西黄丸抑制肝癌细胞增殖和转移的作用及机制研究

为了考察中药制剂西黄丸(Xihuang Pill)对肝癌细胞的作用及对Yes相关蛋白/具有PDZ结合基序的转录共激活因子(Yes-associated protein/transcriptional co-activator with PDZ-binding motif,YAP/TAZ)信号通路的影响,在SD大鼠中利用灌胃给药和动脉采血技术,制备西黄丸含药血清;利用磺酰罗丹明B(sulforhodamine B,SRB)染色技术,检测西黄丸含药血清对肝癌细胞增殖能力和克隆形成能力的影响;利用流式细胞术和原位末端转移酶标记(terminal deoxynucleotidyl transferase mediated dUTP-biotin nick end labeling,TUNEL)技术,检测西黄丸含药血清对肝癌细胞凋亡的影响;利用小室迁移测定实验模型,检测西黄丸含药血清对肝癌细胞侵袭和迁移能力的影响;利用小鼠肿瘤细胞异种移植模型,检测西黄丸对肝癌细胞体内增殖能力的影响;利用蛋白质印迹技术和荧光定量PCR技术,检测西黄丸含药血清对YAP/TAZ信号通路相关蛋白质和基因表达的影响。体外结果显示,西黄丸含药血清显著抑制肝癌细胞的体外增殖、克隆形成、侵袭和迁移能力,显著促进肝癌细胞的凋亡,显著抑制YAP/TAZ信号通路相关蛋白质和基因的表达,且具有剂量依赖性。体内结果显示,西黄丸显著抑制肝癌细胞的体内增殖能力,且具有剂量依赖性。研究结果提示,西黄丸能抑制肝癌细胞的体内外增殖、侵袭和转移能力,并可能在YAP/TAZ信号通路中发挥作用。

“点亮”细胞的机械力信号:从亚细胞至单分子

目的细胞在体内拥挤的环境中不仅通过挤来挤去以获得足够的生存空间,同时,细胞的生命过程也不断地受到挤压、拉伸、弯曲和拉扯细胞外基质(ECM)等过程产生的机械力调控。尽管细胞上每个受体上传递的机械力小得令人难以置信——分布在几pN到几十pN的范围,但是这些机械力信号可以深刻影响着胚胎发育、肿瘤迁移、免疫识别等多种过程。因此,在空间和时间上对细胞机械力进行精准地表征,将可以帮助深入认识细胞如何利用微观力学信号诱导和改变相关的生物化学信号。本研究将向大家介绍一类基于DNA弹簧的单分子力学成像技术,可在活细胞中实现了对单个整合素分子上的力传递的持续时间、力学加载速率以及机械力强度等多维度机械参数同步测量,并展示可以通过分析蛋白突变、缺失或药物干预对这些机械参数的影响,判断出特定蛋白质或结构域在细胞机械传导中的功能作用。这为在分子水平上阐明细胞机械传感与下游信号级联反应(包括免疫识别、干细胞分化和肿瘤转移)之间的联系提供了独特的工具。

Mdivi-1通过抑制少突胶质细胞凋亡信号通路发挥髓鞘保护作用

目的:研究线粒体分裂抑制剂1(Mdivi-1)在实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)小鼠髓鞘保护中的作用,探讨Mdivi-1抑制髓鞘变性的机制。方法:小鼠经髓磷脂少突胶质细胞糖蛋白第35~55位肽段(MOG35-55)免疫后,随机分为DMSO模型组和Mdivi-1干预组。于免疫后第28天处死小鼠,行Luxol fast blue染色分析髓鞘丢失情况,免疫荧光染色和TUNEL染色小鼠脊髓组织和体外细胞实验分析Mdivi-1髓鞘保护机制。结果:与DMSO模型组比较,Mdivi-1处理明显减少EAE小鼠脊髓组织白质区髓鞘丢失,减少少突胶质细胞凋亡及线粒体凋亡相关蛋白cleaved caspase-3、caspase-9、cytochrome C和Bax的表达;体外MO3.13少突胶质细胞培养实验发现,Mdivi-1可以明显阻止星形孢菌素(staurosporine)处理诱导的线粒体膜电位去极化,减轻细胞损伤,增强细胞活力。结论:Mdivi-1可能通过抑制少突胶质细胞线粒体相关凋亡信号通路发挥髓鞘保护作用。

