白血病随机扩增多态DNA分析及其临床意义_李昕权
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PCR扩增Ig,TCR基因重排片段:检测急性淋巴细胞白血病
残留细胞
李昕权
【期刊名称】《国外医学:儿科学分册》
【年(卷),期】1993(020)004
【摘要】淋巴细胞在分化过程中,免疫球蛋白基因和T细胞受体基因片段发生重排,作为急性淋巴细胞白血病细胞克隆特异性标记,用于PCR扩增检测微小残留病,敏感度达1:10~4~1:10~6个残留白血病细胞,具有临床应用价值。
【总页数】4页(P191-194)
【作者】李昕权
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】R733.71
【相关文献】
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一种颠倒进食节律的新的肥胖小鼠模型建立方法*陈嘉瑶1, 李婷1, 李欣1, 康栩倩1, 林冬莹1, 徐洁华2, 王桂香1, 臧林泉1△[1广东药科大学,广东 广州 510006;2东玄德(广州)健康管理科技有限公司,广东 广州 510030][摘要] 目的:建立一种成本较低、用时较短的肥胖小鼠模型。
方法:雄性昆明小鼠以丙硫氧嘧啶(14.4mg/kg )生理盐水溶液腹腔注射,颠倒小鼠进食节律,记录摄食饮水量。
连续造模9周,以体重、Lee 指数、体脂率、皮下脂肪占总脂肪比例和口服葡萄糖耐量实验结果为检测指标;采用酶联免疫吸附测定检测血清甘油三酯(TG )、总胆固醇(TC )、低密度脂蛋白胆固醇(LDL -C )和高密度脂蛋白胆固醇(HDL -C )水平;对小鼠肝脏进行HE 染色和油红O 染色观察组织形态学及脂滴分布。
取小鼠肝脏进行转录组分析以找到该模型的差异表达基因及最显著表达通路。
结果:该方法成功使模型组小鼠的体重、Lee 指数和体脂率均显著增加(P <0.01),而皮下脂肪占总脂肪比例显著减少(P <0.01)。
与对照组相比,模型组小鼠的TG 含量显著增加(P <0.01),TC 和LDL -C 含量显著增加(P <0.05),HDL -C 含量显著减少(P <0.05)。
HE 染色结果显示,模型组小鼠肝脏中央静脉放射状纹理消失,出现核皱缩、细胞肿大、肝细胞内出现脂肪滴并发生气球样病变的情况。
油红O 染色结果显示,模型组小鼠肝细胞内出现密集的橘红色油滴。
KEGG 功能富集结果显示,模型组小鼠肝脏内的差异表达基因显著富集在昼夜节律调节通路,显著性排名12,排名第1的是过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR )信号通路。
该通路下,差异基因主要富集在以PPARα为核心的脂肪细胞因子信号通路,有7个基因表达上调,11个基因表达下调。
结论:该造模方法可能通过抑制PPARα调节脂代谢的相关信号通路,在9周内快速建立肥胖小鼠模型。
标准与强化预处理方案对急性淋巴细胞白血病异基因造血干细胞移植后疗效的比较张复华;刘启发;李蕊;凌奕文;杨国雷;牛国敏;徐嘉愉【摘要】目的对比分析标准与强化预处理方案对急性淋巴细胞白血病(ALL)异基因造血干细胞移植后疗效的影响.方法标准预处理方案包括TBI+CY、改良BuCY和GIAC方案,强化预处理方案包括TBI+CY+VP-16/VM-26和FA+TBI+CY+VP-16方案.中位随访时间为811 d.结果标准组(n=125)与强化组(n=78) 移植前疾病状态差异有统计学意义(P<0.01),造血重建时间、GVHD发生率和移植相关毒性差异无统计学意义,标准组复发率及死亡率(33.6%,55.2%)均较强化组(26.9%,48.7%)高,但差异均无统计学意义(P=0.433及P=0.450),其中,CR状态下患者行超强预处理方案移植,其死亡率比标准组明显降低(P=0.017).两组患者5年总生存率(OS)和无复发生存率(DFS) (44.1±5.6)%、(46.8±7.8)%和(36.5±6.9)%、(44.9±7.5)%,强化组均较标准组高,差异无统计学意义(P=0.831、0.652).结论强化预处理方案耐受性好,相比标准预处理方案,其OS与DFS均较高.【期刊名称】《中国现代药物应用》【年(卷),期】2014(008)001【总页数】3页(P19-21)【关键词】预处理方案;急性淋巴细胞白血病;异基因造血干细胞移植【作者】张复华;刘启发;李蕊;凌奕文;杨国雷;牛国敏;徐嘉愉【作者单位】528200,南方医科大学附属南海医院;南方医科大学附属南方医院;528200,南方医科大学附属南海医院;528200,南方医科大学附属南海医院;528200,南方医科大学附属南海医院;528200,南方医科大学附属南海医院;528200,南方医科大学附属南海医院【正文语种】中文异基因造血干细胞移植(allo-HSCT)是治疗恶性血液病的主要手段。
第47卷㊀第6期2023年11月南京林业大学学报(自然科学版)JournalofNanjingForestryUniversity(NaturalSciencesEdition)Vol.47,No.6Nov.,2023㊀收稿日期Received:2023⁃02⁃18㊀㊀㊀㊀修回日期Accepted:2023⁃06⁃21㊀基金项目:国家自然科学基金项目(32171826);江苏省自然科学基金项目(BK20220411)㊂㊀第一作者:国颖(yingguo@njfu.edu.cn),讲师,负责论文撰写与修改;杨港归(ygg@njfu.edu.cn),负责文献收集与整理㊂∗通信作者:薛良交(lxue@njfu.edu.cn),教授㊂㊀引文格式:国颖,杨港归,吴雨涵,等.DNA甲基化调控植物组织培养过程的分子机制研究进展[J].南京林业大学学报(自然科学版),2023,47(6):1-8.GUOY,YANGGG,WUYH,etal.RecentadvancesinmolecularregulatorymechanismsofDNAmethy⁃lationinplanttissueculture[J].JournalofNanjingForestryUniversity(NaturalSciencesEdition),2023,47(6):1-8.DOI:10.12302/j.issn.1000-2006.202302020.DNA甲基化调控植物组织培养过程的分子机制研究进展国㊀颖,杨港归,吴雨涵,何㊀杰,何玉洁,廖浩然,薛良交∗(林木遗传育种全国重点实验室,南方现代林业协同创新中心,江苏省杨树种质创新与品种改良重点实验室,南京林业大学林草学院,江苏㊀南京㊀210037)摘要:植物细胞具有全能性,创伤和外源激素能够诱导已分化细胞的重编程来再生新的植株,发展的植物组织培养技术已广泛应用于植物快速繁殖㊁种质保存和性状改良等多个方面㊂然而,对植物组织培养过程中细胞如何保持分化状态和发育可塑性的分子调控机制仍知之甚少,尤其是在表观遗传学水平上㊂DNA甲基化是一种进化上保守的表观遗传修饰,能够复杂地协调植物细胞全能性建立和影响其命运转变㊂在此,以组织培养过程中的愈伤组织形成㊁体细胞胚发生为切入点,总结了DNA甲基化参与植物再生过程的最新进展㊂首先,分析了不同植物再生过程中全基因组DNA甲基化变化模式,认为外植体类型和再生阶段均会对DNA甲基化水平产生影响;其次,重点研究了甲基化转移酶(MET1)等在植物再生过程中的作用,以及DNA甲基化调控再生基因表达的分子机制,包括BBM(babyboom),WOX(wuschel⁃relatedhomeobox),WIN(woundinduceddedifferentiation)等基因,最后,讨论了DNA甲基化在植物再生领域的未来研究方向,指出组织培养与基因工程的结合将为农作物和经济㊁用材林木的高效繁殖和精准培育提供机遇㊂关键词:植物组织培养;DNA甲基化;愈伤组织;体细胞胚胎发生中图分类号:Q943;S722㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码:A开放科学(资源服务)标识码(OSID):文章编号:1000-2006(2023)06-0001-08RecentadvancesinmolecularregulatorymechanismsofDNAmethylationinplanttissuecultureGUOYing,YANGGanggui,WUYuhan,HEJie,HEYujie,LIAOHaoran,XUELiangjiao∗(StateKeyLaboratoryofTreeGeneticsandBreeding,Co⁃InnovationCenterforSustainableForestryinSouthernChina,JiangsuKeyLaboratoryforPoplarGermplasmEnhancementandVarietyImprovement,CollegeofForestryandGrassland,NanjingForestryUniversity,Nanjing210037,China)Abstract:Exertingremarkablecelltotipotence,plantsareabletoregeneratetissues/organsandevenindividualsfromdifferentiatedcellsactivatedbywoundstressand/orhormonalcues.Basedonthetheoryofplantcelltotipotency,techniquesofplanttissueculturehavebeenwidelyusedinrapidpropagation,germplasmconservation,andplantbreedingasatypeofconservedepigeneticmodification.However,theunderstandingofhowplantcellsretainbothdifferentiatedstatusanddevelopmentalplasticityisstillobscure,especiallyattheepigeneticlevel.DNAmethylationisanevolutionarilyconservedepigeneticmodificationthatcanintricatelycoordinatecellfatetransitionandpluripotencyestablishmentduringtheplantregenerateprocess.Inthework,therecentprogressintheregulationofplantregenerationthroughDNAmethylationwassummarized,startingfromtheformationofcallusandsomaticembryogenesisduringtissueculture.Firstly,thechangepatternsofDNAmethylationindifferentplantregenerationprocesseswereanalyzed,showingthatbothexplantstypeandregenerationphasehadaneffectonDNAmethylationlevels.TheroleofsomeDNA南京林业大学学报(自然科学版)第47卷methyltransferaseinplantregenerationwasstudied,suchasDNAMethyltransferase1(MET1),whosedeletioncanleadtoincreasedWUSexpressionandpromoteshootregeneration.RNA⁃directedDNAmethylation(RdDM)isthemainmolecularpathwayresponsiblefordenovoDNAmethylationinallcontextsandisbelievedtoplayanimportantroleinplantregeneration.Meanwhile,weanalyzedthemolecularregulatorymechanismsofDNAmethylationontheexpressionofregenerativegenes,suchasBBM(babyboom),WOX(wuschel⁃relatedhomeobox),WIN(woundinduceddedifferentiation),etc.Finally,wediscussedthefutureresearchdirectionsofDNAmethylationinthefieldofplantregeneration.Thecombinationoftissuecultureandgeneticengineeringwillprovideopportunitiesforefficientreproductionandprecisecultivationofagriculturalandforestrycrops.Further,theregeneration⁃relatedgenesreportedinthisstudywillprovidecandidatesforplantregenerationresearchofgeneticandmolecularmechanisms.Keywords:planttissueculture;DNAmethylation;callus;somaticembryogenesis㊀㊀植物组织㊁甚至单个植物细胞都具有强大的脱分化和再分化能力,可以将细胞从分化状态恢复为多能性状态;然后,通过创伤或外源激素诱导重新进入细胞周期,并增殖以建立的芽或根顶端分生组织,最终形成新的器官或植株[1]㊂基于这种全能性,植物组织培养技术已在快繁