南医大2018年10篇代表性科研论文

发布者:pic发布时间:2019-01-11浏览次数:2893


1. 南京医科大学生殖医学国家重点实验室王强课题组
揭示母亲肥胖导致胚胎缺陷的分子机制


母体肥胖可导致胚胎发育缺陷和后代代谢异常,但其确切的分子机制尚不明确。在本研究中,研究人员采用高脂饲养(HFD)建立雌性肥胖小鼠模型。通过对早期胚胎及着床后的胚胎分析,发现HFD能引起早期胚胎发育阻滞和着床后的宫内生长受限。为了明确肥胖引起的早期胚胎发育缺陷是否因卵母细胞因素所致,研究人员通过对减数分裂中期II(metaphase II,MII)卵母细胞进行蛋白质组学分析,发现HFD小鼠卵母细胞中Stella(也称为DPPA3或PGC7)蛋白显著减少(图1)。进一步的机制研究发现,在早期胚胎发育过程中,雄原核发生了广泛的去甲基化,而雌原核由于有Stella的保护而不被去甲基化,从而形成了合子期的表观不对称表型;在HFD合子中,由于Stella蛋白含量降低,引起雌原核的广泛去甲基化,导致合子中母源DNA的5mC水平下降而5hmC水平升高,从而破坏合子期表观不对称性表型的建立(图2)。在HFD卵母细胞中过表达Stella不仅能够部分恢复合子期的DNA甲基化图谱,而且还能部分改善早期胚胎发育和着床后发育相关的缺陷。

  

▲图1为HFD和对照组(ND)卵母细胞蛋白质组学分析流程图。


▲图2为HFD卵母细胞母源DNA的5mC水平下降而5hmC水平升高。


时间:2018年2月
刊物:Nature Genetics
标题:Embryonic defects induced by maternal obesity in mice derive from Stella insufficiency in oocytes

  

  

2. 南京医科大学药学院辛洪亮课题组
基于ROS调控的“核-壳”型红细胞膜仿生智能递释系统构建及抗缺血性脑卒中研究

脑缺血破坏了中枢神经系统氧化和抗氧化稳态,导致活性氧(reactive oxygen species,ROS)大量堆积,导致继发性神经病理损害。在本研究中,研究人员巧妙利用脑卒中微环境中上调ROS的为智能“释药开关”,以载有神经保护剂NR2B9C的ROS敏感PHB-Dextran聚合物纳米粒为核,以表面融合脑缺血归巢肽SHp的红细胞膜为壳,成功构建了仿生智能递释系统(SHp-RBC-NP)。功能学研究结果显示,静脉注射SHp-RBC-NP后,能够特异性地将NR2B9C高效递送至脑卒中病灶部位,并在ROS响应下实现NR2B9C的快速释放,从而发挥神经保护作用。本递释系统集循环仿生、脑缺血靶向及ROS响应释药于一体,为缺血性脑卒中治疗提供了新思路和新方法。

  

▲图为SHp-RBC-NP的设计、制备及其在抗缺血性脑卒中治疗中的应用。

  

时间:2018年6月
刊物:ACS Nano
标题:Bioengineered boronic ester modified dextran polymer nanoparticles as reactive oxygen
species responsive nanocarrier for ischemic stroke treatment

  


3. 南京医科大学第一附属医院王学浩课题组
PRDM8通过调控NAP1L1抑制肝细胞性肝癌进展


肝癌是全球发病率排第五的肿瘤类型,死亡率居恶性肿瘤的第二位。中国是全世界肝癌负担最重的国家,全球肝癌新发病例数约有一半出现在中国。对肝癌发展过程的机制研究一直是肝癌研究的重点和难点,寻找有效的分子靶点对肝癌患者早期诊断、预测转移及判断预后具有重要意义。本研究发现,PRDM8(一种属于组蛋白甲基转移酶的蛋白质,主要充当转录的负调节子)在肝细胞性肝癌组织和细胞系中存在低表达,并与肿瘤数目、大小、包膜完整性、血管侵犯、病理分级和肿瘤淋巴结远处转移(TNM)分期相关。并发现PRDM8表达水平是肝癌复发的独立危险因素。体外和体内实验结果提示PRDM8能够抑制肝癌细胞的增殖、迁移、侵袭,诱导G1/S细胞周期阻滞,促进细胞凋亡。机制研究发现,PRDM8能够与核小体组装蛋白1样蛋白1(NAP1L1)相互作用,调控PI3K/AKT/mTOR信号通路,抑制肝癌进展。这一研究首次证实了PRDM8在肝细胞性肝癌中的抑癌作用及分子机制。

