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硒(selenium, Se)是动物和人类健康所必需的微量元素,硒的缺乏会导致多种疾病的发生.硒在体内主要以硒蛋白的形式发挥生物学作用,目前硒蛋白与人体健康关系的研究日益受到重视.迄今人类已发现25种硒蛋白,本文重点对谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase, GPX)、硫氧还蛋白还原酶(thioredoxin reductase, TrxR)、碘甲状腺氨酸脱碘酶(iodothyronine deiodinase, ID)家族的结构和生物学功能及其与疾病关系等方面进行了综述,表明GPX、TrxR、ID等硒蛋白具有抗氧化、抗炎症、抗细胞凋亡,参与甲状腺激素代谢,调节机体代...

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疾病 人体健康 生物学功能 硒 硒蛋白

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【目的】观察丙硫氧嘧啶(PTU)联合丹栀复方治疗甲状腺功能亢进(简称“甲亢”)合并妊娠小鼠对子代小鼠甲状腺功能的影响。【方法】将150只雌性小鼠随机分为正常组(N=30)和造模组(N=120),采用腺病毒免疫法将造模组小鼠复制成甲状腺功能亢进模型。使造模成功后的小鼠受孕,将受孕后的小鼠分成空白组、模型组、PTU组、PTU+丹栀复方组,每组选择30只。发现雌鼠阴道栓则视为妊娠第1天,给予PTU组灌胃PTU悬浊液4.0 g·kg^-1·d^-1,PTU+丹栀复方组灌胃PTU悬浊液4.0 g·kg^-1·d^-1、丹栀复方11.0 g·kg^-1·d^-1,模型组、空白组小鼠灌胃等量生理盐水,直至分娩,分娩后母乳喂养,获得分娩后3周的子代小鼠。酶联免疫吸附分析(ELISA)检测子代小鼠血清总三碘甲状腺原氨酸(TT3)、游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)、总甲状腺素(TT4)、游离甲状腺素(FT4)等4种甲状腺激素水平。放射免疫法检测子代小鼠Ⅰ型脱碘酶(ID1)、Ⅱ型脱碘酶(ID2)、Ⅲ型脱碘酶(ID3)的活性。【结果】与空白组比较,模型组子代小鼠TT3、TT4、 FT3、FT4水平及ID1、ID2的活性显著升高,ID3的活性显著降低(均P <0.05);与模型组比较,PTU组和PTU+丹栀复方组子代小鼠TT3、TT4、FT3、FT4水平,ID1、ID2活性均显著降低,ID3活性显著升高(均P <0.05),且PTU+丹桅复方组对上述指标的改善作用优于PTU组(均P <0.05)。【结论】PTU联合丹栀复方可有效降低妊娠合并甲亢亲本母鼠不良妊娠的发生,使子代小鼠甲状腺水平降低并趋于正常水平。

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丙硫氧嘧啶 丹栀复方 疾病模型,动物 甲状腺功能亢进 妊娠 小鼠

