淋巴细胞基因表达谱揭示淫羊藿总黄酮重建衰老免疫稳态的分子机制

淋巴细胞基因表达谱揭示淫羊藿总黄酮重建衰老免疫稳态的分子机制

陈瑜, 沈自尹, 陈伟华[1]2004年在《淋巴细胞基因表达谱揭示淫羊藿总黄酮重建衰老免疫稳态的分子机制》文中研究说明目的 :探讨淫羊藿总黄酮重建衰老免疫稳态的基因调控模式。方法 :(1)采用流式细胞技术定量分析老年组、年轻组及淫羊藿总黄酮组大鼠脾淋巴细胞凋亡百分率。 (2 )采用基因芯片技术分析各组淋巴细胞基因表达谱。结果 :(1)细胞凋亡百分率 :老年组与年轻组比较 ,淫羊藿总黄酮与老年组比较 ,差异均有显着性 (P <0 0 1)。 (2 )基因表达 :与年轻组比较 ,老年组上调的基因有 116个 ,下调的基因有 2 15个。与老年组比较 ,淫羊藿总黄酮上调的基因有 4 47个 ,下调的基因有 4 5 6个。涉及细胞凋亡、细胞增殖调控等方面。结论 :(1)以促凋亡基因表达上调、抗凋亡基因表达下调为主要特征的表达模式是衰老免疫稳态失衡的重要基因背景。 (2 )淫羊藿总黄酮的作用规律在于逆转功能对立的促凋亡基因与抗凋亡基因、促增殖基因与抗增殖基因在衰老淋巴细胞中表达的异常 ,重塑基因表达的良性平衡 ,重建衰老免疫稳态。

