目的描绘弥漫型胃癌组织中组蛋白H3第27位赖氨酸的三甲基化(H3K27me3)修饰的全基因组分布图谱,通过鉴定H3K27me3所调控的关键靶基因,初步探究H3K27me3修饰重编程可能调控弥漫型胃癌细胞发生发展的作用机制。方法样本来源于2021-2023年...目的描绘弥漫型胃癌组织中组蛋白H3第27位赖氨酸的三甲基化(H3K27me3)修饰的全基因组分布图谱,通过鉴定H3K27me3所调控的关键靶基因,初步探究H3K27me3修饰重编程可能调控弥漫型胃癌细胞发生发展的作用机制。方法样本来源于2021-2023年在陆军特色医学中心消化内科内镜中心及手术室胃肠外科组接受检查或治疗的患者。共收集到正常组患者14例,其中男性6例,女性8例,平均年龄46岁;胃癌组患者14例,其中男性8例,女性6例,平均年龄63岁。采用染色质靶向剪切及转座酶技术(cleavage under target and tagmentation,CUT&Tag)捕获基因组H3K27me3修饰区域,分析H3K27me3修饰重编程特征。整合转录组(RNA‐Seq)测序数据、高通量染色体构象捕获技术(high‐throughput chromosome conformation capture,Hi‐C)及已发表的公共单细胞数据,分析H3K27me3修饰重编程在弥漫型胃癌细胞中所调控靶基因。结果CUT&Tag和RNA测序数据质量符合下游分析标准,正常胃黏膜组织和弥漫型胃癌组织的组蛋白H3K27me3修饰均主要分布于远端基因间区和内含子区。相较于正常组织,胃癌组织的H3K27me3修饰存在显著的重编程特征,表现为H3K27me3总体信号强度明显降低。其中缺失的2912个H3K27me3信号峰可能导致822个肿瘤相关基因的表达上调,这些基因中上调最显著(信号值强度的差异倍数≥2,P<0.05)的56个基因主要富集于哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合体1(mammalian target of rapamycin complex 1,mTORC1)信号通路,其中甲硫氨酸转运体SLC7A5和胱氨酸转运体SLC7A11在胃癌组织中的表达最高。单细胞数据提示,弥漫型胃癌组织中SLC7A11的异常高表达主要存在于肿瘤上皮细胞。利用公共数据和免疫组织化学实验进一步验证SLC7A11在弥漫型胃癌中高表达,且与胃癌患者的不良预后相关。结论组蛋白H3K27me3修饰重编程是弥漫型胃癌的重要表观遗传学特征;组蛋白H3K27me3修饰缺失可能上调肿瘤细胞SLC7A11表达,进而促进肿瘤进展。展开更多
目的:探讨甲硫氨酸代谢相关基因在食管鳞状细胞癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)中的表达情况,研究甲硫氨酸和溶质载体家族43成员2(solute carrier family 43 member 2,SLC43A2)基因的表达对ESCC细胞迁移和侵袭的影响。方法...目的:探讨甲硫氨酸代谢相关基因在食管鳞状细胞癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)中的表达情况,研究甲硫氨酸和溶质载体家族43成员2(solute carrier family 43 member 2,SLC43A2)基因的表达对ESCC细胞迁移和侵袭的影响。方法:利用生物信息学分析ESCC组织与邻近正常组织的甲硫氨酸代谢关键基因的表达情况,Kaplan-Meier生存曲线分析其表达在ESCC患者预后中的价值;聚类分析揭示不同表达模式对ESCC患者总体生存期和肿瘤微环境的影响;富集分析寻找ESCC中与甲硫氨酸和SLC43A2基因紧密关联的生物学进程;免疫组织化学染色检测ESCC组织和邻近正常组织中SLC43A2蛋白的表达情况;RT-qPCR和Western blot法检测干扰ESCC细胞SLC43A2效率;Transwell实验检测甲硫氨酸限制(methionine restriction)或干扰SLC43A2后ESCC细胞迁移和侵袭能力。结果:大部分甲硫氨酸代谢相关通路中的关键酶和SLC43A2基因在ESCC肿瘤组织中高表达(P<0.05),并且这些差异基因的表达对ESCC患者的预后具有显著影响(P<0.05);聚类分析显示高表达SLC43A2基因的A簇患者预后差,肿瘤微环境中免疫细胞种类和数量显著低于B簇;富集分析显示高表达SLC43A2基因组中上皮间充质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)通路信号分子显著富集(P<0.01)。此外,限制甲硫氨酸或敲减SLC43A2可抑制ESCC细胞的迁移和侵袭(P<0.01)。结论:ESCC组织中甲硫氨酸代谢活跃,SLC43A2基因在ESCC组织中高表达与患者不良预后相关,SLC43A2促进ESCC细胞迁移和侵袭。展开更多