与工厂化育苗㊁细胞培养生产次生代谢产物及基因工程育种等方面得到广泛应用,并在基础生物学㊁农业㊁园艺和林业等领域展现出可观的应用前景[2]㊂然而,对植物细胞如何保持分化状态和发育可塑性的分子调控机制仍知之甚少㊂在植物细胞命运重塑过程中,表观遗传修饰的动态变化影响着植株的再生能力㊂DNA甲基化是一种重要的㊁进化上保守的表观遗传学标记,调控植物的许多生物学过程㊂研究表明DNA甲基化通过多种途径调控再生基因的表达,进而在植物组织培养过程中发挥重要作用[3]㊂笔者综述了DNA甲基化在植物组织培养过程中的调控作用和分子机制,并对通过调节DNA甲基化提高植株再生效率的策略进行展望㊂1㊀DNA甲基化与愈伤组织的诱导形成1.1㊀外植体类型对愈伤组织DNA甲基化的影响DNA甲基化(DNAmethylation)通常指在DNA甲基转移酶的催化下,通过共价键结合的方式,获得S⁃腺苷甲硫氨酸上甲基基团的过程[4]㊂DNA甲基化主要包括3种类型,即5⁃甲基胞嘧啶(5⁃mC)㊁6⁃甲基腺嘌呤(6⁃mA)及7⁃甲基鸟嘌呤(7⁃mG),其中5⁃mC占主要类型㊂在全基因组背景下,胞嘧啶序列有3种存在形式:CG㊁CHG(对称型)和CHH(非对称型,H为A㊁T或C)㊂植物胞嘧啶甲基化可以发生在所有的胞嘧啶序列中[5],是介导基因转录沉默的一种稳定机制,调控愈伤组织发生和形态建成[6]㊂植物愈伤组织是指在组织培养过程中将外植体脱分化所形成的未分化致密细胞结构[7]㊂在离体培养下,植物细胞会发生大规模的全基因组染色质重塑,从而导致植物DNA序列变异和DNA甲基化水平改变[8]㊂各种类型外植体产生的愈伤组织(如叶片愈伤组织㊁茎段愈伤组织等)与相应外植体的DNA甲基化图谱存在差异㊂对草莓(Fragariavesca)[9]㊁蓝莓(Vacciniumstenophyllum)[10]和烟草(Nicotianatabacum)[11]叶片组织和叶片愈伤组织的比较研究发现,叶片愈伤组织在全基因组上具有更高的DNA甲基化水平㊂然而,由毛果杨(Populustrichocarpa)[12]茎段形成的愈伤组织与其外植体茎段组织和再生植株相比,茎段愈伤组织的DNA甲基化水平最低㊂根据愈伤组织再生能力的不同可将其分为胚性和非胚性愈伤组织[13]㊂Karim等[14]对凹唇姜(Boesenbergiaro⁃tunda)研究发现,再生能力更强的胚性愈伤组织的DNA甲基化水平要低于非胚性愈伤组织,以及再生植株和叶片等其他外植体形成的愈伤组织㊂不同类型外植体的生理状况和脱分化能力存在差异,因此诱导愈伤组织过程中也伴随着不同DNA甲基化水平介导的转录调控㊂1.2㊀愈伤组织形成阶段中DNA甲基化水平变化细胞的脱分化过程由遗传和表观遗传机制共同调控,共包括3个阶段:诱导㊁愈伤组织形成和多能性建立,多种植物在脱分化过程中出现全基因组低甲基化[15-16]㊂在水稻(Oryzasativa)愈伤组织形成过程中DNA甲基化水平显著降低,DNA甲基化差异区域主要富集在基因启动子周围的序列上[17]㊂尽管DNA甲基化水平降低是主要趋势,但局部DNA超甲基化对多能细胞状态的形成与维持至关重要㊂对拟南芥(Arabidopsisthaliana)研究发现,编码丝裂原活化蛋白激酶12(MAPK12)㊁谷胱甘肽S⁃转移酶TAU10(GSTU10)和β⁃羟化酶1(BXL1)基因的启动子序列在愈伤组织细胞中发生高度甲基化并抑制基因表达,从而促进全能细胞2㊀第6期国㊀颖,等:DNA甲基化调控植物组织培养过程的分子机制研究进展团的形成㊂MET1和DRM2等DNA甲基转移酶在愈伤组织形成过程中受到广泛的转录控制,这与DNA甲基化水平变化的调控功能相一致[18]㊂愈伤组织的分化程度随着组织培养时间的延长而增加,长期培养的愈伤组织中转座子㊁核糖体DNA和端粒重复序列发生大规模转移和扩增[6],从而导致其DNA甲基化水平不稳定㊂Ma等[19]对木薯(Manihotesculenta)的茎尖分生组织以及腋芽的松散型胚性愈伤组织进行研究,结果表明随着松散型胚性愈伤组织培养时间的延长,DNA甲基化水平从50%降至27%;而Zeng等[20]的研究表明,白桦(Betulaplatyphylla)早期愈伤组织(诱导后20d)的DNA甲基化水平最低(11.92%),随着愈伤组织诱导时间的延长,在40d时DNA甲基化水平升至14.5%㊂a.DNA甲基化在基因体中分布模式及其对愈伤组织形成的影响:褐色圆圈代表高甲基化水平抑制基因表达而导致愈伤组织褐化;绿色圆圈代表低甲基化水平促进基因表达进而促进愈伤组织生长thedistributionpatternofDNAmethylationingenebodiesanditseffectoncallusformation.Browncirclesrepresenthighmethylationlevelsthatinhibitgeneexpressionandleadtocallusbrowning,greencirclesrepresentalowmethylationlevelthatenhancegeneexpressiontopromotecallusgrowth;b.DNA甲基化对转座元件表达影响:蓝色矩形颜色由深至浅表示DNA甲基化水平由高至低的变化;灰色矩形颜色由深至浅表示转座子表达由高至低的变化effectsofDNAmethylationontheexpressionoftransposableelements(TEs).BluerectanglecolorsfromdarktolightindicatechangesinDNAmethylationlevelsofTEfromhightolow,grayrec⁃tanglecolorsfromdarktolightindicatechangesinTEexpressionfromhightolow.图1㊀DNA甲基化动态变化影响愈伤组织生长模式Fig.1㊀DynamicchangesofDNAmethylationaffectcallusgrowthpattern1.3㊀愈伤组织中DNA甲基化在全基因组上的变化模式㊀㊀在全基因组水平上,植物DNA甲基化在不同物种间存在广泛的差异㊂其中,CG序列甲基化是愈伤组织形成过程中主要的DNA甲基化类型㊂例如,在草莓[9]㊁菠萝(Ananascomosus)[21]㊁葡萄(Vitisvinifera)[22]及拟南芥[23]等植物的研究中均发现其愈伤组织中CG甲基化水平最高(不同物种中占比范围为35% 70%),CHG甲基化位于中间水平(20% 45%),而CHH甲基化水平最低(3%20%)㊂对6个菠萝样本的研究表明愈伤组织DNA甲基化在基因区的启动子(上游2kb)㊁转录终止子(下游2kb)㊁外显子以及内含子等区域变化模式不同[21]㊂愈伤组织在启动子位点的DNA甲基化变化随着时间增加会出现上升趋势㊂烟草中的研究表明,愈伤组织培养早期启动子区域的DNA甲基化会出现部分缺失,但在培养阶段后期则发生缓慢的超甲基化[24]㊂对草莓及菠萝的叶片愈伤组织研究发现,全基因组DNA甲基化水平在内含子(20% 25%)和启动子(25% 33%)区域最高,而在外显子(15% 20%)中DNA甲基化水平较低[9,21](图1a)㊂此外,对草莓[9]㊁烟草[11]㊁菠萝[21]及葡萄[22]等研究都表明愈伤组织中DNA甲基化水平在转录起始位点以及转录终止位点附近比在外显子等区域显著降低㊂在CG和CHG序列3南京林业大学学报(自然科学版)第47卷背景下,葡萄的愈伤组织在转座子序列的甲基化率要高于叶片组织的甲基化率,然而在CHH序列背景下愈伤组织的甲基化率则低于叶片组织[22]㊂拟南芥的愈伤组织和叶片组织之间也具有相似的甲基化变化趋势[23]㊂当大部分植物中的转座子区域具有整体较高水平的DNA甲基化时,会导致转座子沉默的出现[25],转座子区域的甲基化水平在愈伤组织形成过程中相对稳定(图1b)㊂2㊀DNA甲基化与体细胞胚胎发生2.1㊀DNA甲基化参与体胚发生相关基因的表达调控㊀㊀体细胞胚胎发生(somaticembryogenesis,SE)是指体细胞或营养细胞在特定诱导条件下再生为胚胎进而具有发育成为独立植株的能力㊂体细胞可以通过直接途径或历经愈伤组织的间接途径形成体细胞胚,其发生过程涵盖复杂的转录调控机制,其中表观遗传修饰也是影响体胚发生的重要调控方式㊂研究表明,DNA甲基化能够引起特定参与细胞分化基因的沉默,从而在体胚发生中发挥作用㊂在对板栗(Castaneamollissima)的研究中发现,MADS⁃box转录因子家族基因CmAGL11在球状胚胎中特异性积累,与愈伤组织相比,球状体细胞胚胎中CmAGL11启动子处的甲基化水平显著降低㊂CmAGL11启动子甲基化比率的降低促进了该基因的表达,进而将加快体细胞胚的发育速度[26]㊂菠萝体细胞胚诱导研究指出,经甲基化抑制剂处理5d后,体胚发生相关类受体蛋白激酶基因AcSERK1在非胚性愈伤组织中的表达量显著提高,从而有效提高菠萝体细胞胚的发生能力[27]㊂此外,研究发现在拟南芥中超表达一些体胚发生的关键基因,如LEC(leafycotyledon)㊁BBM(babyboom)㊁WUS(wuschel)等,可以在不添加激素的情况下提高体胚胎发生诱导效率,而DNA甲基化通过影响这些基因的表达进而在一定程度上调控体细胞胚胎的发生[28]㊂2.2㊀体细胞胚胎发生过程中DNA甲基化水平的变化㊀㊀体胚发生需要经过脱分化㊁细胞分裂㊁再分化等多个步骤,在不同发育阶段DNA甲基化水平也发生变化㊂油棕(Elaeisguineensis)离体培养前的叶片外植体细胞的细胞核表现出较强的DNA甲基化水平,研究发现随着在高浓度生长素培养基中培养90d后,叶肉细胞和非反应性维管束细胞中的5⁃mC免疫荧光信号显著降低[29]㊂在龙眼(Dimo⁃carpuslongan)胚性愈伤组织㊁不完全致密的胚前培养物及球状胚中,CG甲基化的全基因组水平远高于CHG和CHH,且在胚性愈伤组织中存在更高水平的DNA甲基化[30]㊂在棉花(Gossypiumhirsu⁃tum)体胚发生去分化过程中也观察到总体mCG水平占比最高,这种趋势在外显子㊁内含子㊁转录起始位点上下游2kb的范围内及其上下游区域都很一致㊂同时棉花早期体胚发生过程中,CG位点的甲基化水平具有基因型特异性,而CHH位点的甲基化水平具有分化阶段特异性[31]㊂在对可可(Theobromacacao)的研究中发现,体细胞胚比合子胚具有更高比例的高甲基化CG位点[32]㊂此外,植物体胚发生过程中还存在DNA甲基化水平早期显著升高后又降低的现象㊂例如,对椰子(Cocosnucifera)体细胞胚胎发生相关研究发现,DNA甲基化水平在培养第3天迅速升高(10.84% 22 99%),随后在第15天下降至11.69%,在培养第120天后增加至39.63%[33];对龙眼的研究表明,胚性愈伤组织㊁不完全致密的胚前培养物和球状胚的5⁃mC含量分别为24.59%㊁19.65%和19.74%,表明从胚性愈伤组织到不完全致密的胚前培养物的DNA甲基化在全基因组范围内先呈下降,之后略有上升的趋势[31]㊂2.3㊀DNA甲基化调节剂对体胚发生的影响㊀㊀DNA甲基化修饰是可逆的,当DNA复制过程中甲基转移酶活性偏低时,合成新链中甲基化的胞嘧啶位点未发生甲基化从而造成DNA被动去甲基化;基因组上的5⁃mC受ROS1(repressorofsilencing1)/DME(demeter)家族蛋白剪切,并由DNA修复系统介导的胞嘧啶修复完成DNA主动去甲基化[34]㊂DNA去甲基化可以将基因从沉默状态激活,已有证据表明DNA甲基化抑制剂在调控植物体胚发生过程中具有较高的应用潜力㊂5⁃氮杂胞苷(5⁃azaC)作为一种常见的DNA甲基化抑制剂,能够在代谢过程中与DNA甲基转移酶结合以降低酶的活性,进而阻碍DNA甲基化进程并调控体胚发生相关基因的表达㊂在龙眼体胚发生研究中发现,5⁃azaC的外源施加降低了胚性愈伤组织的DNA甲基化水平并促进了球状胚的形成㊂与未经5⁃azaC处理的龙眼比较发现,处理后的龙眼有关体胚发生的基因表达明显上调,结果表明5⁃azaC处理对龙眼早期体胚发生具有促进作用[35]㊂而在蒺藜苜蓿(Medicagotruncatula)的研究中发现,5⁃azaC处理诱导的去甲基化终止了胚性细胞系产生4㊀第6期国㊀颖,等:DNA甲基化调控植物组织培养过程的分子机制研究进展体胚的能力[36]㊂除DNA甲基化抑制剂之外,生长素处理拟南芥能够在一定程度上调节编码ROS1㊁DML2(dementer⁃likeprotein2)等去甲基化酶的基因[37-38]㊂此外,研究发现低温诱导[39]㊁高温诱导㊁辐射[40],以及铜㊁银离子处理[41]等都会降低DNA甲基化水平从而提高植物体胚发生的能力㊂3㊀DNA甲基化调控植物再生的分子机制3.1㊀DNA甲基化调控植物再生关键基因的表达组织培养过程中,器官发生主要受WUS㊁LEC㊁WOX(wuschel⁃relatedhomeobox)及WIN(wound⁃in⁃duced)等基因的调控[42-44],研究发现这些基因的表达受到DNA甲基化特异性调控(表1)㊂表1㊀植物组织培养发育过程中DNA甲基化对植物再生关键基因影响Table1㊀EffectsofDNAmethylationonkeygenesofplantregenerationduringplanttissuecultureanddevelopment序号No.