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生物节律调控关键基因遗传变异与乳腺癌患病风险的相关性
目的 研究生物节律调控关键基因Clock和Per2的遗传变异与乳腺癌发病风险的关系.方法 采用病例-对照研究,使用TaqMan荧光定量PCR法检测406例乳腺癌患者和412例健康对照者位于Clock基因(rs2070062)和Per2基因(rs2304672、rs2304669、rs934945)的4个位点的基因多态性,采用非条件Logistic回归模型分析不同基因型或等位基因与乳腺癌发病风险的关系.结果 携带rs2304669-TT基因型者发生乳腺癌的风险是携带rs2304669-CC+CT基因型者的2.33倍(P=0.001).单体型分析的结果也显示,所有含有rs2304669-T等位基因的单体型均可增加乳腺癌的发病风险.而另外3个位点未发现与乳腺癌的发病相关.结论 位于Per2基因上的rs2304669位点可能与乳腺癌的发病风险相关;生物节律调控关键基因Per2的遗传变异会增加乳腺癌的发病风险,可能可以作为乳腺癌易感性的重要分子生物标志物.
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尾吊对小鼠肝脏组织中clock与bmal1基因节律的影响
目的 研究尾吊对持续黑暗条件下小鼠肝脏节律基因clock与bmal1节律表达的影响.方法 常规明暗光照条件导引(entrainment) C57BL/6J( C57)小鼠1周后,在持续黑暗条件下采用头低位- 30°尾吊C57小鼠,于尾吊第12天、13天、14天每隔4h连续18个时间点进行肝脏组织取材,提取总RNA,并运用Real-time PCR方法检测肝脏组织clock和bmal1节律基因mRNA的表达变化.结果 尾吊组与对照组肝脏clock与bmal1节律基因mRNA水平均呈现出节律性表达特征.在尾吊条件下,clock基因mRNA 的峰值相位提前约4h,bmal1基因mRNA表达节律的振幅在每天授时因子时间(zeitgeber time,ZT)ZT2 与ZT6显著下降(P＜0.05).结论 在持续全黑暗条件下,C57小鼠肝脏组织节律基因clock与bmal1的mRNA水平表现出明显的近日节律性,尾吊对clock基因产生峰值相位提前的效应,对bmal1基因产生振幅减少的效应.
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穿膜肽mCLOCK's DNA-BIND作为药物载体的生物安全性初步评价
目的 研究一种新的来源于节律蛋白mCLOCK's DNA结合域的穿膜肽mCLOCK's DNA-BIND(CDB)作为药物携带载体的生物安全性.方法 化学合成穿膜肽CDB.体外采用Phorbol 12-Myristate 13-acetate(PMA)诱导NIH3T3细胞的近日节律.于诱导后不同时间点,CDB与小鼠成纤维细胞NIH3T3细胞共孵育,RT-PCR检测其对近日节律核心分子mPeriod1(mPer1)基因表达的影响.此外,培养的NIH3T3直接与CDB共孵育12 h和24 h后,MTT法检测其对细胞增殖的影响,流式细胞术检测其对细胞周期和凋亡的作用.结果 CDB没有明显影响PMA诱导的mPer1节律基因表达.此外,CDB不干扰NIH3T3细胞增殖及生长周期,亦无明显的诱导凋亡作用.结论 CDB对细胞近日节律、细胞增殖、生长周期及细胞凋亡均无明显毒副效应,可望作为一种安全有效药物载体,并具有广泛的临床应用前景.
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模拟微重力对NIH-3T3细胞clock及bmal1基因表达的影响
目的 探讨模拟微重力对NIH-3T3细胞节律基因clock与bmal1 mRNA表达的影响.方法 NIH-3T3细胞采用回转器分别回转培养6h,12 h,18h,24 h,30 h,36 h,42 h和48 h,同时设置1G静置培养为对照组.Trizol试剂提取细胞总RNA,实时定量PCR法检测节律基因clock及bmal1 mRNA在各时间点的相对表达量.通过余弦法获取节律参数,并经振幅检验分析是否存在昼夜节律.结果 clock及bmal1基因mRNA的表达趋势相近.对照组clock与bmal1 mRNA相对水平呈现节律性表达,而回转组表达无节律性.回转组mRNA相对水平大值出现于约6h时间点,小值出现在约18h,而对照组分别出现于约18 h与24 h.与对照组比回转组的周期延长了约16 h.回转后clock与bmal1的峰值相位前移.结论 NIH-3T3细胞中clock与bmal1的表达存在同步化的转录特征.模拟微重力可影响clock与bmal1节律的周期长度及峰值相位.