铁抑素-1对糖尿病中晚期小鼠肝肾组织的保护作用

糖尿病是一种发病率高且并发症多的代谢性疾病,其中2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)占比较大。目前研究表明,T2DM伴随着肝、肾等脏器损伤引起并发症,严重危害人体健康。铁死亡通过芬顿反应产生大量活性氧(reactive oxygen species,ROS),ROS累积会激活缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1,HIF-1α),从而引发血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)水平升高,铁死亡抑制剂——铁抑素-1(ferrostatin-1,Fer-1)具有强抗氧化能力,所以基于缺氧诱导因子-1α/血管内皮生长因子(HIF-1α/VEGF)信号通路,探讨Fer-1对糖尿病中晚期小鼠肝、肾组织的保护作用。实验以21~22周龄db/db小鼠作为糖尿病中晚期模型,铁死亡抑制剂Fer-1为干预药物。db/m小鼠为空白对照组,连续4周测量体重、血糖,实验中还对各组小鼠进食量、饮水量进行记录;测定血清中丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)水平,测定肝肾组织中ROS、谷胱甘肽(glutathione,GSH)活性以及尿蛋白含量,并用苏木素-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色处理肝、肾组织切片,光镜观察病理学形态,再通过Western印迹法分别检测肝、肾组织中HIF-1α、VEGF和谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)蛋白质水平。在db/db组小鼠中发现,Fer-1(1 mg·kg^(-1),ig)可明显减少进食量和饮水量,降低小鼠血清中的ALT、AST水平、肝肾组织中ROS生成量以及尿蛋白水平,显著升高GSH活性,显著改善了肝、肾的病理组织状况,并且明显抑制肝肾组织中HIF-1α和VEGF蛋白质指标、提高GPX4蛋白水平。Fer-1虽不能改变糖尿病小鼠的体重和降低血糖,但能对糖尿病中晚期小鼠的肝、肾组织发挥保护作用,其作用机制可能与HIF-1α/VEGF和GPX4有关。

外泌体作为诊断结核分枝杆菌感染的标志物研究

外泌体(exosome)是一种直径为30~150 nm的囊泡状物质,其通过携载脂质、蛋白质、m RNA和非编码RNA等多种生物活性物质在机体的免疫调节过程以及细胞间的信息传递发挥至关重要的作用。近年来,越来越多的研究发现外泌体积极地参与了结核分枝杆菌感染的发生与发展。外泌体成分作为结核病感染的潜在标志物,拥有特异性强、稳定性好等特点,在结核病的诊断、疗效评估、预后监测中发挥重要的作用。本文针对外泌体作为结核病诊断标志物的价值,及在结核病中的潜在作用进行综述,为其作为诊断标志物提供理论基础。

巨噬细胞铁代谢及铁死亡的研究进展

巨噬细胞具有强大的铁处理能力,在机体铁代谢调控中发挥重要作用,不同功能亚型巨噬细胞的铁代谢过程明显不同,反之铁代谢亦可以调控巨噬细胞功能状态。当巨噬细胞内铁离子超载时,可通过一系列信号通路启动细胞铁死亡程序。巨噬细胞铁死亡可加重局部炎症反应,促进代谢、感染、炎症等多种疾病的进展,因此抑制巨噬细胞铁死亡可能是重要的治疗靶点;在恶性肿瘤中,抑制M1样巨噬细胞铁死亡和促进M2样巨噬细胞铁死亡对抑制肿瘤进展具有重要意义。

