学术投稿

姜黄素对α-突触核蛋白基因突变或过表达诱导的寡聚体形成及线粒体ATP敏感性钾离子通道的影响

陈涛;邓益东;廖小平;赵建农;文国强;翁国虎;马飞;郑莹莹

关键词:α-synuclein基因, 姜黄素, 线粒体ATP敏感性钾离子通道, 帕金森病
摘要:目的 探讨姜黄素对α-突触核蛋白(α-synuclein)寡聚体形成、线粒体膜电位及线粒体ATP敏感性钾通道(mitochondrial ATP-sensitive potassium channels,mitoKATP)的影响.方法 构建野生型、A53T突变型α-synuclein真核表达质粒,用脂质体介导转染方式将构建好的质粒转入PC12细胞,并分别应用姜黄素(20 ìmol/L)、5-羟基葵酸盐(5-hydroxydecanoate,5-HD)进行干预;48 h后应用免疫印迹、斑点杂交检测细胞α-synuclein寡聚体形成;应用JC-1荧光探针及乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)检测线粒体膜电位及细胞膜毒性损伤;并在姜黄素干预处理前15 min给予5-HD预处理,免疫印迹检测mitoKATP蛋白的功能亚基Kir6.2的改变,细胞膜片钳观察mitoKATP的改变.结果 将构建所得EGFP-α-synuclein-WT、EGFP-α-synuclein-A53T真核表达质粒转染PC12细胞,48 h后免疫印迹及斑点印迹结果显示,α-synuclein基因过表达或突变诱导均可促进α-synuclein寡聚体形成,姜黄素可明显减弱α-synuclein基因过表达或突变诱导的α-synuclein寡聚体形成;JC-1及LDH结果显示,与正常PC12细胞相比,转染野生型、A53T突变型组细胞LDH水平分别升高35.5%及42.3%(P<0.05),JC-1红/绿荧光比率与正常PC12细胞相比下降60.44%、65.22%(P<0.05),姜黄素干预后,LDH水平分别下降36.3%及23.5%(P<0.05),红/绿荧光比率上升48.46%、50.33%(P<0.05);转染野生型或A53T突变型α-synuclein融合表达载体组Kir6.2蛋白表达增强,早期通道电流有明显增高的趋势,随后降低,应用姜黄素干预后,α-synuclein基因过表达或突变所诱导的Kir6.2蛋白表达下调,但细胞mitoKATP通道电流增加,与转染组比较有统计学意义(P<0.05).结论 姜黄素可抑制α-synuclein基因过度表达或突变诱导的α-synuclein寡聚体形成;姜黄素可能通过稳定线粒体膜电位阻断了α-synuclein基因过表达或突变所导致的细胞凋亡;mitoKATP通道的开放可能是α-synuclein基因过表达或A53T突变诱导细胞凋亡的自发始动保护机制,姜黄素可能通过开放mitoKATP通道拮抗α-synuclein基因过表达或突变所导致的细胞毒性,mitoKATP通道的开放程度与Kir6.2蛋白的表达不成正相关.
中华医学遗传学杂志相关文献
  • 染色体核型异常两家系

    家系1 先证者,女,1天半,因窒息、反应差、哭声小3h人院.先证者为第3胎第3产,孕39周因母疤痕子宫择期剖宫产.出生时全身青紫,呼吸表浅、哭声低、反应差,经吸痰、输氧、肾上腺素等抢救半小时后全身转红,但哭声仍低.Apgar评分不详,出生时体重2500 g.

    作者:乐萍;张小珍;霍小春;黎文婷;李垠娇 刊期: 2015年第04期

  • D12S391基因座检出三带型等位基因二例

    目的 探讨华南地区人群亲子鉴定案例中三带型等位基因的频率及特点.方法 采用Chelex-100法提取血液DNA,通过复合荧光PCR扩增和毛细管电泳分析2200个案例(6000名个体)的DNA-STR基因型.结果 在6000名个体中共检出2例D12S391基因座三带型等位基因.结论 在单个STR基因座中,三带型等位基因出现的几率很小,分析时应采用不同检测方法或者试剂盒进行验证,保证检测结果的可靠性.

