报告基因技术的理论基础及其应用

报告基因技术广泛地应用于监测细胞的信号转导和基因表达,通过把转录控制元件剪接到报告基因,可以直观地"报道"细胞内与基因表达有关的信号级联.这种检测具有敏感性高、方便、可靠而且适用于大规模检测等优点.随着报告基因技术及其检测方法的不断改进,荧光素酶、绿色荧光蛋白以及新近克隆出的红色荧光蛋白作为无害性的检测工具,将在检测活体组织和细胞基因表达方面得到越来越广泛的应用.此外,在研究疾病发生的分子机制,基因治疗和药物开发方面,报告基因技术也将发挥出重要作用.本文对报告基因技术的基础理论、常用报告基因的种类和特点,以及其目前的主要应用作了概括性介绍.

内源性痛觉调制系统的双向调节

近年来在内源性痛觉调制系统的调控机制方面取得了重大进展.脑干的羟胺能通路和去甲肾上腺素能通路共同构成了控制脊髓水平伤害性信息传递的下行调控系统.在组织损伤和炎症后,疼痛下行调节系统在功能上表现出可塑性.脑干的下行抑制及易化系统是同时被激活的,抑制及易化通路之间的相互平衡是影响脊髓兴奋性增高及痛觉过敏形成的关键.当下行抑制及易化调节系统的失衡并引起内源性易化系统的效应增高时,非伤害性刺激也可被感觉为疼痛.

高同型半胱氨酸血症致动脉粥样硬化的细胞分子机制

同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)是蛋氨酸代谢途径产生的含硫氨基酸,其代谢紊乱可以诱导高同型半胱氨酸血症的发生,已被临床及流行病学资料证实为动脉粥样硬化发病的独立危险因子.Hcy通过激活二酰甘油-蛋白激酶C(DAG-PKC)及丝裂素活化蛋白激酶(MAPK)途径,诱导相关基因的表达,促进细胞钙化,启动脂质过氧化和氧化应激,从而损伤心血管系统.金属硫蛋白、牛磺酸、L-精氨酸作为内源性小分子物质,成为继维生素B6、B12之后控制和治疗高同型半胱氨酸血症的新途径.

人类胚胎对植入的调控

胚胎植入是一个十分复杂的过程,需要胚泡和子宫内膜之间的协同发育.植入过程中,胚泡和内膜之间的通讯和相互作用仍是生殖医学领域中尚未解决的问题.近的研究取得了一些进展,发现在人类胚胎植入的定位和粘附过程中,胚胎能对子宫内膜上皮的分子,如趋化因子、粘附分子、抗粘附分子和瘦素进行旁分泌调控.

新型导向分子与海马内联系的发育

发育轴突向正确的靶位生长是建立精确神经环路的基础.海马内主要的传入通路是内嗅皮层-海马通路、兴奋性合缝/联合系统和中隔投射,它们以层状形式终止于齿回与Ammon角的靶神经元.在海马内部,齿回与CA3区的苔癣纤维,CA3区与CA1区之间均建立了特异的纤维联接系统.细胞培养测定和包括基因敲除在内的分子生物学策略研究表明,在发育过程中复杂的导向信号网络对海马内联系的形成有重要调节作用.分泌性Ⅲ型semaphorins、netrin 1和Slit蛋白及局部膜或基底锚分子如ephrin A亚家族配体,共同介导了海马内联系的发育.

神经细胞粘附分子与硫酸化氨基聚糖在神经发育、轴突生长、突触可塑性及学习和记忆中的作用

神经细胞粘附分子(neural cell adhesion molecule,NCAM)是一种主要表达于神经系统的糖蛋白,通过亲同性及亲异性结合介导细胞与细胞及细胞与细胞外基质间的相互作用,参与细胞的识别、迁移、轴突生长、细胞信号转导、学习和记忆等过程.硫酸化氨基聚糖可调节脑发育中的细胞分化、轴突生长及中枢神经系统中神经元的再生,可能参与了与学习和记忆相关的神经结构功能的调节.这些作用可能与神经细胞粘附分子的亲异性结合有关.