高磷诱导下肢血管平滑肌细胞成骨分化关键差异表达基因筛选及验证

目的:采用mRNA高通量测序技术筛选高磷诱导下肢血管平滑肌细胞(VSMCs)钙化差异表达基因(DEGs),分析VSMCs钙化的关键基因及信号通路。方法:将人VSMCs分为对照组和模型组,模型组细胞中加入高磷培养基,对照组细胞采用含10%胎牛血清的DMEM培养基于相同条件下培养。调整2组稳定转染VSMCs的状态,培养12 d,倒置显微镜下观察细胞形态表现并拍照。采用Hisat2软件筛选DEGs,采用Stringtie软件从生物过程(BP)、分子功能(MF)和细胞成分(CC)3个方面进行基因本体论(GO)功能和京都基因与基因组百科全书(KEGG)信号通路富集分析。Von Kossa染色法观察各组细胞钙化情况,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测2组细胞中碱性磷酸酶(ALP)、骨形态发生蛋白2(BMP2)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、肿瘤蛋白53(Tp53)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、铁蛋白轻链1(Ftl1)和糖基磷脂酰肌醇特异性磷脂酶D1(GPLD1)mRNA表达水平。结果:与对照组比较,模型组共2 524个DEGs,其中1 368个DEGs表达上调,1 156个DEGs表达下调;2组细胞DEGs聚类分离明显。GO功能和KEGG信号通路富集分析表达上调的DEGs主要参与微管细胞骨架组织的调节、细胞极性、蛋白质定位和细胞周期调控等BP,构建细胞膜部分、微管组织、染色体和着丝粒区等CC,发挥与磷脂酰肌醇磷酸盐、 Rho鸟苷酸三磷酸酶(GTPase)蛋白结合、参与跨膜转运和调节蛋白激酶活性等MF;表达下调的DEGs主要参与细胞质翻译、蛋白质膜定位、mRNA代谢和蛋白质内质网定位等BP,构建核糖体亚单位、细胞膜和自噬体等CC,发挥与单链DNA、核糖核蛋白复合物、生长因子结合、调节蛋白激酶活性和催化作用等MF。差异表达上调的基因富集7条信号通路,其中最为显著的是糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚定的生物合成;差异表达下调的基因富集18条信号通路,其中最为显著的是铁死亡。RT-qPCR法,与对照组比较,模型组细胞中GPX4、Ftl1和Tp53 mRNA表达水平明显降低(P<0.01),GPLD1 mRNA表达水平明显升高(P<0.01);与对照组比较,模型组细胞中α-SMA mRNA表达水平明显降低(P<0.01),ALP和BMP2 mRNA表达水平明显升高(P<0.01)。结论:钙化的VSMCs与正常细胞存在DEGs,铁死亡和GPI锚定的生物合成信号途径是高磷诱导下肢VSMCs钙化的关键信号通路,主要由GPX4、Ftl1、Tp53和GPLD1共同介导完成。

mdv1-miR-M4-5p对MDCC-MSB1细胞增殖和凋亡的影响

旨在研究马立克病病毒(Marek′s disease virus,MDV)编码的mdv1-miR-M4-5p对MDCC-MSB1细胞增殖和凋亡的影响,将mdv1-miR-M4-5p模拟物、抑制物及其阴性对照转染MDCC-MSB1细胞后48 h,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测细胞中mdv1-miR-M4-5p、TGF-β1、Smad2以及caspase-9、caspase-3、cyt-c、cyclinD1、Bcl-2等增殖和凋亡相关分子的转录;CCK-8检测细胞增殖,流式细胞术检测细胞周期和凋亡。结果显示:与对照组相比,mdv1-miR-M4-5p模拟物转染显著上调MDCC-MSB1细胞中mdv1-miR-M4-5p、cyclinD1、Bcl-2的转录水平,下调TGF-β1、Smad2、cyt-c、caspase-9和caspase-3的表达转录,促进细胞的增殖,减少G1期细胞,增加S和G2细胞,降低细胞凋亡率。与对照组相比,mdv1-miR-M4-5p抑制物转染后MDCC-MSB1细胞的增殖、凋亡及其相关分子转录的结果与mdv1-miR-M4-5p模拟物转染后的结果相反。综上,Mdv1-miR-M4-5p可促进MDCC-MSB1细胞增殖,抑制其凋亡,这可能是通过抑制TGF-β1/Smad2信号通路来实现的。