    作者:兰菲菲;李海霞;秦丹卿;卢建;赵辉;尹爱华 刊期: 2015年第04期

  • 胎儿新发标记染色体伴平衡易位一例

    孕妇 女,41岁,孕2次,人工流产1次.孕早期有阴道流血,口服保胎药治疗,药物不明.家族内无遗传病史和先天畸形病史.13+1周行NT超声显示:双侧附件区探及异常回声;母体子宫前壁近宫颈处见2.5 cm×2.6 cm低回声区.孕19+2周行胎儿系统超声显示:胎儿双侧脉络丛囊肿,左侧大小0.8 cm×0.5cm,右侧大小0.9 cm×0.8 cm;母体子宫肌瘤.

    作者:姜雨婷;岳嘉明;史青杨;王文静;刘睿智;李付彪 刊期: 2015年第04期

  • 自然流产相关的罕见核型三例

    例1 男,26岁,结婚2年,其妻第1次怀孕因不明原因自然流产,第2次怀孕胎停,自然流产,两次均发生于孕60天左右.夫妇双方生殖系统无明显异常,表型均正常,非近亲结婚,孕期无患病及服药史,无毒物和放射线接触史,无不良嗜好,家族中其他成员无不良孕产史.

    作者:郭红霞;平慧;牛丽辉;田伟;李守霞;陈丁莉;陈艳红;冯丽娟 刊期: 2015年第04期

  • 900例不孕不育患者染色体核型分析

    目的 通过对900例不孕不育夫妇进行染色体核型分析,了解染色体异常与不孕不育的关系.方法 采集外周静脉血,淋巴细胞培养、G显带、核型分析,必要时增加C显带或N显带.结果 在900例不孕不育患者中检测到染色体相互易位携带者5例,罗氏易位携带者4例,染色体臂间倒位携带者12例(其中9号染色体倒位10例),性染色体异常11例,标记染色体2例,染色体变异80例.结论 染色体异常是不孕不育的重要因素之一,染色体核型分析有助于分析病因.

    作者:朱海燕;张海荣;沈祖楠;詹晓华;季春燕;王雪松;王蔼明 刊期: 2015年第04期

  • 一个常染色体显性遗传并多指(趾)Ⅰ型家系HOXD13基因的突变分析

    目的 明确一个常染色体显性遗传并多指(趾)家系的致病基因突变,为产前诊断提供依据.方法 对该家系成员进行详细的临床检查,确定肢端畸形的类型.通过系谱分析确定其遗传方式.采集家系成员外周血,提取基因组DNA.通过文献复习,选择与肢端发育异常有关的HOXD13作为候选基因进行突变检测.应用PCR扩增与Sanger测序,对患者进行突变检测.通过TA克隆及琼脂糖凝胶电泳进一步验证突变.结果 分析家系图谱与临床特征,确定该家系为一常染色体显性遗传并多指(趾)家系.突变检测发现,家系患病成员HOXD13基因第1外显子内插入了27 bp,从而导致其编码的多聚丙氨酸链中被插入了9个丙氨酸残基,而家系正常成员则无此突变.结论 该常染色体显性遗传并多指(趾)家系的致病突变为HOXD13基因多聚丙氨酸链的延展突变.

