肿瘤治疗:靶向物质代谢重编程诱导铁死亡

肿瘤细胞与正常细胞在物质代谢上存在着巨大的差异,肿瘤细胞主要表现为合成代谢增加,分解代谢减少,以及物质代谢失衡。这些差异为肿瘤细胞的生长繁殖提供了必要的物质基础,也为肿瘤的治疗提供了重要的靶点。铁死亡是一种铁依赖性的细胞死亡方式,其特征是细胞内铁依赖的脂质过氧化和脂膜抗氧化系统失衡,导致过氧化脂质过度堆积,引起脂膜结构损伤和功能丧失,最终引起细胞死亡。铁死亡的调控涉及多种代谢途径,糖代谢、脂质代谢、氨基酸代谢、核苷酸代谢和铁代谢等都调控着铁死亡。肿瘤细胞为了快速生长,代谢需求比正常细胞更加旺盛。肿瘤细胞会通过代谢重编程来满足其快速增殖的物质和能量需求。代谢重编程主要表现为糖酵解和磷酸戊糖途径增强、谷氨酰胺代谢增强、核酸合成增多、铁代谢倾向于保留更多的细胞内铁等。代谢重编程伴随活性氧的产生和抗氧化体系的激活。高氧化应激的状态使得肿瘤细胞更容易发生氧化还原失衡,引起细胞内脂质过氧化,最终导致细胞发生铁死亡。因此,深入研究铁死亡的分子机制和代谢基础,有利于开发诱导铁死亡在肿瘤治疗中的新疗法。铁死亡作为一种可调节的细胞死亡方式,可通过药理学或遗传学靶向肿瘤细胞中的物质代谢诱导肿瘤细胞铁死亡,在肿瘤治疗中存在着巨大的潜在价值。本文通过总结细胞的物质代谢对铁死亡的影响以期寻找肿瘤治疗新靶点,为临床治疗提供新思路。

T细胞免疫球蛋白黏蛋白分子3与抗肿瘤免疫

T细胞免疫球蛋白黏蛋白分子3(TIM-3)是一种免疫检查点分子,在T细胞、自然杀伤(NK)细胞和树突状细胞(DC)等多种免疫细胞上表达,并通过与多种配体结合而发挥免疫抑制作用。作为一种免疫负调节分子,TIM-3可以通过抑制CD8+T细胞的作用,增强调节性T(Treg)细胞的免疫效应,从而影响机体抗肿瘤免疫反应。阻断TIM-3信号通路、联合阻断TIM-3与PD-1,以及抑制TIM-3和半乳凝素9(Gal-9)之间的相互作用,均可增强免疫细胞的抗肿瘤作用。目前,TIM-3抗体和小分子抑制剂等药物分子正处在临床前研究阶段,显现出巨大应用价值。本文综述了TIM-3的结构、与配体和细胞的相互作用,深入探索了TIM-3在肿瘤进展中的作用及作为治疗靶点的潜力,发掘其在抗肿瘤免疫中的应用前景,为开发新的肿瘤治疗策略提供了理论基础和潜在靶点。

微小RNA对肿瘤微环境T细胞免疫调节作用研究的新进展

微小RNA(miRNA)是一类新近发现的小的、内源性的、进化上高度保守的单链非编码RNA,主要在基因表达的转录后水平起作用。自第1个miRNA被发现以来,至今已发现并通过实验验证的与人类遗传信息相关的miRNAs超过500个,这些miRNAs涉及多种细胞的生理病理过程。尤其是miRNAs对肿瘤微环境中T细胞介导的抗肿瘤免疫应答的调控作用,已成为近年来研究者们关注的焦点。miRNAs的靶网络是庞大且复杂的,涉及多种信号分子和信号通路。本文分别从调节/抑制T细胞、辅助T细胞及细胞毒性T细胞3个T细胞亚群综述了miRNAs对肿瘤微环境中T细胞的免疫调节作用。