基于染色质和代谢重塑的力学记忆调控间充质干细胞增殖和平滑肌分化的机制研究

目的干细胞响应和记住来自微环境的力学信号,通过力学记忆调控其命运进而影响疾病治疗和再生效果。本研究旨在探究单轴拉伸载荷下基于染色质和代谢重塑的力学记忆对间充质干细胞的命运调控机制。方法对间充质干细胞加载不同振幅、频率、持续时间和加载周期的间歇单轴拉伸,通过免疫荧光染色,Real-time PCR,转录组测序,si RNA和Western blotting等手段,检测相关蛋白及基因的表达,探究力学记忆相关机制。结果实验结果表明,振幅是间歇拉伸诱导细胞转向后有序排列记忆的主要因素,而频率和持续时间是影响细胞有序排列记忆的次要因素。同时,F-肌动蛋白、黏着斑和细胞核形变比细胞排列更容易被间歇拉伸重塑。其次,发现间歇拉伸可诱导细胞形成转录记忆,并保持持续的高代谢活性。此外,间歇拉伸可促进间充质干细胞的增殖和平滑肌向分化,并通过H3K27me3介导持续性的染色质凝集影响间充质干细胞的分化效率。有趣的是,力学记忆可通过直接接触传递,加载间歇拉伸后的细胞可以重塑静态细胞的代谢稳态,并促进其增殖活性。结论间歇拉伸通过染色质和能量代谢重塑介导的力学记忆促进间充质干细胞的增殖和平滑肌分化。

高糖培养条件下lncRNA CCAT2调控心肌细胞损伤和凋亡的机制研究

目的 探讨长链非编码RNA(lncRNA)结肠癌相关转录本2(CCAT2)在高糖培养条件下心肌细胞中的表达变化及通过Wnt/β-catenin信号通路调控心肌细胞损伤和凋亡的机制。方法 体外培养人心肌细胞AC16,将细胞分为4组,对照组、高糖组、高糖+干扰RNA阴性对照组、高糖+干扰RNA组(干扰RNA的靶标为lncRNA CCAT2)。采用CCK8法及流式细胞术检测细胞增殖和凋亡率;实时荧光定量PCR(qPCR)检测lncRNA CCAT2、β-catenin、转录因子7类似物2(TCF7L2)、Caspase-3、c-Myc、细胞周期蛋白(Cyclin)D1基因的表达;Western blot检测β-catenin、TCF7L2、CyclinD1蛋白表达;检测细胞培养液中超氧化物歧化酶(SOD)、乳酸脱氢酶(LDH)和天门冬氨酸氨基转移酶(AST)活性。结果 高糖培养条件下的AC16心肌细胞lncRNA CCAT2的基因表达显著高于对照组(P<0.05),同时β-catenin、TCF7L2、Caspase-3、c-Myc、CyclinD1基因表达显著上调(P<0.05),细胞增殖受到抑制(P<0.05),凋亡率增加(P<0.05),细胞培养液中LDH和AST活性显著升高(P<0.05),细胞中SOD活性显著降低(P<0.05)。高糖培养条件下,RNA干扰lncRNA CCAT2表达后,细胞增殖增加(P<0.05),细胞凋亡率显著下降(P<0.05),β-catenin、TCF7L2、Caspase-3、c-Myc、CyclinD1基因的表达下调(P<0.05),β-catenin(细胞核)、TCF7L2、CyclinD1蛋白表达显著下调(P<0.05),β-catenin(细胞质)蛋白表达显著上调(P<0.05)。结论 高糖条件下,lncRNA CCAT2可通过Wnt/β-catenin信号通路调控心肌细胞损伤和凋亡。

