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piRNA通路在生精过程中的作用
piRNA是一类特异性与Argonuat蛋白家族中的PIWI蛋白相互结合形成piRNA沉默复合体(piRNA-induced silencing complex,piRISC)而在生物体内发挥重要作用的非编码小RNA,主要作用于生殖系统.piRNA通路不仅通过抑制转座子,还通过泛素化降解、调控mRNA表达、基因甲基化修饰等方式来发挥在生精过程中的特定作用.本文拟对piRNA通路在生精过程中的作用进行综述.
关键词： piRNA 生精过程 PIWI蛋白 piRNA沉默复合体 不育 -
精浆piRNA对精子DNA完整性及辅助生殖技术结局的影响
目的 通过检测男性不育症患者精浆中存在的睾丸特异piRNA与精子DNA损伤程度的关系,探讨其对精子DNA完整性及辅助生殖技术(ART)结局的影响. 方法 分析149例男性不育症患者精液质量及精子DNA完整性;按精子DNA碎片指数(DFI)将不育症患者分为:A组(DFI≤15％)、B组(15％＜DFI＜30％)、C组(DFI≥30％),采用实时荧光定量聚合酶链式反应(Q-PCR)检测各组患者精浆中piRNA-013423和piRNA-023386的表达量,比较各组患者受精率、卵裂率、优胚率、生化妊娠率及临床妊娠率的差异. 结果 与A、B组比较,C组的精子密度、前向活动精子、精子活动率、正常形态率均明显下降(P＜0.05),A、B两组比较,B组精子活动率下降(P＜0.05).A、B、C三组中,C组患者piRNA-013423、piRNA-023386表达均低于A、B组(P＜0.01);C组患者受精率、卵裂率、优胚率、生化妊娠率及临床妊娠率均低于A、B组(P＜0.01). 结论 男性不育症患者存在精子DNA不同程度的损伤,精浆中piRNA的水平与精子DNA完整性有关,DNA完整性差的患者精浆piRNA表达降低,且影响ART临床结局.提示piRNA可能通过某些信号通路调控精子DNA损伤,但具体机制需要下一步深入研究探讨.
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piRNA 的功能研究进展
piRNA 是一类种类繁多的小 RNA，通常在生殖类细胞中表达，其功能是抑制转座子的转座，维持基因组结构的稳定性。对线虫 piRNA 研究发现，piRNA 还具有记忆基因表达的功能。体细胞和癌细胞中 piRNA 的发现，更凸显了 piRNA 功能的重要性和多样性。本文梳理了近几年来 piRNA功能研究的新成果，包括 piRNA 在调控转座子、mRNA、lncRNA、DNA 甲基化修饰、染色体表观修饰等方面的功能，同时也探讨了 piRNA 和癌症的关系。
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GAS5来源的piRNAs上调乳腺癌细胞中FOXO4基因的表达研究
目的 探讨GAS5来源的piRNAs在乳腺癌细胞中对FOXO4基因的影响.方法 将GAS5来源的5个pi-snoRNAs(pi-sno44/74/75/78/81)转入乳腺癌细胞后收样提取总RNA行mRNA芯片检测,探索受到上述5个piRNAs调节的基因;分别将5个piRNAs转入乳腺癌细胞中检测每个piRNA对FOXO4 mRNA水平及蛋白水平的表达的影响.收集29例乳腺癌及癌旁组织样本提取总RNA检测FOXO4的表达情况;应用关联分析对pi-sno44/74/75/78/81及FOXO4在乳腺癌及癌旁乳腺组织中的表达情况进行相关性分析,了解piRNAs与FOXO4的相关性.结果 mRNA芯片提示FOXO4基因的表达被明显上调;其中pi-sno44/74/75/81能够上调FOXO4的表达,而pi-sno78对FOXO4激活的作用不明显;pi-sno44/74/75/81在乳腺癌及癌旁乳腺组织中的表达与FOXO4在乳腺癌及癌旁乳腺组织中的表达成正相关(Corr=0.64、0.91、0.76、0.93,P<0.001),pi-sno78的表达与FOXO4的表达无明显相关性(Corr=0.25,P=0.912).结论 GAS5来源的pi-sno44/74/75/81能上调FOXO4基因的表达,并可能通过影响FOXO4的表达影响乳腺癌细胞的生长.