基因名称genesymbol功能function物种species1ARR3(arabidopsisresponseregulator3)参与细胞分裂素调节;5⁃azaC处理后基因表达上调,发生低甲基化促进桃叶片愈伤组织诱导桃Prunuspersica[45]2BBM(babyboom)影响体细胞胚胎发生;表达量升高,甲基化水平降低促进胚胎发生(胚性愈伤组织中高表达)凹唇姜Boesenbergiarotunda[14]3CRY1(cryptochrome1)调节细胞分裂素信号,促进芽再生器官的新生拟南芥Arabidopsisthaliana[46]4CCD1(carotenoidcleavagedioxygenases1)降解类胡萝卜素;5⁃azaC处理导致全基因组去甲基化,类胡萝卜素含量降低柑橘Citrusparadisi[47]5CMT2/CMT3(chromomethylase2/chromomethylase3)参与mCHG维持;5⁃azaC处理抑制了叶外植体愈伤组织的形成和不定芽再生草莓Fragariavesca[9]6CMT3(chromomethylase3)维持DNA甲基化;5⁃azaC处理后基因表达显著下调,DNA甲基化降低促进桃叶片愈伤组织诱导桃P.persica[45]维持DNA甲基化;表达量升高DNA甲基化水平降低,促进体细胞胚胎的发生和再生凹唇姜B.rotunda[48]7DRM2(domainsrearrangedmethyltransferase)维持CHH甲基化毛果杨Populustrichocarpa[49]表达量升高DNA甲基化水平降低,促进体细胞胚胎的发生和再生凹唇姜B.rotunda[48]8维持CG甲基化;低甲基化,met1⁃3突变体芽再生能力更高拟南芥A.thaliana[46]MET1(methyltransferase1)维持DNA甲基化;表达量升高DNA甲基化水平降低,促进体细胞胚胎的发生和再生凹唇姜B.rotunda[48]维持DNA甲基化;幼苗和嫩叶中偏好表达柑橘C.paradisi[47]9ROS1(repressorofsilencing1)DNA甲基化水平降低,促进球状胚形成龙眼Dimocarpuslongan[30]10SERK(somaticembryogenesisreceptor⁃likekinase)影响体细胞胚胎发生;表达量升高,甲基化水平降低促进胚胎发生(胚性愈伤组织中高表达)凹唇姜B.rotunda[14]11WIN(wound⁃induced)诱导细胞去分化和增殖;发生去甲基化,基因表达上调促进愈伤组织形成草莓F.nilgerrensis[50]12WOX(wuschel⁃relatedhomeobox)参与顶端分生组织发生;发生去甲基化,基因表达上调促进愈伤组织形成草莓F.nilgerrensis[50]13WUS(wuschel⁃relatedhomeobox)调控植物再生;低甲基化激活了生长素和WUS相关基因表达,提高植物再生能力棉花Gossypiumhirsutum[51]影响体细胞胚胎发生;表达量升高,甲基化水平降低促进胚胎发生(分生组织中表达最高,其次是胚性愈伤)凹唇姜B.rotunda[14]㊀㊀Shemer等[42]对拟南芥根外植体再生能力的研究发现,在野生型拟南芥中WUS启动子的两个CHG位点高度甲基化;而在甲基转移酶基因cmt3的突变体中,CHG甲基化的减少促进了WUS在芽诱导培养基下的表达,这些启动子区域的甲基化变化对WUS基因转录具有关键调节作用[52]㊂Li5南京林业大学学报(自然科学版)第47卷等[53]认为,在拟南芥从头芽再生的过程中,WUS基因在甲基转移酶功能缺失突变体(met1)中发生去甲基化,导致WUS基因表达上调㊂值得注意的是,DNA甲基化对WUS基因的表达调控是发生在芽诱导的早期阶段,同时MET1介导的芽再生受细胞分裂素诱导的细胞周期所调节[54]㊂Gao等[50]研究发现,黄毛草莓(Fragarianilgerrensis)愈伤组织的诱导过程中有大量基因DNA甲基化水平出现改变,如与伤口反应相关基因WIN㊁顶端分生组织相关基因WOX㊁体细胞胚胎形成相关基因AGL(agamous⁃like)㊁细胞周期相关基因CDK(cyclin⁃dependentkinase)和CKX(cytokinindehydrogenase/oxidase)均发生了去甲基化,表明这些基因的上调表达对愈伤组织的形成至关重要㊂而在黄毛草莓不定芽诱导阶段,愈伤组织阶段发生去甲基化的基因又重新获得甲基化,如LEC2㊁与细胞周期进程相关的CKX㊁生长素活化酶基因ILR1(IAA⁃aminoacidhydrolaseILR1⁃like4)和LEA(lateembryogenesisabundant)等基因,表明这些基因的甲基化修饰对于芽的形成至关重要㊂3.2㊀DNA甲基转移酶在植物再生中的作用植物DNA甲基化维持由胞嘧啶序列环境和DNA甲基化调控酶活性共同决定㊂DNA甲基化调控酶主要包括甲基转移酶(MET1)㊁染色质域甲基转移酶(chromomethylase,CMT)㊁结构域重排甲基转移酶(domainsrearrangedmethyltransferase,DRM)和DNMT3(DNAmethyltransferase3)4个家族[55]㊂MET1主要维持CG位点的甲基化,CMT3和CMT2主要负责CHG背景下的DNA甲基化,CHH环境中的甲基化由CMT2或DRM2通过RNA介导的DNA甲基化(RNA⁃directedDNAmethylation,RdDM)途径维持[8]㊂拟南芥中,MET1依赖的CG甲基化与植株再生有关,与野生型相比,met1⁃3突变体表现出更高的芽再生能力[46]㊂DNA甲基转移酶基因在华东黄杉(Pseudotsugagaussenii)体胚发生的不同阶段表达量发生变化,例如CMT㊁MET1⁃1和MET1⁃3的表达量下降,MET1⁃2的基因表达量大幅增加,而DRM1和DRM2的表达无明显变化[56]㊂凹唇姜离体培养过程中,MET1㊁CMT3和DRM2的甲基化水平降低与基因表达水平升高促进了体胚发生和再生[48]㊂而对龙眼早期体细胞胚胎发生的研究发现,DNA甲基化水平的降低受DNA甲基转移酶基因和DNA去甲基化酶基因ROS1的调控[30]㊂对更多植物再生体系进行研究,将有助于理解不同DNA甲基化调控酶在再生过程中的调节作用㊂3.3㊀RNA介导的DNA甲基化对植物再生的影响RNA介导的DNA甲基化(RdDM)是重要的基因调控机制,主要通过双链小RNA(dsRNA)介导相近序列的从头甲基化发挥作用[57]㊂在植物中,RdDM参与各种生物学过程,如生物和非生物胁迫反应㊁抑制转座子活性以及再生过程中甲基化模式的形成[7]㊂在棉花(Gossypiumhirsutum)体胚发生过程中,RdDM通路介导非CG甲基化,并防止基因转录从而影响再生相关基因的表达[56]㊂而在大豆胚性细胞培养中,RdDM途径是全基因组CHH高甲基化的关键驱动因素㊂连续多年的组织培养使DNA甲基化减少,导致细胞胚性丧失,从而影响大豆的再生能力[58]㊂值得注意的是,高活性RdDM的缺失可以解释CHH甲基化的减少,但不会导致CG和CHG甲基化的丢失㊂4㊀展㊀望近年来,DNA甲基化在植物组织培养中的研究主要集中在模式植物拟南芥㊁农作物(水稻㊁玉米等)和一些园艺植物中,而在林木中的研究相对滞后㊂通常木本植物具有生长缓慢㊁寿命长㊁自交不亲和及高度杂合的特性,其快速再生受到限制,尤其是在气候变化的背景下[59]㊂过度分泌酚类物质㊁玻璃化㊁芽端坏死㊁生根困难是林木组织培养过程中常见的限制因素[60],阻碍了经济树种的规模化繁殖与遗传改良㊂在木本植物细胞中,再生相关基因的表达同样受到表观遗传学机制的严格调控㊂因此,揭示林木细胞的脱分化和再分化过程的DNA甲基化调控机制是提升组培繁殖效率的重要路径,有助于建立更有效的林木再生分子工具㊂尽管DNA甲基化调控再生基因表达方面的研究取得了相当大的进展,但二者之间的关联机制还存在争议㊂一般认为,特定基因座的DNA甲基化水平升高可能通过沉默基因阻碍再生,而全基因组低甲基化通过激活转录而增强再生㊂例如,在DNA甲基转移酶的功能缺失突变体met1中,WUS调控区的DNA甲基化缺失,导致该基因表达增加以提高芽再生效率[53]㊂然而,最近研究表明,DNA甲基化也可以与基因转录呈现显著的正相关关系,且DNA甲基化对基因表达的调控既可以是主动的,也可以是被动的[61]㊂识别不同激素环境下以及不同再生阶段的植物细胞中DNA甲基化与基因表达之间复杂的调控关系,将进一步加深对植物再生过程中表观遗传调控作用的理解㊂6㊀第6期国㊀颖,等:DNA甲基化调控植物组织培养过程的分子机制研究进展基于前期研究结果,DNA甲基化在植物组培中的研究可集中在以下4个方面:①加强组织培养过程中DNA甲基化与多组学的关联研究,结合单细胞测序等多维组学技术,精确解析再生调节基因的表观遗传调控机制;②开发多种甲基化抑制剂,通过定向调控甲基化酶活性,以引起组织培养过程中的去甲基化和再生相关基因的再激活;③深入解析生长素和细胞分裂素在细胞重编程过程中对甲基化水平的调控机制,为提高组培再生效率提供潜在的靶点;④应用CRISPR/dCas9靶向去甲基化技术,对再生调节基因的甲基化水平进行设计改造,全面提高植物再生效率,并为提高顽抗树种的再生能力提供技术支撑㊂参考文献(reference):[1]赵翔宇.植物组织培养在林木遗传育种中的应用[J].河南农业,2022(11):51-52.ZHAOXY.Applicationofplanttissuecul⁃tureinforestgeneticbreeding[J].AgricHenan,2022(11):51-52.DOI:10.15904/j.cnki.hnny.2022.11.011.[2]巩振辉,申书兴.植物组织培养[M].3版.北京:化学工业出版社,2022:12-17.GONGZH,SHENSX.Planttissueculture[M].3rded.Beijing:ChemicalIndustryPress,2022:12-17.[3]SIVANESANI,NAYEEMS,VENKIDASAMYB,etal.Geneticandepigeneticmodesoftheregulationofsomaticembryogenesis:areview[J].BiolFutur,2022,73(3):259-277.DOI:10.1007/s42977-022-00126-3.[4]樊龙江.植物基因组学[M].北京:科学出版社,2020:68-69.FANLJ.Plantgenomics[M].Beijing:SciencePress,2020:68-69.[5]HEXJ,CHENTP,ZHUJK.RegulationandfunctionofDNAmethylationinplantsandanimals[J].CellRes,2011,21(3):442-465.DOI:10.1038/cr.2011.23.[6]LEEK,SEOPJ.Dynamicepigeneticchangesduringplantregeneration[J].TrendsPlantSci,2018,23(3):235-247.DOI:10.1016/j.tplants.2017.11.009.[7]ZHANGHM,LANGZB,ZHUJK.DynamicsandfunctionofDNAmethylationinplants[J].NatRevMolCellBiol,2018,19(8):489-506.DOI:10.1038/s41580-018-0016-z.[8]LEEK,PARKOS,SEOPJ.JMJ30⁃mediateddemethylationofH3K9me3drivestissueidentitychangestopromotecallusformationinArabidopsis[J].PlantJ,2018,95(6):961-975.DOI:10.1111/tpj.14002.[9]LIUDC,MUQ,LIXY,etal.ThecallusformationcapacityofstrawberryleafexplantismodulatedbyDNAmethylation[J].HorticRes,2022,9:uhab073.DOI:10.1093/hr/uhab073.[10]GHOSHA,IGAMBERDIEVAU,DEBNATHSC.DetectionofDNAmethylationpatterninthidiazuron⁃inducedblueberrycallususingmethylation⁃sensitiveamplificationpolymorphism[J].BiolPlant,2017,61(3):511-519.DOI:10.1007/s10535-016-0678-3.[11]KRIZOVAK,FOJTOVAM,DEPICKERA,etal.Cellculture⁃in⁃ducedgradualandfrequentepigeneticreprogrammingofinvertedlyrepeatedtobaccotransgeneepialleles[J].PlantPhysiol,2009,149(3):1493-1504.DOI:10.1104/pp.108.133165.[12]VININGK,POMRANINGKR,WILHELMLJ,etal.MethylomereorganizationduringinvitrodedifferentiationandregenerationofPopulustrichocarpa[J].BMCPlantBiol,2013,13:92.DOI:10.1186/1471-2229-13-92.[13]IKEUCHIM,SUGIMOTOK,IWASEA.Plantcallus:mechanismsofinductionandrepression[J].PlantCell,2013,25(9):3159-3173.DOI:10.1105/tpc.113.116053.[14]KARIMR,TANYS,SINGHP,etal.ExpressionandDNAmethy⁃lationofSERK,BBM,LEC2andWUSgenesininvitroculturesofBoesenbergiarotunda(L.)Mansf[J].PhysiolMolBiolPlants,2018,24(5):741-751.DOI:10.1007/s12298-018-0566-8.[15]GAOY,RANL,KONGY,etal.AssessmentofDNAmethylationchangesintissuecultureofBrassicanapus[J].Genetika,2014,50(11):1338-1344.DOI:10.7868/s001667581410004x.