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细胞因子和转录因子的功能丰余性及其意义
细胞因子、转录因子的"功能丰余性"("functional redundancy")一词在国外文献中已作为关键词出现,国内文献则尚少见,更无统一和规范的译名.笔者认为细胞因子和转录因子的"功能丰余性"和"遗传丰余性"(genetic redundancy)是生物进化、生物复杂性和多样性的基础,有重要的理论意义和实际意义,应该深入研究.笔者在此就细胞因子及其受体以及转录因子功能丰余性与读者探讨.
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RUNX1表观遗传机制在白血病发生中的作用研究进展
RUNX1又称为AML1,是RUNX转录因子蛋白家族中的成员之一,是白血病染色体易位常见的靶位点.RUNX1是十分重要的转录因子,可双向(促进或抑制)调节造血相关基因的表达.RUNX1蛋白可接受多种翻译后修饰,其活性可受这些翻译后修饰的影响,从而调节造血细胞的分化、凋亡及自我更新.本文重点综述RUNX1的靶基因、转录机制及翻译后修饰等表观遗传机制在白血病发生中的作用.
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聚酰胺抑制基因转录研究进展
聚酰胺(polyamide)是一类人工合成的小分子,能以序列特异性与DNA小沟结合,从而干扰天然转录因子与特定DNA序列的结合,实现对特定基因表达的调控.此类小分子发展迅速,近年来与烷化剂连接而提出了基因沉默新途径,具有特异基因治疗的潜力.本文总结了聚酰胺对特定基因转录抑制的研究进展.
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多能性干细胞向红细胞定向诱导分化的研究进展
红细胞输注是临床上治疗急性失血和严重贫血的有效手段,然而目前血源紧张,因输血引起疾病传播等问题威胁着人类的健康.因此寻求安全、可靠、充足、有效的血液来源迫不及待.多能干细胞向红细胞体外分化的研究提供了一个潜在血液替代来源的选择.大量科研工作者进行了体外造血诱导的初步探索,包括定向分化体系及其效率的优化、红细胞的脱核成熟及功能鉴定、诱导型红细胞的安全性评价等.本文根据近年来这一领域的主要进展,着重对多能干细胞体外诱导分化为成熟型功能性红细胞的诱导方法以及调控机制进行综述,并对分化过程中存在的问题与挑战以及发展前景加以讨论.
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转录因子SOX4在急性髓系白血病中的表达水平及临床意义
目的:研究SOX4基因在急性髓系白血病(AML)中的表达水平及其与临床特征和预后之间的相关性,以探讨其在急性髓系白血病中的作用.方法:采用实时定量PCR方法检测96例初发AML患者及26例健康对照组骨髓白细胞SOX4基因的表达水平,分析其与临床特征、预后之间的相关性.结果:96例AML患者中SOX4的表达水平明显高于健康对照组(P=0.001),在M1-M5各型患者中SOX4基因表达水平无明显差异(P=0.258).SOX4基因表达水平在不同性别、不同民族的表达情况及化疗1个疗程后缓解与否等临床特征之间无明显差异(P值均＞ 0.05).AML患者SOX4基因表达水平与白细胞计数、血红蛋白水平、血小板计数、原始细胞比例、网织红细胞计数等实验室指标无明显相关性(D＞0.05),其与患者的总生存率OS(P=0.003)及无事件生存率EFS(P=0.023)相关.结论:SOX4基因高表达影响患者的生存率(OS、EFS),推测有可能为AML患者不良顸后因素之一.