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解密《内经》"气"理论(ⅩⅣ)
为加快中医学基础理论现代化的步伐,进行了解密<内经>"气"理论探索.本文提出了<内经>中关于人体"阴消阳长与阳消阴长"的昼夜性阴阳消长转换规律的本质应包括两个层面的内容:①在细胞水平是视交叉上核(SCN)神经细胞基因组中的clock基因的自动调控;②在整体水平是以SCN和/或松果体共同自动产生震荡节律并通过多条下行神经内分泌轴系统而引导.
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籽鹅Clock基因mRNA在繁殖周期下丘脑中的表达水平
目的 探讨籽鹅Clock基因mRNA在繁殖周期下丘脑中的表达水平.方法 选取休产期(1月份)、产蛋前期(3月份)、产蛋高峰期(4月份)、产蛋后期(6月份)的雌性籽鹅各6只,取其下丘脑组织样品用于抽提总RNA,克隆Clock基因,并进行实时荧光定量PCR分析.结果 克隆得到了籽鹅Clock基因的部分CDS区序列,与鸭和鸡的对应核苷酸序列相似性分别为99％和96％.Clock基因在不同时期的雌性籽鹅下丘脑中均有表达,其mRNA表达水平从休产期到产蛋高峰期呈持续增长趋势,但产蛋末期开始下降.其中产蛋高峰期的表达水平显著高于产蛋末期(P＜0.05),但与休产期和产蛋前期的表达水平差异无统计学意义(P＞0.05).结论 籽鹅下丘脑中Clock基因mRNA的表达水平与当地日照时间长短密切相关,随着日照时间的延长,其表达量逐步提高,且在产蛋高峰期时达到峰值.本研究为阐述Clock基因调控鹅繁殖节律的分子机制提供了实验依据.
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光照对中枢和外周组织生物钟Clock基因表达的影响
[目的]分析光照对中枢和外周组织生物钟Clock基因mRNA表达的影响.[方法]采用竞争性RT-PCR法测定不同光照条件下中枢和外周组织中Clock基因的昼夜表达规律.[结果]发现Clock基因mRNA不仅在中枢(下丘脑视交叉上核,SCN),而且在外周(淋巴细胞)均具有昼夜节律性表达.在光照-黑暗交替光制下,中枢和外周Clock基因的表达几乎呈反相关系;在全黑暗条件下,Clock基因mRNA的表达存在昼夜节律,中枢和外周的Clock基因mRMA表达的峰值相位存在约8 h的相位差.[结论]Clock基因的昼夜节律表达具内源性特征;光照影响Clock基因mRNA的表达.
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Clock基因对精子顶体酶的影响
目的 研究雄鼠睾丸Clock基因沉默后,小鼠精子顶体酶的活性及功能.方法 在ICR小鼠睾丸内注射Clock干扰质粒干扰雄性小鼠睾丸节律基因Clock的表达,研究:(1)进行体外受精,观察精子驱散卵丘颗粒细胞情况及受精率等;(2)检测精子顶体内顶体蛋白酶、透明质酸酶活性及芳香基硫酸酯酶A (ASA)的含量.(3)将精子注射入卵母细胞,观察受精卵及胚胎发育情况.结果 睾丸Clock基因沉默后,精子驱散卵丘颗粒细胞时间延长,受精率下降;精子顶体蛋白酶活性下降;透明质酸酶活性和ASA含量无明显变化;干扰组精子对卵母细胞及胚胎发育的影响小于未干扰组(P＜0.05).结论 干扰睾丸Clock基因表达后,影响精子顶体蛋白酶活性,从而影响雄性小鼠的生殖功能.