魔芋甘露低聚糖增强肠道屏障功能改善酒精性中枢神经损伤的实验研究

目的慢性酒精摄入导致的大脑过度神经炎症是中枢神经损伤的重要危险因素。本实验主要研究魔芋甘露低聚糖(Konjac mannan oligosaccharides,KMOS)保护酒精喂养小鼠中枢神经炎症的作用及其机制。方法C57BL/6J小鼠采用Gao-binge法制备慢性酒精喂养小鼠模型,同时使用不同剂量的KMOS灌胃干预,喂养6周。评估脑组织皮层和海马区域神经元损伤和小胶质细胞活化情况,观察结肠组织损伤情况和炎症反应,检测血清LPS浓度。体外使用LPS直接刺激Caco-2细胞制备肠黏膜损伤模型。结果慢性酒精的摄入可导致小鼠大脑神经元损伤,而不同剂量的KMOS均能有效降低酒精喂养小鼠脑组织中小胶质细胞的活化状态,降低NLRP3炎性小体活化导致的炎性因子表达,减轻神经元受损。对结肠组织的分析结果表明,KMOS的使用有效地降低了酒精喂养小鼠外周血中内毒素LPS的浓度,减轻酒精喂养小鼠结肠组织的病理损伤和炎性反应,增强肠道组织Occludin表达。体外实验也显示,KMOS能显著抑制酒精暴露下Caco-2细胞的炎性反应,显著提高Occludin表达水平。结论KMOS的使用可有效的抑制酒精摄入导致的肠道炎症,修复肠道屏障,减少肠道LPS进入脑组织,降低小胶质细胞活化导致的过度神经炎症反应,进而改善脑神经元损伤。KMOS具有预防酒精性神经损伤的潜力。

腺相关病毒在脂代谢研究和降脂基因治疗中的应用

动脉粥样硬化性心脑血管疾病是当前全球死亡率最高的疾病,而脂代谢紊乱是动脉粥样硬化性心脑血管疾病的主要病因,其既可以导致心肌梗死、脑卒中、急性胰腺炎等急性病,也可以导致慢性肾脏疾病。近年来基因治疗技术的快速发展,为脂代谢机制研究提供了有效的手段,特别是使先天性脂代谢异常患者的治愈成为可能。腺相关病毒(adeno associated virus,AAV)宿主范围广、安全性高、免疫原性低、表达长期稳定,是当前单基因遗传病基因治疗首选的递送工具。以AAV为载体的多种降脂基因治疗药物目前已经得到临床应用或正在进行临床试验。本文综述了AAV载体在脂质代谢机制研究的新进展及其在降脂基因治疗中的应用和前景。

腰椎术后脑脊液漏治疗的研究进展

由于脊柱手术的复杂性,硬脑膜撕裂导致脑脊液(CSF)渗漏的患病率很高。许多研究集中在硬脑膜撕裂的缝合修复上,以阻止脑脊液渗漏。现在,一些新的治疗策略已经显示出有希望的效果,如下所示:1) 在硬脑膜替代材料的帮助下创建水密硬脑膜闭合以阻止脑脊液渗漏;2) 通过改变压差来延缓脑脊液渗漏,包括降低蛛网膜下腔液体压力、增加硬膜外腔压力等。事实上,上面提到的几种方法通常结合起来治疗脑脊液漏。然而,没有更新的综述总结近年来实施的相关研究。本文将总结常用的治疗脑脊液漏的方法,并介绍最新的治疗方法和机制。

空心硫化铜负载原卟啉用于光热-声动力治疗癌细胞

制备了空心硫化铜(H⁃Cu_(2-x)S)纳米颗粒,并利用其空腔结构负载声敏剂原卟啉(PpIX)得到多功能复合纳米试剂(PpIX@H⁃Cu_(2-x)S)。H⁃Cu_(2-x)S在近红外光(NIR)照射条件下具有良好的光热转换效果,同时具有大的比表面积(68 m^(2)·g^(-1)),可实现声敏剂PpIX的高效负载。在超声(US)激发条件下(10 min),发现有46.1%的1,3⁃二苯基异苯并呋喃(DPBF)被PpIX@H⁃Cu_(2-x)S产生的活性氧(ROS)氧化。在体外细胞实验中,PpIX@H⁃Cu_(2-x)S显示出良好的生物安全性,在NIR/US激发条件下可以高效地杀死肿瘤细胞。