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急性髓系白血病中辅助性T细胞Th9分布和转录因子表达
目的:研究急性髓系白血病(AML)中辅助性T细胞9(T helper cell,Th9)的分布及其与疾病临床特征的关系,同时研究Th9中不同转录因子的激活情况.方法:收集102名AML患者及83名健康人外周血样本,应用CD3磁珠法分离健康人及AML患者外周血T细胞,应用实时定量PCR检测IL-9的mRNA表达,应用流式细胞术检测CD4+ IL-9+ (Th9)细胞在疾病各阶段的比率,以及与IL-9共表达的转录因子激活情况.结果:AML-M2和M3型患者外周血T细胞中IL-9的mRNA表达显著高于健康对照者(P＜0.01),同时CD4+ IL-9+细胞比率也明显高于健康对照者(P＜0.01).对M2和M3中Th9细胞分布动态监测结果表明,初诊M2和M3及复发M2组Th9细胞比率及IL-9 mRNA表达显著高于缓解状态下M2和M3患者(P＜0.01).对调控IL-9表达的转录因子共表达分析表明,初诊及复发M2及M3患者的外周血中p-SMAD3+的Th9细胞显著多于缓解时M2及M3患者(P＜0.01);而与之相反,缓解期M2及M3患者外周血中IRE-1+的CD4+ IL-9+细胞显著多于初诊M2及M3患者(P＜0.01).结论:辅助性T细胞Th9细胞在AML-M2和M3中分布显著增高,并且与疾病状态相关;对于Th9细胞的功能预测需要与其转录因子结合进行,后者对AML患者体内肿瘤微环境具有重要意义.
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转录因子Pax5可不依赖与启动子结合促进B细胞淋巴瘤生长
目的:研究B淋巴细胞转录因子Pax5是否可以经过不依赖与启动子直接结合方式控制B细胞淋巴瘤的生长.方法:将可以产生各种突变型pax5并带GFP荧光的逆转录病毒感染小鼠淋巴瘤细胞系myc3和38B9,48 h后应用流式细胞术检测GFP+淋巴瘤细胞的比例,然后将GFP+和GFP-淋巴瘤细胞一起继续培养或皮下移植至小鼠体内生长,体外每隔3d或体内成瘤后重新检测GFP+细胞比例并确定其细胞周期参数和凋亡细胞的数量.结果:与正常对照组(migR-GFP,空载体)相比,突变型Pax5 mt 1-357及缺乏DNA结合功能的突变型Pax5 mt 304-358和野生型Pax5一样均能明显增加GFP+细胞比例(P＜0.01),且S及G2/M期GFP+肿瘤细胞明显增多(P＜0.01),但只有DNA结合功能的Pax5 mt 1-143与空载体对照一样无法使GFP+细胞比例增加(P＞0.05),细胞周期也无明显改变(P＞0.05).结论:Pax5可以经过不依赖与起动子直接结合方式促进B细胞淋巴瘤在体内体外的生长,其主要功能是加速肿瘤细胞分裂而不是降低细胞凋亡.本研究为以Pax5蛋白特定区域作为治疗B细胞淋巴瘤新靶点提供了理论依据.
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急性非淋巴细胞白血病中转录因子GATA-2基因插入突变
采用RT-PCR,单链构象多态性(SSCP)和核苷序列分析检测85例急性非淋巴细胞白血病(ANLL)病人外周血单个核细胞中GATA-2基因的表达和突变情况.结果发现绝大多数ANLL都表达了GATA-2基因(89.4%),并发现1例M1病人的PCR产物较正常产物大,序列分析显示在GATA-2基因第二锌指区出现18个核苷酸的插入突变,使其GATA-2因子的第二锌指增加6个氨基酸,其中含有1个能与锌离子结合的半胱氨酸.该插入突变可能引起GATA-2的功能改变,该结果为首次发现ANLL中的GATA-2基因的插入突变.
