯全生 肝纤维化(hepatic fibrosis)是肝脏对慢性损伤的修复反应,其化学本质是合成增加和(或)降解减少所导致的细胞外基质过度沉积,是肝硬化形成的病理阶段[1]。许多慢性肝脏疾病均可引起肝纤维化,常见的有病毒性肝炎、脂肪性肝病、胆汁淤积、自身免疫性肝病、遗传和代谢性肝病、化学或药物性肝损伤等[2]。 肝纤维化属中医“胁痛”、“黄疸”、 “臌胀”、“癥瘕”、“积聚”、“痞证”等范畴。正虚血瘀作为肝纤维化的病理特点成为共识[3]。小柴胡汤、四逆散、大黄虫丸、鳖甲煎丸是目前治疗肝纤维化的常用方剂,综述如下。1 临床研究1.1小柴胡汤 小柴胡汤治疗肝纤维化有疏肝利胆,调畅三焦气机的作用[4],且小柴胡汤可和表解里,调和肝脾,可达调和阴阳的目的[5]。陈丹丹等[6]将常规护肝治疗的120例慢性乙型肝炎肝纤维化患者随机分为对照组(A 组)、大黄虫丸组(B 组)和小柴胡汤组(C 组),3组均治疗4个月。结果3组肝功能和血清肝纤维化指标均有明显改善,但C 组改善更明显,说明小柴胡汤治疗慢性乙型肝炎肝纤维化疗效确切。江山等[7]对照观察小柴胡汤治疗慢性乙型肝炎肝纤维化40例,亦得出相同结论。邓子德等[8]观察改良小柴胡汤对81例慢性肝病患者血清肝纤维化标志物的影响,发现改良小柴胡汤可使血清透明质酸和Ⅲ型前胶原肽明显下降。1.2四逆散 四逆散有疏肝理气、透达郁阳功效,主治肝脾气滞、阳郁致厥证[9]。张光华等[10]认为四逆散为治疗泄泻肝郁乘脾之方,且治疗肝郁胁痛效果理想,而肝郁是肝纤维化常见的证型。现代多用四逆散加味治疗肝纤维化,用原方的报道罕见。郭晓萍等[11]对照观察复方四逆散(四逆散加三七、黄芪、丹参)治疗慢性肝炎肝纤维化30例,发现复方四逆散可明显降低血清肝纤维化标志物水平,减轻肝纤维化程度,促进肝内增生的纤维组织降解和阻止慢性肝炎肝纤维化的进展,且复方四逆散尚有一定的抑制炎症反应、保护肝细胞的作用。王付等[12]观察四逆散加味治疗肝纤维化的临床疗效,治疗组和对照组均予常规保肝治疗,治疗组加用四逆散加味。结果3个月后治疗组与对照组总有效率分别为96%、81%,两组比较有极显著性差异(P <0.01),肝功能、肝纤维化指标及肝脾B 超等指标治疗组较对照组改善更明显(P <0.05或P <0.01)。孙守才等[13]发现加味四逆散能使肝纤维化过程中升高的PC-Ⅲ、HA、LN 含量明显下降,并能修复肝损害,保护肝细胞,减轻肝纤维化 的程度,改善肝功能。1.3大黄虫丸 大黄虫丸有缓攻瘀血,祛瘀生新作用,用于虚劳而内有干血的治疗[14]。余晶[15]观察大黄虫丸治疗慢性肝炎的有效性和对肝纤维化的影响,治疗组给予大黄虫丸3g、每日3次,对照组予常规保肝治疗。治疗12周后两组肝纤维化及肝功能指标均有不同程度好转,与治疗前比较,治疗组有极显著性差异(P <0.01),对照组无显著性差异(P >0.05),而两组间比较有极显著性差异(P <0.01)。邓丽宁等[16]发现大黄虫丸联合恩替卡韦治疗乙型肝炎肝纤维化疗效优于单用大黄虫丸或单用恩替卡韦治疗。1.4鳖甲煎丸 鳖甲煎丸能行气化瘀,除痰消癥,攻补兼施[8]。且其适应症“癥瘕”为肝纤维化常见临床指征[17]。陈瑞玉等[18]将慢性乙型肝炎118例随机分为治疗组60例和对照组58例,两组均予常规保肝降酶治疗,治疗组加用鳖甲煎丸治疗。检测两组治疗前及治疗6个月后肝功能及肝纤维化指标。结果总有效率治疗组86.7%,对照组60.3%,两组比较有显著性差异(P <0.05)。两组治疗后肝功能、肝纤维化各项指标比较有显著性差异(P <0.05或P <0.01)。谢鸿昌等[19]观察鳖甲煎丸治疗血吸虫病肝纤维化疗效,发现鳖甲煎丸结合西药常规治疗的效果优于单用西药治疗组。还有报道鳖甲煎丸用于肝癌介入治疗后所致的肝纤维化有确切疗效[20]。2 实验研究2.1小柴胡汤 马跃荣等[21]为探讨小柴胡汤对大鼠肝纤维化的作用,预防和治疗性用小柴胡汤,结果显示小柴胡汤可明显防止肝维生素A 丢失和促进其含量恢复,降低肝组织胶原含量,抑制肝前α-1型胶原的基因表达,减少肝脏组织Ⅰ、Ⅲ型胶原的沉积和α-平滑肌原纤维阳性的伊东细胞的数目。帅峰[22]研究发现小柴胡汤有防治大鼠肝纤维化的作用,可能是通过下调TMP-1mRNA 的表达而发挥作用。有研究显示,小柴胡汤有抑制大鼠的肝星形细胞活化及增殖,使细胞质内维甲类化合物含有的脂肪滴减少,抑制α-SMA 的表达及Ⅰ型胶原产生,活化IFN-γ,降低自由基活性的作用,通过抗氧化反应提高机体的防御能力,发挥对细胞的保护作用[23]。2.2四逆散 党全伟等[24]研究发现,四逆散加味(四逆散加丹参、桃仁、当归等)水煎后浓缩剂可以降低肝纤维化大鼠的死亡率,显著降低肝纤维化大鼠血清的ALT、ALP、