[16]ZAKRZEWSKIF,SCHMIDTM,VANLIJSEBETTENSM,etal.DNAmethylationofretrotransposons,DNAtransposonsandgenesinsugarbeet(BetavulgarisL.)[J].PlantJ,2017,90(6):1156-1175.DOI:10.1111/tpj.13526.[17]STROUDH,DINGB,SIMONSA,etal.Plantsregeneratedfromtissueculturecontainstableepigenomechangesinrice[J].eLife,2013,2:e00354.DOI:10.7554/eLife.00354.[18]SMITHJ,SENS,WEEKSRJ,etal.PromoterDNAhypermethyla⁃tionandparadoxicalgeneactivation[J].TrendsCancer,2020,6(5):392-406.DOI:10.1016/j.trecan.2020.02.007.[19]MAQX,ZHOUWZ,ZHANGP.Transitionfromsomaticembryotofriableembryogeniccallusincassava:dynamicchangesincel⁃lularstructure,physiologicalstatus,andgeneexpressionprofiles[J].FrontPlantSci,2015,6:824.DOI:10.3389/fpls.2015.00824.[20]ZENGFS,SUNFK,LIANGNS,etal.DynamicchangeofDNAmethylationandcellredoxstateatdifferentmicropropagationpha⁃sesinbirch[J].Trees,2015,29(3):917-930.DOI:10.1007/s00468-015-1174-7.[21]LINWQ,XIAOXO,ZHANGHN,etal.Whole⁃genomebisulfitesequencingrevealsaroleforDNAmethylationinvariantsfromcalluscultureofpineapple(AnanascomosusL.)[J].Genes,2019,10(11):877.DOI:10.3390/genes10110877.[22]LIZAMORED,BICKNELLR,WINEFIELDC.Elevatedtranscrip⁃tionoftransposableelementsisaccompaniedbyhet⁃siRNA⁃drivendenovoDNAmethylationingrapevineembryogeniccallus[J].BMCGenomics,2021,22(1):676.DOI:10.1186/s12864-021-07973-9.[23]SHIMS,LEEHG,PARKOS,etal.DynamicchangesinDNAmethylationoccurinTEregionsandaffectcellproliferationduringleaf⁃to⁃callustransitioninArabidopsis[J].Epigenetics,2022,17(1):41-58.DOI:10.1080/15592294.2021.1872927.[24]ALISHAIKHA,CHACHARS,CHACHARM,etal.Recentad⁃vancesinDNAmethylationandtheirpotentialbreedingapplica⁃tionsinplants[J].Horticulturae,2022,8(7):562.DOI:10.3390/horticulturae8070562.[25]BARTELSA,HANQ,NAIRP,etal.DynamicDNAmethylationinplantgrowthanddevelopment[J].IntJMolSci,2018,19(7):2144.DOI:10.3390/ijms19072144.[26]GAOYR,SUNJC,SUNZL,etal.TheMADS⁃boxtranscriptionfactorCmAGL11modulatessomaticembryogenesisinChinesechestnut(CastaneamollissimaBlume)[J].JIntegrAgric,2020,19(4):1033-1043.DOI:10.1016/S2095-3119(20)63157-4.[27]LUANAP,CHENCJ,XIET,etal.MethylationanalysisofCpGislandsinpineappleSERK1promoter[J].Genes,2020,11(4):425.DOI:10.3390/genes11040425.[28]SALAÜNC,LEPINIECL,DUBREUCQB.Geneticandmolecularcontrolofsomaticembryogenesis[J].Plants,2021,10(7):1467.DOI:10.3390/plants10071467.[29]DEARAÚJOSIM,GOMESACMM,SCHERWINSKI⁃PEREIRAJE.Cellularresponsesofoilpalmgenotypesduringso⁃maticembryogenesisinvolveparticipationofprocambialcells,DNAdemethylati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PKU患者PAH基因突变分析作者:李菲张雪纯张镱山宋宝丽来源:《中西医结合心血管病电子杂志》2019年第02期【摘要】目的通过对苯丙酮尿症(Phenylketonuria,PKU)患者苯丙氨酸羟化酶(phenylalanine hydroxylase,PAH)基因突变的分析,为苯丙酮尿症的产前诊断、遗传咨询、治疗和采取干预措施提供一定的科学依据。
方法应用PCR产物直接测序法对123例PKU患者PAH基因第1~13外显子及其两侧内含子进行序列分析。
结果在123例患者的246个PAH等位基因中检测出了216个PAH基因突变位点,总检出率为87.8%(216/246),其中外显子3、6、7、10、11和12检出率相对较高。
共发现59种突变,包括42种错义突变、8种剪接突变、5种无义突变、2种移码突变、2种同义突变。
高频突变位点主要是p.R243Q(23.15%),p.R111X(8.33%),EX6-96A>G(7.87%),p.R413P(7.87%)、p.V1399V(6.48%)。
结论PKU患者具有明显的突变热点(R243Q、R111X、EX6-96A>G、R413P、V1399V)和突变热点区域(外显子3、6、7、10、11、12)。
通过PAH基因直接测序可对大部分的PKU家系进行产前诊断。
【关键词】苯丙酮尿症;苯丙氨酸羟化酶;基因突变;产前诊断【中图分类号】R589 【文献标识码】A 【文章编号】ISSN.2095-6681.2019.2..03苯丙酮尿症是一种氨基酸代谢异常的常染色体隐性遗传病[1]。
主要由于苯丙氨酸羟化酶基因突变导致PAH活性降低或丧失,使苯丙氨酸不能转化为酪氨酸,导致血液中苯丙氨酸(phenylalanine,Phe)浓度增高并在神经系统和血液中蓄积。
PKU患者如未及时治疗,将由于过量的Phe及其代谢产物的神经毒性作用而导致严重的智力障碍、精神发育迟滞和继发性癫痫等。
·38·79例TET2阳性急性髓系白血病患者的临床特点及预后研究高安冉 高 慧 高伟杰 潍坊医学院临床医学院 山东潍坊 261000夏炳森通讯作者 潍坊市人民医院血液科 山东潍坊 261000摘 要:目的:研究总结TET2基因突变阳性的急性髓系白血病患者的临床特征及与预后的关系。
方法:回顾性收集从2017年1月1日至…2020年9月30日就诊于潍坊市民医院血液科,进行了二代基因测序的急性髓系白血病患者共…308…例。
急性早幼粒细胞白血病(APL),骨髓增生异常综合征转化的急性髓系白血病等疾病除外。
统计患者的临床资料,根据基因检测结果分为TET2基因突变阳性组与阴性组,应用SPSS24.0软件进行临床资料的统计学分析,分析两组间的临床特点及预后情况。
结果:308例…AML…患者中共检测到79例TET2…基因突变,突变率为…25.6%,TET2…突变多见于老年患者,差异均具有统计学意义(P…<…0.05)。
分析结果显示,TET2突变是AML患者…OS…的独立危险因素。
结论:在AML中TET2突变多发生于老年人,该突变可能与预后不良有关。
关键词:基因突变 TET2 急性髓系白血病 临床特点 预后急性髓细胞白血病(AML)是最常见的成人白血病,其特点是造血干细胞的异常克隆,同时具有高度异质性,主要表现在临床症状、细胞形态、细胞遗传学及临床预后等方面。
随着对AML的研究,人们发现了一些对AML患者生存的不利因素,如基因突变,DNMT3A、ASXL1的基因突变是AML的不良预后因素。
但是TET2基因突变对AML的预后仍然有争议。
因此有必要进行更多研究,以进一步探讨TET2突变对AML患者临床结局和生存率的影响。
1材料与方法1.1…一般资料收集2017.1.1-2020.9.30就诊于我院并进行了二代基因测序的AML初诊患者(除外APL)308例。
男172例,女136例,中位年龄57岁。
根据FAB分型标准,所有AML患者中M1…8例,M2130例,M4…94例,M5…76例。
套细胞淋巴瘤C-myc基因LSD1表达及临床意义套细胞淋巴瘤是一种罕见但危险的白血病。
近年来,随着基因组学和转录组学研究的不断深入,人们对于套细胞淋巴瘤的认识也在不断深化。
C-myc基因和LSD1表达在套细胞淋巴瘤中的作用备受关注。
本文将就套细胞淋巴瘤中C-myc基因和LSD1表达的情况及其临床意义进行综述。
在套细胞淋巴瘤中,C-myc基因的异常表达被广泛认为是一种常见的遗传异常。
C-myc 基因是一个转录因子,它可以通过调控许多基因的表达来参与细胞增殖、凋亡和分化等生物学过程。
研究发现,在套细胞淋巴瘤中,C-myc基因的异常表达与肿瘤的发生发展密切相关。
C-myc基因异常表达不仅可以促进肿瘤细胞的增殖和生存,还可以通过影响其他基因的表达来调控肿瘤的进展和治疗敏感性。
除了C-myc基因,LSD1(Lysine-Specific Demethylase 1)在套细胞淋巴瘤中也扮演着重要的角色。
LSD1是一种组蛋白修饰酶,可以去甲基化组蛋白H3和H3K4,从而影响染色质的结构和基因的表达。
在套细胞淋巴瘤中,研究发现LSD1的异常表达与肿瘤的恶性程度和预后密切相关。
LSD1的过度表达可以促进肿瘤的增殖和侵袭,并且与化疗治疗的敏感性相关。
除了在分子水平上的作用,C-myc基因和LSD1的异常表达在套细胞淋巴瘤的临床意义也备受关注。
研究发现,套细胞淋巴瘤患者中C-myc基因和LSD1表达的水平与患者的预后密切相关。
C-myc基因和LSD1的高表达往往与患者的疾病进展快、治疗效果差和预后不良相关。
C-myc基因和LSD1的表达水平可以作为套细胞淋巴瘤患者预后的生物标志物,有助于临床医生进行个体化治疗和预后评估。
C-myc基因和LSD1在套细胞淋巴瘤治疗中的作用也备受关注。
研究发现,C-myc基因和LSD1的过度表达可能会导致肿瘤对传统治疗方法的耐药性增加,因此针对C-myc基因和LSD1的治疗策略成为当前研究的热点。
小儿特发性扩张型心肌病核心基因鉴定和免疫浸润分析尤红俊1,赵倩倩2,苟棋玲1,董梦雅1摘要目的:利用生物信息学分析筛选小儿特发性扩张型心肌病(PIDC)的核心基因,并进行免疫浸润分析㊂方法:使用R语言对来自基因表达综合数据库(GEO)的PIDC转录谱进行差异分析㊂利用R语言对差异表达基因(DEGs)进行基因本体(GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析㊂通过STRING数据库和CytoHubba构建蛋白-蛋白互作(PPI)网络及鉴定核心基因㊂利用比较毒理基因组学数据库(CTD)分析核心基因与心肌病㊁心力衰竭风险的关系㊂利用单样本基因集富集分析(ssGSEA)计算PIDC中28种免疫细胞在免疫浸润微环境中的比例㊂结果:PIDC左心室有137个DEGs,主要参与对外部刺激的正向调节㊁炎症反应的调节㊁中性粒细胞的激活和介导的免疫㊁细胞-基质黏附的正向调节㊁细胞外结构㊁含胶原的细胞外基质等㊂DEGs参与细胞凋亡㊁胰岛素抵抗㊁花生四烯酸代谢和缺氧诱导因子1(HIF-1)信号通路等㊂鉴定的核心基因为信号转导和转录激活因子3(STAT3)㊁CD68㊁高亲和力IgE受体γ亚基基因(FCER1G)㊁细胞周期素D1(CCND1)和CD163,其与心肌病㊁心力衰竭关联紧密㊂PIDC左心室组织中央记忆型CD8+T细胞的含量较高;活化的树突样细胞㊁骨髓来源的抑制性细胞㊁自然杀伤T细胞㊁浆细胞样树突状细胞㊁滤泡辅助性T细胞的含量较低㊂结论:炎症及免疫反应在PIDC的发病机制中发挥着重要作用,5个核心基因和6种免疫细胞与PIDC发生发展密切相关㊂关键词扩张型心肌病;差异表达基因;生物信息学;核心基因;免疫浸润d o i:10.12102/j.i s s n.1672-1349.2023.20.005Identification of Key Genes and Analysis of Immune Infiltration in Pediatric Idiopathic Dilated CardiomyopathyYOU Hongjun,ZHAO Qianqian,GOU Qiling,DONG MengyaShaanxi