槟榔提取物对口腔上皮细胞生物功能影响的研究

目的探讨槟榔提取物(ANE)对人口腔上皮细胞的生物学功能影响。方法本研究首先分析了梯度浓度ANE下对人口腔角质细胞(HOK)增殖的影响;采用第二代RNA测序分析对照组与ANE干预组HOK细胞的差异表达基因。随后,流式细胞术用于检测HOK细胞周期和凋亡;β-半乳糖苷酶(β-Gal)染色试剂盒用于检测细胞衰老;免疫荧光实验检测HOK细胞中Ki67和γH2AX蛋白的表达;实时聚合酶链反应(RT-PCR)用于检测衰老相关表型基因白细胞介素(IL)-6、基质金属蛋白酶-2(MMP2)和TGFB1表达;免疫印迹用于检测自噬相关蛋白(LC3-Ⅰ/Ⅱ和p62)和上皮间充质转化(EMT)相关蛋白(SMAD2、p-SMAD2、E-Cadherin和Vimentin)的表达;酶联免疫吸附实验用于检测HOK细胞外分泌蛋白TGFB1表达。结果测序结果显示ANE可引起HOK细胞细胞周期、p53、自噬、FoxO、细胞衰老等信号通路相关基因异常表达。流式细胞术显示ANE可诱导HOK细胞凋亡和G2/M期阻滞。与对照组相比,ANE处理后的HOK细胞衰老细胞数量增加,衰老相关表型基因IL-6、MMP2和TGFB1表达上调。此外,相较于对照组,ANE组中HOK细胞的γH2AX、LC3-Ⅱ、TGFB1、p-SMAD2和Vimentin蛋白表达增加,Ki67蛋白、LC3-Ⅰ和E-Cadherin蛋白表达下降。结论ANE可诱导HOK细胞凋亡、G2/M期阻滞、衰老、DNA损伤、自噬和EMT,形成促癌的细胞微环境。

慢性应激加重动脉粥样硬化小鼠心肌损伤的模型评价及机制研究

目的:探究慢性应激对动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)小鼠心肌损伤的影响并揭示其潜在机制。方法:选用SPF级8周龄雄性C57BL/6J小鼠和ApoE^(−/−)小鼠。10周饮食干预后进行AS病理观察,AS鉴定成模后再复合慢性不可预计温和刺激(chronic unpredictable mild stress,CUMS)6周,分为五组:对照(control)组、CUMS组、AS-普通饲料喂养(AS-regular diet,AS-r)+CUMS组、AS-高脂饲料喂养(AS-high-fat diet,AS-h)组和AS-h+CUMS组,每组各10只。CUMS期间对各组小鼠进行旷场实验、糖水偏好实验;采用全自动生化分析仪检测小鼠血脂;HE、油红O染色评估主动脉根部病理改变;超声心动图评估小鼠心功能;ELISA法检测小鼠血清心肌损伤标志物含量、心肌组织ATP含量;透射电镜观察心肌线粒体超微结构;Oxygraph-2k高分辨呼吸能量代谢仪检测心肌线粒体耗氧率;Western blot检测B细胞淋巴瘤蛋白2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2-associated X protein,Bax)和cleaved caspase-3蛋白表达。结果:与control组相比各CUMS组运动总路程、进入中央区次数、糖水偏好率均显著下降(P<0.05);各AS组主动脉根部均出现了不同程度的脂质沉积及内皮损伤,心功能均显著下降(P<0.05)、并伴随不同程度心肌损伤(P<0.05);AS-h+CUMS、AS-r+CUMS心肌线粒体结构破坏,ATP含量显著下降(P<0.05),线粒体呼吸链复合物I支持的呼吸、线粒体呼吸链复合物Ⅰ+Ⅱ支持的呼吸和电子传递系统最大呼吸能力均显著下降(P<0.05);Bax和cleaved caspase-3蛋白表达显著升高(P<0.05),Bcl-2蛋白表达显著降低(P<0.05)。结论:慢性应激通过破坏AS小鼠心肌线粒体结构及能量代谢功能导致线粒体非稳态负荷发生,进而加剧心肌细胞凋亡加重心肌损伤。