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大鼠视交叉上核与松果体中Clock基因转录的昼夜节律性及不同光反应性
本研究旨在观察和比较视交叉上核(suprachiasmatic nucleus,SCN)与松果体(pineal gland,PG)中Clock基因内源性昼夜转录变化规律以及光照对其的影响.Sprague-Dawley大鼠在持续黑暗(constantdarkness,DD)和12 h光照:12h黑暗交替(12hour-light:12 hour-dark cycle,LD)光制下分别被饲养8周(n=36)和4周(n=36)后,在一昼夜内每隔4 h采集一组SCN和PG组织(n=6),提取总RNA,用竞争性定量RT-PcR测定不同昼夜时点(circadian times,CT or zeitgebertimes,ZT)各样品中Clock基因的mRNA相对表达量,通过余弦法和Clock Lab软件获取节律参数,并经振幅检验是否存在昼夜节律性转录变化.结果如下:(1)SCN中Clock基因mRNA的转录在DD光制下呈现昼低夜高节律性振荡变化(P＜0.05),PG中Clock基因的转录也显示相似的内源性节律外观,即峰值出现于主观夜晚(SCN为CT15,PG为CT18),谷值位于主观白天(SCN为CT3,PG为CT6)(P＞0.05).(2)LD光制下SCN中Clock基因的转录也具有昼夜节律性振荡(P＜0.05),但与其DD光制下节律外观相比,呈现反时相节律变化(P＜0.05),且其表达的振幅及峰值的mRNA水平均增加(P＜0.05),而PG中Clock基因在LD光制下转录的相应节律参数变化却恰恰相反(P＜0.05).(3)在LD光制下,光照使PG中Clock基因转录的节律外观反时相于SCN(P＜0.05),即在SCN和PG的峰值分别出现于光照期ZT10和黑暗期ZT17,谷值分别位于黑暗期ZT22和光照期ZT5.结果表明,Clock基因的昼夜转录在SCN和PG中存在同步的内源性节律本质,而光导引在这两个中枢核团调节Clock基因昼夜节律性转录方面有着不同的作用.
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大鼠松果体Clock基因和芳烷脘N-乙酰基转移酶基因的昼夜节律性表达及光照影响
探讨12 h光照、12 h黑暗交替(12 h-light:12 h-dark cycle,LD)及持续黑暗(constant darkness,DD)光制下松果体Clock基因和芳烷脘N-乙酰基转移酶基因(arylalkylamine N-acetyltransferase gene,NAT)是否存在昼夜节律性表达及其光反应变化.Sprague-Dawley大鼠在LD和DD光制下分别被饲养4周(n=36)和8周(n=36)后,在一昼夜内每隔4 h采集一组松果体组织(n=6),提取总RNA,用竞争性定量RT-PCR测定不同昼夜时点样品中Clock及NAT基因的mRNA相对表达量,通过余弦法和ClockLab软件获取节律参数,并经振幅检验是否存在昼夜节律.结果如下:(1)在DD或LD光制下,松果体Clock和NAT基因mRNA的表达均呈现夜高昼低的节律性振荡(P＜0.05).(2)与DD光制下比较,LD光制下松果体Clock和NAT基因的表达振幅及峰值相的mRNA水平均降低(P＜0.05).(3)在DD或LD光制下,Clock和NAT基因之间显示相似的节律性表达(P＞0.05).结果表明,Clock和NAT基因在松果体中存在同步的内源性昼夜节律表达,光照作用可使其表达下调.
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生物钟基因对骨改建的影响
生物体的生理、生化和行为的周期性震荡称为生物节律,由生物钟基因调控.数十种核心钟基因中,Clock和Bmal1早被发现,并且作为整个时钟体系的起始因子.而骨再生和改建是解决当今口腔医学重要的前沿科学问题.因此本文以钟基因和骨改建两者关系为题,了解生物钟基因的基本机制,以及生物钟基因可能对骨改建造成的影响,初步探讨Clock和Bmal1基因对再生和骨改建的调控机制,总结近年来生物钟基因影响骨改建的研究进展.
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大鼠松果体钟基因Clock的内源性昼夜表达
目的探讨松果体钟基因Clock表达是否存在内源性昼夜节律.方法持续黑暗(DD)光制下饲养SD大鼠8周后,在一昼夜内每隔4 h采集松果体组织,提取总RNA,进行竞争性定量RT-PCR,测定不同昼夜时点(CT)样品中Clock mRNA的相对表达量,用余弦函数获取节律参数,并经振幅检验分析是否存在昼夜节律.结果松果体Clock基因mRNA的表达呈现内源性节律振荡变化(P<0.05),峰值和谷值分别位于CT17和CT5,峰值相位-253.03±15.51,振幅0.30±0.10,中值0.87±0.09.结论 Clock基因在大鼠松果体中存在明显的内源性昼夜节律表达.