白细胞介素1与惊厥性脑损伤

白细胞介素1(IL-1)是重要的神经免疫介质.研究发现,惊厥后白细胞介素1 β(IL-1 β)、内源性白细胞介素1受体拮抗剂(IL-1ra)在脑内迅速增加,体内注射IL-1 β可加重惊厥及神经元的损伤,而抑制IL-1β的作用,则惊厥及神经元损伤明显减轻,本文就近年来的研究进展,简要概括IL-1与惊厥性脑损伤及其神经保护作用的关系,IL-1在惊厥引起的脑损伤过程中的作用机制.

单细胞RT-PCR研究方法及其应用

在单细胞水平对基因表达进行研究,可有效地避免多细胞水平研究的诸多局限.可借助膜片钳电极所形成的吸收通道,或借助其它方法,获取单个细胞,对其进行单细胞水平的分子生物学研究.采用嵌套PCR方法、或三元尾端PCR扩增方法,对单细胞mRNA进行RT-PCR扩增,可收获足量、可靠和稳定的产物.单细胞RT-PCR可应用于受体研究、离子通道研究等方面.

N-乙酰氨基葡萄糖化在信号转导中的作用

蛋白质磷酸化在生命活动及信号转导过程中的重要作用已经被研究证实,但不少研究发现在大多数核、胞液蛋白质上不仅存在磷酸化动态修饰,还存在广泛的动态N-乙酰氨基葡萄糖修饰.N-乙酰氨基葡萄糖基转移酶和N-乙酰氨基葡萄糖基酶以类似于蛋白激酶和磷酸酶的方式调节蛋白质是否发生N-乙酰氨基葡萄糖化.N-乙酰氨基葡萄糖化蛋白质主要分布在细胞核与胞液,其生理功能涉及细胞基本生命活动和调节信号传递.N-乙酰氨基葡萄糖的作用基础与阻断或影响蛋白质的磷酸化有关.

肾上腺素受体的生物进化

肾上腺素受体在生物进化的过程中先出现的是β-肾上腺素受体,此后才出现了α-肾上腺素受体.肾上腺素受体亚型的多样化分化是伴随着大脑神经系统的发育而进行的,提示肾上腺素受体的各亚型的进一步分化很有可能是对高级神经系统的精细调节功能不断趋于完善的一种适应,同时也预示可能还有其它肾上腺素受体亚型存在.

报告基因的选择及其研究趋向

报告基因是一种编码某种易于检测蛋白质或酶的基因,通过它的表达产物来标定目的基因的表达调控.由于具有灵敏度高、检测方便等特点,报告基因技术在转基因、启动子分析以及药物筛选等领域有了广泛的应用.近年来,随着荧光分析方法和技术的进步,荧光素酶和绿色荧光蛋白成为众多报告基因中的后起之秀,本文以这两个报告基因为重点,综述了报告基因的特点、应用、近年来的进展以及未来发展方向.

生物钟的基因调控

从细菌到哺乳动物的大多数生物都存在分子时钟,也就是生物钟.它的存在使生物的生理、生化、行为表现出以24小时为周期的节律性.本文从基因组成以及节律发生的分子机制等方面,对昼夜节律生物钟进行综述.

催产素和加压素与应激的关系

催产素和加压素是由下丘脑视上核和室旁核大细胞性神经内分泌细胞合成和分泌的一种神经垂体激素.各种应激刺激都可以引起催产素和加压素神经元的活动.目前应激后引起的这类神经活动的变化与人类的某些疾病的病理生理相关联正在引起人们的关注.本文总结了近几年这方面的研究进展.主要内容包括:(1)催产素和加压素神经元在应激中的反应;(2)与大细胞性催产素和加压素神经元的应激反应相关联的神经传递物质;(3)与应激相关联的精神疾病的关系.