miR-146a-3p抑制胰岛素样生长因子1表达调控星形胶质细胞增殖、迁移和凋亡

背景:mi R-146a-3p水平改变是大多数神经系统疾病发病机制中的常见事件,mi R-146a-3p调节星形胶质细胞的具体机制尚未被研究。目的:验证mi R-146a-3p通过胰岛素样生长因子1调控星形胶质细胞的增殖、迁移和凋亡。方法:将12只SD大鼠随机分为假手术组和脊髓损伤组,每组6只。术后2周对大鼠脊髓组织进行了RNA-Seq测序分析,筛选出差异基因(log2FC>2),同时挑选出Genecards数据库中脊髓损伤相关基因(Score>20),再通过Targetscan预测mi R-146a-3p的靶基因,取这3个基因集交集,筛选出胰岛素样生长因子1为其中一个重要的目的基因。q PCR、Western blot和免疫组化分析脊髓组织中胰岛素样生长因子1的表达水平。将原代星形胶质细胞分为NC组、NC-mimics组和mi R-146a-3p mimics组,用Annexin-V/PI染色法检测细胞凋亡情况、CCK-8法检测细胞增殖情况、Transwell法检测细胞的迁移能力。结果与结论:脊髓损伤组大鼠脊髓组织中mi R-146a-3p的表达较假手术组下降(P<0.05),胰岛素样生长因子1的表达较假手术组上升(P<0.05)。与NC组和NC-mimics组比较,mi R-146a-3p mimics组星形胶质细胞凋亡率增加(P<0.01),增殖能力下降(P<0.01),迁移数量减少(P<0.01)。结果表明,脊髓损伤后脊髓组织中mi R-146a-3p表达量下降,胰岛素样生长因子1表达量上升;在星形胶质细胞中mi R-146a-3p靶向调节胰岛素样生长因子1抑制星形胶质细胞的增殖和迁移,促进其凋亡。

梯度应变基底引导依赖黏着斑的细胞定向迁移

目的细胞定向迁移不仅受化学信号的调控,还受细胞外基质(ECM)的力学特性如刚度的影响。当组织遭受压力或拉伸时,ECM由于发生应变而产生应变能或残余应力。最新研究发现,这种应变能可以影响细胞黏附和骨架刚度,表明细胞能够感知此类力学信号。然而,应变能对细胞迁移的影响及其分子机制尚未明确。方法设计了一种基于PDMS的膜拉伸装置,能在保持PDMS膜表面刚度、表面张力、纤连蛋白丰度等不变的条件下,对其施加10%或20%的预拉伸。再将细胞培养在不同预应变水平的PDMS膜上。结果(1)在高预应变条件下,小鼠胚胎成纤维细胞(NIH/3T3)的展开面积增加,而丝状伪足的数量减少。此外,该条件下细胞迁移速度降低,并伴随整合素β1和黏着斑蛋白(vinculin)表达量的增加。(2)重要的是,当NIH/3T3或原代大鼠气道平滑肌细胞培养在具有梯度预应变的PDMS膜上时,两种细胞向更高预应变方向的迁移速度均有所增加。(3)通过si RNA技术降低NIH/3T3细胞的整合素β1或黏着斑蛋白表达后,其定向迁移速度明显受阻,突显了黏着斑在感受应变能中的关键作用。结论本研究不仅揭示了应变能在诱导细胞定向迁移中的作用,还为深入理解细胞如何响应ECM的刚度和应变能提供了新的视角,拓展了对细胞力学转导机制的认识。

