课件：生化第二题及第三题.pptx

,生化第六次讨论课第一题,如果你想探索和开发一种新的人体器官疾病损伤标志物，你将如何展开思路？,如果你想探索和开发一种新的人体器官疾病损伤标志物，你将如何展开思路？,是生物体受到严重损害之前，在不同生物学水平(分子、细胞、个体等)上因受环境污染物影响而异常化的信号指标。 它可以对严重毒性伤害提供早期警报。,生物标志物,这种信号指标可以是细胞分子结构和功能的变化、可以是某一生化代谢过程的变化或生成异常的代谢产物或其含量，可以是某一生理活动或某一生理活性物质的异常表现，可以是个体表现出的异常现象，可以是种群或群落的异常变化，可以是生态系统的异常变化。,生物标志物,1. 必须具有一定的特异性。 2. 必须具有足够的灵敏度，即所选标志物的水平与外接触水平要有剂量一反应关系，在无害效应接触水平下仍能维持这种关系。 3.其 分析的重复性及个体差异都在可接受的范围内。 4. 要有足够的稳定性，便于样品的运送、保存、分析。 5.取样时最好对人体无损，能为受试者所接受。,选择原则,1.具有一定的敏感性，敏感性应高于一般生物检测指标 2.具有反应的时间效应。 3.效应标志物在分子和生化水平上的效应要与高级生物学水平上的效应(如生长、繁殖)紧密相联，各级水平上的效应要有因果关系; 4.具有一定野外应用价值; 5.要求选取对受试生物损害较小的指标，技术易于掌握; 6.具有特异性与预警性(如AchE);,特性,广泛运用要求：,方法简便,试剂价廉稳定,灵敏度高,特异性强,思路,细胞分子结构和功能的变化 可以是某一生化代谢过程的变化或生成异常的代谢产物或其含量 是某一生理活动或某一生理活性物质的异常表现 个体表现出的异常现象 种群或群落的异常变化,找,审,符不符合特性 能不能广泛运用,第二题：世界上没有坏心脏，只有坏主人,徐莹莹 李泽坤 蔡巧玲,目录,04,结论,01,心脏写给人类的信,02,心血管疾病,03,坏主人,01,心脏写给人类的信,01,心脏写给人类的信,02,心血管疾病,01,心血管疾病,心血管病，是由于动脉血管内壁有脂肪、胆固醇等沉积，并伴随着纤维组织的形成与钙化等病变，即动脉硬化。这种病变发展至心脏冠状动脉时则形成冠心病，包括：心绞痛、心肌梗死以及急性死亡 。,从正常动脉到无症状的动脉粥样硬化、动脉管腔狭窄，需要十余年到几十年的时间；但从无症状的动脉粥样硬化到有症状的动脉粥样硬化，如冠心病或脑中风，只需要几分钟,很多病人因为毫无思想准备，也没有预防措施，所以死亡率很高。心脏病、高血压、高脂血症等都属于心血管病,02,主要心血管疾病,TITLE HERE,TITLE HERE,TITLE HERE,TITLE HERE,冠心病(急性冠状动脉综合征）,高血压,心肌病,心力衰竭,02,冠状动脉性心脏病,02,心肌病,02,高血压,03,坏主人,03,高血压、高血脂、高血糖,高血糖,高血压,高血脂,05,吸烟、酗酒、熬夜、精神压力大,吸烟,酗酒,熬夜,精神压力大,04,结论,04,结论,1.随着现代人生活水平的提高，越来越多的人开始患上心血管疾病，其中很多都是中青年人 2.世界上没有坏心脏，而是有不注意生活习惯的人，在日常生活中应该改正自己的不良习惯，做到多和人打交道，每天开怀一笑，主食喜欢粗一点，偏爱红颜色果蔬，多吃坚果，快步走,第三题： 正在探索的新的心血管疾病标志物有哪些？,徐莹莹 蔡巧玲 李泽坤,CONTENTS,目录,lnc RNA简介,1,lnc RNA在心血管疾病中的作用机制,2,lnc RNA作为生物学标志物的可行性,3,长链非编码RNA,1,lnc RNA简介,定义:lnc RNA 经常被定义为大于200nt的不进行蛋白编码的转录产物，从而将它们与短链非编码RNA区别开来。 来源：目前研究认为，lnc RNA由RNA聚合酶( RNA polymerase II，RNA pol II)转录并经可变剪切形成，并且lnc RNA也含有启动子结构，并在整个基因组表达。 作用：调节基因表达起着至关重要的作用 通过顺式调节作用调节邻近基因。 通过反式作用调节与lnc RNA非紧密相关的基因的表达。,lnc RNA可以通过转录干扰、核内运输、表观遗传修饰等方式调控某些基因的表达； 其主要通过以下3种作用方式发挥其生物学功能： lnc RNA可扮演信号分子角色，当细胞受到某种刺激后，可以表现出特定的组织特异性。 lnc RNA可通过与特定的DNA或者蛋白质结合，并将其引导到正确的染色体位置上。 