陈瑜[2]2003年在《淋巴细胞基因表达谱揭示淫羊藿总黄酮重建衰老免疫稳态的分子机制》文中研究说明背景与目的:免疫衰老是老年个体感染性疾病、肿瘤、自身免疫性疾病等患病率、死亡率增高的重要因素,亦是老年个体寿命预后的重要参数。衰老过程中伴随着免疫系统稳态的打破,表现为免疫细胞数量减少、增殖能力下降、免疫反应性降低等。免疫稳态在衰老进程中的成功重建,将有助于降低老年个体相关疾病的发病率、死亡率,提高老年个体的生存质量,延缓衰老。近年来,关于免疫衰老相关机制的大量研究结果表明,淋巴细胞过度凋亡及对凋亡刺激的易感性增高是免疫衰老中免疫稳态失衡的重要分子机制之一。对于细胞凋亡的认识随着分子生物学手段的不断完善而取得了飞速进展,人们已经认识到多基因调控、多种信号传导途径的交互作用是细胞凋亡相关分子机制的重要特征。细胞凋亡与细胞增殖虽互为对立面,但正常情况下,二者在体内处于动态平衡,以维持机体细胞数量的平衡及自身的稳定。一旦二者之间的平衡被打破,就可能导致组织细胞稳态失去平衡,进而产生相应的疾病。就免疫系统而言,细胞凋亡参与了免疫衰老进程中淋巴细胞数量的减少、增殖能力的下降及免疫效能的减低等免疫稳态的失衡,因此针对淋巴细胞凋亡进行的有效干预将有助于老年期免疫稳态的重建。尽管许多研究已经表明细胞凋亡是免疫衰老的重要分子机制,但目前尚缺乏可以调节免疫衰老进程中细胞凋亡与增殖失衡进而重建免疫稳态的有效手段,这正为我们的研究提供了切入点。鉴于目前对于免疫衰老过程中相关调控基因表达的研究局限于选取既定基因进行研究,而不能较全面地反应这一前提下基因表达的全貌;此外,多数研究集中于对某些刺激诱导下淋巴细胞凋亡及相关基因表达的研究,尚不能反应衰老个体体内淋巴细胞的基本状态及相关调控基因的基础表达。故本研究拟在对老年大鼠脾淋巴细胞即刻凋亡(spontaneous apoptosis)百分率进行定量分析的同时,采用高通量的基因芯片技术对老年大鼠脾淋巴细胞基因表达谱进行分析,目的在于尽可能全面地了解导致老年状态下免疫稳态失衡的基因背景。同时我们进一步观察了淫羊藿总黄酮(Epimedium Flavonoids,EF)对老年大鼠脾<WP=4>淋巴细胞凋亡的影响,并分析了淫羊藿总黄酮干预后的老年大鼠脾淋巴细胞基因表达谱,目的在于了解淫羊藿总黄酮重建衰老进程中免疫稳态的基因调控模式,全面地阐明淫羊藿总黄酮重建衰老免疫稳态的分子作用机制。材料1、动物分组:实验用清洁级SD大鼠由复旦大学动植物科学部提供,23月龄大鼠30只,雌雄各半,随机分为2组,即老年对照组(OC组)、淫羊藿总黄酮组(EF组); EF组给予EF灌胃,OC组同时给予蒸馏水灌胃,灌胃时间为3个月。另设4月龄SD大鼠7只作为年轻对照组(YC组)。所有动物乙醚麻醉,无菌取脾,分离脾脏淋巴细胞。2、药物制备:本研究采用辽宁产朝鲜淫羊藿(Epimedium Kereanum Nakai),由上海市医药工业研究院中药室提取淫羊藿总黄酮。实验时以蒸馏水配制为3g/100ml的溶液,根据0.06g/kgBW/d灌胃。方法和结果1、采用流式细胞技术结合Annexin Ⅴ-PI双标记对老年大鼠、年轻大鼠及淫羊藿总黄酮干预后的大鼠脾淋巴细胞即刻凋亡百分率进行定量分析。结果表明:年轻大鼠淋巴细胞凋亡百分率为10.91±6.70,老年大鼠淋巴细胞凋亡百分率为25.81±9.11,与年轻大鼠淋巴细胞凋亡百分率相比较,有极显着性差异(p<0.01)。淫羊藿总黄酮干预后的老年大鼠淋巴细胞凋亡百分率为11.95±4.38,与老年大鼠对照组淋巴细胞凋亡百分率相比较,有极显着性差异(p<0.01)。因此,结果提示,老年大鼠与年轻大鼠比较,其淋巴细胞呈现过度凋亡,而淫羊藿总黄酮可显着下调老年大鼠淋巴细胞的过度凋亡。2、采用全基因组的研究手段—基因芯片技术(Gene Chip Rat Genome U34A Set, Affymetrix)结合MicroArray Suite 5.0、NetAffy等软件分析,比较并进一步分析老年大鼠与年轻大鼠淋巴细胞差异表达的基因表达谱及淫羊藿总黄酮干预后的老年大鼠淋巴细胞基因谱。结果表明:老年大鼠与年轻大鼠相比较,表达上调的基因有116个,表达下调的基因有215个。结合我们研究的背景进行分析,老年大鼠淋巴细胞特征性的基因表达模式有以下特点:⑴具有促进细胞凋亡作用的基因表达显着上调,如:参与细胞凋亡发生中心控制及效应环节的Caspase1、Caspase3;Calpain Ⅱ;Dnase gamma;PKC delta;Bnip3l;p47等。具有抗凋亡作用的基因如Cathepsin B、Mta1等表达显着下调。⑵具有抗增殖作用的基因表达显着上调,如Rb、Anti-proliferative factor等。具有促进细胞增殖作用的基因表达显着下调,如c-myc、c-fos、Jun、A-raf;Rgc32、Cyclin<WP=5>B1、Cyclin G-associated kinase等。⑶参与淋巴细胞活化增殖及免疫效应等基本信号通路的组成元件中,多个重要信号分子的表达显着下调,如酶关联受体信号途径重要信号分子Serine/Threonine protein kinase、cAMP dependent protein kinase、Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase 2、Spleen tyrosine kinase、inositol trisphosphate receptor subtype 3 (IP3R-3)、RAC protein kinase gamma、guanylate cyclase、protein-tyr

陈瑜, 沈自尹, 陈伟平[3]2005年在《淫羊藿总黄酮重建衰老免疫稳态的分子机制》文中研究表明上海复旦大学中西医结合研究所对老年大鼠淋巴细胞即刻凋亡进行定量分析,并采用高通量的基因芯片技术分析其基因表达谱,同时进一步观察淫羊藿总黄酮对淋巴细胞凋亡及其基因表达谱的影响,阐明了淫羊藿总黄酮重建衰老免疫稳态的分子机制。 研究人员采用流式细胞技