    作者:李妍;辛倩;单珊;李江夏;刘奇迹 刊期: 2015年第04期

  • 姜黄素对α-突触核蛋白基因突变或过表达诱导的寡聚体形成及线粒体ATP敏感性钾离子通道的影响

    目的 探讨姜黄素对α-突触核蛋白(α-synuclein)寡聚体形成、线粒体膜电位及线粒体ATP敏感性钾通道(mitochondrial ATP-sensitive potassium channels,mitoKATP)的影响.方法 构建野生型、A53T突变型α-synuclein真核表达质粒,用脂质体介导转染方式将构建好的质粒转入PC12细胞,并分别应用姜黄素(20 ìmol/L)、5-羟基葵酸盐(5-hydroxydecanoate,5-HD)进行干预;48 h后应用免疫印迹、斑点杂交检测细胞α-synuclein寡聚体形成;应用JC-1荧光探针及乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)检测线粒体膜电位及细胞膜毒性损伤;并在姜黄素干预处理前15 min给予5-HD预处理,免疫印迹检测mitoKATP蛋白的功能亚基Kir6.2的改变,细胞膜片钳观察mitoKATP的改变.结果 将构建所得EGFP-α-synuclein-WT、EGFP-α-synuclein-A53T真核表达质粒转染PC12细胞,48 h后免疫印迹及斑点印迹结果显示,α-synuclein基因过表达或突变诱导均可促进α-synuclein寡聚体形成,姜黄素可明显减弱α-synuclein基因过表达或突变诱导的α-synuclein寡聚体形成;JC-1及LDH结果显示,与正常PC12细胞相比,转染野生型、A53T突变型组细胞LDH水平分别升高35.5%及42.3%(P<0.05),JC-1红/绿荧光比率与正常PC12细胞相比下降60.44%、65.22%(P<0.05),姜黄素干预后,LDH水平分别下降36.3%及23.5%(P<0.05),红/绿荧光比率上升48.46%、50.33%(P<0.05);转染野生型或A53T突变型α-synuclein融合表达载体组Kir6.2蛋白表达增强,早期通道电流有明显增高的趋势,随后降低,应用姜黄素干预后,α-synuclein基因过表达或突变所诱导的Kir6.2蛋白表达下调,但细胞mitoKATP通道电流增加,与转染组比较有统计学意义(P<0.05).结论 姜黄素可抑制α-synuclein基因过度表达或突变诱导的α-synuclein寡聚体形成;姜黄素可能通过稳定线粒体膜电位阻断了α-synuclein基因过表达或突变所导致的细胞凋亡;mitoKATP通道的开放可能是α-synuclein基因过表达或A53T突变诱导细胞凋亡的自发始动保护机制,姜黄素可能通过开放mitoKATP通道拮抗α-synuclein基因过表达或突变所导致的细胞毒性,mitoKATP通道的开放程度与Kir6.2蛋白的表达不成正相关.

    作者:陈涛;邓益东;廖小平;赵建农;文国强;翁国虎;马飞;郑莹莹 刊期: 2015年第04期

  • 一个X连锁迟发性脊椎骨骺发育不良家系TRAPPC2基因的突变研究

    目的 确定一个X连锁迟发性脊椎骨骺发育不良(X-linked spondyloepiphyseal dysplasia tarda,X-SEDL)家系TRAPPC2基因的突变类型,并探讨该家系发病的分子遗传学机制.方法 采集该家系32名成员及50名正常成年人对照者的外周血样,提取基因组DNA.采用聚合酶链反应扩增TRAPPC2基因第3~6外显子及侧翼区,对扩增产物进行双向直接测序,将测序结果与GenBank中的TRAPPC2的参考序列进行比对,以确定突变位点及类型.结果 在先证者TRAPPC2基因第3内含子剪接供体处发现一个c.93+5G>A突变,TRAPPC2基因第3~6外显子的核苷酸序列未见改变.该家系成员中,6例男性患者、8例女性携带者均检出同一突变,在其余表型正常的18名成员及正常对照者中未发现该突变.结论 在中国的X-SEDL患者中发现了TRAPPC2基因的c.93+5G>A突变,丰富了TRAPPC2基因的突变谱.上述检测将有助于对X-SEDL进行症状前诊断及产前诊断.

    作者:吴娴;邓开仙;王春姣;李贵芳;林靖;王荣品;吴海丽;黄盛文 刊期: 2015年第04期

  • 198例Turner综合征患者的核型与临床表现分析

    目的 探讨Turner综合征患者的临床表现、染色体异常核型及遗传特征.方法 对到云南省第一人民医院就诊,并经外周血染色体核型分析确诊的Turner综合征患者进行总结.结果 在198例Turner综合征患者中,共检出24种异常核型,其中45,X为主要的核型,占全部异常核型的50.51%,其次分别为45,X/46,XX和46,Xi(Xq),均占9.09%.除45,X核型外,嵌合体、等臂X、X缺失、X末端重排、环状X、Y染色体等核型共占49.49%.结论 Turner综合征患者不同核型个体的表型可以出现很大差异,特别是嵌合有Y染色体核型的患者,临床表型差异更大.Turner综合征的表型和正确诊断依赖于核型和核型分析结果.因此,对于有身材矮小、生长发育迟缓、原发闭经、性腺发育不全的儿童或成年女性患者,染色体检查对其临床的治疗及预后咨询有重要意义.