关键词： 急性非淋巴细胞白血病 转录因子 GATA-2基因 插入突变 -
亚硒酸钠在诱导NB4细胞凋亡的过程中抑制了转录因子NFκB的激活
本实验研究亚硒酸钠在诱导NB4细胞凋亡过程中对转录因子NFκB活性的影响.用Westem印迹法检测细胞核提取物中NFκB亚基P65的含量;用形态学观察、DNA琼脂糖凝胶电泳和流式细胞术检测细胞凋亡;用MTT法观察对细胞的生长抑制.结果显示:亚硒酸钠(≥5μmol/L)可抑制NB4细胞生长和诱导细胞凋亡,同时亚硒酸钠作用时间和浓度相关性地抑制了转录因子NFκB的激活.结论:抑制NFκB激活可能是亚硒酸钠诱导NB4细胞凋亡的途径之一.
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B7-1与B7-2对调节人IL-2基因的转录因子NF-κB和AP-1的相同作用
为了解B7共刺激对细胞因子,特别是对IL-2 mRNA及转录因子NF-κB出和AP-1的影响,探讨B7介导的IL-2调节的分子机制,在异基因混合淋巴细胞反应(MLR)体系中分别或联合加入抗B7-1、抗B7-2单克隆抗体和CTLA-4 Ig以阻断B7/CD28信号传导,通过竞争性PCR定量检测其对IL-2和IL-4 mRNA的影响,并初步测定IFN-γ mRNA的改变,同时用转染MHCⅡ类分子及联合转染等量B7-1或B7-2的NIH3T3转基因细胞tDR7,tDR7/B7-1和tDR7/B7-2刺激CD28+T细胞,通过DNA-蛋白结合实验观察B7对IL-2转录因子NF-出和AP-1的影响.结果表明:抗B7-2单抗和CTLA-4 Ig可明显抑制B7介导的IL-2和IL-4 mRNA合成,而抗B7-1单抗仅有轻度抑制作用,2种或3种抗体联合应用时抑制作用相加.MLR 1-6小时,单独tDR7即可诱导NF-κB的表达,联合转染B7早期对其结合活力无明显影响,6小时后tDR7诱导作用减弱,B7却可显著延长tDR7的诱导作用至72小时.tDR7早期同样可诱导AP-1的表达,联合转染B7分子在24小时内对其有一定的抑制作用,而在反应后期可延长tDR7对AP-1的上调作用,B7-1与B7-2间作用未见明显不同.结论:B7通过减少IL-2 mRNA降解和影响基因转录而上调IL-2分泌,并可同时影响多种细胞因子分泌;在转录水平B7-1与B7-2作用未见明显不同,提示两者的功能差异可能与细胞表达和时间动力学不同有关.详细了解B7介导的T细胞免疫耐受的分子机制有助于设计更好的临床方案预防移植排斥和GVHD.
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GATA-2与免疫球蛋白重链胚系基因Cμ在白血病细胞中的表达及其意义
应用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)对不同类型白血病患者骨髓(BM)或外周血(PB)细胞GATA-2和IgH胚系基因CμmRNA的表达进行检测,探讨GATA-2与IgH胚系基因Cμ在白血病细胞中的表达与共表达及意义.在正常人BM和PB细胞中未检测到GATA-2和IgH胚系基因Cμ.在急性髓性白血病(AML)和急性淋巴细胞白血病(ALL)以及慢性粒细胞白血病慢性期(CML-CP)GATA-2检出率分别为91.3%,75%和83.3%,而IgH胚系基因Cμ检出率分别为47.8%,41.6%和5.6%,慢性粒细胞白血病加速期(AP)和急变期(BC)全部表达GATA-2,其中部分病例表达IgH胚系基因Cμ.47.8%的AML,41.6%的ALL,5.6%的CML-CP和33.3%的CML-AP及40%的CML-BC患者共表达GATA-2和IgH胚系基因Cμ.GATA-2+IgH胚系基因Cμ+AML和ALL细胞表面标志以HLA-DR的表达为主.GATA-2作为造血系统的转录调节因子在白血病中的异常高表达是一个常见现象,胚系基因的活化与白血病的发生密切相关,是白血病发生机制中的另一重要环节.GATA-2与IgH胚系基因Cμ的共表达提示白血病的发生是多种机制共同作用的结果.GATA-2+IgH胚系基因Cμ+白血病(包括AML,ALL,CLL)以HLA-DR的表达占优势,推测其起源在早期造血干/祖细胞水平.