  

▲图为肝细胞性肝癌中PRDM8参与调控NAP1L1。PRDM8能够与NAP1L1发生结合(A-C)。NA1L1在肝癌组织中表达升高(D-E),与PRDM8在肝癌细胞中存在共定位(F)。NAP1L1能被PRDM8负性调控(G-H)。

  

时间:2018年9月
刊物:Hepatology
标题:PRDM8 exhibits antitumor activities toward hepatocellular carcinoma by targeting NAP1L1

  

  

4. 南京医科大学基础医学院德伟课题组

发现长链非编码RNA HOXC-AS3 调控胃癌发生新机制

长链非编码RNA (LncRNAs)广泛参与并调控肿瘤发生发展。本研究通过对高通量数据进行系统分析,首次发现并鉴定出lncRNA HOXC-AS3在胃癌中高表达,且提示不良预后,HOXC-AS3表达水平可体内外调控胃癌细胞恶性表型。进一步机制研究发现,HOXC-AS3启动子区组蛋白异常修饰(组蛋白甲基化和乙酰化)是其表达激活的重要原因之一。运用RNA pull down联合质谱、RIP等技术进一步研究发现HOXC-AS3可与保守转录因子YBX1直接绑定,且RNA-seq发现在HOXC-AS3抑制后的差异表达基因和YBX1抑制后差异表达基因显著重叠;ChIP实验证实HOXC-AS3可通过绑定YBX1在转录水平共调控一系列基因表达,从而参与胃癌发生发展。本研究首次阐释了lncRNA HOXC-AS3在胃癌发生发展中的功能和分子作用机制,可为临床诊疗提供一定的理论基础。

  

▲图为HOXC-AS3介导胃癌恶性表型的机制示意图。

  

时间:2018年10月
刊物:Genome Biology
标题:A novel long noncoding RNA HOXC-AS3 mediates tumorigenesis of gastric cancer by binding to YBX1.

  


5. 南京医科大学药学院周其冈/朱东亚/陈宏山课题组

基于糖水偏爱检测小鼠快感缺失抑郁行为检测的新装置

  

重症抑郁障碍(Major Depressive Disorder, MDD)是一种严重的精神情感疾病,其特征是持续的快感缺失和行为绝望,甚至导致自杀。临床医生通过与患者交谈和运用汉密尔顿抑郁自评量表诊断MDD。然而在临床前实验中,抑郁模型小鼠的MDD症状难以检测。针对这个问题,本研究专门探索了小鼠抑郁相关行为学规律,在此基础上设计了一套稳定、敏感、高效的糖水偏爱检测实验装置,并建立了一套稳定的检测流程。该系统运用电子自动化硬件和软件实现小鼠糖水偏爱的精确、高通量检测,有助于进一步探索抑郁症的发病机制和抗抑郁药物的研发。

▲图为SPT-Z4A装置设计原理。(a)装置设计尺寸及三维图,(b)饮水瓶设计及外观图。

  

时间:2018年7月
刊物:Nature Protocols
标题:Sucrose preference test for measurement of stress-induced anhedonia in mice

  


6.南京医科大学公共卫生学院沈洪兵课题组
中国人群非小细胞肺癌多组学测序揭示基因组特征信号与免疫微环境的关系

  