催乳素家族与哺乳动物妊娠

妊娠相关的催乳素家族成员包括垂体分泌的催乳素、子宫蜕膜分泌的蜕膜催乳素和胎盘分泌的催乳素样蛋白及催乳素相关蛋白.典型的催乳素家族成员通过催乳素受体起作用,非典型的催乳素家族成员作为生长因子、神经递质或免疫调节因子以自分泌或旁分泌方式起作用.在哺乳动物妊娠过程中,催乳素家族成员发挥重要功能.它们参与母体对妊娠的适应,促进泌乳,维持黄体,促进胚胎着床和血管发生,促进细胞生长和分化及在免疫调节中起作用.

心血管系统热休克蛋白的研究进展

多种应激因素如热应激、缺血、血流动力学变化能引起细胞内代谢异常、细胞骨架紊乱等一系列的病理改变,同时细胞亦相应合成一系列分子量不同的热休克蛋白分子(HSPs).研究表明,HSPs通过其分子伴侣功能,对细胞产生保护作用.近年来的研究发现,在心肌缺血、缺血预处理、心肌肥大和血管损伤等病理生理条件下,HSP70、HSP90、HSP47、HSP32、HSP27等热休克蛋白分子均参与对心血管系统的保护作用.

基因表达差异显示分析技术在创伤研究中的应用

基因是细胞增殖、分化、成熟等各项生命活动的调控中心,也是许多疾病发生、发展和转归的决定性因素.基因表达的变化必然导致细胞、组织、器官乃至整个机体的各种异常.包括创伤在内的各种内外刺激,都可不同程度地引起基因表达的变化,终妨碍机体健康.随着生物信息学的逐渐兴起和分子生物学的不断发展并向其他学科的逐渐渗透,业已建立起一系列研究基因表达变化的切实可行的技术手段(即"基因表达差异分析技术",如DNA微阵列),对捕获基因表达的种种变化具有重要价值.这些技术已经在肿瘤及其他疾病的研究中得到了广泛应用;近几年也逐渐进入创伤研究领域,在一定程度上推动了创伤研究的发展.

LIM蛋白家族的研究进展

LIM蛋白是分子结构中含有一个或多个LIM结构域的蛋白质家族,该家族中的蛋白质通过其LIM结构域与某些结构蛋白、激酶、转录调控因子等多种蛋白质相互作用,对某些基因的表达、细胞分化与发育、细胞骨架形成等发挥重要调控作用.本文介绍LIM蛋白家族的分类与功能、LIM蛋白及其与其他蛋白之间的相互作用,以及LIM蛋白在心血管系统中的作用.

突触前代谢型谷氨酸受体调节神经递质的释放

谷氨酸通过激活离子型受体(iGluR)介导快速兴奋性突触传递,参与脑内几乎所有生理过程.谷氨酸过量释放可导致与脑缺血、缺氧及变性疾病有关的兴奋毒作用,终引起神经元的死亡.代谢型谷氨酸受体(mGluRs)是一个与G-蛋白偶联的受体家族,分三型共八个亚型.其中Ⅱ和Ⅲ型mGluRs主要位于突触前,发挥对谷氨酸释放的负反馈调节.Ⅲ型mGluRs中的mGluR7位于谷氨酸能末梢突触前膜的活性区,发挥自身受体的作用,对正常情况下突触传递过程的谷氨酸释放进行负反馈调节;而属于Ⅱ型的mGluR2及属于Ⅲ型的mGluR4和mGluR8,则位于远离突触前膜活性区的外突触区,因而正常突触传递过程中释放的谷氨酸量不能激活它们.只有在突触传递增强的情况下才被激活,抑制递质的释放.另外,mGluRs还分布在GABA能纤维末梢,通过突触前机制抑制GABA的释放.对突触前膜受体尤其是位于外突触区的mGluRs受体的研究,将有可能开发出理想的工具药,从而预防和阻止谷氨酸过量释放引起的神经毒及神经元的死亡.

