奶牛乳腺炎致病机制的表观遗传调控研究进展

奶牛乳腺炎作为制约奶牛养殖业发展的主要疾病之一,其受到环境、理化因素以及不同病原菌等多种因素影响。表观遗传调控作为一种新的分子调控机制,在奶牛乳腺炎致病过程中起着十分重要的作用。本文拟从DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA等多方面综述其在奶牛乳腺炎发生、发展中的作用,并从多维度提出奶牛乳腺炎表观遗传调控机制未来研究策略,以期为奶牛乳腺炎致病机制研究以及有效防控提供参考。     

绵羊胚胎成纤维细胞饲养层用于培养人诱导性多能干细胞的效果研究

试验在体外分离培养1月龄绵羊胚胎成纤维细胞（sheep embryonic fibroblast,SEF）,经丝裂霉素C处理后探讨其作为诱导性多能干细胞（induced pluripotent stem cells,iPSC）体外培养饲养层的可行性。试验以SNL饲养层细胞为对照,人iPSC（hiPSC）为培养对象,通过形态学观察、碱性磷酸酶（AP）染色、以及实时荧光定量PCR和免疫细胞化学对hiPSC标志基因mRNA和蛋白表达的检测,比较了SEF细胞和SNL细胞作为干细胞饲养层的效果。结果表明,在试验期内,与SNL饲养层体外培养的hiPSC相似,SEF饲养层体外培养的hiPSC在形态上呈集落样生长,增殖速度快;AP染色呈蓝紫色,能够维持未分化状态;能正常表达多能性标志基因。两种饲养层细胞培养的hiPSC多能性标志基因c-Myc、Klf4、OCT4和SOX2 mRNA的表达以及OCT4、SOX2、SSEA4和TRA-1-60蛋白的表达并无显著差异（P>0.05）。本研究结果初步表明SEF可作为体外培养iPSC的饲养层细胞,为进一步建立可表达促生长因子的基因修饰SEF细胞系奠定了基础。     

哺乳动物早期胚胎表观遗传的非对称性研究进展

在哺乳动物发育早期,双亲基因组间及胚胎细胞系间均存在表观遗传非对称性,这对胚胎发育调控有重要意义。本文综述了受精卵、囊胚的表观遗传非对称性现象及目前对其机制的研究进展。克隆胚胎的表观遗传非对称性有所丢失,它们中的大部分有发育缺陷,尤其是胚胎和胚外组织发育失衡,这也说明了保持表观遗传非对称性对于胚胎发育的重要性。     

哺乳动物X染色体失活逃逸研究进展

雌性哺乳动物的失活X染色体上,大多数基因是转录沉默的。但是有些基因发生失活逃逸,在失活X染色体和正常X染色体上均表达。这些失活逃逸基因是引起性别二态性和雌性个体的表型变异性的潜在原因。文章主要综述了哺乳动物X染色体失活逃逸的分子机制研究新进展。     

家禽营养表观遗传学研究进展

表观遗传是在不改变DNA碱基序列的前提下,引起基因表达改变的一种可遗传现象。营养表观遗传学作为表观遗传学的一个重要分支,主要通过研究营养素对染色质修饰的影响,进而从分子水平解释早期营养及其他环境因素的变化对后期健康的影响机制。目前,表观遗传修饰和营养调控的研究已成为营养学领域新的研究热点。多项研究表明,营养素可通过对表观遗传的调控改善家禽生产性能,并提高家禽生产力。本文主要论述了表观遗传调控与家禽生产性能的关系,并从深层次阐明各营养素通过影响表观遗传修饰从而改善家禽生长发育及生产性能的具体分子机制。     

小鼠胚胎干细胞向骨骼肌细胞分化的研究进展

近年来,胚胎干细胞的应用越来越广泛,在体外将小鼠胚胎干细胞诱导分化为肌肉细胞,并且利用这些分化得来的肌肉细胞治疗肌肉退行性疾病,一直是胚胎干细胞研究领域的热点,而胚胎干细胞的分化机制更是其中的难点。目前,用于诱导小鼠胚胎干细胞分化为骨骼肌细胞的方法很多,但分化的效率并不是很高,所以研究胚胎干细胞向骨骼肌细胞方向分化的机制显得尤为重要。文章仅就最近几年对小鼠胚胎干细胞向骨骼肌细胞方向分化的一些方法及其机制作一综述。     