光遗传学

光遗传学技术与光起搏:心电生理研究中的新手段 [摘要] 光遗传学是2006年提出的一个将光控技术和遗传学技术相结合的新概念,以遗传学技术将光敏感蛋白表达于可兴奋的靶细胞或靶器官上,利用相应波长的光照激活光敏感蛋白以实现对细胞、组织、器官及动物生理功能的精准调控。该技术于2010年被引入心电生理研究,有离体及在体实验证实利用光遗传学技术实现光起搏心脏的可能性。研究表明光照刺激可引起心肌细胞电兴奋、恢复心肌细胞电传导、实现心脏再同步化,甚至可以模拟缓慢性、快速性心律失常。随着光敏感蛋白种类与功能的发掘、其转入心肌细胞方式和锚定心脏靶点多样化的研究,及安全便捷的光照条件和设备的研发,光遗传学技术与光起搏将成为临床心电生理研究及心律失常治疗等的重要新手段。 [关键词] 光遗传学光起搏 光遗传学(optogenetics)这一概念由Deisseroth等于2006年首次提出[1],是指一种将光控技术和遗传学技术相结合用以进行细胞生物学研究的新技术,即将光敏感的离子通道蛋白表达于可兴奋的靶细胞或靶器官上,利用相应波长的光照激活光敏感通道以实现对细胞、组织、器官及动物生理功能的精细调控。光遗传学技术原理的最初应用源于2002年Zemelman等将光敏感蛋白导入靶细胞进行神经活动的研究[2],此后光遗传学技术在大脑神经环路、神经功能调控的研究中得到了迅速发展,并于2011年被《Nature Methods》杂志评为2010年度技术[3]。2010年Arrenberg[4]和Bruegmann[5]先后将光遗传学技术引入斑马鱼及转基因小鼠的心脏节律控制研究,使光遗传学技术成为了心电生理研究的一个新手段[6-10]。本文拟就光遗传学技术及其在心脏电生理研究中的现状与前景介绍如下。 一、光遗传学技术的原理与实施 光遗传学技术转化应用的原理是以特定波长的外源光照射(刺激)激活或抑制表达在哺乳动物细胞或体内的光敏感蛋白,因光敏蛋白活性的改变进而调控靶细胞生物学行为,因此光敏感蛋白是该技术中一个至关重要的元件。光敏感蛋白是一类发现于单细胞微生物如绿藻、单胞菌的视蛋白(Opsin),目前最常用的是来源于绿藻(Chlamydomonas reinhardtii)的光敏感蛋白视紫红质通道蛋白2(channelrhodopsin-2,ChR2)[11,12]。ChR2是一种光敏感电压依赖性的非选择性阳离子通道蛋白,含737个氨基酸,有7个跨膜区域,其中第1、2、3、7跨膜区为导电孔。ChR2可被波长350~550nm的光活化,中心激活波长为470nm。ChR2对阳离子的选择强度依次为H+、Na+、K+、Ca2+,其介导的电流呈内向整流特性,反转电位为0mV,其大小与光源在单位面积的辐照度(irradiance)正相关。因ChR2通道快速激活和失活的动力学特性,在经470nm蓝光照射时可迅速引发离子流触发可兴奋细胞去极化,进而产生相应电生理效应。其他一些来源于藻类的光敏感蛋白亦被用于不同的光遗传学研究中,包括CyChR1、CraChR2、MChR1、DChR、VChR1。VChR1也是一种阳离子通道,可被波长为589nm的黄光激活[13],如将VChR1与ChR2同时表达于组织器官上的不同靶细胞,则可用两组不同波长的光照同时调控两类靶细胞。除驱动靶细胞兴奋的光敏感蛋白外,具抑制功能的光敏感蛋白亦必不可少,常用的抑制性光敏感蛋白有Halorhodopsin (HaloR、NpHR)和Archaerhodopsin-T(ArchT)[14,15]。NpHR为氯离子转运视紫红质蛋白,来源于嗜盐碱单孢菌,可被黄光激活,泵入氯离子使细胞膜超极化从而抑制其兴奋性。ArchT则对红光敏感,为一种抑制性的超极化质子泵。随着各种特性不同、激活波长不同的光敏感蛋白的逐步发现与丰富,利用光照精准调控细胞的光遗传学技术亦得到了迅速发展,使其在多种细胞如中枢神经元、外周神经元、视网膜细胞、骨骼肌细胞、心肌细胞、多能干细胞等,多种疾病如成瘾、抑郁、焦虑、自闭等精神疾病、帕金森症、视网膜疾病等的研究