肠道菌群与抗肿瘤治疗

人体肠道微生物菌群大约重1 000 g,种类大约30个属,300-500多种。细菌数量达到了1014个,是人体细胞总数的10倍。肠道菌群主要由厌氧菌、兼性厌氧菌和需氧菌组成,其中专性厌氧菌占99%以上。被认为是人类的＂第二基因组＂。肠道菌群的生物学功能可以从三方面来阐述：即维持肠道的正常结构和生理功能,拮抗病原微生物的定植、感染和刺激,调控人体的免疫功能。

TIGIT与抗肿瘤免疫

TIGIT是表达于活化的T细胞和NK细胞表面的分子。最近的研究表明,TIGIT、CD226及其配体形成的途径类似于B7-CD28-CTLA-4,TIGIT发挥着重要的免疫抑制功能。用TIGIT单克隆抗体可减轻小鼠肿瘤负荷,表明针对TIGIT的治疗方法是很有潜力的免疫治疗方法。本文将综述TIGIT在抗肿瘤免疫方面的应用。

肿瘤归巢肽及其在肿瘤靶向治疗中的应用

肿瘤归巢肽(THPs)是一类对肿瘤组织或血管具有归巢效应的多肽,它能识别和结合肿瘤组织或血管表面的特异性受体或标志物。除了原位肿瘤,THPs还能识别并结合血管源性或转移性肿瘤。因此,THPs可将抗肿瘤药物直接靶向递送至肿瘤组织、细胞中,能够减少或消除药物耐受及毒副作用。本文将综述迄今人们对THPs的认识、开发及其在抗肿瘤诊断及治疗应用中所取得的进展。

Annexin A2单克隆抗体抗肿瘤活性的实验研究

目的研究人膜联蛋白A2(Annexin A2)单克隆抗体的抗肿瘤活性,探讨Annexin A2在肿瘤发生发展中的作用。方法表达纯化Annexin A2重组蛋白,免疫小鼠及细胞融合制备单克隆抗体,用间接ELISA检测抗体的效价,Western blot和免疫共沉淀检测抗体的特异性。MTT法检测外源性Annexin A2抗体对肿瘤细胞生长的影响,流式细胞术检测其对肿瘤细胞周期的影响,RT-PCR及Quantitative real-time PCR检测对肿瘤细胞周期相关基因的影响,transwell检测其对HepG2细胞的侵袭及迁移的影响。结果 Annexin A2重组蛋白免疫小鼠,获得效价高的单克隆抗体。MTT结果显示,与对照细胞相比,外源抗体能够抑制HepG2细胞的生长。细胞周期相关检测结果显示,Annexin A2蛋白的表达与肿瘤细胞的生长周期相关基因具有相关性。transwell结果显示,外源抗体的处理抑制HepG2细胞的迁移,但促进了HepG2细胞的侵袭。结论 Annexin A2重组蛋白免疫Balb/c小鼠后,获得高滴度特异性的单克隆抗体。获得的Annexin A2单克隆抗体具有抑制生长迁移作用,为肿瘤的诊断及治疗提供了实验依据。

靶向超声微泡介导miRNA在疾病治疗中的研究

随着分子生物学及生物技术的迅速发展，近年来基因治疗的基础研究与应用得到了长足进步。MicroRNA（miRNA）是一类内生的、长度约为22nt的非编码小RNA，通过靶mRNA切割和翻译抑制两种方式调控基因表达，在细胞内具有多种重要的调节作用，可用于多种疾病的治疗。在miRNA治疗中，通过使用具有成像能力的递送工具，与载体共定位的miRNA可以在给药后可视化。

超声微泡介导微RNA治疗肝细胞癌的研究进展

基因治疗正逐渐成为肝细胞癌(HCC)、尤其晚期HCC的治疗方案。足够剂量的特定微RNA(miRNA)可抑制HCC细胞生长,超声微泡介导基因和药物递送治疗策略可促使miRNA于肿瘤区域靶向释放,从而达到治疗效果。本文对超声微泡介导miRNA治疗HCC研究进展进行综述。