关键词： 白血病 转录因子 GATA-2 免疫球蛋白重链胚系基因Cμ 基因表达 -
全反式维甲酸诱导NB4和HL-60细胞分化过程中髓系分化相关的转录因子表达变化
造血干细胞的自我更新、增殖、分化与成熟过程与转录因子调节密切相关.转录因子功能失调可能导致急性髓系白血病的发生.为研究急性髓系白血病细胞体外分化过程中转录因子表达变化,采用全反式维甲酸诱导NB4和HL-60细胞分化模型,瑞氏-姬姆沙染色现察细胞形态,流式细胞术检测细胞表面标志CD11b的表达,定量RT-PCR检测转录因子PU.1,C/EBPα,ε,γ,GATA-1,GATA-2 mRNA的表达水平,用2(-△△CT)法对转录因子mRNA表达水平进行相对定量分析,并与对照组比较.结果表明:ATRA作用NB4细胞96小时,PU.1,C/EBPe mRNA表达水平显著上调,分别达到处理前的5.75倍和6.16倍;而C/EBPα,γ,GATA-1,GATA-2的mRNA表达水平均显著下调,仅为处理前的62%,31%,63%,8.7%,尤以GATA-2的表达水平下降为显著.在HL-60细胞,ATRA作用96小时,PU.1,C/EBPα,ε的mRNA表达水平上调,分别为处理前1.97,1.95,2.35倍,而C/EBPγ,GATA-1,GATA-2的mRNA表达水平均显著下调,仅为处理前的20%,21%,18%.结论:转录因子异常表达在急性髓系白血病的发病中起重要作用.
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白血病骨髓基质细胞中GATA-1和GATA-2基因的表达特点
为了解转录因子GATA-1和GATA-2基因在白血病和正常骨髓基质细胞(BMSC)中表达的情况,采集了42例白血病患者的骨髓标本及34例正常骨髓标本并分离骨髓单个核细胞,在体外扩增培养后收集悬浮细胞(骨髓细胞)和扩增后的贴壁细胞(BMSC),应用RT-PCR-ELISA方法分别检测GATA-1和GATA-2基因的表达情况,并对其相对表达水平进行半定量分析.结果发现,GATA-1和GATA-2基因在正常和白血病的BMSC和骨髓细胞中均有一定的表达.在BMSC中急性淋巴细胞白血病(ALL)组的GATA-1基因表达率(85 7%)与正常组(88 2%)相近,而急性髓性白血病(AML)和慢性粒细胞白血病(CML)组的GATA-1表达率(55.6%和41.2%)均比正常组低(P=0.008,0.000),且ALL的BMSC中GATA-1基因表达水平＞AML＞正常＞CML(P均＜0.05);而各白血病组BMSC中GATA-2的表达率和表达水平与正常组相比均无显著性差异(P均＞0.05).骨髓细胞中AML组的GATA-1基因表达水平＞正常＞ALL＞CML,AML组的GATA-2基因表达水平＞CML＞ALL＞正常(P均＜0.05).AML、CML和正常组的BMSC和骨髓细胞中均以GATA-2的表达占优势.可以推论,转录因子GATA-1和GATA-2基因在正常和白血病BMSC的表达可能影响骨髓微环境的造血调控作用.是否对白血病的发生发展有一定的影响也值得进一步探索.