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研究背景： 大骨节病(Kashin-Beck Disease，KBD)是一种慢性地方性变形性骨关节病，主要临床表现为多发性对称性骨关节变形。近年来，我国KBD流行已基本得到控制，但是陕西省KBD现症患者仍有5.78万例，KBD关节畸形引起的关节障碍和关节疼痛严重影响患者活动能力并影响其生活质量，病区因病致贫，党和国家一直非常重视KBD的病因、发病机制及防治。尽管KBD病因与发病机制迄今不明，但低硒学说已达成普遍共识。3型碘甲状腺氨酸脱碘酶(Deiodinase, iodothyronine typeⅢ，DIO3)是一类能够催化碘甲状腺氨酸还原性脱碘的硒蛋白，并对保持骨矿化及强度，维持骨稳态具有重要作用。本研究通过分析KBD患者外周血中DIO3基因启动子区甲基化状态与KBD发病风险的关系，探究DIO3基因启动子区甲基化状态对基因表达的影响、进而探讨DIO3甲基化状态及基因表达与声刺猬蛋白（Sonic hedgehog，Shh）、E3泛素连接酶（The E3 ubiquitin ligase，WSB-1）以及P38丝裂素活化蛋白激酶（P38 Mitogen Activated Protein Kinases，P38）基因表达水平之间的关系，进一步明确DIO3基因启动子区甲基化在KBD病因和发病中的分子机制。 研究方法： 本研究共选取了226名KBD患者和248名健康对照作为研究对象。应用甲基化特异性PCR检测KBD患者全血中DIO3基因启动子区甲基化状态，应用实时荧光定量聚合酶链反应检测DIO3基因及其相关信号通路基因表达水平。定量资料用 ±SD表示，采用Kolmogorov-Smirnov和Levene来检验样本资料是否符合正态分布和方差齐性，符合正态分布且方差齐的资料采用双侧t检验或者方差分析，不符合正态分布和（或）方差不齐的资料则采用秩和检验。定性资料采用频数计数，病例组和对照组之间率的比较采用χ2检验。计算比值比（Odds Ratio，OR）和95%可信区间（Confidence Interval，CI）用于估计疾病发病风险。检验水准α为0.05。采用SPSS 23.0软件进行实验数据的统计分析。 研究结果： 1. 对所纳入实验对象的性别和年龄进行均衡性检验，结果表明KBD组和对照组受试者的年龄和性别频率分布均无统计学差异（t=1.285，P=0.764；χ2=1.914，P=0.167），提示两组样本具有均衡性。 2. KBD患者全血中DIO3基因启动子区甲基化率（74/89，83.1%）显著高于对照组（48/88，54.5%，χ2=16.90，P<0.0001），DIO3高甲基化与KBD风险增加有关，可致患KBD风险增加4倍以上。 3. KBD患者全血中DIO3基因mRNA水平较对照组显著降低（t=2.686，P=0.0146）。发生甲基化受试者的DIO3 mRNA水平较非甲基化受试者显著降低（t=2.382，P=0.0296）。 4. 陕西病区KBD组DIO3基因启动子区甲基化率（44/46，95.7%）显著高于青海病区（30/43，69.8%，χ2=10.626，P=0.001）。 5. DIO3基因启动子区甲基化状态在年龄（t=-1.350，P=0.185）、性别（χ2=0.108，P=0.742）之间无统计学差异。KBDⅡ度及Ⅲ度患者的DIO3基因启动子区甲基化率（39/42，92.9%）显著高于KBDⅠ度患者的DIO3甲基化率(35/47，74.5%，χ2=5.352，P=0.021)。 6. KBD患者全血中DIO3相关基因WSB-1及P38基因表达水平显著高于对照组（t=2.313，P=0.0304；t=2.259，P=0.0359）。KBD患者Shh基因mRNA水平与对照组无差异(t=1.104，P=0.2928)。DIO3基因表达与Shh基因表达呈显著正相关（r=0.660，P <0.0001）。DIO3不同甲基化状态下，Shh、WSB-1及P38基因表达未见显著性差别（t=0.3044，P=0.7641；t=0.1349，P=0.8940；t=0.7485，P=0.4638）。 研究结论： 1. KBD患者存在DIO3基因启动子区甲基化异常，DIO3基因启动子区高甲基化与KBD发病风险相关。 2. KBD患者DIO3基因表达降低，KBD患者DIO3启动子区高甲基化可能导致DIO3基因表达下调。 3. KBD患者DIO3基因启动子区甲基化水平与KBD严重程度具有显著相关性，但与年龄、性别无关。 4. KBD患者体内DIO3基因相关调控基因表达异常，WSB-1、P38表达上调，Shh基因对DIO3基因表达有正向调控作用。

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DNA甲基化 大骨节病 基因表达 脱碘酶3

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硒是哺乳动物必需的微量元素,主要以硒代半胱氨酸(Sec)的形式存在于各种硒蛋白中,并以硒蛋白的形式参与许多生物学功能.目前已知的硒蛋白共有25种,硒蛋白在机体中的抗氧化作用对人体健康具有重要意义.脱碘酶作为一种重要的硒蛋白,参与中枢神经系统和外周组织介导的甲状腺激素的活化和失活.而骨骼对甲状腺激素非常敏感,因此,甲状腺激素对骨生长发育和成骨维持均有重要的影响.近年来,脱碘酶在骨关节疾病中的作用越来越得到关注.

