Jing Zhang;Chunping Zhao;Min Yao;Jing Qi;Ya Tan;Kaizhi Shi;Jing Wang;Sixuan Zhou;Zhixin Li
Journal of Animal Science and Technology
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제66권4호
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pp.663-681
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2024
Co-infection with porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) and Haemophilus parasuis (HPS) has severely restricted the healthy development of pig breeding. Exploring disease resistance of non-coding RNAs in pigs co-infected with PRRSV and HPS is therefore critical to complement and elucidate the molecular mechanisms of disease resistance in Kele piglets and to innovate the use of local pig germplasm resources in China. RNA-seq of lungs from Kele piglets with single-infection of PRRSV or HPS and co-infection of both pathogens was performed. Two hundred and twenty-five differentially expressed long non-coding RNAs (DElncRNAs) and 30 DEmicroRNAs (DEmiRNAs) were identified and characterized in the PRRSV and HPS co-infection (PRRSV-HPS) group. Compared with the single-infection groups, 146 unique DElncRNAs, 17 unique DEmiRNAs, and 206 target differentially expressed genes (DEGs) were identified in the PRRSV-HPS group. The expression patterns of 20 DEmiRNAs and DElncRNAs confirmed by real-time quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR) were consistent with those determined by high-throughput sequencing. In the PRRSV-HPS group, the target DEGs were enriched in eight immune Gene Ontology terms relating to two unique DEmiRNAs and 16 DElncRNAs, and the unique target DEGs participated the host immune response to pathogens infection by affecting 15 immune-related Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes enrichment pathways. Notably, competitive endogenous RNA (ceRNA) networks of different groups were constructed, and the ssc-miR-671-5p miRNA was validated as a potential regulatory factor to regulate DTX4 and AEBP1 genes to achieve innate antiviral effects and inhibit pulmonary fibrosis by dual-luciferase reporter assays. These results provided insight into further study on the molecular mechanisms of resistance to PRRSV and HPS co-infection in Kele piglets.
Changgeng Wang;Minghui Zhu;Demeng Yang;Xinyuan Hu;Xinyuan Wen;Aimei Liu
International Journal of Stem Cells
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제15권3호
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pp.324-333
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2022
Background and Objectives: This study was to investigate the role of microRNA-29a-3p (miR-29a-3p) in human bone marrow mesenchymal stem cells (hBMSCs), and its relationship with steroid-associated osteonecrosis. Methods and Results: The online tool GEO2R was used to screen out the differentially expressed genes (DEGs) in GSE123568 dataset. Quantitative real time-polymerase chain reaction (qRT-PCR) was performed to detect the expression of miR-29a-3p, forkhead box O3 (FOXO3), alkaline phosphatase (ALP), bone gamma-carboxyglutamate protein (OCN) and RUNX family transcription factor 2 (Runx2) in the hBMSCs isolated from the patients with steroid-associated osteonecrosis. CCK-8 assay was executed to measure cell viability; western blot assay was utilized to detect FOXO3, ALP, Runx2, OCN and β-catenin expression. Cell apoptosis and cell cycle were detected by flow cytometry. Immunofluorescence assay was used to detect the sub-cellular localization of β-catenin. Bioinformatics analysis and luciferase reporter gene assay were performed to confirm whether miR-29a-3p can combine with FOXO3 3'UTR. MiR-29a-3p was markedly up-regulated in the hBMSCs of patients with steroid-associated osteonecrosis, while FOXO3 mRNA was significantly down-regulated. Transfection of miR-29a-3p mimics significantly inhibited the hBMSCs' proliferation, osteogenic differentiation markers' expressions, including ALP, Runx2, OCN, and repressed the ALP activity, as well as promoted cell apoptosis and cell-cycle arrest. FOXO3 was identified as a target gene of miR-29a-3p, and miR-29a-3p can inhibit the expression of FOXO3 and β-catenin, and inhibition of miR-29a-3p promoted translocation of β-catenin to the nucleus. Conclusions: MiR-29a-3p can modulate FOXO3 expression and Wnt/β-catenin signaling to inhibit viability and osteogenic differentiation of hBMSCs, thereby promoting the development of steroid-associated osteonecrosis.
