关键词： 心血管疾病   昼夜节律   Period基因  

摘要： 昼夜节律是机体依据外界环境发生的规律的周期性变化。生物钟通过整合太阳周期的时间信息,使生物体的生理与环境同步,从而形成昼夜节律。生物钟产生的昼夜振荡由时钟基因组成的自主反馈回路维持。Period(Per)基因家族是昼夜节律反馈通路中的核心成员,在心肌细胞及血管内皮细胞等中均有表达,参与血压、心率、心肌舒缩等心血管系统活动的调节。在Per和其他时钟基因的协同调控下,心血管系统的活动表现出明显的昼夜节律,且节律紊乱可导致各种组织损伤,从而诱发高血压、冠心病、心肌梗死、心力衰竭等各种心血管疾病。将Per基因作为靶点,有望成为防治心血管疾病研究的新方向。

关键词： 昼夜节律   凝血系统   动脉粥样硬化  

摘要： 目的研究凝血系统中具有昼夜节律性的基因,分析其在冠状动脉粥样硬化中的调控作用。方法通过选取人循环血液表达谱的相关数据,利用LSPR分析其中基因表达的昼夜节律性,利用Reactome数据库凝血通路及CirGRDB找出具有昼夜节律性的凝血基因,分析动脉粥样硬化相关基因,研究昼夜节律性凝血因子具体凝血功能及在动脉粥样硬化病变中作用。结果具有昼夜节律性的相关凝血基因功能为血小板止血,血小板激活和聚集,纤维蛋白凝块级联反应形成,纤维蛋白凝块溶解,细胞表面与血管壁的相互作用,巨核细胞发育与血小板生成的相关因子,部分凝血因子与不稳定冠状动脉粥样硬化斑块相关,昼夜节律干扰后相关节律性减弱或消失。结论部分凝血因子具有昼夜节律性,动脉粥样硬化斑块中也高表达,节律紊乱干扰相关凝血因子节律性。

关键词： 动脉粥样硬化   昼夜节律   干预性研究  

摘要： 生物的日常行为会对周围环境及其昼夜节律变化做出反馈,昼夜节律紊乱参与心血管系统疾病发生、发展的机制逐渐成为国内外研究的热点之一。心血管系统易受昼夜节律紊乱的影响而发生过度激活或者不激活,导致各类急性心血管事件的发生。昼夜节律的紊乱被认为是增加罹患心血管疾病风险的关键危险因素,昼夜节律系统的紊乱可通过影响时钟基因的异常表达、激活或抑制各种细胞因子、改变心血管系统稳态的方式来导致动脉粥样硬化。通过药物干预等方法可调节机体昼夜节律,改善血压、血脂、纤溶系统及炎症因子反应来治疗动脉粥样硬化。

关键词： 1,4-雄烯二酮   雄烯二酮   斑马鱼胚胎   内分泌干扰   昼夜节律   下丘脑-垂体-性腺轴  

摘要： 雄激素1,4-雄烯二酮(androstadienedione, ADD)和雄烯二酮(androstenedione, AED)主要用于人类和牲畜疾病的预防和治疗。近年来,ADD和AED的大量使用导致其在河流中广泛检出,甚至在多种鱼类体内亦有检出,且浓度较高。ADD和AED已被证实对鱼类具有生殖毒性和发育毒性,但ADD和AED在转录水平上对鱼类的影响鲜有报道。为探究ADD和AED分子水平毒性,本研究考察了斑马鱼胚胎暴露于ADD(4.48、30.0和231 ng·L^-1)和AED(3.64、21.7和230 ng·L^-1)144 h后,对其昼夜节律和下丘脑-垂体-性腺轴(hypothalamic-pituitary-gonadal axis, HPG axis)通路中基因转录表达的影响。结果表明,所有浓度的ADD都显著上调了昼夜节律通路中生物钟基因(per1b)、核受体亚族1的D群基因(nr1d2b)、隐花色素基因(cry5)和si:ch211-132b12.7的转录水平,30.0和231 ng·L^-1的ADD下调了时钟节律调节因子基因(clocka)和芳香烃受体核转录蛋白样基因(arntl2)的转录水平。3.64 ng·L^-1AED显著增强了per1b和nr1d2b的转录表达。此外在HPG轴中,30.0 ng·L^-1ADD显著降低了促黄体生成素V亚基基因(lhb)的转录表达水平,而3.64 ng·L^-1AED显著上调了lhb的转录表达水平。值得注意的是,4.48ng·L^-1ADD和3.64 ng·L^-1AED均显著降低了细胞色素P450的11亚族基因(cyp11b)的转录表达水平。上述研究表明,ADD和AED对昼夜节律和HPG轴中相关基因的转录表达有显著性影响,对斑马鱼具有潜在的内分泌干扰风险。