目的:研究泛素特异性蛋白酶35(ubiquitin-specific protease 35,USP35)对类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞(rheumatoid arthritis-fibroblast like synoviocytes,RA-FLS)铁死亡的作用及机制,加深对RA发病机制的理解,并为其治疗提供潜在的...目的:研究泛素特异性蛋白酶35(ubiquitin-specific protease 35,USP35)对类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞(rheumatoid arthritis-fibroblast like synoviocytes,RA-FLS)铁死亡的作用及机制,加深对RA发病机制的理解,并为其治疗提供潜在的标靶。方法:(1)体外培养RA-FLS,用慢病毒载体感染以构建稳定敲低USP35的细胞系(short hairpin ribonucleic acid of USP35,shUSP35)和其对照细胞系(negtive control of short hairpin ribonucleic acid,shNC),以及稳定过表达USP35的细胞系(overexpression of USP35,USP35 OE)和其对照细胞系(Vector)。为了探究USP35在铁死亡调控中的作用,使用1μmol/L依拉司亭(Erastin)诱导RA-FLS细胞构建铁死亡模型。将细胞分为6组,第一组是shNC细胞,第二组是用Erastin处理shNC细胞(shNC+Erastin),第三组是用Erastin处理shUSP35细胞(shUSP35+Erastin),第四组是Vector细胞,第五组是用Erastin处理Vector细胞(Vector+Erastin),第六组是用Erastin处理USP35 OE细胞(USP35 OE+Erastin)。(2)采用细胞计数试剂盒-8(cell counting kit-8,CCK8)检测细胞活力;(3)分别使用活性氧(reactive oxygen species,ROS)检测试剂盒、丙二醛(malondialdehyde,MDA)检测试剂盒、谷胱甘肽(glutathione,GSH)和氧化型谷胱甘肽(glutathione sulfide,GSSG)检测试剂盒、亚铁离子含量检测试剂盒检测细胞中ROS、MDA、Fe ^(2+)的含量以及GSH/GSSG比值;(4)采用蛋白免疫印迹实验(Western blotting)检测溶质载体家族7成员11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)和谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)蛋白的表达水平。结果:(1)与shNC+Erastin组相比,shUSP35+Erastin组的RA-FLS细胞活力显著降低(P<0.001),而与Vector+Erastin组相比,USP35 OE+Erastin组的细胞活力显著升高(P<0.001),表明USP35可显著缓解Erastin对RA-FLS细胞活力的抑制作用。(2)与shNC+Erastin组相比,shUSP35+Erastin组细胞的ROS(P<0.001)、MDA(P<0.05)和Fe ^(2+)水平(P<0.001)显著升高,GSH/GSSG比值显著增加(P<0.05);而与Vector+Erastin组相比,USP35OE+Erastin组细胞的ROS(P<0.001)、MDA(P<0.05)和Fe ^(2+)水平(P<0.05)显著降低,GSH/GSSG比值显著下降(P<0.05),表明USP35可显著抑制Erastin诱导的RA-FLS细胞氧化应激和脂质过氧化。(3)在Erastin诱导的RA-FLS中,USP35的表达与SLC7A11和GPX4蛋白水平呈正相关。结论:USP35抑制RA-FLS的铁死亡,可能与增加SLC7A11和GPX4表达相关。展开更多