Nucleotide-binding oligomerization domain 1 (NOD1), a cytosolic pattern recognition receptor protein, plays a crucial role in innate immune responses. However, the functional expression of NOD1 in mesenchymal stem cells (MSCs) derived from endometriosis remains unclear. The aim of this study was to explore the functions of NOD1 in ectopic endometrial lesions. Tissues and MSCs were isolated from both normal endometrium and endometriosis. Immunohistochemistry and real time quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR) were used to determine the expression of NOD1 in the tissues/MSCs. Quantification of various cytokines was performed using RT-qPCR and enzyme-linked immunosorbent assay. To confirm the proliferation, invasion/migration, and apoptotic viabilities of the samples, Cell Counting Kit-8, clonogenic formation, transwell assays, and apoptotic experiments were conducted. Higher levels of NOD1 expression were detected in the ectopic-MSCs obtained from endometriosis compared to those from the endometrium. The expression of interleukin-8 was higher in the ectopic-MSCs than in the eutopic-MSCs. Pretreatment with NOD1 agonist significantly enhanced the proliferation and invasion/migration of eutopic-MSCs. Additionally, the NOD1 inhibitor ML-130 significantly reduced the proliferation, clone formation, invasion, and migration abilities of the ectopic-MSCs, having no effect on their apoptosis capacity. Our findings suggest that the expression of NOD1 in ectopic-MSCs may contribute to the progression of ectopic endometrial lesions.
본 연구의 목적은 Prevotella nigrescens lipopolysaccharides (LPS)로 자극된 MG63 osteosarcoma 세포에서 생성, 분비되는 기질금속단백효소인 MMP-1과 그 억제제인 TIMP-1을 측정할 뿐아니라 수산화칼슘으로 처리한 P. nigrescens LPS에 의한 기질금속단백효소와 그 억제제의 분비수준의 변화를 알아보는데 있다. 혐기성 조건에서 배양한 P. nigrescens로부터 LPS를 추출하여 순수정제한 다음 0, 1 그리고 $10{\;}\mu\textrm{g}/ml$의 LPS 농도로 MG63 세포를 자극하거나 또는 수산화칼슘으로 처리한 $10{\;}\mu\textrm{g}/ml$의 LPS로 세포를 다양한 자극하여 다양한 시간이 경과한 다음 세포로부터 분비되는 MMP-1과 TIMP-1의 RNA 수준을 real time-PCR 방법으로 측정하였다. 실험결과 MMP-1의 mRNA수준은 48시간에서 최고에 달하였고 그 분비정도는 LPS의 농도에 비례하였다. TIMP-1 mRNA는 $1{\;}\mu\textrm{g}/ml$의 세균성 LPS 자극시 24시간 및 48시간에서 높은 증가를 보였으나 고농도인 $10{\;}\mu\textrm{g}/ml$의 LPS로 자극한 경우 오히려 그 발현이 억제되었다. 또한 수산화칼슘으로 전처리한 P. nigrescens LPS로 자극한 MG 63 세포에서는 MMP-1과 TIMP-1의 분비가 억제되었다. 이러한 결과를 통해 볼 때 P. nigrescens LPS에 의한 MMP-1과 TIMP-1의 발현조절이 치근단 질환에서 발생하는 치조골 흡수 기전중 하나로 사료된다. 뿐만 아니라 P. nigrescens에 의해 분비되는 기질금속단백효소를 매개로 하는 염증반응 감소에 수산화칼슘이 효과적으로 작용하는것으로 확인되어 치근단 질환에 관여하는 세균성 LPS를 제거하기 위해 임상적으로 사용되는 근거가 될 수 있다.