杨裕华[4]2009年在《“劳倦过度、房室不节”肾阳虚模型小鼠及其以药反证脑基因表达谱的研究》文中研究指明目的:本研究旨在利用基因芯片技术探讨“劳倦过度、房室不节”肾阳虚模型小鼠及其补肾中药金匮肾气丸、右归丸治疗后脑基因表达谱的改变,“以药反证”,并在分子水平上研究药物的作用机理,同时还比较二方剂作用的基因变化。方法:对照组、造模组、金匮肾气丸组和右归丸组,各组雄性小鼠随机为10只、15只、10只和10只。四组均予正常喂养,对照组和造模组每天灌胃蒸馏水0.5mL/只,二治疗组每天分别灌胃金匮肾气丸混悬液0.5mL/只和右归丸混悬液0.5mL/只,造模组和二治疗组均采用雄雌鼠比例1:6同笼喂养和雄鼠每日游泳至无力下沉共4周,以诱导产生“劳倦过度、房室不节”肾阳虚证。用36K mouse genome array鼠脑芯片检测正常对照组和肾阳虚模型组鼠脑基因,并以二者荧光信号相对强度比值≥2和≤0.5筛选差异显着基因,并进一步查阅北京博奥生物分子注释系统,进行基因功能归类。为进一步验证芯片所检测的差异基因,还应用Real-Time PCR对部分差异显着基因进行检测验证。结果:造模组诱导成功“劳倦过度、房室不节”肾阳虚鼠模型,同时通过基因芯片检测,分别绘制了造模组/对照组与二治疗组/造模组基因表达谱的散点图。造模组/对照组共筛选出186个差异表达基因,其中上调基因150个,下调基因36个。金匮肾气丸组/造模组筛选出299个差异表达基因,其中上调基因114个,下调基因185个。右归丸组/造模组筛选出155个差异表达基因,其中上调基因64个,下调基因91个。二治疗组/造模组基因均上调的基因24个,分别占各组上调基因的21.05%和37.50%,其主要是与神经传递/信号转导、转录/翻译、激素、细胞周期和代谢相关的基因;二治疗组均下调的有35个基因,分别占各组下调基因的18.92%和38.46%,其主要是与转录/翻译、神经传递/信号转导、炎症/免疫、代谢以及影响多巴胺生成的限速酶有关基因。造模组/对照组上调基因而治疗组/造模组基因下调的有23个基因,其主要是与炎症/免疫、神经传递/信号转导等相关基因;造模组/对照组下调基因而治疗组/造模组基因上调的基因有6个,其主要是与细胞周期/细胞结构、神经传递/信号转导、转录等有关基因。结论:造模组上调基因主要涉及与炎症/免疫、氧化应激等有关基因,使得炎症/免疫和氧化反应增强,创伤、损伤反应和凝血机制增强,这些都是机体的保护性反应所致,还有多巴胺神经介质分泌减少引起多巴胺能神经紊乱。下调基因主要与激素(特别是黑色素浓集素和性激素)、细胞周期、信号转导/神经传递、代谢(特别是蛋白质代谢)和生长发育(特别是脑发育和精子发育、受精等)相关基因。金匮肾气丸、右归丸可使肾阳虚小鼠模型显着下调的激素、黑色素浓集素显着上调并促进细胞增殖,从而在基因水平上探讨了金匮肾气丸和右归丸的药物作用机理及其差别。

参考文献:

[1]. 淋巴细胞基因表达谱揭示淫羊藿总黄酮重建衰老免疫稳态的分子机制[J]. 陈瑜, 沈自尹, 陈伟华. 中国中西医结合杂志. 2004

[2]. 淋巴细胞基因表达谱揭示淫羊藿总黄酮重建衰老免疫稳态的分子机制[D]. 陈瑜. 复旦大学. 2003

[3]. 淫羊藿总黄酮重建衰老免疫稳态的分子机制[N]. 陈瑜, 沈自尹, 陈伟平. 中国医药报. 2005

[4]. “劳倦过度、房室不节”肾阳虚模型小鼠及其以药反证脑基因表达谱的研究[D]. 杨裕华. 山东中医药大学. 2009

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