目的:检测先天性双侧输精管缺如(congenital bilateral absence of the vas deferens,CBAVD)患者中囊性纤维化跨膜转导调节因子(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator,CFTR)基因和CBAVD易感基因的突变情况,探讨它们与CB...目的:检测先天性双侧输精管缺如(congenital bilateral absence of the vas deferens,CBAVD)患者中囊性纤维化跨膜转导调节因子(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator,CFTR)基因和CBAVD易感基因的突变情况,探讨它们与CBAVD发病风险的相关性。方法:对13例诊断为孤立发生的CBAVD患者的致病基因CFTR及易感基因黏附型G蛋白偶联受体G2(adhesion G protein-coupled receptor G2,ADGRG2)、上皮细胞钠离子通道β亚单位(sodium channel epithelial 1 subunit beta,SCNN1B)和碳酸酐酶12(carbonic anhydrase,CA12)和溶质载体家族9成员3(solute carrier family 9 member A3,SLC9A3)行全外显子测序及Sanger测序验证,针对CFTR基因多态性位点、内含子及侧翼序列行聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增后用Sanger测序,并运用生物信息学方法对CBAVD易感基因新发突变进行保守性分析和有害性预测。对13例CBAVD患者中1例患者的家系进行遗传学分析,评估子代遗传风险。结果:外显子测序发现13例CBAVD患者中,只有6例患者检测到CFTR基因外显子突变,有6种错义突变:c.2684G>A(p.Ser895Asn)、c.4056G>C(p.Gln1352His)、c.2812G>T(p.Val938Leu)、c.3068T>G(p.Ile1023Arg)、c.374T>C(p.Ile125Thr)、c.1666A>G(p.Ile556Val),1种无义突变:c.1657C>T(p.Arg553Ter),这6例患者中有2例患者同时还存在CFTR的纯合p.V470位点,另外7例患者未检测出CFTR基因外显子区域的突变。13例CBAVD患者中,3例患者携带纯合p.V470的多态性位点,4例患者携带5T等位基因,2例患者携带TG13等位基因,10例患者携带c.-966T>G位点。4例CBAVD患者同时携带以上CFTR基因突变位点中的2~3个位点。13例患者中CBAVD易感基因突变情况:1种ADGRG2错义突变c.2312A>G(p.Asn771Ser),2种SLC9A3错义突变c.2395T>C(p.Cys799Arg)、c.493G>A(p.Val165Ile),1种SCNN1B错义突变c.1514G>A(p.Arg505His)和1种CA12错义突变c.1061C>T(p.Ala354Val),其中,SLC9A3基因的c.493G>A(p.Val165Ile)突变位点是首次在CBAVD患者中被发现,以上5种突变位点在gnomAD数据库中的人群变异频率极低,属于罕见突变,用Mutation Taster和Polyphen-2软件预测显示SLC9A3基因的c.493G>A(p.Val165Ile)位点和SCNN1B基因的c.1514G>A(p.Arg505His)位点的有害性等级为致病突变。1例家系遗传分析发现,先证者的c.1657C>T(p.Arg553Ter)突变为新生突变,先证者父亲、母亲均未携带该突变,先证者及其配偶通过辅助生殖技术孕育1女婴,该女婴遗传了先证者的致病性突变c.1657C>T(p.Arg553Ter)。结论:CFTR基因突变仍然是中国CBAVD患者的主要致病原因,但突变的分布与频率与国内外其他研究的数据存在一定差异,需要进一步扩充中国CBAVD患者的CFTR突变谱;ADGRG2、SLC9A3、SCNN1B和CA12易感基因可能解释部分无CFTR突变的CBAVD病例;CBAVD患者多无特殊临床表现,建议临床医生确诊前对患者行进一步的体格检查,并结合其阴囊超声或经直肠超声检查;建议将CFTR基因突变检测应用于辅助生殖前的遗传学筛查,降低子代罹患CBAVD及囊性纤维化的风险。展开更多
