第七届基因产业大会于2016年11月3日在上海外高桥喜来登酒店顺利召开,本届会议邀请到来自世界各地在基因领域最具影响力的专家进行演讲,将向世界传递在DNA和RNA的研究,基因组学和遗传学的进步,生命科学的前沿研究,医学应用的新兴领域等热点话题。生物探索的小编有幸参加了11月3日下午举办的分子与细胞生物学论坛,下面小编将从本次论坛中选出几个报告做简要的总结。
1.挪威的营养学家Olav Albert Christophersen报告:DHA(二十二碳六烯酸)对人类生殖的重要性
DHA俗称脑黄金,是一种对人体非常重要的不饱和脂肪酸。DHA是神经系统细胞生长及维持的一种主要成分,是大脑和视网膜的重要构成成分,在人体大脑皮层中含量高达20%,在眼睛视网膜中所占比例最大,约占50%,因此,对胎婴儿智力和视力发育至关重要。
不过,DHA在睾丸和精子中的含量也非常高。Olav Albert Christophersen认为,这是一种进化适应,其有助于增强线粒体内膜的流动性从而提高这些器官中氧化呼吸链的电子流动速率。最终使活性氧簇与ATP产量比值降低,这意味着活性氧攻击线粒体或者细胞核中的DNA分子的概率降低。
如果该假设成立,那么睾丸中DHA的缺乏将会增加线粒体和细胞核中DNA的突变率,并有可能成为损伤精子质量的原因之一。Olav Albert Christophersen认为修正世界人群中的DHA缺乏对于降低人类生殖细胞突变率至关重要。
2.日本产业技术综合研究所(AIST)研究人员Yoshiaki Onishi报告:紫草素对生物节律的影响
生物体的生命活动存在内在节律性,这种无形的时钟被称为“生物钟”,这个节律周期约为24小时。生物钟紊乱与睡眠时相推迟综合征、抑郁症、精神分裂症等疾病密切相关。哺乳动物下丘脑前部的视交叉上核(SCN)是生物节律的起搏器,视上核受到光暗周期的影响从而发出信号调控机体的生理活动。生物节律的产生与维持是一系列生物钟基因调控的结果,其中就包括核心钟基因Bmal1。
Yoshiaki Onishi研究小组发现,存在于常用中药紫草中一类萘醌类化合物——紫草素可以通过抑制拓扑异构酶2降低Bmal1活性,从而缩短节律周期。而从珙桐科乔木喜树中提取的一种生物碱——喜树碱则可以通过抑制拓扑异构酶1来增强Bmal1的活性,从而延长节律周期。
拓扑异构酶是一种切断DNA的一条或两条链中的磷酸二酯键,然后重新缠绕和封口来更正DNA连环数的酶。拓扑异构酶1作用于DNA的单链,而拓扑异构酶2作用于DNA的双链。Yoshiaki Onishi研究小组发现,这两种酶对BMAL1的转录活性有着相反的调控作用。
3.日本早稻田大学副教授Hiroko Ikeshima-Kataoka报告:损伤鼠脑中的星形胶质细胞激活的神经免疫作用
胶质细胞在大脑中主要起着支撑、分隔神经元的作用。近年来,越来越多的研究表明胶质细胞在大脑中还有许多更加重要复杂的功能。它们可以分泌一些神经营养因子和细胞因子,调节神经元功能。胶质细胞的异常激活还与神经退行性疾病密切相关。
水通道蛋白-4(AQP4),是一种调节水渗透的膜结合蛋白,在中枢神经系统中,它表达在星形胶质细胞的足突上。一些研究表明,AQP4不仅是一个水通道蛋白,也是一种黏附分子,参与细胞迁移和神经元兴奋,突触可塑性、并通过长时程增强机制影响学习记忆或长期抑郁。其中AQP4被研究最广泛的是其诱导神经免疫的作用。
Hiroko Ikeshima-Kataoka研究小组发现AQP4和骨桥蛋白(OPN)一起在小鼠脑损伤的神经免疫功能中发挥着重要作用。OPN与一系列免疫相关疾病相关,包括多发性硬化、阿尔茨海默病、系统性红斑狼疮及B细胞相关性疾病等,可诱导细胞分泌炎症因子。
OPN有两种形式,一种为分泌型OPN,与整核素手提相互作用从而发挥效应,另一种为细胞内OPN。Hiroko Ikeshima-Kataoka小组认为,AQP4与细胞内的OPN在神经免疫调控中可能存在协同作用。或者,分泌型OPN的整合素受体可以间接地与AQP4相互作用。关于AQP4与OPN的相互作用的进一步研究或许可以为中枢神经系统内的自免疫疾病治疗方法提供一些新的方法。