表观遗传修饰影响哺乳动物体细胞核移植效率的研究进展

表观遗传修饰是一种不依赖于DNA序列变化的可逆、可遗传修饰,在哺乳动物胚胎发育的整个阶段均可发生,是影响哺乳动物体细胞核移植效率的主要因素之一。其中,DNA甲基化、组蛋白的动态修饰、X染色体失活、端粒与端粒酶活性变化作为常见的表观遗传修饰类型,任一修饰形式的异常都会影响基因的表达,引发体细胞重编程错误导致核移植效率降低。近年来,随着体细胞核移植技术研究的不断深入,表观遗传修饰影响体细胞核移植效率的关键作用机制日益明确。本文通过综述不同类型的表观遗传修饰影响哺乳动物体细胞核移植效率的研究进展,以期在表观遗传修饰层面为提高哺乳动物体细胞核移植效率提供新思路。     

无血清分离昆明系小鼠胚胎干细胞

以昆明系小鼠胚胎为研究材料,以丝裂霉素C处理的胎鼠成纤维细胞（Mouse embryonic fibroblasts,MEF）为饲养层,在胚胎干细胞（Embryonic stemcells,ESCs）培养液中添加血清替代物（Knockout serumreplacement,KSR）以替代胎牛血清（Fetal bovine serum,FBS）,并与添加FBS的培养液进行对比,研究了昆明系小鼠胚胎贴壁、ICM（Inner cell mass,ICM）集落形成以及ESCs分离的情况。结果表明,在添加KSR的培养液中,胚胎在培养3~5 d贴壁,胚胎贴壁率显著低于添加FBS的培养液;5~7 d形成ICM集落,集落未分化形态可维持2~3 d,培养10 d ICM集落仍可保持典型的未分化形态;ICM集落形成率和1代ESCs集落出现率与添加FBS的培养液相比差异不显著（P〉0.05）,但2~5代ESCs集落出现率显著高于添加FBS的培养液,其中有2株ESCs在添加KSR的培养液中传到7代;所分离细胞显示碱性磷酸酶染色强阳性,Oct-4、Nanog的免疫组化染色阳性,具有ESCs的特点。结论：在ESCs培养液中添加KSR比添加FBS更有利于维持ICM集落及ESCs的未分化状态。     

畜禽遗传资源保护方法的研究进展

畜禽遗传资源作为生物多样性的重要组成部分,正面临着严峻的考验,对其开展保护工作是一项迫在眉睫更是必须持之以恒的任务。作者对目前畜禽遗传资源保护的主要方法和技术,包括活体保护及利用冷冻技术、基因文库技术、体细胞克隆技术和分子遗传标记等技术保护,特别是对近年新发展起来的诱导多功能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)技术在畜禽遗传资源保护方面的应用作了概述,以期进一步对畜禽遗传资源保护奠定基础。     

小鼠脂肪间充质干细胞向胰岛素分泌细胞的诱导分化研究

为了通过特定转录因子将小鼠脂肪间充质干细胞(mADSCs)定向诱导分化为胰岛素分泌细胞(IPCs)。本研究分别构建Pdx1(胰十二指肠同源盒基因1)、MafA(V-maf肌肉腱膜纤维肉瘤癌基因同源物A)、NeuroD1(神经分化因子1)3种基因的慢病毒过表达载体,使用293T细胞对3种因子进行慢病毒包装,将3种慢病毒过表达载体以单因子侵染、双因子侵染、三因子联合侵染的方式对mADSCs进行定向分化诱导,于诱导分化第15天对不同方式诱导的IPCs进行检测鉴定,并对不同方式诱导组的IPCs进行高糖刺激,刺激后30~120min检测培养基中含糖量的变化。结果显示,构建的慢病毒过表达载体pHBLV-CMV-IRES-ZsGreen-Pdx1、pHBLV-CMV-PGK-RFPMafA、pHBLV-CMV-PGK-RFP-NeuroD1所含目的片段基因序列与小鼠全基因编码序列完全一致,三种基因慢病毒过表达载体构建成功;诱导分化第15天,三因子联合诱导组所形成的IPCs克隆双硫腙(DTZ)染色呈阳性,并可表达胰岛素生物合成及分泌相关基因;在高糖刺激条件下,三因子联合诱导组糖分解速度、分解量远优于单因子或双因子诱导组。结果表明,Pdx1、MafA、NeuroD1 3种因子联合作用,可以将小鼠脂肪间充质干细胞定向诱导分化为胰岛素分泌细胞,并可在高糖刺激下,有效发挥降糖作用。     