本研究完成149例非小细胞肺癌患者癌组织和外周血的全基因组/全外显子测序,系统构建了中国人群非小细胞肺癌基因组的分子全景图。研究发现,中国人群的基因组特征与欧美人群存在高度异质性,欧美人群以吸烟相关的特征突变为主,而中国人群以一类原因未明的突变信号为主,该信号强度与EGFR突变和常见融合基因存在显著关联。该研究还进一步探索了肿瘤免疫微环境中不同免疫细胞的水平。炎症性的免疫浸润(B细胞,CD4+T细胞)与中国人群特异的突变信号存在显著关联,而该免疫环境也与EGFR突变存在显著关联。炎性免疫浸润增多发生在EGFR突变前,证实了炎性浸润的免疫微环境是EGFR突变被选择和中国人群非小细胞肺癌发生的重要驱动因素。

  

▲图为中国人群非小细胞肺癌的突变谱。

  

时间:2018年5月
刊物:Nature Communications
标题:Whole-genome sequencing reveals genomic signatures associated with the inflammatory microenvironments in Chinese NSCLC patients

  


7. 南京医科大学基础医学院王晓明课题组
DNA甲基化调控因子Uhrf1促进抗体应答反应


高亲和力抗体的产生对于保护机体免受病原体感染非常重要。高亲和抗体的产生依赖于B淋巴细胞在生发中心的选择和亲和力成熟。本研究发现,DNA甲基化调控因子Uhrf1对于生发中心B细胞的阳性选择过程有重要调控作用。Uhrf1特异性敲除小鼠产生高亲和力抗体的能力显著下降。在分子机制上,Uhrf1承接阳性选择上游分子cMyc-AP4轴,通过抑制关键细胞周期抑制蛋白p21和slfn家族的表达,促进阳性选择的B细胞优势增殖。这一研究完善了生发中心B细胞阳性选择的分子机制,对于新型疫苗的设计具有重要指导作用。

  

▲图为Uhrf1敲除对小鼠生发中心B细胞增殖和抗体亲和力成熟有显著影响。与野生型小鼠相比,Uhrf1缺陷小鼠生发中心B细胞周期阻滞(A-C),抗体亲和力显著下降。

  

时间:2018年5月
刊物:Journal of Experimental Medicine
标题:Uhrf1 regulates germinal center B cell expansion and affinity maturation to control viral infection

  

  

8. 南京医科大学第二附属医院王朝霞课题组

长非编码RNA 01234在胃癌中通过吸附miR-204-5p发挥内源性竞争RNA作用调控CBFB的表达

  

大多数lncRNAs在胃癌发生发展中的整体生物学功能及临床意义尚不明确。课题组通过TCGA数据库筛选出一条新的lncRNA LINC01234,LINC01234在胃癌组织中表达显著上调,高表达的LINC01234与肿瘤大小、TNM分期以及淋巴结转移呈正相关,并预示患者生存期较短,预后较差。体外功能缺失实验表明,敲低LINC01234后诱导胃癌细胞凋亡,抑制细胞增殖;体内裸鼠移植瘤实验发现,敲低LINC01234可以减弱胃癌细胞体内成瘤能力。转录组高通量测序技术筛选出LINC01234调控的下游靶基因为CBFB,LINC01234发挥内源竞争性RNA作用吸附miR-204-5p,从而上调其靶基因CBFB的表达发挥致癌基因作用。研究结果表明,LINC01234-miR-204-5p-CBFB通路在胃癌发生发展中发挥关键作用,为胃癌临床诊断和治疗提供新的实验和理论依据。

▲图为CBFB是miR-204-5p的靶基因且被LINC01234抑制。(A) LINC01234-miR-204-5p-靶基因ceRNA调控网络和测序热图。(B) miR-204-5p和CBFB 3’UTR结合位点示意图(左),miR-204-5p和CBFB 3’UTR(WT或MUT)荧光素酶报告基因实验。(C, D) qRT-PCR和western blot实验 在SGC7901和BGC823中敲低和过表达miR-204-5p后检测CBFB的mRNA和蛋白水平变化。(E) qRT-PCR和western blot实验检测敲降LINC01234后CBFB的mRNA和蛋白水平变化。(F) 敲低LIC01234和/或抑制miR-204-5p后,SGC7901细胞中CBFB的mRNA和蛋白水平变化。(G)用CBFB抗体对肿瘤切片进行IHC染色。(H) 20例胃癌组织中LINC01234和CBFB相关性分析。