敲低锌转运蛋白ZIP7抑制小鼠睾丸支持细胞增殖的研究

目的探讨敲低锌转运蛋白ZIP7对小鼠睾丸支持细胞增殖的影响及其可能的作用机制。方法使用小鼠睾丸支持细胞系(TM4细胞)进行实验,TM4细胞培养后采用细胞免疫荧光染色法观察ZIP7在TM4细胞中的亚细胞定位;将TM4细胞分为对照组和ZIP7 siRNA组(采用siRNA转染敲低TM4细胞中ZIP7表达),采用CCK8法检测两组细胞的增殖能力,使用DHE荧光探针检测两组细胞内活性氧(ROS)的水平,实时荧光定量PCR(qPCR)检测两组细胞内ZIP7 mRNA的相对表达量,Western blot法检测两组细胞内ZIP7、c-Jun氨基末端激酶(JNK)、磷酸化JNK(p-JNK)、细胞外信号调节激酶(ERK)及磷酸化ERK(p-ERK)蛋白表达水平。结果细胞免疫荧光染色法结果显示ZIP7定位于TM4细胞的内质网上。siRNA干扰使得ZIP7 siRNA组细胞中ZIP7的mRNA和蛋白表达显著低于对照组(P<0.05);siRNA转染敲低TM4细胞内ZIP7的表达后,ZIP7 siRNA组细胞增殖能力显著低于对照组(P<0.001),细胞内ROS水平显著高于对照组(P<0.001)。与对照组比较,ZIP7 siRNA组细胞的p-ERK/ERK蛋白表达无显著差异(P>0.05),而p-JNK/JNK蛋白表达显著增加(P<0.05)。结论敲低ZIP7可以明显抑制TM4细胞增殖,该过程可能通过细胞内ROS水平的升高及JNK磷酸化的激活介导。

三个对“氧化应激”的重新认识

生命离不开氧,细胞的氧化还原状态直接调控蛋白质等生物大分子功能,介导细胞信号转导以及衰老、神经退行性疾病、代谢病、肿瘤等许多生理和病理过程。鉴于20世纪50年代提出的自由基衰老学说,长期以来氧化应激常与氧化损伤混为一谈,“抗氧化”一度成为“抗衰老”的代名词。本文结合本实验室相关研究工作及领域前沿,提出三个对“氧化应激”的重新认识:第一,氧化应激不等于氧化损伤,具有重要生理功能;第二,氧化应激不是“万金油”,氧化还原调控具有特异性,氧化还原修饰是其作用机制;第三,不能泛泛抗氧化,氧化还原平衡具有精准属性,抗氧化要考虑5R(Right species,Right place,Right time,Right level,Right target)原则,精准氧化还原医药时代已开启。未来挑战体现在氧化还原生物学与医学基础研究、氧化应激在生理和病理过程及环境胁迫中的特异分子机制研究及精准氧化还原干预三大方面,需要多学科交叉、基础与临床研究深度合作、国际协同攻关,实现对生命过程氧化还原认识的突破、机理的突破、精准干预的突破!

自噬蛋白(ATG13)激活IFNα表达的机制研究

自噬相关蛋白基因13(Autophagy-related gene 13,atg13)在细胞自噬的发生过程中发挥着关键作用。然而,其在激活干扰素α(Interferon-α,IFN-α)的过程中所发挥的作用尚未阐明。基于对atg13基因的物种特异性的遗传特征,本研究选取人源atg13基因及人源胚胎肾细胞系(human embryonic kidney cell line,HEK 293T),作为研究atg13基因过表达与目标细胞中激活IFN-α信号通路的试验平台。结果表明atg13基因在刺激IFN-α产生的能力方面明显强于其激活IFN-β的活性。虽然atg13基因与IFN信号通路中的不同信号分子(MyD88,IKKα,TRAF6和IRF7)在转录及翻译水平上均有不同程度的相关性,但atg13基因过表达从而激活IRF7的磷酸化是IFN-α产生的关键因素。此外,ATG13蛋白与干扰素刺激应答原件(Interferon-stimulated response element,ISRE)的强烈互作也是atg13基因过表达激活IFN-α产生的重要环节。