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转录因子PAX5在儿童急性白血病细胞中的表达
为了观察了解儿童急性白血病细胞中转录因子PAX5的表达特性,采用实时定量RT-PCR方法测定了6个血液肿瘤细胞株以及6例正常儿童、58例初发和4例复发急性白血病儿童(其中包括39例B-ALL,10例T-ALL和13例AML)骨髓细胞中PAX5和CD19 mRNA的表达水平.结果表明:在Namalwa(B细胞系)细胞株中,PAX5和CD19 mRNA相对表达量分别为2.35%和2.52%;而在T-和髓系细胞株中几乎不表达.在临床样本中B-ALL组比T-ALL组和AML组的PAX5 mRNA表达高(P=0.029和P=0.013).T-ALL组和AML组的PAX5mRNA表达水平均低于正常对照组,而T-ALL组与AML组之间的表达差异无显著意义.在B-ALL患儿中,PAX5 mRNA表达的个体差异很大.此外还发现,初发治疗前组和复发组的B-ALL患儿PAX5 mRNA表达高于化疗完全缓解组(P=0.011和P=0.006).由于在CD19基因的启动子上有B细胞特异性激活蛋白的结合位点,研究发现在B-ALL中PAX5表达水平与同样用实时定量RT-PCR检测的CD19表达水平之间存在明显的相关性.结论:运用实时定量RT-PCR方法能快速准确地在B-ALL的临床标本中检测和定量PAX5基因的表达.研究中发现部分B-ALL中PAX5 mRNA表达明显升高,因此它可将其作为进一步研究B-ALL发病机理的另一个切入点.
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转录因子GATA-2在早期造血过程中的作用
转录因子GATA-2是GATA家族的一成员,以其锌指结构结合于[(T/A(GATA)A/G]的共同DNA序列结构.近期,通过敲除小鼠GATA-2基因的实验证明了GATA-2在造血细胞发育中的重要地位.GATA2基因断裂导致全部造血祖细胞的减少;相反,强制表达GATA-2则阻止正常造血.GATA-2的调节作用发挥于早期胚胎时期并与其它的GATA转录因子共同作用于粒系、红系、巨核系和肥大细胞系等的增殖和分化过程中.在人髓系白血病细胞株和大多数白血病病人中能检测到GATA-2的mRNA和蛋白.虽然有资料显示GATA-2能转化Cas-Br-E和graffi逆转录病毒,后者可诱导小鼠发生白血病,但GATA-2在白血病发生中的作用仍不明确.
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调控巨核系造血的细胞因子和转录因子
本文综述有关细胞因子和转录因子在调控巨核细胞和血小板生成的作用.巨核细胞的生成包括巨核系祖细胞增殖与分化为未成熟巨核细胞,再进一步分化为成熟巨核细胞并释出血小板的过程.在巨核系造血的早期阶段,主要由TPO及IL-1,IL-3和PDGF调控;在分化的后期有TPO及IL-6和IL-11参与.多个转录因子也参与巨核细胞的分化过程.GATA-1,FOG-1和Fli-1主要作为早期至中期巨核细胞生成的调节因子.NF-E2则主要参与晚期巨核细胞分化和血小板生成的调控.目前对血小板释放的机制还缺乏深入了解.一氧化氮可能通过引起巨核细胞的凋亡,参与血小板的释放过程.
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基因Hath1表达对结肠癌细胞的抑制作用
目的 研究 Hath1 基因对结肠癌细胞体外增殖的抑制作用.方法 用trizol试剂提取肿瘤细胞总RNA,定量逆转录PCR法检测Hath1在结肠癌细胞和正常组织细胞中的表达:MTS和流式细胞仪法分别检测Hath1在结肠犏细胞中的增殖率和凋亡百分率:构建IEC-6稳定表达Hath1siRNA细胞系,检测Hath1 siRNA 对IEC-6细胞生长的影响.结果 在正常人的小肠与结肠组织及大鼠小肠上皮细胞IEC-6中有着比较高水甲的Hath1的表达,而在4株结肠癌细胞中Hath1的表达都很低.在表达Hath1的4株结肠癌细胞SW480、HT29、LS174T、SW620中,其细胞增殖率分别被抑制了38.5%、23.4%、55%、35.6%.在LS174T细胞中Hath1不能有效地诱导肿瘤细胞发生凋亡,但是可以显著地提高肿瘤细胞对化疗药物的敏感性.siRNA 干扰试验进一步证明了Hath1起到肿瘤抑制基因的作用.结论 Hath1不能有效地诱导肿瘤细胞发生凋亡,但是可以显著地提高肿瘤细胞对化疗药物的敏感性.