文摘目的描绘弥漫型胃癌组织中组蛋白H3第27位赖氨酸的三甲基化(H3K27me3)修饰的全基因组分布图谱,通过鉴定H3K27me3所调控的关键靶基因,初步探究H3K27me3修饰重编程可能调控弥漫型胃癌细胞发生发展的作用机制。方法样本来源于2021-2023年在陆军特色医学中心消化内科内镜中心及手术室胃肠外科组接受检查或治疗的患者。共收集到正常组患者14例,其中男性6例,女性8例,平均年龄46岁;胃癌组患者14例,其中男性8例,女性6例,平均年龄63岁。采用染色质靶向剪切及转座酶技术(cleavage under target and tagmentation,CUT&Tag)捕获基因组H3K27me3修饰区域,分析H3K27me3修饰重编程特征。整合转录组(RNA‐Seq)测序数据、高通量染色体构象捕获技术(high‐throughput chromosome conformation capture,Hi‐C)及已发表的公共单细胞数据,分析H3K27me3修饰重编程在弥漫型胃癌细胞中所调控靶基因。结果CUT&Tag和RNA测序数据质量符合下游分析标准,正常胃黏膜组织和弥漫型胃癌组织的组蛋白H3K27me3修饰均主要分布于远端基因间区和内含子区。相较于正常组织,胃癌组织的H3K27me3修饰存在显著的重编程特征,表现为H3K27me3总体信号强度明显降低。其中缺失的2912个H3K27me3信号峰可能导致822个肿瘤相关基因的表达上调,这些基因中上调最显著(信号值强度的差异倍数≥2,P<0.05)的56个基因主要富集于哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合体1(mammalian target of rapamycin complex 1,mTORC1)信号通路,其中甲硫氨酸转运体SLC7A5和胱氨酸转运体SLC7A11在胃癌组织中的表达最高。单细胞数据提示,弥漫型胃癌组织中SLC7A11的异常高表达主要存在于肿瘤上皮细胞。利用公共数据和免疫组织化学实验进一步验证SLC7A11在弥漫型胃癌中高表达,且与胃癌患者的不良预后相关。结论组蛋白H3K27me3修饰重编程是弥漫型胃癌的重要表观遗传学特征;组蛋白H3K27me3修饰缺失可能上调肿瘤细胞SLC7A11表达,进而促进肿瘤进展。
文摘目的:研究泛素特异性蛋白酶35(ubiquitin-specific protease 35,USP35)对类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞(rheumatoid arthritis-fibroblast like synoviocytes,RA-FLS)铁死亡的作用及机制,加深对RA发病机制的理解,并为其治疗提供潜在的标靶。方法:(1)体外培养RA-FLS,用慢病毒载体感染以构建稳定敲低USP35的细胞系(short hairpin ribonucleic acid of USP35,shUSP35)和其对照细胞系(negtive control of short hairpin ribonucleic acid,shNC),以及稳定过表达USP35的细胞系(overexpression of USP35,USP35 OE)和其对照细胞系(Vector)。为了探究USP35在铁死亡调控中的作用,使用1μmol/L依拉司亭(Erastin)诱导RA-FLS细胞构建铁死亡模型。将细胞分为6组,第一组是shNC细胞,第二组是用Erastin处理shNC细胞(shNC+Erastin),第三组是用Erastin处理shUSP35细胞(shUSP35+Erastin),第四组是Vector细胞,第五组是用Erastin处理Vector细胞(Vector+Erastin),第六组是用Erastin处理USP35 OE细胞(USP35 OE+Erastin)。(2)采用细胞计数试剂盒-8(cell counting kit-8,CCK8)检测细胞活力;(3)分别使用活性氧(reactive oxygen species,ROS)检测试剂盒、丙二醛(malondialdehyde,MDA)检测试剂盒、谷胱甘肽(glutathione,GSH)和氧化型谷胱甘肽(glutathione sulfide,GSSG)检测试剂盒、亚铁离子含量检测试剂盒检测细胞中ROS、MDA、Fe ^(2+)的含量以及GSH/GSSG比值;(4)采用蛋白免疫印迹实验(Western blotting)检测溶质载体家族7成员11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)和谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)蛋白的表达水平。结果:(1)与shNC+Erastin组相比,shUSP35+Erastin组的RA-FLS细胞活力显著降低(P<0.001),而与Vector+Erastin组相比,USP35 OE+Erastin组的细胞活力显著升高(P<0.001),表明USP35可显著缓解Erastin对RA-FLS细胞活力的抑制作用。(2)与shNC+Erastin组相比,shUSP35+Erastin组细胞的ROS(P<0.001)、MDA(P<0.05)和Fe ^(2+)水平(P<0.001)显著升高,GSH/GSSG比值显著增加(P<0.05);而与Vector+Erastin组相比,USP35OE+Erastin组细胞的ROS(P<0.001)、MDA(P<0.05)和Fe ^(2+)水平(P<0.05)显著降低,GSH/GSSG比值显著下降(P<0.05),表明USP35可显著抑制Erastin诱导的RA-FLS细胞氧化应激和脂质过氧化。(3)在Erastin诱导的RA-FLS中,USP35的表达与SLC7A11和GPX4蛋白水平呈正相关。结论:USP35抑制RA-FLS的铁死亡,可能与增加SLC7A11和GPX4表达相关。