关键词： 脑缺血再灌注   昼夜节律   时钟   内质网应激   凋亡  

摘要： 目的:缺血性脑卒中是致死高危、致残高危的中枢神经系统疾病。缺血性脑卒中的发病机制复杂,急性期的血管再通治疗常引起缺血脑组织的再灌注损伤。临床研究发现,不同时间点发生的缺血性脑卒中,其发病率、预后差别较大,这与昼夜节律密切相关。在生物体内,昼夜节律的分子生物学基础是昼夜节律基因(Circadian gene)。昼夜节律基因参与机体的生理病理过程,通过调节内质网应激、细胞自噬、细胞凋亡等作用,影响中枢神经系统疾病(如阿尔茨海默病、脑卒中、帕金森病)的发生、发展。研究表明,昼夜节律作用于缺血性脑卒中的发病过程,是通过昼夜节律基因参与调节的,但其具体过程有待于研究。本研究拟观察昼夜节律运动输出周期蛋白质产量(Circadian Locomotor Output Cycles Kaput,Clock)在大鼠脑缺血再灌注后的作用机制,探讨节律基因通过内质网应激途径,对缺血神经细胞功能的影响,从蛋白质组学及细胞凋亡方面阐述相关分子机制,旨在为脑缺血再灌注损伤的发病机制提供新的依据。方法:分别在四个不同的Zeitgeber(德语,时间的给予者,表示实验室环境时间)时间点(ZT0,ZT6,ZT12,ZT18;6:00,12:00,18:00,24:00)构建大鼠大脑中动脉栓塞/再灌注(middle cerebral artery occlusion/reperfusion)模型,以模拟体内局灶性脑缺血再灌注(Focal Cerebral Ischemia/Reperfusion)损伤。免疫印迹观察不同时间点Clock蛋白的表达水平;TTC染色评估梗死灶体积;Longa评分评估神经功能缺损;TUNEL-DAPI染色评估神经元凋亡;二维凝胶电泳(2D-PAGE)联合质谱(MALDI TOF/TOF MS)观察不同时间点,差异蛋白质组的表达水平;生物信息学方法预测可能的下游信号通路;免疫印迹观察下游内质网应激及线粒体凋亡途径相关蛋白的表达情况。结果:脑缺血再灌注损伤后,缺血皮层Clock表达ZT0(6:00)低,ZT12(18:00)高(p<0.05)。和ZT0相比,ZT12时脑梗死体积减少(p<0.01)。和ZT0相比,ZT18时神经功能缺损评分降低(p<0.05)。与ZT6相比,ZT18的完整神经元个数增加(p<0.05)。与ZT0相比,ZT12(p<0.0001)和ZT18(p<0.001)时DNA片段减少。与ZT0相比,ZT12(p<0.05)和ZT18(p<0.05)时内质网应激蛋白ATF4减少。在ZT0和ZT18两组间,用2D-PAGE联合MALDI TOF/TOF MS发现共749个差异表达蛋白质(p<0.05),成功鉴定其中8个蛋白。与ZT0相比,ZT18时Ppp1cb、Ttr、Fahd2升高,Vdac1、LOC100911515、Atp6v0d1、Idh3g、Atp6v1b2降低。它们的信号通路涉及导管酸分泌、代谢途径、突触小泡循环和内质网应激途径。结论:脑缺血再灌注损伤的严重程度呈现时间依赖性表达,其可能机制是脑缺血再灌注发生后,昼夜节律基因Clock通过内质网应激途径,影响缺血神经细胞凋亡的严重程度。

关键词： 慢性不可预见性温和刺激   昼夜节律基因   表达  

摘要： 目的探讨慢性不可预见性温和刺激(CUMS)对大鼠昼夜节律基因Clock、Per2表达的影响。方法选择30只成年Wistar雄性大鼠,随机分为实验组和对照组。对照组正常饲养,实验组给予21天的CUMS建立抑郁模型。建模成功后处死动物并且取出脑组织,检测视交叉上核昼夜节律基因的Clock、Per2 mRNA及蛋白质水平。结果实验组老鼠的体重相比于对照组增长缓慢,应激后实验组大鼠旷场实验得分明显降低,建模成功。模型组大鼠大脑组织Clock基因mRAN表达水平(6.489 8±0.289 99)上调,Per2基因mRAN的表达水平(5.117 5±0.278 56)下调(P<0.01)。模型组大鼠视交叉上核Clock、Per2基因蛋白质水平低于对照组(P<0.01)。结论 CUMS对Clock基因的表达影响不是直接的,可能存在其他基因或是通路的影响,而对Per2基因的表达有直接影响。