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骨关节疾病 脱碘酶 硒蛋白

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目的 探讨氧化损伤和硒对关节软骨细胞凋亡和硒蛋白基因表达的影响.方法 采用细胞培养方法,培养人软骨细胞C28/I2.培养24 h后分别用亚硒酸钠(Na2SeO3)预保护或叔丁基过氧化氢(tBHP)孵育24 h,建立软骨细胞氧化损伤模型.实验分为对照组(C组,0.000 mg/L NaSeO3+ 0.00 μmol/L tBHP)、单纯硒预保护组(S2组,0.10 mg/L Na2SeO3)、氧化损伤组(O组,150.00 μmol/L tBHP)、低剂量硒预保护组(OS1组,0.05mg/L Na2SeO3+ 150.00 μmol/LtBHP)、中剂量硒预保护组(OS2组,0.10 mg/L Na2SeO3+ 150.00 μmol/L tBHP)、高剂量硒预保护组(OS3组,0.15 mg/L Na2SeO3+ 150.00 μmol/L tBHP).24 h后,采用Hoechst 33342染色法观察细胞凋亡情况,实时荧光定量PCR(Real-time PCR)检测谷胱甘肽过氧化物酶1(GPXl)、GPX4、脱碘酶2(DIO2)、DIO3、硒蛋白基因P(SEPPI)、硫氧还蛋白还原酶1(TrxR-1)和硒蛋白基因W(Sel W)mRNA表达水平,实验均重复3次.结果 C、S2、O、OS1、OS2、OS3组人软骨细胞凋亡率分别为(0.78±0.06)％、(13.61±7.11)％、(92.27±3.44)％、(71.38±5.22)％、(44.31±9.16)％、(72.46±4.69)％,组间比较差异有统计学意义(F=120.10,P＜ 0.01).O组人软骨细胞凋亡率高于C组(P＜0.05);与O组比较,OS1、OS2、OS3组细胞凋亡率均明显降低(P均＜ 0.05),OS2组降低最明显.6组细胞DIO2、SEPP1、GPX1、GPX4、TrxR-1、Sel W mRNA水平组间比较,差异均有统计学意义(F=24.60、14.53、127.60、30.60、637.10、59.64,P均＜0.01).与C组(1.00±0.00)比较,O组GPX1 (0.10±0.05)、GPX4(0.43±0.09)、TrxR-1 (0.11±0.05)、SelW(0.72±O.15)mRNA相对表达水平显著降低(P均＜ 0.05);与O组比较,OS1、OS2、OS3组GPX1 mRNA相对表达水平(0.20±0.03、0.74±0.10、0.30±0.07)明显升高(P均＜0.05).结论 硒蛋白基因表达下调参与氧化损伤致关节软骨细胞凋亡过程,硒对关节软骨细胞硒蛋白基因表达具有一定的调控作用.