    作者:贺静;赵庆芬;王瑞红;唐新华;朱姝;余蕊;黄文明;李海春;朱宝生 刊期: 2015年第04期

  • 橄榄-桥脑-小脑萎缩一家系

    先证者(Ⅲ7) 男,39岁,右利手,因“行走欠稳7年,加重伴言语不清2年”于2013年8月12日入院.入院前7年无明显诱因开始出现行走不稳,主要表现为行走时左右摇晃,症状在睁眼、闭眼时无差别,患者无肢体无力,双上肢活动不灵活不明显,用筷等精细活动尚可,无言语不清.

    作者:江宗泽;曾志;李鱼 刊期: 2015年第04期

  • 多种方法检测胎儿易位嵌合型21-三体综合征一例

    患者 女,27岁,孕2次,自然流产1次,无既往病史,孕期无有害物质接触史,家族内无遗传病史和先天畸形病史.孕16+6周行血清学产前筛查:人绒毛膜促性腺激素游离β亚基(free-β-human chorionic gonadotropin,Free-β-HCG)校正中位数倍数(multiple of median,MOM)为3.01(正常参考值0.25~2.50),提示唐氏综合征风险值为1/478,属临界风险.

    作者:姜雨婷;王文静;于洋;岳嘉明;刘睿智;李付彪 刊期: 2015年第04期

  • 325例婴幼儿圆锥动脉干畸形与细胞遗传学分析

    目的 探讨染色体异常与圆锥动脉干畸形(conotruncal defects,CTD)的关系.方法 对325例超声心动图发现的圆锥动脉干畸形患儿进行常规G显带染色体分析.统计染色体异常结果、CTD类型、临床特征以及预后.结果 共检测CTD 325例,染色体异常32例(9.8%),其中染色体病以21三体常见(18例,占染色体异常56.3%,含1例易位型21三体).染色体多态性22例(6.8%).CTD合并心外畸形67例(20.6%).住院期间死亡21例(6.5%).结论 CTD与染色体异常有密切关系,患儿预后不佳.CTD患儿有必要术前进行染色体核型分析及其他染色体检测,提高染色体异常的检出率;应重视CTD的病因学研究和产前诊断.

    作者:黄曙方;李萍;吴岳恒;肖定璋;丁红;张文伟;陈景;陈少贤;孟锦绣 刊期: 2015年第04期

  • 原发性震颤一家系六例

    先证者(Ⅳ1) 女,30岁,因“四肢不自主抖动6年”来我院门诊.患者自诉6年前无明显诱因出现双手不自主抖动,抱孩子进食时出现,右手明显,情绪紧张、激动、生气时症状加重,休息时症状消失;逐渐出现行走不稳,走路较前稍缓慢,无踩棉花感.

    作者:范芳晋;安冉;徐严明 刊期: 2015年第04期

  • 一个Usher综合征家系USH2A基因的突变分析

    目的 探讨一个Usher综合征家系的致病基因突变.方法 对一个疑似为Usher综合征Ⅱ型家系的所有11名成员进行全面的眼科检查和听力测试,并提取外周血基因组DNA,采用PCR和直接测序对先证者进行USH2A基因的突变筛查.以正常人和患者的基因组DNA为模版,分别构建包含USH2A基因第42外显子、第42内含子及第43外显子的野生型和突变型minigene真核表达质粒.采用脂质体法将携带minigene的质粒转染Hela细胞,通过实时定量PCR检测minigene的剪切情况.结果 家系分析和临床诊断提示该家族患有常染色体隐性遗传的Usher综合征Ⅱ型.测序发现先证者的USH2A基因中存在纯合的c.8559-2A>G突变.对其他家系成员进行测序验证发现该突变与疾病共分离.c.8559-2A>G突变为剪切突变,可能引起第42内含子的剪切异常.Minigene结果证实该突变可导致第42内含子不能剪切,从而保留至成熟的mRNA中.结论 USH2A基因c.8559-2A>G突变是该Usher综合征Ⅱ型家系的致病原因.该突变可以导致USH2A pre-mRNA的剪切异常.