lnc RNA还可作为“分子诱饵”来诱导特定蛋白(如转录因子)与之结合。,lnc RNA在心血管疾病中的作用机制,2,由大量临床观察和实验研究得来的证据显示，lnc RNA及其所调控的基因异常表达都会产生严重的病理改变.,lnc RNA具有调节和维持细胞分化和器官形成的过程 在哺乳动物的心脏发育和细胞分化的过程中发挥极其重要的作用 Bvht参与心血管相关的细胞分化 AK143260是激活原肠胚中胚层转化为多能性心脏细胞祖细胞重要的因子 lnc RNA TERMINATOR可以控制多能干细胞的定向分化能力，并改变与心血管发育相关的lnc RNA ALIEN的功能 lnc RNA PUNISHER是一种分化基因的主要调节因子 ，能够调控脊椎动物中的心脏细胞分化功能；并且lnc RNA PUNISHER 的表达可调节心脏内皮细胞功能处于稳定状态以及lnc RNA Bvht可以调控Mes P1基因的表达,另外有一系列的对于lnc RNA研究，涉及到了有关动脉粥样硬化的斑块形成的病因学说 RP5-833A20.1的lnc RNA调节称为核因子IA（nuclear factor IA，NFIA）的基因 NFIA是调节胶质发生的核因子I家族的成员 NFIA通过直接结合含有TTGGC基序的DNA来调节转录，而且，目前已被证明NFIA是脂肪细胞形成和脂质发育中的主要调控点。此外，一项研究显示NFIA的异常表达引起脂质液滴形成的增加 lnc RNA RP5-833A20.1通过诱导mi R-382-5p表达，从而下调NFIA的表达，进一步导致THP-1巨噬细胞衍生的泡沫细胞的形成,在真核生物中，基因转录具有严格的时间和空间特异性，比如lnc RNA激活相关的心脏转录因子，如血清应答因子、NKX2.5、肌细胞特异性增强因子2C、GATA结合蛋白4、TBX3； 这些调控因子相互汇聚联系、共同作用于特定的时间和空间结构，以产生由lnc RNA控制的心脏病理学重构。 在缺氧/再氧合和缺血/再灌注的情况下增加了长链非编码RNA自噬促进因子（APF）的转录。,lnc RNA作为生物学标志物的可行性,3,在过去十年中，对多种心血管疾病的新型生物学标志物的研究一直在不断努力，不断的进行着。尽管在疑似稳定型心绞痛的患者中，诊断和预后方面显示了各种生物标志物的价值，但是仍然很少在常规临床和实验室环境中使用。 原因：大多数新型生物标记物在以下几个方面存在缺陷： 缺乏高可靠性 缺乏高通量测试的能力 诊断时间过长以及成本较高。 因此，在稳定型心绞痛的生物标志物中，仅少数几种，例如肌钙蛋白等,病人外周血被认为是开发和鉴定诊断冠心病生物标志物的一个理想标本来源，并且许多研究已经表明：约占粒细胞中大约5.10的外周血单核巨噬细胞在动脉粥样硬化的一系列的病理演变过程中发挥重要功能和作用，并且认为外周血单核细胞的m RNA表达谱在冠心病人群和健康人群间存在着显著差异。并且另有研究认为，lnc RNA在体液中往往与其他物质形成稳定的二级结构，例如：外泌体，微粒，凋亡小体，脂蛋白和蛋白复合物等，这提示lnc RNA与m RNA、DNA相比，具有高度的稳定性。所以外周血单核细胞可作为寻找早期发现和诊断冠心病潜在生物标志物的样本。,目前，已有研究表明lnc RNA可以作为某些疾病的生物学标志物。 Thomas Thum等人研究发现血浆中的LIPCAR的表达水平可预测心衰病人的远期生存，并可作为心脏重塑的一个新的生物标志物；,在基于微阵列芯片的研究中，Li等人分析了小鼠模型中全血、组织和血浆中lnc RNA的表达水平；研究显示，在急性心力衰竭小鼠模型中，518个lnc RNAs上调，而908个在心脏中下调。此外，与全血或血浆相比，在心脏组织中观察到基因表达有着更加显著的变化。因此，循环lnc RNAs作为许多心血管相关疾病的生物标志物具有非常强的潜力。,GlycA,预测心脏病发作或其他重大心脏疾病的风险 可能不是唯一的指标,CPR,可以用作主要心脏疾病的预测指标,GlycA,预测心脏病风险新型标志物GlycA,美国盐湖城Intermountain医疗中心心脏研究所（Intermountain Medical Center Heart Institute）的科学家与LipoScience公司合作 据负责人所介绍，GlycA和CRP一样可以通过血液检测。 这两种生物标志物水平都高的人会面临更高的心脏疾病风险。