Provincial People's Hospital,Xi'an710068,Shaanxi,ChinaCorresponding Author DONG Mengya,E-mail:****************Abstract Objective:To screen key genes of pediatric idiopathic dilated cardiomyopathy(PIDC)using bioinformatics analysis and perform analysis of immune infiltration.Methods:Differential analysis of PIDC transcriptional profiles from Gene Expression Omnibus (GEO)was performed using the R language.Gene Ontology(GO)functional enrichment analysis and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)pathway enrichment analysis of differentially expressed genes(DEGs)were conducted by R language.The STRING database and CytoHubba were used to construct the protein-protein interaction(PPI)network and identify the key genes.The association between key genes and risk of cardiomyopathy and heart failure was analyzed using the comparative toxicogenomics database(CTD).Single sample gene set enrichment analysis(ssGSEA)was used to calculate the proportion of28kinds of immune cells in immunoinfiltrated microenvironment with PIDC.Results:There were137DEGs in the left ventricular tissue of PIDC,which were mainly involved in the positive regulation of external stimuli,the regulation of inflammatory response,the activation and mediated immunity of neutrophils,the positive regulation of cell-matrix adhesion,the extracellular structure,and the extracellular matrix containing collagen.DEGs were involved in apoptosis,insulin resistance,arachidonic acid metabolism,and hypoxia-inducible factor-1(HIF-1) signaling pathway.The identified key genes were signal transducer and activitor of transcription3(STAT3),CD68,high-affinity IgE receptor gamma subunit gene(FCER1G),cyclinD1(CCND1),and CD163,which were closely associated with cardiomyopathy and heart failure.The content of central memory CD8+T cell was increased in the left ventricular tissue of PIDC,while the contents of activated dendritic cell,myeloid-derived suppressor cell,natural killer T cell,plasmacytoid dendritic cell,and follicular helper T cells were decreased.Conclusion:Inflammation and immune response played an important role in the pathogenesis of PIDC.Five key genes and six kinds of immune cells were closely related to the occurrence and development of PIDC.Keywords pediatric idiopathic dilated cardiomyopathy;differentially expressed genes;bioinformatics;key gene;immune infiltration作者单位 1.陕西省人民医院(西安710068);2.中国人民解放军空军军医大学第一附属医院通讯作者董梦雅,E-mail:****************引用信息尤红俊,赵倩倩,苟棋玲,等.小儿特发性扩张型心肌病核心基因鉴定和免疫浸润分析[J].中西医结合心脑血管病杂志,2023,21(20): 3703-3710.特发性扩张型心肌病(pediatric idiopathic dilatedcardiomyopathy,PIDC)是儿童常见的心肌病,是造成儿童心力衰竭的主要原因之一,同时导致恶性心律失常㊁血栓栓塞和猝死在内的一系列不良结局㊂目前小儿扩张型心肌病(dilated cardiomyopathy,DCM)的早期诊治水平不断提高,但病因不明㊁缺乏精准治疗,此类患儿预后不容乐观[1-2]㊂本研究基于基因表达综合数据库(gene expression omnibus,GEO)中PIDC的二代测序数据,寻找疾病的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),通过基因本体(Gene Ontology,GO)功能富集分析和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集分析探讨发病机制,并构建蛋白-蛋白互作(protein-protein interaction,PPI)网络,筛选其中的核心基因,整合其与心肌病及心力衰竭风险的关系,辅以免疫细胞浸润分析,寻找疾病发生发展过程中的关键基因,为疾病的精准靶向治疗提供依据㊂1资料与方法1.1数据下载及预处理在GEO[3-4]中搜索 pediatric idiopathic dilated cardiomyopathy ,选取数据集GSE99321,其由美国科罗拉多大学药理学系Tatman P等科研人员免费提供,采用GPL16791Illumina HiSeq2500(Homo sapiens)为平台,收录14例小儿左心室组织二代测序数据,其中7例小儿PIDC作为试验组,另7例无心力衰竭小儿作为对照组㊂数据进行归一化预处理㊂1.2差异表达分析采用统计软件R语言(版本4.1.1) DESeq2 [5]包进行差异基因表达分析㊂以|log2(fold change)|ȡ1, P<0.05为DEGs的筛选条件㊂运用R语言ggplot2和pheatmap包绘制火山图和热图,进行DEGs可视化分析㊂1.3GO功能富集和KEGG通路富集分析使用R语言clusterProfiler和org.Hs.eg.db (Homo sapiens)包对DEGs进行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析[6-7]㊂GO富集分析分别在生物过程(biological process,BP)㊁细胞组分(cellular component,CC)和分子功能(molecular function,MF)三方面对基因进行功能注释[8]㊂KEGG分析展示基因参与的信号通路㊂利用R语言ggplot2包将结果可视化㊂以P<0.05为差异有统计学意义㊂1.4PPI网络分析将DEGs导入STRING(Search Tool for the Retrieval of Interacting Genes,/cgi/ input.pl),进行PPI网络分析[9]㊂设定可信度confidence为0.4,输出TSV格式文件,用于Cytoscape分析[10]㊂1.5核心基因筛选使用Cytoscape3.7.3软件插件CytoHubba筛选出PPI网络中的核心基因㊂CytoHubba利用12种评分策略剖析PPI网络,包括最大相关准则(maximum correlation criterion,MCC)㊁度值(Degree值)等,该12种拓扑算法无优劣之分[11]㊂MCC代表基因/蛋白间最大相关性标准,以MCC值排序,居前5位的基因为PPI网络的核心基因㊂1.6利用CTD数据库评估核心基因与心肌病和心力衰竭的关联性利用比较毒理基因组学数据库(comparative toxicogenomics database,CTD)(/)分析核心基因与心肌病及心力衰竭风险的关系㊂CTD 整合了化合物-基因/蛋白质相互作用㊁化合物-疾病和基因-疾病关系的信息,探索与疾病机制相关的假设[12]㊂1.7免疫细胞浸润分析单样本基因集富集分析(single sample gene set enrichment analysis,ssGSEA)[13]根据表达谱计算每个基因的rank值,分析得到每个样本的免疫细胞的相对含量,有助于了解疾病状态下组织中所有免疫细胞的浸润情况,探讨其与疾病转归的关系㊂采用ssGSEA算法分析PIDC中28种免疫细胞在免疫浸润微环境中的比例㊂运用R语言pheatmap包和vioplot 包绘制热图和小提琴图进行可视化免疫细胞浸润分析㊂以P<0.05为差异有统计学意义㊂2结果2.1基因差异表达分析对原始矩阵数据进行归一化处理(见图1A㊁图1B)后,与对照组比较,PIDC左心室组织中有137个DEGs,其中70个表达上调㊁67个表达下调㊂对DEGs 绘制火山图进行可视化分析(见图1C)㊂取差异显著前100个基因绘制热图(见图1D)㊂图1PIDC基因差异表达分析(A为原始矩阵数据归一化处理前;B为原始矩阵数据归一化处理后;C为基因差异表达分析火山图;D为基因差异表达分析热图㊂其中红色表示上调;蓝色表示下调)2.2DEGs富集分析GO功能富集分析显示:DEGs主要参与对外部刺激的正向调节㊁炎症反应的调节㊁中性粒细胞的激活和介导的免疫㊁细胞-基质黏附的正向调节㊁细胞外结构㊁含胶原的细胞外基质等㊂详见图2A㊂KEGG通路富集分析显示:DEGs参与细胞凋亡㊁胰岛素抵抗㊁花生四烯酸代谢和缺氧诱导因子1(hypoxia-inducible factor1,HIF-1)信号通路等㊂详见图2B㊂图2GO功能富集和KEGG通路富集分析气泡图(A为GO富集分析;B为KEGG富集分析)2.3PPI网络分析及核心基因筛选对DEGs进行PPI网络分析,将离散节点隐去后,构建的初始PPI网络中节点(基因/蛋白)135个㊁边(蛋白互作关系)186条,平均节点度值为2.76,PPI富集P值<1.0e-16㊂输出TSV格式文件并导入Cytoscape软件,以CytoHubba插件进行拓扑计算,取MCC排名居前5位的基因作为核心基因,即信号转导与转录激活因子3(signal transducer and activitor of transcription 3,STAT3)㊁CD68㊁高亲和力IgE受体γ亚基基因(high-affinity IgE receptor gamma subunit gene,FCER1G)㊁细胞周期蛋白D1(cyclinD1,CCND1)和CD163㊂亮色标记的节点为核心基因,颜色深浅代表MCC值大小,共36个节点㊁100个边,详见图3A㊂以分组比较呈现两组5个核心基因的差异表达,详见图3B ㊂图3差异基因构成的PPI网络中鉴定核心基因及分组比较(A为鉴定核心基因;B为分组比较柱状图㊂*P<0.05,**P<0.01㊂色彩鲜明的节点为5个核心基因)2.4核心基因与心肌病㊁心力衰竭的关系核心基因与心肌病㊁心力衰竭的相互作用评分分析提示,5个核心基因STAT3㊁CD68㊁FCER1G㊁CCND1和CD163与心肌病㊁心力衰竭关联紧密㊂详见图4㊂可见核心基因与心肌病㊁心力衰竭关联性得分情况,得分越高提示关联性越大㊂图4核心基因与心肌病或心力衰竭关联性作用评分柱状图2.5免疫细胞浸润分析与对照组比较,试验组左心室组织中央记忆型CD8+T细胞含量较高,活化的树突样细胞㊁骨髓来源的抑制性细胞㊁自然杀伤T细胞㊁浆细胞样树突状细胞㊁滤泡辅助性T细胞含量较低,差异均有统计学意义(P<0.05)㊂详见图5㊁图6㊂图中红色表示上调,蓝色表示下调㊂图5PIDC免疫细胞浸润分析热图图6PIDC免疫细胞浸润分析小提琴图3讨论PIDC具有较高的发病率㊁死亡率,是小儿心脏移植的主要原因之一,严重威胁儿童身心健康㊂该病发病机制复杂,尚未明确,因而治疗难度较大㊂本研究基于生物信息学分析,探讨免疫相关的分子机制,并筛选出核心基因及浸润的免疫细胞,从而为探讨疾病机制㊁寻求治疗靶点提供理论依据㊂首先,本研究发现PIDC左心室组织中存在137个DEGs㊂其次,GO功能富集和KEGG通路富集分析发现DEGs的功能主要集中在对外部刺激的正向调节㊁炎症反应的调节㊁中性粒细胞的激活和介导的免疫㊁细胞-基质黏附的正向调节㊁细胞外结构㊁含胶原的细胞外基质等;这些差异基因主要富集在细胞凋亡㊁胰岛素抵抗㊁花生四烯酸代谢和HIF-1信号通路等㊂免疫介导的炎症损伤是DCM发生发展中的关键过程之一[14]㊂已有研究报道,炎症反应由凋亡分子Fas配体(Fas