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piRNA-PIWI通路作为肿瘤治疗靶点研究进展
目的:总结piRNA-PIWI通路研究现状,归纳piRNA靶点和该通路的抑制方法.方法:在PubMed全文数据库检索系统中,以“piRNA、PIWI、合成、小分子药物和肿瘤干细胞(tumor stem cell,TSC)”作为关键词,检索2005-05-2013-06的相关文献97篇,其中,中文文献90篇,英文文献7篇.纳入标准:1)piRNA-PIWI的合成与工作机制;2)piR-NA-PIWI通路在TSC发生发展过程中的作用;3)已知的靶点piRNA与该通路的抑制方法.根据纳入标准符合分析的文献38篇.结果:piRNA-PIWI通路通过沉默转座子与调节基因表达而影响干细胞功能.piRNA-PIWI通路在TSC中高表达,在肿瘤发生发展中抑制凋亡通路、提高耐药性、扰乱miRNA系统、维持TSC的干性与过度甲基化.使用甲基化酶抑制剂与热休克蛋白90抑制剂可以抑制piRNA-PIWI通路.结论:piRNA-PIWI通路可以作为抗肿瘤治疗的新靶点.
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piRNA在生殖系统中的研究进展
Piwi蛋白相互作用RNA（piRNA）是一类长度约为30个核苷酸的非编码RNA。目前研究提示piRNA通过与PIWI蛋白家族成员结合后，参与异染色质形成、生殖细胞的发育和维持DNA的完整性。piRNA与小干扰RNA （siRNA）及微小RNA（miRNA）均是近些年发现的非编码小RNA，在功能、分布和分子特征等方面存在着显著不同。piRNA在精子的发生过程中起着重要的生理调节作用，目前对于piRNA的研究逐渐深入，认识也进一步提高。例如， piRNA的结构特点，发挥功能相关作用蛋白，在体内的分布与表达，在生物体内与PIWI发挥作用的方式以及功能。piRNA数据库的建立将对此类小分子RNA的研究有很大的促进作用。
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无精症患者睾丸组织中PIWI蛋白研究
目的：为了明确成年男性无精症的发生与PIWI蛋白的关系。方法：收集2014年6月份至2015年4月份于浙江大学医学院附属第二医院妇产科就诊的11例为非阻塞性无精子症患者和11例为阻塞性无精症患者的睾丸活检标本。用免疫组化的方法显示两组患者生精细胞中的PIWI1蛋白浓度差异。结果：阻塞性无精子症患者睾丸组织中PIWI1蛋白的表达明显高于非阻塞性无精子症患者，差异有统计学意义（P＜0.05）。结论：人类男性无精症的发生与PIWI/piRNA路径有关，提示PIWI/piRNA路径可能在正常精子发育的过程中起重要的保护作用。
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精子非编码小RNA介导获得性状跨代遗传的研究进展
人类精子RNA的存在已被证实,其在改变早期胚胎事件中发挥着重要作用.近年来的研究表明,父代饮食结构、应激状态等环境暴露因素可以改变非编码小RNA表达水平,从而作为父代遗传信息传递的携带者及表观遗传的标记物,改变早期胚胎发育和子代生长状况,介导获得性状的跨代遗传,这从非编码小RNA的角度,为精子表观遗传学研究提供了新的靶点.在众多研究中,精子piRNA、microRNA、tRNA的研究成果尤为显著,其广泛存在于雄性生殖细胞中,可通过相应的调控机制,介导获得性状的跨代遗传.本文将着重阐述上述3种非编码小RNA在精子表观遗传学研究中所取得的进展,为男性生殖医学研究提供新的视野.
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piRNA通路与精子发生的研究进展
与PIWI蛋白相互作用的RNA(piRNA)是一类动物生殖系细胞特异性表达的小分子非编码RNA.本文从piRNA分子、PIWI蛋白及其他相关蛋白3个方面系统概括了piRNA通路.发现piRNA通路不仅通过抑制转座子机制,还可以通过调控翻译、生殖系干细胞的维护、RNA的降解、基因防御等方面来影响精子发生.因此对piRNA通路在精子发生中的新研究进展进行了综述.