某些因素对牛和小鼠类胚胎干细胞分离与培养的影响

以荷斯坦牛胚胎和小鼠胚胎为材料 ,研究了犊牛血清、饲养层、培养液、添加物和消化液对牛胚胎干细胞和小鼠胚胎干细胞克隆效率的影响。结果表明 ,在 2 4h内使小鼠胚胎贴壁率达 86 %以上的犊牛血清可用于小鼠和牛胚胎干细胞的分离 ;在 ES细胞分离与克隆中 ,以 15 %～ 2 0 %犊牛血清为宜 ,在 DMEM(L)培养基中添加 0 .1μmol/LNa2 Se O3 0 .1mmol/Lβ-巯基乙醇 10 μg/L IGF 10 0 0 IU/m L L IF,能显著提高牛 ES细胞分离与克隆效率 ;在TCM199、DMEM(高糖 )和 DMEM(低糖 ) 3种培养基中 ,低糖 DMEM更适宜于牛 ES细胞的分离 ;优秀胚胎形成的团状 ICM更适宜于分离与克隆 ES细胞 ,在 37℃用低浓度消化液处理 ICM或 ES细胞集落 ,再以机械将其离散为细胞小块 ,ES细胞克隆效率最高。     

大鼠心肌条件培养基对ICR小鼠胚胎干细胞分离克隆的影响

采用大鼠心肌条件培养基(RH CM)培养ICR小鼠的桑椹胚和囊胚,发现由囊胚分离的ES细胞传代后ES集落的出现率显著高于桑椹胚(P<0.05),囊胚更适合作为ES细胞分离克隆的材料。以RH CM为培养基的试验组ES细胞传代的平均时间间隔为38 h,对照组传代的时间间隔平均为78 h,两者差异显著(P<0.05)。表明RH CM能够促进ES细胞贴壁增殖和ES集落的形成,有效地维持ES细胞未分化状态。试验中设计的3 种培养条件对原代ES集落的形成影响不显著,但对传代后的ES集落的形成和传代的代次有显著差异。其中以MEF作饲养层,添加RH CM培养基的效果最好。     

外泌体长链非编码RNA对脂代谢调控机制的研究进展

外泌体（exosomes）是一类由细胞分泌并且可远距离传递生物信息的纳米级胞外囊泡。它通过细胞分泌释放,在体液中传播,最后被其他细胞吞噬以达到传递生物信息的作用。脂类代谢一直是生命科学研究领域的热点,虽然影响脂质代谢的长链非编码RNA（lncRNA）很多,但外泌体中影响脂质代谢的lncRNA研究却相对较少。基于这个原因,对于外泌体源lncRNA的研究就十分必要。作为外泌体所携带的重要遗传物质之一,lncRNA是一类长度 > 200 nt的RNA分子,行使着诸如转录激活、染色质修饰等许多重要的生物功能。文章介绍了外泌体源lncRNA的生物学特点,列举了外泌体源lncRNA通过不同的分子机制来直接或间接的对脂质代谢产生影响的实例,分析了外泌体源lncRNA由于表达异常所导致的脂类代谢疾病,并且举例说明了外泌体源lncRNA作为生物标记的原理,最后对外泌体源lncRNA可作为家畜脂肪沉积生物标记功能的前景做了展望。如果在未来的研究中有更多的外泌体源lncRNA被检出,并足够对脂类代谢异常情况进行标记的话,那么对于预测和调控家畜脂肪沉积无疑会产生积极的意义。     

长链非编码RNA的生物学功能研究进展

长链非编码RNA(lncRNA)是转录本长度超过200个核苷酸(nt)的,可在表观遗传、转录以及转录后等多层面上调控基因表达的一类RNA。高通量转录组分析结合RNA-免疫共沉淀等研究揭示了lncRNA与DNA、mRNA、miRNA和蛋白的相互作用及其过程中的重要调控功能。论文从lncRNA的概念、分类、生物学功能及其在癌症等疾病发生、发展中的作用等方面系统介绍了该领域最新研究成果,为深入研究lncRNA在机体代谢和相关疾病中的调控功能提供参考。     

GDNF对体外培养小鼠精原干细胞增殖的影响

为了研究胶质细胞原性神经营养因子(GDNF)对体外培养小鼠精原干细胞增殖与分化的影响,试验采用差速贴壁法分离小鼠精原干细胞(SSCs)和支持细胞(sertoli),以sertoli为饲养层接种精原干细胞,用免疫荧光染色法对精原干细胞进行鉴定,并将精原干细胞分为2组,试验组培养基中加入GDNF,对照组不加,测定精原干细胞的生长增殖情况,检测精原干细胞生长周期。结果表明:共培养6,9,12,15天时,试验组精原干细胞吸光度值明显高于对照组(P<0.05或0.01)。随着共培养时间的延长,试验组精原干细胞S期染色质含量逐渐增多,然后又逐渐下降,开始另一个分裂周期;与试验组比较,对照组精原干细胞S期染色质含量增长缓慢(P<0.05)。说明GDNF能促进体外分离培养的小鼠精原干细胞的更新增殖。