ligand,FasL)通过心肌细胞和成纤维细胞中的细胞外信号调节激酶1/2(extracellular-signal-regulated kinase1/2,ERK1/2)被激活,最终诱导DCM 和心力衰竭的发生㊂阻断ERK1/2通路㊁抑制炎症等可阻止疾病的进展[15]㊂有研究显示,DCM中炎症趋化因子水平显著升高[16]㊂中性粒细胞作为炎症反应的重要参与者,其水平的高低与DCM心力衰竭的严重程度相关[17]㊂心脏细胞外基质是一个动态分子网络,为心脏功能提供结构支撑㊂细胞-基质相互作用的改变㊁细胞外基质重塑被认为是心肌扩张过程中细胞重构的重要组成部分[18-19]㊂细胞外基质重塑通过影响细胞归巢㊁成纤维细胞激活㊁局部黏附蛋白表达参与DCM等,导致心力衰竭发生发展[20]㊂同时本研究结果显示,细胞凋亡是PIDC发生发展过程中的关键致病因素之一㊂转录因子p53是人体重要的管家基因,可维持正常的心脏结构和生理功能㊂已有研究报道,p53水平升高促进DCM中的心脏重构,这可能是通过诱导细胞凋亡㊁细胞周期停滞实现的[21]㊂有研究显示,基因PPP1R13L双等位变异与PIDC强烈相关,而PPP1R13L的功能是编码p53蛋白的促凋亡蛋白抑制剂[22]㊂阿霉素作为一种化疗药物,可提高肿瘤病人生存率,但其诱导DCM的作用也有报道,认为这种不良反应是阿霉素通过增加线粒体膜通透性,进而增加心肌细胞凋亡实现的[23]㊂本研究结果显示,胰岛素抵抗在PIDC中有致病作用㊂胰岛素抵抗通过增加游离脂肪酸氧化,造成心肌细胞能量代谢障碍,促进DCM的形成;反之,DCM通过促炎细胞因子释放㊁儿茶酚胺等激素释放,交感神经系统的激活,进一步加重胰岛素抵抗[24]㊂上述研究均提示,干预细胞凋亡和胰岛素抵抗可能成为PIDC的治疗方向㊂有研究显示,花生四烯酸CYP450酶代谢的产物可能在克山病和DCM的发病机制中发挥着关键作用,如CYP2C19基因上调和蛋白表达频繁可能是一种保护性补偿反应,而CYP1A1可能加重心肌损伤[25]㊂本研究富集分析结果显示,差异基因显著参与花生四烯酸代谢通路,提示该通路可能作为PIDC心力衰竭治疗的靶点[26]㊂HIF-1是缺氧/缺血血管反应的主要调节因子,驱动数百个基因的转录激活,涉及血管反应㊁血管生成及骨髓源性血管生成细胞的动员和归巢[27]㊂特发性扩张型心肌病表现为血管生成缺陷,且心外膜血管疏松与HIF-1增加相关[28]㊂本研究发现多个基因以下调方式参与HIF-1信号通路中,提示该通路可能被抑制㊂干预HIF-1信号通路,可影响心肌血管生成,可能是PIDC的治疗靶点之一㊂其次,本研究通过PPI网络分析筛选了5个与心肌病及心力衰竭关系密切的核心基因㊂STAT3是对心脏具有保护作用的转录因子,STAT3的激活通过增强心肌细胞的预适应和后适应㊁抗炎㊁诱导生存基因表达㊁维持线粒体功能等多种方式发挥心脏保护作用㊂既往研究显示,STAT3通路的下调可诱发DCM的心肌不良重构[29]㊂有研究表明,心肌细胞特异性STAT3通过维持肌萎缩蛋白和α-肌聚糖的表达水平,防止扩张表型的发生和发展[30]㊂本研究发现STAT3的水平在PIDC中是显著下调的㊂CD68是巨噬细胞的标志,目前关于其在心肌病和心力衰竭中作用的研究结果存在争议㊂有研究显示,巨噬细胞作为炎症过程的重要参与者,其在慢性炎症的心力衰竭病人中水平显著升高[31]㊂相关研究显示,与健康对照组相比,DCM病人心肌细胞中的巨噬细胞数量无显著变化[32-33]㊂CD163是M2型巨噬细胞的标志,其在DCM中的研究结果存在争议㊂有研究报道,CD163阳性细胞数量的增加与DCM病人较差的预后显著相关,是心肌组织中胶原含量的独立预测因素,可能参与DCM的心室重塑[34]㊂有研究显示,CD163水平与DCM的严重程度无关[35]㊂本研究分析发现CD68和CD163的水平在PIDC病人中均是降低的㊂这些结果提示巨噬细胞可能通过复杂的机制参与PIDC的发生发展,仍需进一步研究㊂FCER1G作为固有免疫基因,参与炎症通路,诱导多种疾病发生[36]㊂一项体细胞和单细胞RNA测序数据的综合分析发现,FCER1G参与DCM的免疫过程[37],其与DCM或心力衰竭的关系,在这2种疾病病理生理状态中的作用仍待进一步研究㊂CCND1是重要的细胞周期调节蛋白,促进细胞周期从DNA合成前期(G1期)到DNA复制期(S期)的转换,其水平的上调参与多种肿瘤的进展[38]㊂基因肌联蛋白(TTN)的功能是编码肌节中最大的结构蛋白,其截段突变导致TTN缺乏是家族性和散发性DCM的主要原因㊂Liao等[39]研究显示,CCND1上调可抑制TTN缺乏引起的DCM,结果提示TTN不足导致DCM促进心肌细胞的细胞周期治疗,CCND1是其中一个重要的治疗靶点㊂核心基因在PIDC的发病机制仍待研究,可能成为治疗PIDC和DCM的新靶点㊂最后,本研究进行免疫细胞浸润分析发现,与对照组比较,试验组6种细胞含量有显著差异㊂CD8+T细胞在PIDC的心肌组织中含量升高㊂Luppi等[40-41]研究显示,DCM病人心肌组织中有CD8+T淋巴细胞浸润㊂Rao等[42]进一步研究提示,增多的CD8+T细胞主要位于纤维化的心肌中㊂上述研究结果提示CD8+T 细胞在PIDC的发病机制,特别在心室重构中发挥着重要的致病作用㊂DCM和心力衰竭病人中树突样细胞减少[32,43]㊂本研究分析发现树突样细胞在PIDC的心肌组织中含量降低㊂关于骨髓来源的抑制性细胞与DCM的研究较少,Zhang等[44]研究显示,DCM病人循环中数量显著升高,且与N末端脑钠肽前体呈正相关,与左室射血分数呈负相关㊂本研究分析发现,骨髓来源的抑制性细胞在PIDC病人心肌组织中减少,不一致的研究结果提示其在DCM发生发展中的作用有待进一步研究㊂本研究发现,PIDC心肌组织中自然杀伤T细胞含量减少㊂有研究显示,自然杀伤T细胞在DCM中含量降低[45]㊂已有基础研究显示,DCM小鼠脾脏中自然杀伤T细胞数量减少,补充外源性的树突样细胞可激活体内的自然杀伤T细胞,延长DCM小鼠生存,预防心脏收缩功能下降,抑制间质纤维化[46]㊂这些结果提示免疫细胞调节治疗可能成为治疗DCM 的新策略㊂综上所述,炎症及免疫反应在PIDC的发病机制中发挥着重要作用,5个核心基因和6种免疫细胞与PIDC发生发展密切相关,是其防治的潜在靶点㊂本研究对PIDC关键基因及信号通路进行了分子机制探讨,并辅以免疫细胞浸润分析,后期仍需进一步深入探讨免疫浸润细胞与关键基因或通路的关联性㊂参考文献:[1]PONZONI M,CASTALDI B,PADALINO M A.Pulmonary arterybanding for dilated cardiomyopathy in children:returning to thebench from bedside[J].Children,2022,9(9):1392.[2]WANG M,XU Y,WANG S,et al.Predictive value ofelectrocardiographic markers in children with dilatedcardiomyopathy[J].Frontiers in Pediatrics,2022,10:917730. 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文献解读拷贝数增加临床意义分析指导手册《文献解读拷贝数增加临床意义分析指导手册》一、引言在临床医学领域,拷贝数变异已被证实与人类疾病的发生和发展密切相关。
在过去的几年里,随着高通量测序技术的飞速发展,越来越多的拷贝数变异与各种疾病之间的关联被揭示出来。
本文将通过对相关文献的解读,分析拷贝数增加的临床意义,并提供相应的指导手册。
二、拷贝数变异与疾病关联拷贝数变异是指基因组中特定区域序列的拷贝数发生改变,包括拷贝数增加和拷贝数减少。
许多疾病如唐氏综合征、肌萎缩性脊髓侧索硬化症和精神分裂症等与拷贝数变异密切相关。
通过对相关疾病患者和正常人群进行拷贝数变异的比较,可以发现某些拷贝数增加与疾病的风险增加存在显著相关性。
三、拷贝数增加的临床意义1. 疾病诊断与预测拷贝数增加在某些疾病的诊断和预测中具有重要意义。
例如,某个基因的拷贝数增加可以导致该基因过度表达,从而引发某种疾病的发生。
通过检测患者的拷贝数变异情况,可以辅助医生进行疾病诊断,并为个体化治疗提供参考依据。
2. 药物反应性与个体差异拷贝数变异还可能影响患者对药物的反应性,以及个体对特定药物的耐受性。
某些药物可能通过与拷贝数增加的基因相互作用,产生不同的疗效或副作用。
因此,了解患者的拷贝数变异情况可以指导医生在药物治疗中的选择和调整。
四、指导手册基于文献解读和临床实践经验,我们整理了以下的指导手册,以帮助临床医生正确理解拷贝数增加的临床意义,并在临床实践中应用。
1. 拷贝数变异检测方法介绍拷贝数变异的检测方法,包括传统的定性PCR、定量PCR,以及新兴的高通量测序技术。
指导医生在临床实践中选择合适的检测方法,并解读检测结果。
2. 拷贝数增加与疾病关联数据库介绍已公开的拷贝数增加与疾病关联的数据库资源,包括ClinVar、dbVar等。
指导医生如何利用这些数据库资源,查找与患者拷贝数增加相关的临床信息。
3. 基因组拷贝数变异解读和报告详细说明医生如何解读和报告患者基因组拷贝数变异的结果。
神经母细胞瘤N-myc基因检测、血管形成观察及影响因素的研究Expression of N-myc Gene and Angiogenensis in Neuroblastoma and the Affection Factors博士研究生董岿然导师高解春教授肖现民教授导师小组成员杨毅教授陈莲副教授目录中文摘要---------------------------------------------------------------------1 英文摘要---------------------------------------------------------------------7 前言--------------------------------------------------------------------13第一部分神经母细胞瘤N-myc基因的原位杂交检测与临床意义材料与方法--------------------------------------------------------------------16 结果--------------------------------------------------------------------18 讨论--------------------------------------------------------------------22第二部分神经母细胞瘤血管形成的组织病理观察及VEGF、flt-1 的表达材料与方法--------------------------------------------------------------------24 结果--------------------------------------------------------------------26 讨论--------------------------------------------------------------------32 第三部分神经母细胞瘤血管形成兔角膜模型建立与血管形成抑制实验材料与方法--------------------------------------------------------------------36 结果--------------------------------------------------------------------39 讨论--------------------------------------------------------------------49 结论--------------------------------------------------------------------53 参考文献--------------------------------------------------------------------54 研究生期间完成论文--------------------------------------------------------61 致谢--------------------------------------------------------------------62综述一--------------------------------------------------------------------63 综述二--------------------------------------------------------------------66 附页--------------------------------------------------------------------69神经母细胞瘤N-myc基因检测、血管形成观察及影响因素的研究摘要本文观察在神经母细胞瘤中N-myc基因、肿瘤血管形成的作用,探讨神经母细胞瘤抗血管形成治疗的可行性和可能的机理。