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piRNA在胃癌与正常胃黏膜组织中表达的比较
目的:分析piRNA在胃癌组织与正常胃黏膜组织中表达的差异性.方法:通过新一代高通量测序技术Solexa对胃癌组织和正常胃黏膜组织进行小分子RNA(sRNA)深度测序,并通过生物信息学分析胃癌组织与正常胃黏膜组织中piRNA的表达差异.根据分析结果选取4种piRNA(登录号分别为DQ570956、DQ575659、DQ594126和DQ597128),通过茎环反转录实时定量PCR(简称茎环RT-qPCR)技术验证其存在及其在胃癌组织和正常胃黏膜组织中的表达差异.结果:Solexa深度测序结果显示,正常胃黏膜与胃癌组织中测得的piRNA种类在各标本所测得所有sRNA种类中所占的比例差异无统计学意义(Z=0.835,P=0.678);正常胃黏膜组织中测得的piRNA数量在各标本所测得sRNA总量中所占的比例高于胃癌组织,差异有统计学意义(Z=2.167,P=0.042);根据分析结果选取4种piRNA,经茎环RT-qPCR法检测显示,这4种piRNA在胃癌组织中的表达量显著低于正常胃黏膜组织,差异有统计学意义(P<0.05).结论:胃癌组织存在多种差异表达的piRNA,且在表达量上与正常胃黏膜组织存在显著性差异,本研究选取的4种piRNA可能参与胃癌的发生发展进程.
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雷公藤内酯酮抑制胃癌细胞恶性行为的作用与机理研究
目的:观察雷公藤内酯酮对人胃癌细胞恶性行为的抑制作用,并初步探讨其作用机理.方法:CCK-8法检测雷公藤内酯酮对BGC 823胃癌细胞增殖能力的影响,软琼脂集落形成法检测雷公藤内酯酮对BGC 823细胞锚定非依赖性生长能力的影响,荧光定量PCR法检测雷公藤内酯酮对BGC 823细胞中piRNA651表达的影响.结果:雷公藤内酯酮显著地抑制了BGC 823细胞的增殖能力,IC50为165.17 nmol/L;当浓度等于或大于100 nmol/L时,雷公藤内酯酮有效地抑制了BGC 823细胞的锚定非依赖性生长能力;雷公藤内酯酮有力地下调了BGC 823细胞中piRNA651的表达.结论:雷公藤内酯酮可以降低胃癌细胞中促癌的非编码RNA的表达,使其恶性行为受到显著抑制,在胃癌的治疗上具有良好的应用价值.
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一类新的基因沉默小RNA-piRNA(piwi-interacting RNA)
piRNA是单链非编码小分子RNA,长度约26～3l nt,大部分集中在29～30 nt,5'端具有尿嘧啶偏向性(约86 %),能够与Argonaute蛋白家族中的Piwi亚家族蛋白相互结合而产生作用.piRNA的功能主要是维持基因组中转座子的正常沉默状态,以防止基因组中转座子爆发而引起相应基因的改变.piRNA与siRNA及miRNA均是近些年发现的非编码小RNA,它们均可通过一套相应的机制进行RNA干扰,在转录、转录后甚至翻译水平对靶基因及蛋白进行调节,它们之间既有联系又有区别.piRNA数据库的建立将对这类小分子RNA的研究有很大的促进作用.
关键词： piRNA 单链非编码小分子RNA siRNA -
《piRNA-823调节重新DNA甲基化和血管生成促进多发性骨髓瘤肿瘤形成》解读
1 研究背景多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)是一种浆细胞源性的血液系统恶性疾病,约占所有恶性疾病的1％和血液恶性肿瘤的15％,是血液肿瘤第二大常见恶性疾病[1].MM以中老年人发病居多,严重威胁人类的健康.近年来,由于新药的开发应用和造血干细胞移植治疗的发展,MM患者的预后得到了明显改善,但是MM仍被认为是无法根治的疾病[2].