超声靶向微泡破坏技术在心肌梗死基因治疗中的应用

急性心肌梗死(AMI)是严重威胁人类健康的疾病之一。心肌梗死时由于受累心肌细胞功能丧失,导致心功能受损甚至进展为心力衰竭。AMI的一线治疗是尽早通过经皮冠状动脉介入治疗(PCI)对闭塞的冠状动脉进行再灌注。然而,目前临床上的手术和药物等治疗手段均不能挽救死亡的心肌细胞,大面积心肌梗死后仍可能发生心室功能障碍。近年来,靶向基因治疗逐渐应用于临床,已成为AMI可能的有效干预措施。但是,由于缺乏安全有效的靶向递送系统,转染基因难以持续表达,基因治疗的临床应用受到限制。超声靶向微泡破坏技术(UTMD)是一种介导基因转染的新技术,通过将基因递送到特定的解剖和病理部位,在心血管疾病中具有潜在的治疗价值。本文对UTMD在心肌梗死基因治疗中的应用研究进展进行综述。

木瓜发酵液干预免疫低下小鼠肺部感染的实验研究

目的探究木瓜发酵液(Chaenomeles sinensis fermentation,CSF)对免疫低下小鼠机会性感染的干预活性。方法小鼠腹腔注射环磷酰胺并鼻内接种肺炎克雷伯菌制备免疫低下小鼠机会性感染肺炎动物模型。小鼠随机分为模型组、CSF低(5ml/kg)和高(15 ml/kg)剂量组;感染细菌前连续6天灌胃不同剂量木瓜发酵液,感染72 h后处死小鼠,比较相关免疫脏器指数、体质量、肺部载菌量变化、观察肺组织病理变化、采用流式细胞术检测ConA和LPS刺激不同组小鼠脾脏淋巴细胞的增殖指数及脾脏淋巴细胞亚型。结果模型组的肺组织细菌培养阳性。与正常组比较,模型组HE染色显示肺组织有明显的炎症反应,体质量、胸腺指数、脾脏指数均显著降低,肺指数显著增加(P<0.05);与模型组相比,CSF组小鼠肺部载菌量显著降低(P<0.01),肺部病变明显减轻,体质量、胸腺指数、脾脏指数均显著升高,肺指数显著降低(P<0.05);流式细胞术分析结果显示,模型组脾脏淋巴细胞增殖指数显著降低,CD4+、CD8+T细胞和CD19+B细胞比例均显著降低(P<0.05);CSF干预组脾淋巴细胞的增殖指数显著升高,CD4+、CD8+T细胞和CD19+B细胞比例均显著增高(P<0.05)。结论木瓜发酵液对免疫低下的肺炎克雷伯菌感染小鼠有保护作用,其可能机制是通过调节机体免疫细胞的活性发挥作用。

胸腺上皮细胞特异性敲除GSK-3β基因小鼠模型的鉴定及免疫学特征观察

目的构建并鉴定胸腺上皮细胞(thymic epithelial cells,TECs)特异性敲除GSK-3β基因小鼠模型,评价其免疫学特征。方法采用小鼠胚胎干细胞(ES细胞,embryonic stem cells)打靶基因敲除技术,得到F0代的GSK-3β^(flox/flox)(GSK-3β^(f/f))小鼠;再采用Cre-LoxP系统进行小鼠的繁殖;PCR鉴定,筛选出基因型为GSK-3β^(f/f)FoxN1-Cre^(+/-)(GSK-3β^(-/-))小鼠,即为在TECs特异性敲除GSK-3β基因的小鼠。观察基因敲除鼠的一般生物学特征、繁殖能力和子代存活率。应用HE染色、流式细胞术及免疫荧光技术,比较基因敲除鼠和野生型小鼠免疫器官结构、胸腺、脾及外周血中免疫细胞比例及增殖能力差异。结果成功构建TECs特异性敲除GSK-3β基因小鼠模型。与野生型(wild type,WT)小鼠相比,GSK-3β^(-/-)小鼠一般生物学特征无明显差异,子代存活率>90%;衰老进程中GSK-3β^(-/-)小鼠胸腺比WT小鼠体积大,胸腺指数高,胸腺细胞数量多;脾中的初始T细胞及近期迁移细胞数量也显著多于WT小鼠。结论成功构建了TECs特异性敲除GSK-3β基因小鼠模型。为研究GSK-3β基因在TECs的功能和作用机制提供了很好的研究模型。