先天性白内障小鼠主要脏器重量和血液生理生化指标的分析袁江玲;徐晓辉;张燕;黄蕊芳;熊进;陈欣如【摘要】Objective To establish the baseline data of body weight, main organ weights, hematological and biochemical indexes in SPF congenital cataract mice. Methods Body weight, main organs weights, hematological and biochemical indexes of the congenital cataract mice were determinedat 28 days and 56 days of age, respectively. Normal KM mice in the same age were taken as control. Results There were no statistically significant differences in all indexes of the mice at 28 days of age. Compared with the 56⁃day old normal KM mice: (1) Statistically significant differences were found in the body weight, and weights of the heart, liver, spleen, lung, kidney and testis ( P<0�05 or P<0�01; ( 2 ) Statistically significant differences were found in hematological indexes WBC, PLT, MPV, LYMP, PDW for female mice and MPV, PDW for male mice (P<0�01);(3) Among the biochemical indexes, there were also statisticallysignificant differences in UREA, ALP, TP, UA, TG, GLU for female and ALT, ALP, TP, ALB, UA, GLU for male mice. Conclusions There are statistical differences in the body weight, main organ weights, hematological indexes and biochemical indexes between the congenital cataract mice and normal KM mice at 56 days of age. These results may provide a useful referencefor future research.%目的:建立SPF级先天性白内障小鼠体重及主要脏器重量,血液生理生化等指标的背景资料。
高白细胞性白血病9例的治疗体会
金哈斯;杨雪梅;李红燕;李昕权
【期刊名称】《中国血液流变学杂志》
【年(卷),期】2005(015)001
【摘要】高白细胞性白血病为白血病的一特殊症候群。
早期病死率较高。
我科2000年9月~2004年6月共收治9例高白细胞白血病,现回顾分析如下。
【总页数】2页(P110,116)
【作者】金哈斯;杨雪梅;李红燕;李昕权
【作者单位】武警总医院血液科,北京,100039;武警总医院血液科,北京,100039;武警总医院血液科,北京,100039;武警总医院血液科,北京,100039
【正文语种】中文
【中图分类】R733.71
【相关文献】
1.急性髓细胞白血病早期病死高危因素及高白细胞髓性白血病首次化疗策略探讨[J], 谢德荣;陈安薇;姚和瑞
2.高白细胞白血病23例治疗体会 [J], 郝松枝;孙颖
3.高白细胞白血病6例治疗体会 [J], 舒汨汨;朱华锋;陈协群
4.治疗性血细胞单采术用于高白细胞血症慢性粒细胞性白血病的临床观察 [J], 葛优;王小超;陈诗强;刘云;李天资
5.全反式维甲酸诱导分化治疗急性早幼粒细胞白血病中出现的特殊征象——高白细胞性白血病 [J], 王学文;应江山;杨志成
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75例血友病A患者内含子22及1基因倒位情况分析黄吉娥;张婧;刘咏梅;杨芳;曾小菁【摘要】Objective:To observe the inversion of intron 22 and intron 1 in coagulation factor VIII gene of patients with hemophilia A( HA). Methods:Venous blood was taken from 75 cases of HA pa-tients. Long range PCR amplification technology( LD-PCR)was adopted to detect intron 22 and intron 1 inversion. Two introns inversion occurrence was observed,and the intron 22 inversion proportion in severe HA patients was observed. The intron 22 inversion incidence was compared between patients of HA family history and no HA family history. Results:27 patients with intron 22 inversion were found among the 75 patients,and detection rate was 36%. All of 27 were severe HA patients,accounting for 57. 4% of total 47 cases of severe HA patients(27/47). In 27 cases,there were 21 cases with family history,and the incidence of intron 22 inversion was higherthan that in patients with no family history (P﹤0. 05). There was 1 case of intron 1 inversion,accounting for 1. 3%(1/75). Conclusions:There is a higher probability of F VIII gene intron 22 inversion in severe HA patients,and intron 22 in-version detection has important significance in severe HA patients gene diagnosis.%目的:观察血友病A(HA)患者凝血因子Ⅷ(FⅧ)基因内含子22倒位和内含子1倒位情况。
论文题目:白血病的多药耐药基因研究1. 引言白血病的定义和分类白血病治疗中的多药耐药性问题介绍研究背景和意义论文的结构概述2. 多药耐药性的机制细胞内药物转运机制ABC转运体家族的作用和结构特征ABC转运体在白血病耐药性中的表达及其调控细胞凋亡逃逸机制Bcl-2家族成员在耐药性中的作用机制调控凋亡途径以逃避治疗的分子机制DNA修复能力的影响PARP家族基因在DNA损伤修复中的作用PARP抑制剂在治疗耐药性中的潜在应用3. 多药耐药基因的分类与功能ABC转运体家族ABCB1/P-gp、ABCG2等亚型的功能和影响ABC转运体与不同白血病类型的相关性Bcl-2家族BCL2、BCL-XL等基因的表达与耐药性关系Bcl-2抑制剂在治疗中的应用前景PARP家族PARP1、PARP2等基因的作用及其在治疗耐药性中的意义PARP抑制剂的药物开发与临床应用研究4. 白血病中已知的多药耐药基因研究ABC转运体基因在临床样本中的表达和相关研究成果不同ABC转运体在治疗反应中的差异性分析Bcl-2家族基因其在白血病治疗中的作用和表达模式与化疗药物疗效及患者预后的关联性研究PARP家族基因对PARP抑制剂敏感性的分子机制解析PARP抑制剂与其他治疗手段的联合应用效果评估5. 多药耐药基因与白血病治疗效果的关系临床研究结果分析多药耐药基因表达与白血病患者治疗效果的关联性分析耐药基因作为预后因子的临床意义探讨耐药基因表达与化疗药物疗效的关系不同治疗方案对耐药基因表达的影响个体化治疗策略在耐药性管理中的应用前景6. 新型治疗策略与药物开发靶向多药耐药基因的新治疗策略针对ABC转运体、Bcl-2家族和PARP家族的靶向药物开发进展抑制耐药机制的新药物设计和临床前研究进展基因编辑技术在治疗耐药性中的应用CRISPR-Cas9等基因编辑技术在治疗耐药性中的潜在作用个性化治疗方案的开发与实施策略7. 未来的研究方向与挑战新技术在多药耐药基因研究中的应用单细胞测序、蛋白质组学和代谢组学在多药耐药性研究中的前沿应用多层次数据整合和系统生物学方法在解析耐药性复杂网络中的挑战与应对策略克服治疗耐药性的挑战与策略多药耐药性机制的深入理解与新靶点的发现临床转化研究的推动与合作策略8. 结论对研究成果进行总结与回顾提出未来研究的建议与展望论文的贡献和局限性讨论撰写建议和注意事项文献综述和数据分析:确保对当前领域内最新的研究和进展有全面的了解,结合你自己的实验数据进行深入分析和讨论。
白血病随机扩增多态DNA分析及其临床意义李昕权李丰益(1)廖清奎(1)罗春华(1)北京军事医学科学院附属医院*提要为探讨随机扩增多态DNA(RAPD)技术分析急性白血病基因组多态性特征及其临床意义,采用10种随机引物对急性白血病进行RAPD分析和选择特征引物进行临床观察。
结果显示:急性淋巴白血病与急性髓细胞白血病各自有特征的RAPD 标记,可以在DNA水平判别各类型白血病。
RAPD标记可能用于白血病的基因分型,微小残留病检测等研究。
关键词白血病DNA随机扩增多态随机扩增多态DNA(Random Amplified Polymorphic DNA,RAPD)技术是90年代Williams等人发展起来的一种新的遗传分析技术(1,2),RAPD是建立在PC R基础上,利用单个短脱氧核苷酸引物,对所分析的基因组进行随机扩增,经电泳检测被扩增DNA片段的多态性,即RAPD标记。
RAPD标记的数目和大小反映了基因组内相应区域DNA的多态性,客观代表基因组之间的差异,其符合孟德尔遗传规律。
RAPD技术具有分析快速、简便的优点。
已渗透到有关遗传研究的各个领域。
在植物、生动物、昆虫及人类学研究中,取得许多有意义的成果,故适用于各种生物基因组的研究。
白血病是造血细胞恶性克隆性疾病,其基因组内存在染色体异常,原癌基因及抗癌基因的突变、缺失等各种遗传变异,因而构成不同的多态性特征,这些变异可反映白血病细胞的一些生物信息,可能作为白血病的一种分子标记进行分析。
目前,临床在对急性白血病细胞形态、组织化学、免疫表型及染色体等检查的基础上,基因水平上主要以免疫球蛋白、T细胞受体、维甲酸受体及髓过氧化物酶等细胞谱系相关的基因分析,作为急性白血病诊断分型相关的基因标记(3),适用于一定分化类型的白血病。
而在部分白血病,尤其是杂合性及未分化型白血病的结果难以进一步分析。
本文探索用RAPD技术分析急性白血病基因多态特征及RAPD标记的临床应用的价值。
RAPD为白血病基因多态性的研究,提供了简便的手段。
该技术采用不同序列的9 -10碱基随机引物,通过聚合酶链反应(PCR)对所分析的基因组DNA进行扩增,再经电泳检测扩增DNA片段,即RAPD标记。
得到的相应扩增区域内DNA多态性特征,可用于各白血病细胞基因组DNA多态性的分析。
材料和方法1.骨髓细胞标本根据FAB分型诊断标准,14例急性淋巴细胞白血病(ALL)患者初诊期骨髓标本14份,缓解期标本4份。
12例急性髓细胞白血病(AML)初诊期标本12*邮编100039 (1)华西医科大学附属二院份。
正常骨髓标本6份。
白血病细胞株K562、Namalva各一份。
2.标本处理骨髓液用肝素抗凝,淋巴细胞分离液(比重1.077)离心分离单个核细胞,PBS制备成单细胞悬液。
初诊期细胞再涂片,瑞氏染色后镜检90%以上为幼稚细胞。
白血病细胞株经培养后收集细胞,PB S 制成单细胞悬液,然后提取DNA,按常规方法进行(4)。
3.PC R扩增RAPD反应体系体积25ul,含有10mmol/L tris-HC1PH8.3,50mmol/L KC1, 2.0mmol/LMgCL,100umol/LdNTPs,0. 5umol/L引物,50ngDNA模板,1.5单位TaqD-NA聚合酶。
采用PTC-100DNA扩增仪进行扩增。
RAPD反应包括94e变性1min,36e 退火1min,72e延伸2min,总计40个循环,最后于72e延伸5min。
每次均设空白对照。
扩增产物在1.4%琼脂糖凝胶电泳,2.5V/ c m,1小时,化乙锭染色,紫外灯下观察记录。
10个随机引物为基因公司产品(RAPD kit 1),见附表。
附表RAPD分析结果引物碱基序列(5.-3.)RAPD标记数1G TAG ACCCG T0~22CCTTGACGCA0~33TTCCCCCGCT1~34TCCGCTCTGG0~15GG AGGG TG TT0~26TTTGCCCG GA2~37AG GGAACGAG2~48CCACAGCAG T2~39ACCCCCG AAG0~110GGACCCTTAC0~24.RAPD结果分析记录电泳分离清晰的DNA条带。
对ALL、AML、白血病细胞株等标本的RAPD结果进行相似指数(SI)分析(5)。
根据公式:Sxy=2Nxy/(Nx+Ny)@ 100%。
其中Nxy为比较二标本共有的DNA 片段数目,Nx及Ny分别为比较二标本各自的DNA片段数目。
结果1.RAPD分析结果实验用10个引物扩增获得良好的扩增结果。
各引物扩增的DNA片段数目在0~4个之间,大小介于0.4 ~2.0Kb之间,见附表。