关键词： 动脉粥样硬化   牙龈卟啉单胞菌   生物钟   BMAL1   NF-κB信号通路  

摘要： 背景:动脉粥样硬化性心血管疾病(ACVDs)是全世界死亡的主要原因。动脉粥样硬化是ACVDs的病理基础,现在多被认为是一种慢性炎症过程。除了与心血管系统本身相关的危险因素外,与牙周病相关的牙龈卟啉单胞菌(***)等致病菌也与动脉粥样硬化的发生密切相关,但其潜在机制仍不明确。生物钟异常也是动脉粥样硬化的危险因素,且细菌感染与生物钟之间存在相互作用,但牙周源性细菌与生物钟的相关性尚未见报道。目的:阐明***加速动脉粥样硬化的机制,探讨生物钟是否参与该过程,并探寻动脉粥样硬化性心血管疾病的治疗新策略。方法:收集临床粥样硬化动脉样本,PCR检测牙周致病菌,特别是***的存在。以Apo E-/-小鼠为动脉粥样硬化模型,同时,构建Bmal1-/-Apo E-/-小鼠及条件性内皮细胞Bmal1敲除小鼠(Bmal1fl/fl;Tek-Cre小鼠)。鼠尾静脉注射***,16周后油红O染色测量主动脉及主动脉根部动脉粥样硬化斑块面积,二氢乙锭检测动脉氧化应激水平,免疫组化、ELISA检测促炎细胞因子表达水平,q RT-PCR及Western blot检测钟基因表达情况,据此评估***和生物节律核心基因BMAL1对动脉粥样硬化斑块形成的影响及两者之间的相互关系。体外培养人主动脉内皮细胞,***感染,结合转录组测序、慢病毒转染、Ch IP、Co-IP、Luciferase等分子生物学实验技术进一步研究BMAL1在***促进的动脉粥样硬化过程中的作用,深入探讨***与BMAL1之间的相互影响,阐明其内在分子机制。结果:临床粥样硬化动脉样本中检测出多种牙周致病菌的DNA,***检出率最高。且***通过引起动脉氧化应激和炎症反应,加速动脉粥样硬化的发展,在此过程中还伴随有生物节律的紊乱,特别是钟基因BMAL1的表达下降。生物节律紊乱加重了***引起的动脉粥样硬化进展。机制实验结果显示***感染激活TLRs-NF-κB信号转导轴,促进p65磷酸化入核,随后募集DNMT-1增强BMAL1启动区域甲基化,抑制BMAL1转录。BMAL1的下调使得CLOCK释放并与p65结合,磷酸化p65上调NFKB2表达,进一步增强NF-κB信号传导,增强人主动脉内皮细胞的氧化应激和炎症反应。此外,小鼠模型显示甲硝唑和褪黑素的联合用药可明显减轻动脉粥样硬化斑块形成。结论:***通过NF-κB-BMAL1-NF-κB信号传导回路促进动脉粥样硬化。褪黑素和甲硝唑有望成为ACVDs的辅助治疗药物。

关键词： 右美托咪定   miR-142-3p   昼夜节律基因   海马神经元   增殖   凋亡  

摘要： 目的本研究旨在探讨右美托咪定通过miR-142-3p作用于昼夜节律基因（ARNTL）调节神经元增殖及凋亡的影响。方法将一半大鼠海马元代神经元细胞分为对照组（未进行任何处理）和实验组(50μmol·L;右美托咪定),对照组予以等体积的培养基液。其次,再将另一半细胞大鼠海马元代神经元细胞分为空白组（未进行任何处理）、过表达组（转染miR-142-3p模拟物）、抑制表达组(转染miR-142-3p抑制剂;通过实时荧光定量聚合酶链反应和蛋白质印记法检测miR-142-3p及ARNTL表达;通过四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法（MTT）检测细胞增殖;通过流式细胞术检测细胞凋亡。通过双荧光素酶报告基因实验验证ARNTL与miR-142-3p的靶向关系。结果给药48 h后,实验组和对照组的海马神经元细胞增殖率分别为（1.65±0.08）%和（1.03±0.06）%;细胞凋亡率分别为（3.94±0.15）%和（9.65±0.13）%;miR-142-3p相对表达量分别为1.66±0.14和1.05±0.12;ARNTL基因相对表达量分别为0.85±0.06和0.96±0.19,差异均有统计学意义（均P<0.05）。空白组、过表达组和抑制表达组的miR-142-3p基因相对表达量分别为1.06±0.11,5.24±0.32和0.52±0.06;ARNTL基因相对表达分别为1.02±0.09,0.63±0.12和3.46±0.14;细胞增殖率分别为（1.11±0.10）%,（1.72±0.09）%和（0.62±0.08）%;细胞凋亡率分别为（5.44±0.16）%,（3.56±0.15）%和（7.52±0.15）%,过表达组分别与空白组和抑制表达组比较,差异均有统计学意义（均P<0.05）。结论右美托咪定通过miR-142-3p/ARNTL增强海马神经元细胞增殖、抑制神经元细胞凋亡。