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软骨细胞 硒蛋白质类 亚硒酸钠

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背景：髋关节发育不良(Developmental dysplasia of the hip,DDH)是小儿骨科常见的、严重危害儿童健康的先天畸形之一，给全世界儿童身心健康造成了严重的影响。据报道其发病率在我国约为2.9‰。DDH发病原因目前尚不明确，大多研究只确定其发病的候选基因。目前认为DDH病因复杂，其发病机制认为是由多个基因以及环境因素共同控制的结果。而环境因素在DDH的发病和病程进展中也起着十分重要的作用。近几年来，由于分子遗传学方面技术的飞速发展，特别是高通量SNPs检测技术在遗传疾病上的应用，使得与疾病进程有关的基因单核苷酸多态性（snp）和由单个的snp位点组成的不同Block区域被许多研究者认为参与了髋关节发育不良的发病进程。目前利用MassArray的方法在探索复杂疾病病因方面应用广泛。单核苷酸多态性（snp）的概念是指由于发生了单个碱基的转换、颠换、插入或缺失等造成的脱氧核苷酸序列排列的多态性。在人类进化历程中，即使染色体上某一位点的突变率再低其也是大于1%的。SNP是第三代遗传标记，占人类基因组遗传多态性90%以上。标签SNP(tagSNP)是具有代表性的一个SNP区域，它在基因组中具有高度的连锁不平衡，正是由于连锁不平衡现象的存在，我们在做基因分析时不需要对目的基因上的所有突变位点进行分析，而可以利用其某两个或某几个位点总是连锁同时出现的现象（比如tagSNP）进行检测。有时候单个snp位点可能未发现相关性，但是对其进行连锁不平衡的单体型检测却可以发现遗传变异。这样在很大程度上提高了关联分析的高效性。这对先天性遗传疾病，特别是复杂的多基因遗传病的研究非常重要。DIO2基因编码产物是一种酶，称甲状腺激素脱碘酶2。该酶对人体内T4转化为T3起关键性作用。甲状腺激素包括3，3′，5′-三碘甲腺原氨酸(T3)、3，5，3′，5′-四碘甲腺原氨酸(T4)，其中真正具有活性的是T3，但绝大多数T3是由T4经甲状腺激素脱碘酶(Deiodinase)的作用转化而来。T4则是作为T3的前体和／或储备形式存在。甲状腺激素对骨和软骨的发育影响重大，它能刺激骨化中心发育，软骨骨化和促进长骨生长。在髋关节发育不良病例中，多数病例为髋臼软骨的发育不全或退变。而被漏诊的儿童，晚期会继发髋关节骨性关节炎。所以，DDH和骨性关节炎患者存在共同的病理特征，即软骨的发育不良和退变。日本学者对骨性关节炎病例进行了相关基因的SNP研究，研究结果将DIO2基因作为骨性关节炎的一个易感基因，其报道发现由DIO2基因的2个SNPs组成的单体型在女性患者中导致症状较重的髋关节关节炎，且伴有髋臼的发育异常。亦有学者研究患甲状腺功能亢进症的母体与小儿先天性髋关节发育不良之间的联系，研究结论显示如果母体在怀孕的前三个月患有甲状腺功能亢进症，其大大增加产儿髋关节发育不良的患病率。由此可见，甲状腺激素对骨和软骨发育至关重要，而作为调节有活性的T3生成的DIO2基因其作用也不言而喻。所以DIO2基因可能和DDH发病之间有关系，而目前还没有学者研究过DIO2基因与髋关节发育不良之间的关联。本次以经临床和影像学确诊的DDH患者为实验对象。采用MassArray的方法探索DIO2基因单核苷酸多态性在髋关节发育不良患者的分布特点，寻找该基因的致病相关snp位点，为进一步从分子水平揭示DDH发病机制奠定遗传学基础。目的：通过检测DIO2基因的SNP位点，解析相关位点的基因和基因型频率，探索DIO2基因的SNP位点与DDH的相关性，预期发现与DDH发病相关的SNP位点。方法：利用相关数据库及SNPER软件进行SNP位点的查找筛选，并参考其它相关文献，最终确定了DIO2基因11个SNP位点作为候选基因进行研究。以医院为基础收集病例，采用病例对照研究的方法。选取2008年3月--2013年1月在西安交通大学第二附属医院及红十字会医院就诊并经临床和影像学确诊的274例DDH患者作为研究对象的病例组，排除其它因素导致的脱位（如畸形脱位、神经源性脱位、综合征脱位）。同时对照组选择正常儿童274例，有任何遗传病史者被排除在外。实验对象主要为西北地区儿童，实验的标本为2ml的静脉血。病例组中年龄1岁-13岁，平均年龄为3.5岁；对照组，年龄1岁-12岁，平均年龄为3.2岁。对照组和实验组的年龄无统计学差异。试验样本加入柠檬酸钠抗凝摇匀后放于－80℃液氮冰箱冻存备用。加入金磁微粒试剂，利用两步裂解法提取DNA。利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术检测目的基因相关位点的基因及基因型频率。Microsoft Excel和SPSS 19.0及Haploview统计分析软件分析DIO2基因snp位点的基因及基因型频率在两组间的分布特点，从而发现与髋关节发育不良发病相关性的snp位点。结果：1）本实验所选选snp位点符合Hardy-Weinberg平衡定律。(P>0.001)。2）DIO2基因单个SNP位点rs12885300 C→T频率在病例组中的基因频率明显高于对照组。（P=0.0172；OR=1.2091；95% CI = 0.8750-1.6707）。3）对病例组及对照组危险基因型和非危险型基因型进行频数分析，结果无显著差异(P＞0.05)。4）对病例组和对照组中不同单体型的频率分布进行统计分析，结果无显著性差异(P＞0.05)。结论：DIO2基因rs12885300位点与髋关节发育不良具有相关性。关 键 词：髋关节发育不良；DIO2；基因多态性；单核苷酸多态性论文类型：理论研究