목적: 소아에서 엔테로바이러스 감염증은 무증상 감염부터 비특이적 발열성 질환, 수족구병, 수막뇌염 등 다양한 질환으로 나타날 수 있다. 본 연구는 소아 입원 환자들을 대상으로 엔테로바이러스 감염의 유전자형 별 임상양상에 대하여 알아보고자 하였다. 방법: 2014년 3월부터 2015년 3월까지 인하대병원에 입원한 환자들 중 400명을 대상으로 real-time reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR)로 엔테로바이러스를 검출하였으며, RT-seminested PCR로 혈청형을 분석하였다. 염기서열의 계통분석을 시행하여 neighbor-joining tree를 작성하였다. 결과: 전체 연구대상 400명 중 112명(28%)에서 엔테로바이러스 양성이 확인되었으며 엔테로바이러스 양성 환자의 평균연령은 2.66세(3일-14세), 남녀 성비는 1.73:1 이었다. 65개의 검체에서 엔테로바이러스의 혈청형을 확인할 수 있었고, coxsackievirus B5 17례(15.2%), coxsackievirus A16 13례(11.6%), enterovirus 71 10례(8.9%), coxsackievirus A2 9례(8.0%) 순이었다. 엔테로바이러스 양성 환자들 중 96명(86%)에서 비특이적 발열 증상이 있었으며, 0-11일의 다양한 발열기간을 나타냈고, 평균 발열기간은 3.13일이었다. 발진은 전체 양성환자 중 44명(39%)에서 나타났으며, 수막뇌염은 43명(38%)에서 나타났다. 염기서열에 따른 계통 분석에서 6개의 유전적 군집이 관찰되었다. 결론: 저자들은 인천지역 단일기관에 입원한 환자에서 분리된 엔테로바이러스의 혈청형과 임상양상을 확인하였다. 본 연구 결과가 앞으로 국내 엔테로바이러스 감염의 역학을 파악하는 데에 도움을 줄 것으로 생각한다.
본 연구에서는 국립축산과학원에서 보유하고 있는 토종닭 순계 12계통에 대한 계통 간 스트레스 반응 정도를 비교 분석하고자 하였다. 개체 별 스트레스 반응 정도 분석은 혈액으로부터 열 스트레스 단백질인 HSP-70, HSP-$90{\alpha}$, HSP-$90{\beta}$ 및 hydroxyl-3-methyl-glutaryl coenzyme A reductase(HMGCR)의 유전자 발현율과 텔로미어 함량을 반응 대상 표지로 하여 총 1,101수에 대해 정량 실시간 중합효소 연쇄반응법(real-time PCR)으로 분석하였다. 분석 결과 계통 간 HSP-70, HSP-$90{\alpha}$, HMGCR의 유전자 발현율과 텔로미어 함량의 차이가 있는 것으로 나타났으며, 암수 간에 있어서도 HSP-$90{\alpha}$, HSP-$90{\beta}$ 및 HMGCR의 발현율 차이를 나타내었다. 뿐만 아니라 닭의 연령 간에도 HSP-70 및 HSP-$90{\beta}$의 유전자 발현율과 텔로미어 함량의 차이가 있는 것으로 나타났다. 계통 간 HSP 유전자 발현율과 텔로미어 함량 분석의 결과에 따라 공시 계통들 중 R, L, Y 계통들이 상대적으로 외부 스트레스에 강한 계통으로 보여지고, 반면 S, O, W 계통들은 스트레스에 민감한 계통들로 판단된다. 암수 간 스트레스 반응 정도에 있어 열 스트레스 단백질의 표지들 중 일부가 성 간 유의적 차이가 나타나지만 표지들 간 서로 상반된 결과를 보이고 또한 계통과 성 간의 상호작용이 있음에 따라 닭의 암수 간 스트레스 반응 정도의 차이는 없는 것으로 판단된다. 더불어 연령 간에도 일부 열 스트레스 유전자 발현도의 유의적 차이가 있었지만 표지들 간에 일관성이 없어 닭의 연령 간 스트레스 반응 정도의 차이는 없는 것으로 사료된다.