关键词： 职业有害因素   剂量反应关系   肥胖   节律基因   交互作用  

摘要： 目的探讨职业有害因素(高温、噪声、粉尘、一氧化碳、倒班)和昼夜节律相关基因及其交互作用对钢铁工人肥胖的影响。方法基于课题组建立的京津冀地区职业人群健康效应队列研究的基线资料,采用现况研究的方法,以整群抽样的形式抽取7664名某钢铁企业生产部门在职员工为研究对象,通过问卷调查和体格检查收集相关信息,应用限制性立方样条模型(Restricted cubic spline,RCS)和多因素Logistic回归模型分析职业有害因素组以及其他因素与肥胖患病风险之间的剂量反应关系和交互作用。采用成组设计病例对照研究,根据研究对象的纳入排除标准,选择394名男性肥胖患者和581名男性对照作为研究对象。筛选出4个符合条件的昼夜节律相关基因位点,采用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)—限制性片段长度多态性确定目标基因位点的基因型,使用多因素Logistic回归模型、广义多因子降维法(Generalized multifactor dimensionality reduction,GMDR)分析基因-基因、基因-环境之间的交互作用与肥胖患病风险之间的关联。结果1纳入研究对象7664人,其中男性7031人,女性633人,肥胖患病率为22.26%(1706/7664),其中男性肥胖患病率为23.13%(1626/7031),女性肥胖患病率为12.64%(80/633),男性明显高于女性(P<0.01)。研究对象平均体质指数(Body mass index,BMI)为25.2 kg/m2;2调整年龄、性别、家庭人均月收入、饮食评分、体力活动水平、吸烟、饮酒、文化程度、睡眠时间、加权倒班作业指数(Weighted shift index,WSI)、高温、噪声、粉尘、CO累积暴露量(Cumulative exposure measurement,CEM)后,以各职业有害因素CEM=0作为参照,发现WSI、高温、噪声、粉尘、CO CEM与肥胖之间存在非线性剂量反应(模型总体关联性检验P<0.05;非线性检验P<0.05);3多因素Logistic回归模型结果显示以年龄20～岁作为参照,年龄为30～岁和50～岁均可降低肥胖发病风险,OR(95%CI)分别为0.721(0.540～0.963)和0.552(0.400～0.762);CO CEM在52.24～mg/m3·年组较不暴露组CO组肥胖发病风险降低,(OR=0.673,95%CI:0.393～0.953);4年龄、吸烟、噪声CEM对WSI与肥胖之间的关系存在效应修饰作用(Pinteraction<0.05);年龄、性别、睡眠时间、CO CEM对高温CEM与肥胖之间的关系存在效应修饰作用(Pinteraction<0.05);年龄、吸烟、粉尘CEM对噪声CEM与肥胖之间的关系存在效应修饰作用(Pinteraction<0.05);饮食评分、文化程度对粉尘CEM与肥胖之间的关系存在效应修饰作用(Pinteraction<0.05);5 RORA基因rs8034880位点基因型GG相比AA+AG,肥胖患病风险上升43%(OR=1.43,95%CI:1.05～1.94);MTNR1A基因rs2119882位点基因型CC相比TT+TC,可降低肥胖的发病风险(OR=0.60,95%CI:0.40～0.89),基因型TC相比TT+CC,肥胖患病风险上升(OR=1.44,95%CI:1.10～1.87);6未发现CLOCK基因rs1801260位点和PRE2基因rs2304672位点基因多态性与肥胖相关(P>0.05);7 CLOCK基因rs1801260位点和MTNR1A基因rs2119882位点存在相乘交互作用(Pinteraction=0.020);8在调整相关混杂因素后,未发现各基因与职业有害因素组之间存在基于相乘模型的交互作用(Pinteraction>0.05)。结论1 WSI、高温、噪声、粉尘、CO累积暴露量与肥胖患病风险之间存在非线性剂量反应关系;2 RORA基因rs8034880位点与MTNR1A基因rs2119882位点多态性与肥胖有关;3 MTNR1A基因rs2119882位点和CLOCK基因rs1801260位点之间存在基于相乘模型的交互作用;图9幅;表30个;参100篇。