电泳结果见多数扩增位点为多态性,表现为DNA片段数目和大小的不同,根据电泳检测有清晰DNA条带的病例(ALL10/14例,AML8/12例)标本分析, RAPD标记可以区别ALL、AML及正常标本。
2.RAPD特征标记比较根据10个引物扩增结果分析,ALL与AML各自具有特征的RAPD标记。
ALL病例扩增片段平均18.5?4.2条,平均每个引物1.8条。
AML病例扩增片段平均16.5?4.5条,平均每个引物1. 65条。
正常骨髓标本扩增片段平均14?3.2条,平均每个引物1.4条。
细胞株na malva扩增16条,每个引物平均1.6。
K562扩增18条,平均每个引物1.8条。
结合电泳分析DNA片段大小不同,各标本之间有明显的差异,反映了各自的多态性特征。
以SI分析RAPD标记见,ALL与淋巴细胞白血病细胞株Namalva之间的SI为66.7%,AML与髓细胞白血病细胞株K562之间的SI为62.7%,正常标本与ALL及AML之间的SI分别为30. 2%和25.4%,而ALL和AML之间的SI为40%。
3.RAPD标记临床观察在6例ALL分析见引物4(TCCGC TC TGG)扩增出较一致的0.9kb的片段。
以此为特征标记对2例ALL 患者在临床治疗中进行RAPD分析,观察见1例在化疗缓解后该片段消失,同时病情处于临床缓解状态。
另1例经治疗临床获缓解后2个月连续2次检测到该片段,并且在1个月后病情复发。
讨论RAPD分析采用单个随机引物进行,所设计的引物不必事先知道DNA核苷酸序列,但有一定原则遵循,即G+C含量在50-80%,10-20个碱基长度,不含回文结构(1,2)。
所以说是某种意义上的通用引物,适用于各种生物基因组多态性分析。
RAPD 引物序列各不相同,但任一引物在所分析的基因组内部都有特定的互补部位,只要该部位序列符合PC R反应条件,即可能扩增出相应DNA片段。
如果引物扩增区域内部序列发生插入、缺失等突变,引物互补位点分布发生改变,RAPD产物会有增有减,或分子量发生改变。
因此,RAPD标记客观反映了基因组多态性的变异。
每一种生物的RAPD标记为该生物所特有,是按孟德尔方式遗传的、有用的分子标记。
本文筛选10种随机引物进行分析研究,在多数病例获得清晰的RAPD 标记,ALL和AML二类白血病之间显示明显不同的多态性特征,从RAPD图谱分析比较, ALL与白血病细胞系Namalva之间及AML与K562白血病细胞系之间的SI相近,而与正常标本的SI差异明显,提示RAPD标记可能为白血病研究的一种遗传标记。
白血病是恶性克隆性增殖性疾病。
引物4分析ALL表现出较特异的单态0.9kb片段,以该RAPD片段为标记,在2例ALL病例临床中观察,其中1例化疗获临床缓解后检测到该片段,而后病情复发。
另1例缓解后未检测到该片段,观察处于临床持续缓解。
结果提示,RAPD标记可能用于微小残留病的检测。
由于病例较少,还需要进一步研究。
RAPD技术是一简便的分析白血病基因多态性的方法,如能增加引物数目和扩大研究例数,并借助计算机图象分析,将可能提高RAPD分析的精确度,用于白血病的基因分型,造血干细胞移植后植入证据的鉴定,微小残留病的检测等。
参考文献1.Wi llia ms J G K,Kubeli k A R,Livak J,et al.D NA polymor-phis ms amplifi ed by arbitary pri mers are useful as genetic mark-ers.Nucleic Acids Res,1990;18:6531.2.Wels h J,Peterson C,M cclelland M.Polymorphis ms generated by arbitrarilyprimed PCR i n the mouse:applicati on to strai n-i dentification and genetic mapping.Nucleic Acids Res,1991; 19:303.3.朱元晓,赖春宁,白炎,等.基因分析在急性白血病分型中应用的基础研究.中国科学(B集),1994;24:289.4.Sambrook J,Fritsch E F,Maniatic T.Molecular Cloning:A Laboratory Manual,2nd.New York:Cold Spring Harbor Labo-ratory Pres s,1989;464.5.Nei M,Li W H.Mathe matical model for studyi ng genetic dis-tance in terms of res triction endonucleases.Proceedi ng of the National Academy of Sciences,1979,76:5269.(上接第248页)7.Merlo A,Herman J G,Mao L,et al.5.CpG isl and methyla-tion is as sociated with transc riptional s ilenci ng of the tumor s up-pressor CDKN2/p16in human cancer.Nature M ed,1995;7: 686.8.Gonz alez-Zulueta M,Benden CM,Yang AS,et al.M ethyla-tion of5.-CpG island of the p16/CDKN2tumor s uppres sor gene in normal and transfored human tiss ues correlates with gene s ilenci ng.Cancer Res,1995;55(20):4531.9.Irarani M,Dhat R,Price LM,et al.Methylation of the mutiple tumor suppressor gene2i n childhood acute lymphoblas tic leukemi a.Oncogene,1997;15(21):2609.10.陈文明,朱嘉芷,刘敬忠,等.血液系统恶性肿瘤p16基因甲基化研究.中华血液学杂志,1998;19(7):378.11.Hi rama T,Koeffler HP.R ole of the cyclin-dependent kinase inhi bitors in the devel opment of cancer.Blood,1995;86(3): 841.12.Herman J G,Jen J,M erlo A,et al.Hypermethylati on-as soc-i ated inac tiviation indicates a tumor s uppres sor role for p15I NK4B. Blood,1995;86(supple):316.13.Ng MH,Chung YF,Lo Kw,et al.Frequent hypermethylation of p16and p15genes in multiple myeloma.Blood,1997;89 (7):2500.che motherapy,3cases with methyla tion all showed nonre mission;and3sho wed complete re mission,23 showed partial re mission,2showed nonremission in28cases with nonmthylation(the total effec tive rates were92.86%).Conclusion(1)The frequency of methylation of p16gene was low,and it might not the main pathogenesis in childhood with primary AL.(2)We should pay attention to the results that the fre-quency of methylation of p16gene was significantly higher in cases of childhood with relapse AL.And the methylation of p16gene may play an important role for guiding treatment and prognosticating progression and prognosis.Original article on page(246)THE EFFECTS OF C MV ON THE ADHESION OF BONE MA RROW STROMAL CELLS FROM AC UTE LYMPHOBLASTIC LEUKEMIA Huang Yun,et al.Pediatric Department o f the First Affiliated Hos pital o f Sun Yat-sen U niversity o f Medical SciencesThe expression of adhesion molecules ICAM-1and VCAM-1on acute lymphoblastic leukemia (ALL)bone marrow stromal cells infected by cytomegalovirus(CMV)was detected by flo w cytometry. The results showed that CMV could infect ALLbone marrow stromal fibrlblasts,1000TCID50CMV could not destroy the ALL bone marrow stromal cells apparently.At the early stage of CMV infection,the ex-pression of ICAM-1on ALLbone marrow stromal cells increased,at the late stage of CMV infection,the e xpression of IC AM-1on ALL bone marro w stromal cells decreased.The e xpression of VCAM-1on ALL bone marro w stromal cells was not altered by C MV infec tion.In conclusion,C MV can regulate the e xpression of adhesion molecule IC AM-1in two ways.Original article on page(249)RA NDOM AMPLIFIED POLYMOR PHIC D NA ANALYS IS IN LEUKEMIA A ND ITS CLINI-C AL SIGNIF ICANCE Li Xinquan,et al.Affiliated Hospital,Academy o f Military Medical Sciences, Beijing100039Obstrac t Objec tive:To e xploring genetic polymorphis of acute leukemia by using random amplified polymorphic DNA(RAPD)technique and its clinical significance.Method:RAPD technique with ten random primers.Clinical findings and specific RAPD marker analysis.Results:The character RAPD markers were observed between acute lymphoblastic and myelogenous leukemia.The specific RAPD marker could be used to monitor residual leukemic cells in clinical prac tice.Conclusion:The RAPD markers might be potential test in detec tion of minimal residual disease and leukemic genetic classifica-tion.Original article on page(252)THE STUDY ON THE GLUCOCORTIC OID-INDUC ED A POPTOSIS OF THE PERIPHERAL BLOOD LYMPHOCYTES FROM C HILDREN WITH AC UTE IDIOPATHIC THROMBOCY-TOPEN IC PUR PURA IN VITRO Wang Kaiyan,et al.Tongji Medical University Tongji Hospital De-p artment o f PediatricsObjective:The present study was desgned to determine the effect of the gluc ocorticoid-induced apoptosis of the peripheral blood lymphocytes(PBLs)from children with acute idiopathic thrombocy-topenic purpura(AITP)in vitro.Methods:The PBLs from6children with AI TP before treatment wre cu-l。