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Snail在乳腺癌中的表达及其与上皮-间质转化的关系
目的 研究Snail蛋白在乳腺癌组织中的表达,并探讨Snail蛋白及其调控的上皮-间质转化(EMT)与乳腺癌恶性生物学行为的相关性.方法 采用免疫组织化学SP法检测20例正常乳腺组织、60例乳腺癌组织(非特殊性浸润性导管癌)及其中20例乳腺癌癌旁组织中Snail蛋白、上皮标记物E-cadherin蛋白、间质标记物Vimentin蛋白的表达；分析乳腺癌组织中3种蛋白表达强度的相关性,以及Snail蛋白表达与乳腺癌淋巴结转移的关系.结果 ①在正常乳腺组织、乳腺癌癌旁组织、乳腺癌组织中,Snail蛋白表达逐渐递增,其阳性率分别为0、30％、53.3％;Vimentin蛋白表达亦逐渐递增,其阳性率分别为0、40％、63.3％; E-cadherin蛋白表达则逐渐减少,其阳性率分别为100％、75％、56.7％；正常乳腺组织、乳腺癌癌旁组织与乳腺癌组织间3种蛋白的表达差异均具有统计学意义(均P＜ 0.05).②Snail蛋白表达与Vimentin蛋白表达呈显著正相关(r=0.536、P=0.000); Snail蛋白表达与E-cadherin蛋白表达呈负相关(r=-0.413、P=0.001)；3种组织中,E-cadherin和Vimentin蛋白两者的表达差异呈显著负相关(r=-0.526、P=0.000).③Snail蛋白的表达与乳腺癌腋窝淋巴结转移呈正相关,差异有统计学意义(r=0.600、P=0.000).结论 锌指转录因子Snail可能通过参与调控EMT过程从而在乳腺癌的发生和侵袭过程中发挥重要作用,并推动乳腺癌的远处淋巴结转移.
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T细胞抗原受体复合体信号转导及其与疾病关系的研究进展
T细胞抗原受体(TCR)是由TCRαβ或TCRγδ组成的异源二聚体,它与CD3分子组成跨膜蛋白复合体结构.抗原在诱导幼稚T细胞或记忆性T细胞进行增殖进而分化成效应细胞时,需要有两个信号刺激,第一信号来自TCR与抗原的特异性结合,第二信号来自抗原提呈细胞(antigen presenting cell,APC)表面的协同刺激因子与T细胞表面相应受体的相互作用.TCR通过胞外部分可变区(V区)的互补决定区(CDR)特异性识别结合抗原;胞内部分在CD3、CD4/CD8和CD28等分子的辅助下,将胞外刺激信号经磷脂酶C(PLC)-γ活化途径和促分裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinaes,MAPK)活化途径传递至胞内,使转录因子活化,这一过程称为T细胞活化的信号转导.而这一过程可使T细胞活化而发挥其生物学作用.TCR/CD3复合体介导的信号转导是T细胞活化并发生抗原特异性免疫反应的重要途径,很多疾病的发生都与其信号转导异常有关,因此更深入地了解T细胞信号转导的分子机制显得尤为重要.本文对TCR介导的信号转导途径作了较为系统地阐述,并简要介绍了其异常与几种重要疾病的关系.
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iPS细胞的生成——转录因子的决定性作用
胚胎干细胞(Embryonic Stem cells,ESCs)具有分化全能性和自我更新能力,其全能性的维持取决于多种转录因子、表观修饰因子等组成的错综复杂的网络,在这其中Oct4、Sox2、Nanog被认为是核心调控因子.