铜过载调控的细胞死亡方式在骨骼肌衰老萎缩中的作用

骨骼肌衰老是机体衰老的相关生物学事件,以质量丢失和功能衰退为显著特征,金属组学尤其是铜金属组学在其中的功能角色正日益得到关注。铜金属组学在衰老状态下表现为铜过载,其触发的毒理效应具有激活骨骼肌细胞中发生凋亡、焦亡、铁死亡、铜死亡及并促进α突触核蛋白聚集的特异性分子潜力,相关的信号级联最终可诱导衰老肌纤维中蛋白质、线粒体和卫星细胞等内容物代谢失衡及裂解丢失,同时可触发神经肌肉接头(neuromuscular junction, NMJ)退化和异常,是骨骼肌衰老萎缩的新型病理生理机制。本综述首次系统地解码骨骼肌衰老萎缩调控网络中铜的分子生物学功能、衰老骨骼肌中铜过载的潜在机制,以及铜过载诱导的多种细胞死亡形式例如凋亡、焦亡、铁死亡及铜死亡的信号转导途径在骨骼肌衰老萎缩中的新角色,为临床上应用铜螯合改善和治疗骨骼肌衰老萎缩提供潜在分子靶点和方案选择。

谷氨酰胺二肽对奶牛小肠上皮细胞增殖与凋亡的影响

【目的】旨在研究2种谷氨酰胺二肽对奶牛小肠上皮细胞增殖及凋亡的影响。【方法】对体外培养的奶牛小肠上皮细胞进行谷氨酰胺(Glutamine,Gln)饥饿处理后,分别添加Gln、丙氨酰谷氨酰胺(Alanyl-glutamine,Ala-Gln)和甘氨酰谷氨酰胺(Glycyl-glutamine,Gly-Gln)进行处理,检测各处理组细胞的细胞活力、细胞凋亡率及周期、乳酸脱氢酶(lactic dehydrogenase,LDH)漏出量及凋亡相关蛋白(Bax、Bcl-2和Caspase-3)的表达量。【结果】与CK(Gln饥饿处理组)相比,添加Ala-Gln或Gly-Gln的奶牛小肠上皮细胞的细胞活力显著提高(P<0.05),LDH漏出量显著降低(P<0.05)。此外,与CK相比,添加Gln、Ala-Gln及Gly-Gln均能显著降低G0/G1和G2/M期阻滞细胞比率,提高S期细胞比率(P<0.05),也能显著提高抗凋亡因子Bcl-2蛋白表达,而显著降低促凋亡因子Bax和Caspase-3蛋白表达(P<0.05),从而显著降低细胞凋亡率(P<0.05)。【结论】谷氨酰胺二肽(Ala-Gln及Gly-Gln)能够促进奶牛小肠上皮细胞增殖并减缓其凋亡,从而保护肠道黏膜结构的完整性。该研究结果可为谷氨酰胺二肽在奶牛肠道营养中的应用提供理论依据。

分子阻尼器张力探针在细胞-整合素加载速率研究中的应用

目的整合素作为细胞表面的一种重要受体,其与细胞外基质的相互作用对细胞的黏附、迁移、增殖等生理过程至关重要。然而,目前对整合素在这些过程中的动态行为和力学特性的认识仍然有限。本文将介绍一种基于分子阻尼器的DNA张力探针,通过该探针能够估测细胞-整合素在细胞外基质上的加载速率。方法制备了含有一种分子阻尼器FL蛋白的DNA张力探针。使用该探针,通过荧光显微镜采集细胞二维平面的荧光信号,得到了3T3L1细胞和鱼鳞表皮细胞的力学图谱。并且,估算了不同细胞作用下,细胞-整合素的加载速率。结果带有和不带有FL的DNA张力探针对3T3L1细胞都能产生明显的信号响应,而对于具有较快爬行速度的鱼鳞表皮细胞时,不带有FL的探针信号明显,而带有FL的探针信号显著降低。结果表明,FL在整个探针中呈现了类似分子阻尼器的作用。将两种细胞的荧光亮度数据进行定量分析,并结合已报道的DNA和FL单分子力学文献结果,计算出细胞-整合素的加载速率也存在变化,加载速率从3T3L1细胞的约1800p N/s变成了鱼鳞表皮细胞的约2310p N/s。结论制备了一种带有分子阻尼器的DNA张力探针。使用该探针,开展了对不同细胞力学图谱的研究,并且估算出了不同细胞作用下,细胞-整合素的加载速率的变化情况。