    作者:李鹏程;刘飞;张明昌;王秋芬;刘木根 刊期: 2015年第04期

  • HbF增高合并β地中海贫血患者的α-珠蛋白基因拷贝数变异分析

    目的 阐述α珠蛋白基因拷贝数丢失与增加对胎儿血红蛋白(fetal hemoglobin,HbF)水平的影响.方法 收集15例HbF增高合并β地中海贫血的患者,首先采用Gap-PCR检测常见α-地中海贫血的3种缺失型,之后应用多重探针连接扩增技术对α-珠蛋白基因簇行片段缺失与重复分析.结果 15例患者中,检出-SEA缺失杂合子3例,-α3.7缺失杂合子1例,-α4.2缺失纯合子1例,-α3.7与-SEA双重缺失杂合子1例,α珠蛋白基因簇大片段重复1例,类α-珠蛋白基因杂合缺失1例,7例样本未见α拷贝数的丢失与增加.结论 α拷贝数的增多会生成过多的α链,加重α与β链的不平衡性,同时过量的α链与γ链组成过多的HbF,导致HbF水平的升高;α拷贝数的减少会修正α与β链比例的失衡,减轻β0/β0或β0/β+的贫血症状,这类病例归为中间型β地中海贫血,一般具有较高的HbF水平.

    作者:刘思平;宋兰林;熊丽;王克;申洪;钟梅 刊期: 2015年第04期

  • CisAB01血型分子机制及红细胞表面抗原表达的研究

    目的 研究ABO血型系统CisAB01亚型的分子机制,并探讨该亚型红细胞表面A和B抗原的表达情况.方法 对5例ABO血型正反定型不符的无偿献血者或患者,通过血清学技术、ABO基因直接测序及TA克隆单体型分析对该血型进行相关研究.应用相关生物学软件对突变位点引起的酶结构和功能变化进行分析,并采用流式细胞术分析红细胞表面A和B抗原的表达情况,同时取正常AB型血的献血者80名作为对照.结果 发现5例CisAB01亚型,该亚型ABO基因第7外显子467C>T、803G>C突变,分别引起多肽链P156L和G268A替换.5例标本红细胞表面A抗原平均荧光强度(mean fluorescenceintensity,MFI)为135,对照组A抗原MFI则为172;5例标本红细胞表面B抗原MFI为38,对照组B抗原MFI则为164.结论 ABO基因803G>C突变可能是导致CisAB01亚型的分子遗传基础,该亚型红细胞表面表达几乎正常的A抗原和少量B抗原.

    作者:邓刚;许德义;梁伟;贺云蕾;黄丹丹;郭雯玉;张日 刊期: 2015年第04期

  • 连续发生两次同种新发DMD基因突变的家系

    目的 对1个假肥大型肌营养不良(Duchenne/Becker muscular dystrophy,DMD/BMD)家系进行DMD基因突变检测,为其家系提供基因诊断及产前基因诊断.方法 应用多重连接依赖探针扩增(multiplex ligation-dependent probe amplification,MLPA)技术对1个具有DMD生育史的家系进行DMD基因全部79个外显子的缺失与重复检测.选用DMD基因内部的4个多态性位点(44C/A、45C/A、49G/A、63C/A)进行单倍型连锁分析.结果 先证者母亲外周血MLPA检测未发现DMD基因缺失或重复,但先证者及胎儿均具有DMD基因第48~50外显子缺失,且先证者与胎儿单倍型相同,提示胎儿亦为DMD患儿.结论 先证者母亲并非DMD基因突变携带者,但其连续生育了具有相同缺失型突变的DMD患儿,提示可能为该突变的生殖腺嵌合体.对于DMD新发突变,当外周血基因检测显示先证者母亲未携带致病突变时,仍不能排除其为生殖腺嵌合体的可能,再次妊娠时需进行产前基因诊断.