神经营养因子与神经干细胞

生长因子在神经干细胞的增殖、分化和存活过程中有重要作用.神经营养因子是其中的一类,它包括神经生长因子(NGF)家族、胶质源性神经营养因子(GDNF)家族和其它神经营养因子.NGF家族包括NGF、BDNF、NT-3、NT-4/5和NT-6.这一家族可促进epidermic growth facter(EGF)反应性海马及前脑室管膜下区神经干细胞的存活和分化.GDNF家族包括GDNF、NTN、PSP和ART.GDNF家族促神经发育的作用主要在外周,它促进肠神经嵴前体细胞的存活和增殖,且对外周感觉神经的发育至关重要.其它生长因子如bFGF和EGF,它们能促进神经干细胞增殖和存活;CNTF和LIF等在神经干细胞的分化中也有重要作用.

雌激素受体亚型及其配体调节基因转录机制的研究

本文综述雌激素受体亚型(ERα和ERβ)的结构、功能、组织分布、生理作用及雌激素受体配体调节基因转录的机制,目的是深入系统地了解植物雌激素和选择性雌激素受体调节剂的作用路径及其组织特异性的发生机制,终为提高雌激素类药物的选择性、优化以临床为基础的药物设计提供一条较为系统的思路.结果表明,ERα和ERβ对不同雌激素类化合物产生不同应答,配体的结构不同、调节基因转录的路径不同和募集的辅调节蛋白的不同是雌激素受体两种亚型组织特异性激活或抑制的主要原因.

光流信息加工的神经基础

自体运动时,分布在视野内的景物在视网膜上的像旋转、扩张/收缩、平动,构成光流刺激.光流信息的检测对于人或动物确定前进的方向、速度至关重要,已成为运动信息加工的一个研究热点.本文概括介绍了近年来心理物理和生理学两方面有关光流信息加工研究的主要进展,并讨论了光流信息分析的神经机制.

Ca2+对钠通道作用新发现

交感神经系统在控制肥胖中有重要作用

受虐后易发生暴力倾向与基因有关

吗啡耐受新说--受体寡聚体形成调节受体内吞与吗啡耐受

C反应蛋白——心脏病发生的炎症标志分子

半生忧患 一世勤奋

饮酒与心血管疾病

目录一、饮酒降低心血管事件的发生率和死亡率(一)饮酒习惯与心血管疾病(二)饮酒降低心血管疾病危险因素的性别差异(三)酒的种类对心血管疾病的影响二、饮酒对心血管系统保护的作用机制(一)饮酒与脂质代谢(二)饮酒与凝血功能(三)红葡萄酒的扩血管作用胉(四)抗细胞增殖三、结语人类酿酒和饮酒已有悠久的历史.人们遇到喜庆事,要开怀畅饮,一醉方休;有朋自远方来,更是久逢知己千杯少;遇有烦恼郁闷,唯有杜康可以一醉解千愁.酒在人们的日常生活中扮演着重要角色,酒与人类健康也是密切相关的.用酒作为药物治疗疾病可以追溯至4000多年前古老的埃及和苏美尔.

慢性炎症、自身免疫和动脉粥样硬化

动脉粥样硬化是一种炎症性疾病.在粥样斑块中存在许多免疫细胞,而且在不稳定斑块中尤为丰富.近年来对动脉粥样硬化中免疫细胞的聚集、分化和激活有了更深入的了解.流行病学研究发现了多种与其相关的病毒和细菌感染.通过研究初步确定了几个自身性抗原,并提出了自身免疫假说.根据这些新的认识,提出了免疫调节和预防接种等心血管疾病的新的预防和治疗策略.这必将极大地提高对动脉粥样硬化的研究和防治水平.