文摘目的:检测先天性双侧输精管缺如(congenital bilateral absence of the vas deferens,CBAVD)患者中囊性纤维化跨膜转导调节因子(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator,CFTR)基因和CBAVD易感基因的突变情况,探讨它们与CBAVD发病风险的相关性。方法:对13例诊断为孤立发生的CBAVD患者的致病基因CFTR及易感基因黏附型G蛋白偶联受体G2(adhesion G protein-coupled receptor G2,ADGRG2)、上皮细胞钠离子通道β亚单位(sodium channel epithelial 1 subunit beta,SCNN1B)和碳酸酐酶12(carbonic anhydrase,CA12)和溶质载体家族9成员3(solute carrier family 9 member A3,SLC9A3)行全外显子测序及Sanger测序验证,针对CFTR基因多态性位点、内含子及侧翼序列行聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增后用Sanger测序,并运用生物信息学方法对CBAVD易感基因新发突变进行保守性分析和有害性预测。对13例CBAVD患者中1例患者的家系进行遗传学分析,评估子代遗传风险。结果:外显子测序发现13例CBAVD患者中,只有6例患者检测到CFTR基因外显子突变,有6种错义突变:c.2684G>A(p.Ser895Asn)、c.4056G>C(p.Gln1352His)、c.2812G>T(p.Val938Leu)、c.3068T>G(p.Ile1023Arg)、c.374T>C(p.Ile125Thr)、c.1666A>G(p.Ile556Val),1种无义突变:c.1657C>T(p.Arg553Ter),这6例患者中有2例患者同时还存在CFTR的纯合p.V470位点,另外7例患者未检测出CFTR基因外显子区域的突变。13例CBAVD患者中,3例患者携带纯合p.V470的多态性位点,4例患者携带5T等位基因,2例患者携带TG13等位基因,10例患者携带c.-966T>G位点。4例CBAVD患者同时携带以上CFTR基因突变位点中的2~3个位点。13例患者中CBAVD易感基因突变情况:1种ADGRG2错义突变c.2312A>G(p.Asn771Ser),2种SLC9A3错义突变c.2395T>C(p.Cys799Arg)、c.493G>A(p.Val165Ile),1种SCNN1B错义突变c.1514G>A(p.Arg505His)和1种CA12错义突变c.1061C>T(p.Ala354Val),其中,SLC9A3基因的c.493G>A(p.Val165Ile)突变位点是首次在CBAVD患者中被发现,以上5种突变位点在gnomAD数据库中的人群变异频率极低,属于罕见突变,用Mutation Taster和Polyphen-2软件预测显示SLC9A3基因的c.493G>A(p.Val165Ile)位点和SCNN1B基因的c.1514G>A(p.Arg505His)位点的有害性等级为致病突变。1例家系遗传分析发现,先证者的c.1657C>T(p.Arg553Ter)突变为新生突变,先证者父亲、母亲均未携带该突变,先证者及其配偶通过辅助生殖技术孕育1女婴,该女婴遗传了先证者的致病性突变c.1657C>T(p.Arg553Ter)。结论:CFTR基因突变仍然是中国CBAVD患者的主要致病原因,但突变的分布与频率与国内外其他研究的数据存在一定差异,需要进一步扩充中国CBAVD患者的CFTR突变谱;ADGRG2、SLC9A3、SCNN1B和CA12易感基因可能解释部分无CFTR突变的CBAVD病例;CBAVD患者多无特殊临床表现,建议临床医生确诊前对患者行进一步的体格检查,并结合其阴囊超声或经直肠超声检查;建议将CFTR基因突变检测应用于辅助生殖前的遗传学筛查,降低子代罹患CBAVD及囊性纤维化的风险。