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CLOCK基因在甲状腺乳头状癌组织中的表达及临床意义
目的 探讨生物钟基因CLOCK在甲状腺乳头状癌组织中的表达,并分析其与甲状腺癌的关系,为甲状腺癌的早期诊断提供科学依据.方法 采用免疫组化方法检测CLOCK基因在74例甲状腺乳头状癌及癌旁组织中的表达水平,并分析其表达与临床病理特征的关系.结果 在甲状腺乳头状癌组织与其配对的癌旁正常组织中,CLOCK基因阳性表达分别为68.9%(51/74)和40.5%(30/74).两类组织中阳性率比较,差异有统计学意义(P<0.05).CLOCK基因表达与甲状腺乳头状癌淋巴结转移及TNM分期有关(P<0.05).结论 CLOCK基因可能与甲状腺乳头状癌的发生有重要关系,但其与肿瘤的侵袭和转移的关系需更深入的研究.
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中国南极越冬队员外周血生物钟基因Clock和Bmal1昼夜性节律表达赴南极前后对比
目的 观察中国南极考察队越冬队员外周血淋巴细胞钟基因Clock和Bmal 1表达昼夜节律性变化.方法 在中国第25次南极考察队越冬队员中选择8名队员,平均年龄38岁,均为男性,在1个昼夜周期内设立6个时点(ZT):02:00、06:00、10:00、14:00、18:00和22:00,每一时点采集外周静脉血6 mL,采集赴南极前后2组血样.用实时定量RT-PCR方法,测定不同昼夜时点(ZT)样品中核心钟基因Clock和Bmal 1的mRNA表达量,通过余弦法和Clock Lab软件获取节律参数,进行赴南极前后对比.结果 赴南极前,8个样本Clock和Bmal的mRNA表达均有显著昼夜节律特征(P＜0.05),Clock的峰值相位位于-335.85士13.80,Bmal 1的峰值相位位于-307.12±8.17.赴南极后,仅2例Clock和3例Bmal1表达还存在显著昼夜节律变化.Clock的峰值相位移位到-42.28±5.27,Bmal 1的同峰值相位移位到-184.58±29.58.结论 南极特殊周期环境对人体生物钟基因表达的昼夜节律会产生影响.
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生物节律及其基因研究进展
大量研究结果表明，生物节律的紊乱与多种疾病的发生风险密切相关，如糖尿病、代谢失调、睡眠障碍、肥胖、抑郁症以及多种恶性肿瘤等。因此，国内外对生物钟系统的研究已经成为一个热点，包括在机体器官和组织中的具体定位、物质代谢、胞内和胞间信使的网络偶联以及调控分子的表达等。尤其是昼夜节律对机体的作用机制的研究，已经成为各个研究领域的热点。本文检索相关文献，综述如下。
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CLOCK基因多态性与汉族人群缺血性脑卒中易感性关系研究
目的 探讨CLOCK基因多态性与北方汉族人群缺血性脑卒中易感性的关系.方法 采用荧光定量PCR的TaqMan探针方法检测357例缺血性脑卒中首发病例及345名健康对照的CLOCK基因(rs11133391)多态性,用logistic回归分析计算各基因型与缺血性脑卒中的相关性.结果 CLOCK基因rs11133391多态性中病例组和对照组中基因型分布差异有统计学意义(x2=6.50,P=O.04).两组T等位基因频率分别为39.36％和33.91％,差异有统计学意义(x2=4.48,P=0.03)；以CC基因型为参照,病例组携带CT基因型是对照组发生缺血性脑卒中危险的1.50倍,95％可信区间为1.09 ～2.08；多因素Logistic回归分析发现rs11133391多态性C＞T突变仍为缺血性脑卒中的危险因素(OR=1.51,P=0.00).结论 rs11133391基因多态性与汉族人群缺血性脑卒中的易感性相关,T等位基因可能是其发生的遗传易感标记.这一结论有待于进一步通过不同种族人群的关联研究以及功能学研究的证实.