    作者:段红蕾;王皖骏;朱湘玉;王亚平;李洁 刊期: 2015年第04期

  • 一例结节性硬化症患者的临床表型和TSC基因突变分析

    目的 检测1例结节性硬化症患者TSC1、TSC2基因突变情况,探讨其分子发病机制.方法 收集1例结节性硬化症患者的临床表型资料,提取患者及其4名家系成员(父母、舅舅、丈夫)的外周血DNA,应用PCR反应扩增TSC1和TSC2基因所有的外显子编码区及其侧翼序列,通过对PCR反应产物直接测序进行序列分析.结果 患者面部血管纤维瘤、前额纤维斑20年,后腰鲨革样斑10年,伴智力障碍,无癫痫发作史.测序结果显示患者在TSC2基因第34外显子第4258位与4261位碱基之间缺失了TCAG 4个碱基,为c.4258-4261delTCAG(p.Ser1420GlyfsX55)移码突变.在4名表型正常家系成员及100名正常对照中均未检测到该位点突变.结论 TSC2基因第34外显子c.4258-4261delTCAG(p.Ser1420GlyfsX55)移码突变可能是该结节性硬化症患者发病的原因.

    作者:张正中;吕永梅;牟韵竹;杨浩;杨萍;刘一平;刘林莉;陈星;眭维耻 刊期: 2015年第04期

  • 家族性腺瘤息肉病家系APC基因c.3925_3929缺失突变分析

    目的 分析家族性腺瘤息肉病(familial adenomatous polyposis,FAP)家系结肠腺瘤息肉病(adenomatous polyposis coli,APC)基因的突变特点.方法 提取13个FAP家系成员外周血DNA,采用多重连接探针扩增(multiplex ligation-dependent probe amplification,MLPA)以及PCR扩增,之后直接测序对APC基因进行检测,将测序及MLPA结果与APC基因的野生序列进行比对,寻找各家系成员APC基因的致病性突变.结果 共有5个家系筛查出基因突变,分别为c.3184_3187 del CAAA、c.5432C>T、c.3925_3928 del AAAA及两个c.3925_3929 del AAAAG.小片段缺失突变多处于AAAAG串联重复序列中.结论 处于APC基因AAAAG串联重复序列中的c.3925_3929可能为APC基因的突变热点区域,该位点以碱基缺失居多,尤其是密码子1309的5个碱基缺失.

    作者:陈青伟;刘思文;冯继锋;张晓梅;陈森清;马国建;朱明;张元颖;俞军 刊期: 2015年第04期

  • 一例Wolf-Hirschhorn综合征合并Jacobsen综合征的产前遗传学分析

    目的 应用单核苷酸多态性微阵列(single nucleotide polymorphism array,SNP-array)对1例携带非平衡染色体易位的复杂先天性心脏病胎儿进行检测,分析其基因型与表型的对应关系,探讨其发病原因.方法 采用常规G显带分析胎儿及其父母的染色体核型.应用SNP-array对患儿进行全基因组高分辨扫描,并用多重连接探针扩增(multiplex ligation-dependent probe amplification,MLPA)进行验证.结果 G显带染色体分析提示胎儿及其父母核型均正常.SNP-array检测显示胎儿4号染色体的短臂存在13.877 Mb的重复(4p16.3-p15.33,48283-13925186),11号染色体长臂存在15.653 Mb的缺失(11q23.3-q25,119291480-134944006).MLPA检测证实了上述变异的存在.结论 4号染色体短臂部分三体(Wolf-Hirschhorn综合征)及11号染色体部分单体(Jacobsen综合征)可能是导致胎儿先天性心脏病的原因,但其父母的染色体核型无助于分析上述染色体异常的成因以及再发风险.SNP-array具有高分辨和高准确度的优点,可为产前遗传学诊断提供更为详细的信息.

    作者:董艳玲;胡华梅;胡华;章容;胡斌;龙洋;徐刚;姚宏 刊期: 2015年第04期

中华医学遗传学杂志

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主办:中华医学会