  

时间:2018年4月
刊物:Clinical Cancer Research
标题:Long Noncoding RNA LINC01234 Functions as a Competing Endogenous RNA to Regulate CBFB Expression by Sponging miR-204-5p in Gastric Cancer

  

  

9. 南京医科大学生殖医学国家重点实验室苏友强课题组

MARF1的核酸酶活性控制卵母细胞RNA的稳态及基因组完整性

  

 卵子质量直接决定着女性的孕育结局。MARF1是一个新近发现的对卵子质量起决定作用的关键基因,但其确切机制尚不清楚。本研究成功揭示了MARF1基因调控卵母细胞发育成熟和遗传信息稳定传递的分子机制。该研究解析了MARF1蛋白关键结构域的晶体结构,并证实了其为进化保守的核酸酶,其活性依赖于N-端的NYN以及C-端的LOTUS结构域。通过制备MARF1蛋白定点突变的基因敲入鼠,从在体水平进一步证实了MARF1通过其核酸酶活性调控卵的减数分裂与基因组的完整性。该研究首次揭示了MARF1作为核酸酶在成熟之前的卵母细胞内通过特异降解冗余核酸而促生一枚优质卵子,为研究卵母细胞的基因表达调控机制提供了新思路。

  

▲图为MARF1核酸酶结构域解析及活性验证。(A) MARF1-NYN结构域的晶体结构;(B)体外酶促反应检测MARF1-NYN结构域保守氨基酸位点突变后对MARF1的核酸酶活性影响;(C)MARF1的D272氨基酸位点突变为A(Marf1D272A/D272A)的基因敲入导致雌鼠卵成熟障碍;(D)Marf1D272A/D272A卵母细胞内DNA-双链断裂增多且有大量mRNA水平升高,并且上调的mRNA中包含近一半在尿苷酰末端转移酶TUT4/7敲除的卵内上调的mRNA。

  

时间:2018年10月
刊物:Proc Natl Acad Sci U S A
标题:Ribonuclease activity of MARF1 controls oocyte RNA homeostasis and genome integrity in mice

  


10. 南京医科大学基础医学院高隽课题组
表面功能化外泌体作为治疗缺血性脑卒中的靶向载体

缺乏安全、有效的递药载体是治疗缺血性脑卒中的主要障碍。外泌体是近年来发展的一种内源性载体,具有低免疫原性、高体内稳定性、高递送效率,以及跨血-脑屏障等特性。本研究利用一种简单快速的生物正交反应,将RGDyK环肽偶联在外泌体表面。这种工程化的外泌体能够通过尾静脉注射,靶向聚集到大脑中动脉栓塞模型小鼠的脑缺血区,并穿过血-脑屏障,进入神经元和胶质细胞。把姜黄素装载到该RGDyK环肽修饰的外泌体内,能明显抑制缺血组织的炎症反应和细胞凋亡。这一研究为缺血性脑卒中提供了一种安全、高效的新型靶向载体,为功能化外泌体的快速、大规模生产提供了新的方法。

▲图为RGDyK环肽偶联的外泌体(cRGD-Exo)对缺血脑组织的靶向作用。(A)RGDyK环肽偶联外泌体的原子力显微镜图片。(B)cRGD-Exo和装载姜黄素的cRGD-Exo(cRGD-Exo-cur)在静脉注射后靶向到脑缺血区,装载姜黄素的未修饰外泌体(Exo-cur)和对照肽修饰的外泌体(Scr-Exo-cur)没有靶向作用。(C)静脉注射1h后,cRGD-Exo与脑血管(CD34)共定位;6 h后,cRGD-Exo扩散到脑实质的细胞中。

  

时间:2018年1月
刊物:Biomaterials
标题:Surface functionalized exosomes as targeted drug delivery vehicles for cerebral ischemia therapy

(供稿: 各课题组,编辑:科技处)