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髋关节发育不良DIO2基因多态性单核苷酸多态性

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研究背景：大骨节病（Kashin-Beck disease，KBD）是一种病因未明的地方性、变形性和致畸性骨关节病，主要分布于低硒地区。硒是人和动物生长发育所必需的微量元素，在体内主要通过硒代半胱氨酸（Se-Cys）的形式插入硒蛋白而实现其生理学功能。II型脱碘酶（Type 2 Deiodinase，DIO2）是重要的抗氧化硒蛋白之一，DIO2基因存在多个单核苷酸多态性位点，其中Thr92Ala（rs225014）位点与多种疾病的关系已被研究，有报道Thr92Ala位点与骨关节炎发病具有相关性。然而该位点是否与KBD易感性具有相关性或II型脱碘酶基因是否在KBD发病过程中发挥作用尚未见报道。软骨细胞凋亡坏死是KBD的重要病理特征之一，细胞凋亡涉及凋亡信号通路的介导。ERK信号转导通路是目前研究最为彻底的丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路，活化的ERK可促进胞质靶蛋白磷酸化或调节其他蛋白激酶活性，还可进入胞核促进多种转录因子的表达；在多数细胞类型和多种条件下，ERK通路具有抗凋亡作用，ERK活性的降低对于细胞凋亡的执行是必需的。课题组前期研究表明KBD患者凋亡相关信号分子表达异常。研究目的：该研究拟通过探讨DIO2 Thr92Ala位点与KBD发病风险的关系，以及KBD患者与正常对照受试者软骨组织中DIO2 mRNA表达水平的对比分析，以了解DIO2基因在KBD患者与正常对照受试者中的表达差异，从而进一步探索DIO2基因在KBD中的作用机制；检测KBD患者与正常对照受试者全血中ERK通路信号分子的表达，初步探索硒对该通路信号分子表达的影响，以了解KBD软骨凋亡坏死的分子机制及其硒的作用。研究方法：该研究采用年龄和性别频数匹配（≈1:1），收集218名KBD患者和209名正常对照受试者。应用聚合酶链反应限制性片段长度多态性技术（Polymerase Chain Reaction-Restriction Fragment Length Polymophism，PCR-RFLP）检测DIO2基因Thr92Ala多态性；采用实时荧光定量PCR技术（Real-Time PCR）检测软骨组织中DIO2 mRNA的表达水平；采用Western blot检测ERK通路信号分子的表达。研究结果：DIO2 Thr92Ala的基因型和等位基因频率在KBD组和对照组的分布不具有统计学差异性（P>0.05）；KBD组患者软骨组织中DIO2 mRNA表达水平较正常对照组降低且具有显著差异（P=0.0028）；KBD组患者全血中ERK通路信号分子pRaf-1、pMek1/2和pErk1/2表达均较正常对照组明显降低（分别降低0.72~，0.78~和0.28倍，P<0.05）；增加Na2SeO3后pRaf-1、pMek1/2和pErk1/2表达均呈上升趋势，浓度效应结果显示Na2SeO3浓度为0.5μmol/L，pMek1/2和pErk1/2表达明显升高，且具有统计学意义（P<0.05）。时间效应结果表明，当Na2SeO3浓度为0.5μmol/L时，正常对照组受试者pRaf-1表达水平逐渐升高，4h时达到最高水平，且具有统计学显著性（P<0.05），随着作用时间的延长三种信号分子表达均呈下降趋势。结论：KBD患者DIO2基因表达水平较正常对照组显著降低，实验未观察到DIO2 Thr92Ala基因多态性与KBD发病风险之间具有相关性； KBD患者较正常对照受试者体内ERK通路活化程度降低，Na2SeO3可促进ERK通路信号分子Raf-1、Mek1/2和Erk1/2的活化，且具有不同的时效性。