表观遗传学的相关概念和研究进展

收稿日期:2004- 07-14;修回日期:2004-08-11 作者简介:董玉玮(1980-),男,江苏徐州人,徐州师范大学生命科学学院,硕士研究生;侯进慧:硕士研究生。通讯作者:朱必才(E -mail :bicaizhu0054@https://www.doczj.com/doc/063069546.html, )。 基金项目:国家自然科学基金资助项目(30270738)资助。 表观遗传学的相关概念和研究进展 董玉玮,侯进慧,朱必才,李培青,庞永红 (徐州师范大学生命科学学院,徐州 221116) 摘要:表观遗传学是研究没有DNA 序列变化并且可以遗传的基因功能变化之学科,就其中的X 染色体剂量补偿、DNA 甲 基化、组蛋白密码、基因组印记、表观基因组学和人类表观基因组计划等等方面的问题进行了综述。关键词:表观遗传学;人类表观基因组计划中图分类号:Q343.1文献标识码:A 文章编号:1008-9632(2005)01-0001-03 DNA 双螺旋结构的发现和重组DNA 技术、PCR 技术的产生促进了分子遗传学的发展。几十年来,人们一直认为基因决定着生命过程中所需要的各种蛋白质,决定着生命体的表型。但随着研究的不断深入,科研人员也发现一些无法解释的现象:马、驴正反交的后代差别较大;同卵双生的两人具有完全相同的基因组,在同样的环境中长大后,他们在性格、健康等方面会有较大的差异,并不符合经典遗传学理论预期的情况。这说明,在相应的基因碱基序列没有发生变化的情况下,一些生物体的表型却发生了改变。同时还发现,有些特征只是由一个亲本的基因来决定,而源自另一亲本的基因却保持“沉默”。人们对于这样一些现象无法用经典的遗传学理论去加以阐明。现在,遗传学中的一个前沿领域:表观遗传学(E pigenetics ),为人们提供了解答这类问题的新思路。 表观遗传学是研究表观遗传变异的遗传学分支学科。表观遗传变异(epigenetic variation )是指,在基因的DNA 序列没有发生改变的情况下,基因功能发生了可遗传的变化,并最终导致了表型的变化。它是不符合孟德尔遗传规律的核内遗传。由此我们可以认为,基因组含有两类遗传信息,一类是传统意义上的遗传信息,即DNA 序列所提供的遗传信息,另一类是表观遗传学信息,它提供了何时、何地、以何种方式去应用遗传信息的指令。E pigenetics 这一名词的中文译法有多种,常见有译成“表观遗传学”、“表现遗传学”、“后生遗传学”、“外因遗传学”、“表遗传学”、“外区遗传学”等等,现在还没有统一的中文名称。早在1942年的时候,C.H.Waddington 就首次提出了E pigenetics 一词,并指出表观遗传与遗传是相对的,主要研究基因型和表型的关系。几十年后,霍利迪(R.H oliday )针对E pigenetics 提出了更新的系统性论断,也就是人们现在比较统一的认识,即表观遗传学研究没有DNA 序列变化的、可遗传 的基因表达改变”[1] 。 从目前的研究来看,X 染色体剂量补偿、DNA 甲基化、组蛋白密码、基因组印记、表观基因组学和人类表观基因组计划等问题都是表观遗传学研究的内容。本文总结这方面研究的资料,进行了综述。1 X 染色体失活 在哺乳动物中,雌雄性个体X 染色体的数目不同,这类动物需要以一种方式来解决X 染色体剂量的差异。在雌性哺乳动物中,两条X 染色体有一个是失活的,称为X 染色体的剂量补偿(dosage com pensation )。X 染色体失活的选择和起始发生在胚胎发育的早期,这个过程被X 失活中心(X -inactivation center ,X ic )所控制,是一种反义转录调控模式。这个失活中心存在着X 染色体失活特异性转录基因Xist (X -inactive -specific transcript ),当失活的命令下达时,这个基因就会产生一个17kb 不翻译的RNA 与X 染色体结合,引发失活。X 失活中心还有“记数”的功能,即保持每个二倍体中仅有一条X 染色体有活性,其余全部失活。X 染色体的失活状态需要表观遗传修饰如DNA 甲基化来维持。这种失活可以通过有丝或减数分裂遗传给后代。X 染色体失活是表观遗传学研究的很好范例,它能帮助人们认识基因沉默是如何建立和通过遗传而保持的。今后对于X 染色体失活的研究还要特别关注于哪些因素调控了X ic 的功能、Xist RNA 造成沉默的机制和一些像BRC Al 的蛋白质在X 染色体失活中的作用等问题[2]。2 DNA 甲基化 甲基化是基因组DNA 的一种主要表观遗传修饰形式,是调节基因组功能的重要手段。在脊椎动物中,C p G 二核苷酸是DNA 甲基化发生的主要位点。C p G 常成簇存在,人们将基因组中富含C p G 的一段DNA 称为C p G 岛(C p G island ),通常长度在1kb ~2kb 左右。C p G 岛常位于转录调控区附近,DNA 甲基化的研究与C p G 岛 1