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Piwi-interacting RNA在肿瘤中的研究进展
piRNA(Piwi-interacting RNA)是一类长度为26～31 nt的新型小非编码RNA,可与PIWI蛋白结合从而调控转录基因沉默过程、修饰异染色质和维持生殖系和干细胞功能等.近年来,研究发现piRNA在多种癌组织中表达异常,与肿瘤的发生及扩散、疾病的预后等密切相关,有望成为肿瘤临床诊断和治疗的新靶点.本文旨在浅析piRNA在肿瘤中的作用机制,为临床诊疗提供新思路.
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piRNA在生殖系统中的功能研究进展
piRNA(Piwi-interacting RNA)是2006年发现的一种新的小RNA,长度约24到30个核苷酸,其作用与Dicer酶无关,与Piwi蛋白家族成员相结合才能发挥作用.目前研究piRNA的功能都基本限定在生殖细胞中,近来研究表明piRNA对于生殖细胞功能的很多环节有巨大的影响,而且对生殖支持细胞的影响的研究也有了进展.本文就piRNA在生殖系统中的功能的研究进展作一综述.
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piRNA在肝细胞癌组织中的差异表达分析
目的 探讨piRNA在肝细胞肝癌发生、发展中的作用. 方法 对肝癌患者的癌及癌旁组织、转移及非转移的肝癌组织进行小RNA二代测序,将测序数据过滤掉常见RNA序列后去重复;用piRNA预测器预测可能的新piRNA,并和下载的已知piRNA合并,筛选得到差异明显的NRNA.以miranda算法预测相应靶基因,并对其进行富集分析和功能预测,并选取piRNA在LM3和PLC细胞中行进一步功能(迁移能力)实验及分析.两组间均数比较采用独立样本t检验. 结果 测序共获得66 772个NRNA(已知149个),发现癌和癌旁组织表达差异明显的有241个piRNAs,转移和非转移肿瘤组织表达差异明显的1 634个piRNAs.对差异piRNA的靶基因进行GO和KEGG通路分析,发现主要和细胞黏附相关.而对选取的一个piRNA (piR1/97)进行功能实验,显示其促进肝癌细胞的迁移(LM3:t=8.829,P＜0.05;PLC.t=7.318,P＜0.05).结论 NRNA在肝细胞肝癌患者的癌及癌旁组织、转移及非转移患者的肝癌组织中表达量有差异,并可能参与肝细胞肝癌的转移过程,更多的功能分析需要进一步研究和实验确证.
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非编码RNA调控精子发生的研究进展
随着基因组学研究的发展,发现生物体基因组内存在大量不编码蛋白质的基因.这些基因的转录产物称为非编码RNA(Noncoding RNA,ncRNA).以前认为ncRNA是基因组中无用的序列,但是研究表明ncRNA在很多生命活动中起到很重要的作用.按照转录产物的序列长短ncRNA分为短链非编码RNA(Small ncRNA)和长链非编码RNA(LncRNA).精子发生包括精原细胞增殖,精母细胞减数分裂以及精子成熟等一系列受到精确调控的生理发育过程.精子发生需要相关基因的适时表达,并受到转录和转录后水平的调控.但是精子发生过程的调控机制目前还未完全研究清楚.新研究发现在精子发生过程ncRNA起到很重要的作用,即使在成熟精子细胞中也有ncRNA的表达.表明ncRNA参与调控精子发生的过程,并且这些父源ncRNA可能在接下来的受精和胚胎发育中起到重要的调节作用.结合新研究进展,本文综述了ncRNA在精子发生过程所起的作用,以期为精子发生过程中ncRNA的进一步研究提供参考.
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非编码RNA的生物学功能与临床应用分析
非编码RNA广泛参与基因表达调控和生命代谢过程,具有重要且深远的生物学功能.miRNA、piRNA和lncRNA是非编码RNA几种主要类型,具有各自独特的生理功能.本论文对其特点和功能进行分类阐述,并分析了非编码RNA走向临床应用的模式和瓶颈,对其应用前景充满乐观.