본 연구에서는 닭의 품종에 따른 개체의 스트레스 반응정도를 알아보고자 한국 재래닭과 단관 백색 레그혼종을 공시하고, 고밀도 사육에 따른 생리적 스트레스 표지 값을 비교 분석하였다. 스트레스 반응 정도는 혈액과 각 조직별 세포들에 대한 텔로미어 함량, DNA 손상율 및 열 스트레스 단백질(HSPs) 유전자의 발현율을 분석하고 비교하였다. 텔로미어 함량 및 감축율은 양적 형광 접합 보인법으로 분석하였고, DNA 손상율은 Comet assay로 분석하였다. 열 스트레스 단백질 유전자 발현율은 HSP70, HSP90-${\alpha}$, HSP90-${\beta}$ 및 HMGCR을 표적으로 하여 real-time PCR로 분석하였다. 분석 결과, 한국 재래닭과 단관 백색 레그혼 간 품종에 따른 체중, 증체량, 텔로미어 감축율 및 DNA 손상율의 차이는 없는 것으로 나타났다. 그러나 고밀도 사육과 같은 스트레스 사양 관리는 품종에 상관없이 닭의 성장을 저해하고, 텔로미어 감축 및 DNA 손상을 촉진시키는 것으로 나타났다. 한편, HMGCR을 제외한 HSPs 유전자 발현율의 경우, 밀사 사육에 따른 요인뿐만 아니라, 품종 간에도 유의적 차이를 보였다. HSPs의 분석에 따른 스트레스 정도는 단관 백색 레그혼종이 한국 재래닭에 비해 보다 민감하게 반응하는 것으로 나타났다. 따라서 품종과 관계없이 닭에 있어 고밀도 사육이 강한 환경적 스트레스 요인임을 시사하고, 품종 간 스트레스의 반응 정도는 레그혼종이 한국 재래닭에 비해 다소 높은 것으로 사료된다.
폐암은 전세계적으로 높은 발병율과 사망률을 보이는 암종으로 소세포암종과 비소세포암종으로 구분되어지며, 비소세포암이 75-80%를 차지하고 있다. miR-155의 유전자의 과 발현은 갑상선암, 유방암, 대장암, 자궁 경부암, 췌장선암(PDAC), 폐암 등의 고형암에서 관찰된다. 본 연구에서는 한국인 폐암 환자의 조직에서 특이적으로 발현되는 miRNA의 양상을 양성 폐질환자 와 비교 분석하고, 폐암환자의 임상병리학적 특성과의 상관성을 분석하여 miRNA가 암 진단의 생물표지자로서의 가능성을 조사하여 향후 암의 조기 진단 및 치료, 예후 연구에 기초 자료를 제공하고자 하였다. 파라핀 포매 된 비소세포폐암환자 및 양성 폐 질환자의 블록에서 total RN를의 분리하여, 정량 실시간연쇄중합반응을 통해 miR-155의 발현량을 정량 분석을 실시하였으며, miR-155의 발현과 폐암환자의 임상적 특징과의 상관관계를 분석하였다. 폐암 환자군과 양성 폐질환자의 miR-155의 △Ct 값을 분석한 결과 폐암환자군에서 유의하게 높게 발현되었다(p<0.001). 병리조직학적 분류에 따라서는 편평상피세포암종에서 선암종에 비해 높게 발현되었다. 분화도에 따라서는 저분화 암에서 고분화암에 비해 유의하게 높게 발현되었다(p=<0.001). 또한 miR-155의 과발현은 림프절 전이와도 통계적으로 유의성 나타내었다(p<0.05). 생존분석결과 miR-155의 과발현은 폐암환자의 생존률과 유의한 상관관계를 나타내었다(p<0.05). 본 연구의 결과로 miR-155의 발현은 폐암의 진행 및 전이에 중요한 역할을 할 것으로 생각되며, 폐암의 조기진단과 예후의 예측을 위하여 보다 다양한 종류의 miRNAs에 대한 연구가 이루어져야 할 것으로 판단된다.