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clock基因rs11133391多态性与抑郁症、原发性失眠的相关研究
目的:对clock基因的rs11133391多态性位点进行分析并探讨其与抑郁症患者、原发性失眠患者的关系.方法:采用美国ABI公司的小测序SNP分型技术对155例重性抑郁症患者、105例原发性失眠患者和150名正常对照进行clock基因rs11133391位点分型,对clock基因的rs11133391的基因型和等位基因的频率进行比较.结果:抑郁症患者、原发性失眠患者与正常对照之间clock基因rs11133391多态性的等位基因与基因型没有显著差异(P＞0.05);与对照组相比,原发性失眠患者rs11133391多态性的等位基因频率有显著差异(P＜0.05);对rs11133391多态性三种基因型C/C、C/T、T/T抑郁症和原发性失眠的临床资料比较,显示原发性失眠患者的三种基因型之间有差异(P＜0.05),其他各项没有明显差异(P＞0.05).结论:clock基因rs11133391多态性可能与抑郁症的发病无关联,但与原发性失眠可能关联,且与原发性失眠患者的年龄有关.
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clock基因rs3817444多态性与大学生抑郁症、原发性失眠的关联分析
目的:探讨clock基因与大学生抑郁症、原发性失眠的关联.方法:用Snapshot SNP分型技术对88例(其中抑郁睡眠障碍65例)大学生抑郁症患者、55例原发性失眠患者和110名大学生正常对照进行clock基因rs3817444位点分型,比较三组间该基因多态性基因型和等位基因频率的差异.结果:与对照组相比,抑郁症组rs3817444多态性的基因型和等位基因的频率差异无统计学意义(P＞0.05);与对照组相比,原发性失眠组rs3817444多态性的等位基因频率差异有统计学意义(P＜0.05);对rs3817444多态性三种基因型C/C、A/C、A/A抑郁症和原发性失眠大学生的临床资料比较,显示各项没有明显差异(P＞0.05).结论:clock基因rs3817444多态性可能与大学生抑郁症的发病无关联,但与大学生原发性失眠可能关联.
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CLOCK基因T3111C多态性与儿童注意缺陷多动障碍及相关睡眠障碍的关联研究
目的 探讨CLOCK基因3′非编码区SNP位点T3111C与儿童注意缺陷多动障碍(attention deficit hyperactivity disorder,ADHD)及相关睡眠障碍的关联性.方法 取无亲缘关系的ADHD患儿166名以及正常儿童(对照组)150名,根据睡眠障碍量表(Sleep Disturbance Scale for Children,SDSC)评分筛查睡眠障碍,采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)技术,检测ADHD组和对照组CLOCK基因的T3111C基因型和等位基因的频率分布.结果 CLOCK基因的T3111C基因型及等位基因频率分布在ADHD组和对照组之间差异有统计学意义(P＜0.05),ADHD组中等位基因c频率显著高于对照组(x2=7.254,P=0.007,OR=1.740,95％口CI=1.160～2.612).伴有睡眠障碍的ADHD患儿等位基因c频率显著高于不伴有睡眠障碍者(x2=13.052,P＜0.001,OR=2.766,95％ CI=1.573 ～4.865).结论 CLOCK基因T3111C位点与ADHD易感性存在关联,也是影响ADHD患儿相关睡眠障碍的重要因素.携带C等位基因的个体罹患ADHD以及ADHD相关睡眠障碍的相对风险增高.
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Clock基因对雄性小鼠生殖功能影响
目的:通过干扰小鼠睾丸精子节律基因Clock的表达,研究Clock对雄性小鼠生殖能力的影响.方法:通过RNAi技术,向小鼠睾丸注射Clock干扰质粒干扰雄性小鼠睾丸节律基因Clock的表达.研究干扰Clock基因后精子数量、精子活力、体外受精率和雌鼠胎仔数变化,以及对精子顶体内透明质酸酶活性、芳香基硫酸酯酶A的含量影响.结果:Clock干扰质粒在体内可影响雄性小鼠的胎仔数,但注射干扰质粒后小鼠精子计数、精子活力及体外授精率无明显变化,精子顶体内透明质酸酶活性和芳香基硫酸酯酶A含量也无明显变化.结论:节律基因Clock与雄性小鼠生殖能力有密切关系.