光遗传学_林其谁

第23卷 第10期2011年10月V ol. 23, No. 10 Oct., 2011 生命科学 Chinese Bulletin of Life Sciences 文章编号:1004-0374(2011)10-0935-03 光遗传学 林其谁 (中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所,细胞生物学国家重点实验室(筹),上海 200031) 摘 要:虽然“光遗传学”只是一种技术方法,但它在文献中正愈来愈多地被提到。光遗传学结合了重组DNA 技术与光学技术,对细胞生物学的研究非常有用。它被广泛应用于活细胞内目标蛋白质的跟踪以及选择性地控制脑中某类细胞的特定的神经活动从而推动了神经科学研究的深入。近来光遗传学的应用扩展到了信号转导的研究,也开始有医学临床的应用的报道。进一步发展光遗传学无疑将推动合成生理学的研究。光遗传学被《自然-方法学》期刊评为2010年年度方法。关键词:光遗传学;光敏蛋白质;光激活离子通道;神经元中图分类号:Q784 文献标志码:A Optogenetics LIN Qi-Shui (State Key Laboratory of Cell Biology, Institute of Biochemistry and Cell Biology Shanghai Institutes for Biological Sciences, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200031, China) Abstract: The term “Optogenetics” has been widely used in the literature, although it is simply a technical method. Optogenetics combines recombinant DNA technology and optic technology, and is very powerful for cell biology research. It has been widely used for tracing target protein in living cell as well as selectively controlling precise neural activity patterns within subtypes of cells of the brain for in depth study of neuroscience research. Recently optogenetics has been extended to the study of signal transduction and even be explored for clinical application. Further development of optogenetics will no doubt feasible the study of synthetic physiology. Optogenetics was selected by the journal of Nature Methods as method of the year 2010. Key words: Optogentics; photo-sensitive protein; photo-activated ion channel; neuron 收稿日期:2011-09-15 通信作者:E-mail: qslin@https://www.doczj.com/doc/063069546.html, “光遗传学”这个名称虽然并不准确,但已经被文献所广泛应用。它是一种技术,将重组DNA 技术与光学技术结合起来,成为细胞生物学研究的有力工具。光遗传学被广泛应用于目标蛋白在细胞内的示踪,更被用来精确地控制脑中特定类型的神经元的活动,从而有助于深入地开展神经科学研究。近年来光遗传学的应用扩展到信号转导的研究,甚至临床实际应用的探索。2011年,学术刊物Nature Methods 将光遗传学选为2010年年度方法[1]。 光遗传学(Optogenetics)是遗传学(重组DNA 技术)与光学相结合的一种细胞生物学研究技术方法。它的应用主要有二个方面:一个是向细胞内引进报告蛋白,也就是将荧光蛋白(发光蛋白)与目 标蛋白融合表达,从而可以方便地在显微镜下被显示、定位与跟踪;另一个是作为控制蛋白,用来调制活组织中靶细胞的专一活动。前者的代表性成果是2008年获得诺贝尔化学奖的“发现与发展绿色荧光蛋白(GFP)”。而后者在神经科学研究上得到愈来愈多的重视。近年来用光来调节细胞信号转导等的研究,更显示了该技术在细胞生物学甚至整体动物的研究上同样很有前途。本文介绍后一方面的应用。 神经科学家是首先开展光遗传学技术来控制细 ? 评述与综述 ? DOI:10.13376/j.cbls/2011.10.018

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