,如何发现,在前期研究中，Intermountain团队通过核磁共振成像扫描血样，寻找心脏病的发作线索，包括低密度脂蛋白（LDL）中的粒子数。使用NMR光谱学对2848名患者（平均年龄63岁,66%为男性,65%有冠状动脉疾病）的血GlycA浓度进行了测试 结果显示，GlycA水平较高的民众患心脏病或卒中的风险也更高。研究人员认为，GlycA可与小分子HDL结合，抑制其抗血管炎症的作用，反过来又增加了心脏中胆固醇斑块破裂的风险，增加老人卒中和心脏病发作的风险。,与CRP不同的是，GlycA不能预测冠状动脉疾病。CRP和GlycA在血液中的水平也没有相关性。有些患者的一个指标很高，另一个较低。另一些人正好反过来。这两种蛋白质都可以独立预测心脏病的风险。,最终，研究人员希望能够使用GlycA来指导具体的治疗方案，例如降胆固醇的他汀类药物，用药后可能会降低GlycA水平升高的人群发生不良心血管事件的风险。,展望,半乳糖凝集素-3( Galectin-3),Gal-3 与冠状动脉粥样硬化性心脏病,Gal-3 在细胞质、细胞核、细胞表面或细胞外环境中均有表达，提示该物质具有多种生物功能。 Gal-3 参与调节细胞与血管平滑肌，同时也参与器官和血管形成、炎症和自身免疫性疾病。 后续许多研究证实 Gal-3 参与冠状动脉粥样硬化性心脏病( CHD) 形成与发展的全过程。,Gal-3 致动脉粥样硬化机制:,1、Gal-3 是一种炎症信号因子，存在于多种炎症细胞中。它主要由巨噬细胞产生，反过来可刺激巨噬细胞分泌大量的促炎因子和化学趋化因子，从而增加 组 织 的 炎 症 反 应。,2、Gal-3 能与层黏连蛋白、纤维连 接蛋白、弹性蛋白及胶原纤维相结 合，促进巨噬细胞与血管内皮细胞黏 附。,Gal-3 致动脉粥样硬化机制:,3、作为高级糖基化终末产物( advanced glycosylation end products，AGEs) 的受体，能与AGEs 修饰的蛋白结合，促使平滑肌细胞转 移和增生，加速动脉粥样硬化病变。,4、还可以通过激活还原型辅酶 ( NADPH) ，刺激中性粒细胞产 生超氧化物，加重组织缺血和再灌注 损伤引发的氧化应激反应，造成病变 血管的进一步损伤。,展望,到目前大量的基础和临床研究均显示，Gal-3 主要是通过增强冠状动脉炎 症反应，从而参与动脉粥样硬化的形成与发展，但具体机制尚不清楚，需 进一步研究。研究还表明其与斑块稳定性具有相关性，其能否作为冠心病 危险预测的参考指标尚需长期大样本临床研究进一步证实。,adropin蛋白、sLOX-1、胰岛素样生子因子-1受体、生长分化因子-15(GDF-15)、和肽素,adropin蛋白,adropin主要通过两方面的机制影响血管内皮细胞的功能: 通过上调e NOS的表达,e NOS是一氧化氮合成的限速酶, 最终NO的分泌增加,起到血管内皮细胞的保护作用; adropin参与代谢的调节,低水平的adropin促进胰岛素抵抗、脂类代谢异常、高脂血症。,adropin蛋白,推测adropin可能参与了心血管疾病的依据有两点: 内皮功能紊乱是血管病变的早期指标,其破坏了血管收缩和舒张的平衡,引起内皮依赖性血管舒张障碍,产生诸如内皮细胞渗透性增加,血小板聚集、白细胞黏附、单核细胞迁移和内皮素1等细胞因子。 心血管疾病是代谢疾病的最终结果。异常的代谢成分作用下血管内皮细胞合成和释放多种血管活性物质,破坏细胞因子间的平衡,内皮功能受损,最终引发心血管事件。,sLOX-1,凝集素样氧化型LDL受体1(LOX-1)是血管内皮细胞上氧化型LDL的主要受体,其胞外结构域被降解后释放到血液中,形成可溶性LOX-1(s LOX-1)。血清s LOX-1水平在动脉硬化及血管内皮细胞损伤相关疾病患者中明显升高,是极具研究潜力的生物标志物。 LOX-1大量表达在斑块表面,并诱导平滑肌细胞凋亡和血管内皮细胞产生MMP; LOX-1可导致斑块不稳定并促使其破裂。内皮细胞分泌的MMP还可提高LOX-1的表达量,从而进一步促进动脉硬化斑块发展,加剧ACS的恶化。,胰岛素样生子因子-1受体,研究表明表达IGF-1R的心脏干细胞在心肌损伤后具有强大的增生分化能力。胰岛素样生子因子-1受体(IGF-1R)的表达可以在一定程度上评价心脏干细胞增生的活跃程度。 临床研究表明,心脏干细胞增生分化能力低下的患者常常合并有心室壁变薄、心室腔扩大、射血分数降低等不良预后。因此,检测生物标志物IGF-1R可以用来预测缺血性心脏病患者接受心脏外科冠状动脉搭桥术后的预后