본 연구에서는 국산종계 개발을 위하여 5계통의 토종닭 순계를 이용하여 $5{\times}5$ 이면교배조합 시험을 수행하고, 공시된 25계통에 대한 스트레스 반응 정도를 비교 분석하였다. 스트레스 반응정도 표지로 텔로미어 함량 및 감축율, 열 스트레스 단백질 유전자(HSPs)로 HSP-70, $HSP-90{\alpha}$, $HSP-90{\beta}$의 발현율 및 DNA 손상율을 이용하여 분석하였다. 텔로미어 함량은 양적 형광접합보인법을 이용하고, HSPs 발현율은 quantitative real-time PCR 기법으로, DNA 손상율은 Comet assay법을 적용하였다. 분석 결과, 교배조합 25계통 간 텔로미어 함량과 감축율, HSPs 유전자 발현율 및 DNA 손상율 모두에서 유의한 차이를 보였고, 더불어 계통 간 체중 및 생존율에도 유의한 차이가 나타났다. 텔로미어 감축율, HSPs 유전자 발현율 및 DNA 손상율 모든 분석 값에서 W 및 Y 계통과의 교잡구가 다른 교잡구에 비해 유의하게 낮은 값을 보였고, 반면 G계통의 순계구가 가장 높은 값을 나타내었다. 생존율과 스트레스 표지 값들 간의 상관계수를 추정한 결과, 텔로미어 함량과는 저도의 정(+)의 상관, HSP-70, $HSP-90{\alpha}$, $HSP-90{\beta}$ 및 DNA 손상율과는 중도 및 저도의 부(-)의 상관을 나타내었다. 또한 폐사 개체와 생존 개체 간 HSP-70, $HSP-90{\alpha}$ 및 $HSP-90{\beta}$의 발현율을 비교 분석한 결과, 폐사 개체의 HSPs 발현율이 생존 개체에 비해 유의하게 높은 발현율을 보였다. 이상 스트레스 표지 값의 분석 결과를 종합할 때, 교잡계들이 순계에 비해 스트레스 저항성이 높은 것으로 판단되고, 더불어 W, Y와 같은 경량종 계통의 교잡계들이 외적 스트레스에 강한 반면, G, H, F와 같은 고체중 계통의 교잡계들은 스트레스에 민감한 것으로 사료된다.
본 연구는 미국바퀴(Periplaneta americana)의 식의약용 소재로의 활용을 위하여 미국바퀴의 사육 특성을 조사하여 사육의 편의를 제공하고, 유용물질의 분리 및 분석을 통하여 식의약용 소재로의 가능성을 제시하고자 하였으며, 그 결과로 미국바퀴는 한 개의 난포가 평균 25개의 알을 포란하고 있고, 14.5개의 알이 부화하여 약 67%의 부화율을 보였으며, $28^{\circ}C$에서 사육하는 것이 가장 효율적인 사육온도로 확인하였다. 미국바퀴(P. americana) 성충의 일반성분 및 유용성분 분석 결과, 일반성분 중 수분이 60% 이상을 차지하고 있으며, 조지방이 1%, 조단백질은 33.49 %로써 조단백질 함량이 높게 측정되었다. 필수아미노산이 2.37%를 차지하고 있으며, 지방산은 항암작용을 가지고 있는 oleic acid (C18 : 1n9c)가 28.91%, palmitic acid(C16 : 0)가 19.06%로 가장 많은 량을 차지하고 있어 미국바퀴의 식용화 가능성을 확인하였다. 미국바퀴(P. americana)는 성충을 멸균증류수(DW) 및 각종 유기용매(ethyl acetate, hexan, ethyl ether, EtOH, MeOH))로 추출하여 각각의 조추출물이 가지고 있는 항균 활성을 측정하기 위하여 그램 음성균인 P. aeruginosa, E. coli와 그램 양성균인 B. subtilis, S. auricularis와 진균인 C. abbicans을 대상으로 실시한 disc diffusion test의 결과, ethyl ether를 이용하여 추출한 조추출물이 시험에 사용된 각각의 공시균주에 대하여 B. subtilis $1.88{\pm}0.40mm$, S. auricularis $7.78{\pm}0.76mm$, P. aeruginosa $6.44{\pm}1.03mm$, E. coli $7.55{\pm}0.74mm$, C. abbicans $5.61{\pm}0.57mm$의 clear zone을 형성하면서 각각의 균주 생장을 저해하는 것을 확인하였으며, 온도 스트레스에 대한 항산화 물질인 GST 발현량을 Real Time PCR을 이용하여 정량분석 한 결과, 항산화 단백질인 GST는 $37^{\circ}C$에서 한 시간 단위로 점차 발현량이 증가하고, $4^{\circ}C$ 처리를 한 경우에는 1시간 경과 후 급격하게 증가하였으며, 2시간 경과한 후에 가장 많은 발현량을 보였다. 본 연구결과에 따라서, 미국바퀴(P. americana)는 각종 유용성분을 함유하고 있으며, 항균 활성도 우수한 것으로 확인하였고, 온도처리와 같은 사육조건 조절시 고품질의 원료생산을 통한 농가소득 증대에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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