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大骨节病II型脱碘酶基因多态性ERK信号转导通路细胞凋亡

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微量元素硒(Se)是一种人体必需的微量元素,在人体组织中主要是以硒半胱氨酸(Se-Cys)和硒蛋氨酸(Se-Met)的形式存在,构成了硒蛋白或含硒酶,是许多具有重要生物功能的硒酶的活性中心,与机体的免疫应答及抗氧化作用等生理功能密切相关.哺乳动物体内硒蛋白主要有谷胱甘肽过氧化物酶、脱碘酶家族(脱碘酶1、脱碘酶2和脱碘酶3)、SEPP、硒蛋白W、硒蛋白N和硫氧还蛋白等.脱碘酶是甲状腺激素代谢中最重要的转化酶,对维持机体甲状腺激素水平起着决定作用,很多的研究结果还表明,脱碘酶的基因多态性与许多疾病的发生有关,可能是相关疾病的易感基因.本文就脱碘酶基因多态性与疾病的关系研究做一综述,以期为相关疾病治疗与预防提供新的思路.

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基因多态性 甲状腺激素 脱碘酶 硒蛋白 易感基因

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甲状腺激素不敏感综合征是由于靶器官对甲状腺激素的反应性降低而引起的一种遗传性疾病.大多数甲状腺激素不敏感综合征与甲状腺激素受体B基因突变有关.近年来研究发现甲状腺激素特异性转运体--MCT8基因突变、碘化甲状腺原氨酸脱碘酶合成过程中SBP2基因突变也可引起两种特殊类型的甲状腺激素不敏感综合征.3种分子机制导致的甲状腺激素不敏感综合征临床表现和甲状腺功能改变截然不同.

Keyword ：

代谢 甲状腺激素 甲状腺激素抵抗综合征 受体,甲状腺激素 脱碘酶

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增强的氧化反应与大多数心脏疾病的终末期转归-慢性心功能衰竭的发病机制有关.硒是人体必需的微量元素,从每日的膳食中摄取,它在血液及组织中的浓度极低.硒是人体健康所必需的多种硒蛋白的重要组成部分.其中谷胱甘肽过氧化物酶可以清除过氧化氢和活性氧所产生的有害的脂类氢过氧化物.在多数情况下,如高同型半胱氨酸血症,谷胱甘肽过氧化物酶的缺乏加重内皮的功能紊乱,是慢性心功能衰竭症状严重的一个主要参与因素.这提示同型半胱氨酸通过一个过氧化物依赖的氧化机制导致内皮的功能紊乱而促使慢性心功能衰竭的形成.硒也在控制甲状腺激素的代谢和抵御有机和无机汞的损害中起到重要作用.另外一个可能的机制是硒对转化甲状腺素为有生物活性的三碘甲状腺氨酸的酶类-脱碘酶的合成和活性的影响,硒缺乏可导致心血管的损害.实际上硒和碘在心血管生理中相互作用,它们各自和相关的在慢性心功能衰竭发展中的作用还有待进一步研究.所以,硒通过对硒酶﹑甲状腺激素及同型半胱氨酸和内皮功能相互影响中的作用,经多种可能途径成为慢性心功能衰竭的发展中的重要因素.

Keyword ：

碘 谷胱甘肽过氧化物酶 甲状腺激素 慢性心功能衰竭 同型半胱氨酸 硒 血管内皮

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