忍冬木层孔菌多糖的提取工艺优化及其体外抗氧化活性研究

忍冬木层孔菌(Phellinus lonicerinus(Bond.) Bond.et Sing)为湖北等地习用的桑黄品种,也是土家族常用药,多糖是其主要活性成分。为了研究忍冬木层孔菌子实体多糖(Phellinus lonicerinus polysaccharide, PLP)的提取工艺及其体外抗氧化活性,采用冷凝回流提取法在单因素实验结果的基础上,进行Box-Behnken响应面分析,确定PLP的最佳提取工艺,并通过测定忍冬木层孔菌多糖(PLP30、PLP60、PLP85、PLPA1和PLPA2)的还原能力、对DPPH、ABTS、羟基自由基的清除能力、对酪氨酸酶活性的抑制能力。结果显示PLP最佳提取工艺的参数为:料液比1∶20 g/mL、提取时间120 min、提取温度100℃,此条件下PLP提取率为(3.16±0.05)%;五种多糖对DPPH、ABTS和羟基自由基均具有较强的清除作用,且具有较强的还原力,其对ABTS自由基清除作用和还原力均与浓度呈量效关系。表明忍冬木层孔菌子实体多糖具有良好的体外抗氧化和一定的酪氨酸酶活性抑制能力。

半乳糖凝集素-3基因敲除对MRSA感染小鼠皮肤模型中脓肿发展的影响

目的探讨半乳糖凝集素-3(galectin-3,Gal3)在耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)感染小鼠皮肤模型中对皮肤脓肿发展以及肥大细胞(mast cell,MC)激活的影响。方法将6~8周龄的野生型小鼠和Gal3基因敲除(Gal3^(-/-))小鼠分为4组:野生型小鼠+PBS组、野生型小鼠+MRSA组、Gal3^(-/-)小鼠+PBS组、Gal3^(-/-)小鼠+MRSA组,分别皮下注射MRSA或PBS,每组5只。观察记录小鼠皮肤脓肿发展和病理学变化,比较皮肤组织中的载菌量,并分析相关炎性细胞因子、MC脱颗粒及活化标志物5-羟色胺(5-hydroxy tryptamine,5-HT)的差异。结果感染MRSA后,野生型小鼠皮肤出现渐进性脓肿,而Gal3^(-/-)小鼠脓肿体积较小。与野生型小鼠+MRSA组相比,Gal3^(-/-)小鼠+MRSA组皮肤载菌量显著降低(P<0.01),且组织病理学观察显示较少的炎症细胞浸润。Gal3^(-/-)小鼠皮肤中的细胞因子IL-1β、TNF-α、IL-33、TGF-β和IL-10均显著低于野生型小鼠(P<0.05)。甲苯胺蓝染色显示,野生型小鼠+MRSA组皮肤组织中大量MC释放颗粒物质,而Gal3^(-/-)小鼠+MRSA组仅发现少量脱颗粒的MC。免疫组化染色进一步发现,Gal3^(-/-)小鼠+MRSA组中5-HT的表达显著低于野生型小鼠+MRSA组。结论Gal3缺失降低MRSA感染导致的小鼠皮肤中MC的活化与脱颗粒,改变炎症反应,减轻了皮肤组织的脓肿发生。

hPP10-Cu,Zn-SOD融合蛋白的制备、穿膜效应及其抗氧化、抗炎症功效

目的 探究人源性细胞膜穿透肽hPP10携带人源性抗氧化蛋白Cu,Zn-SOD的穿膜效应并观察其抗氧化、抗炎功效。方法利用RT-PCR技术扩增人源性SOD基因片段、酶切连接法构建重组质粒pET15b-Cu,Zn-SOD,pET15b-hPP10-Cu,Zn-SOD;利用镍柱亲和层析法、分子筛方法纯化Cu,Zn-SOD、hPP10-Cu,Zn-SOD融合蛋白并利用Western blotting法鉴定其正确性;利用免疫荧光法、荧光共定位实验、Western blotting法鉴定hPP10-Cu,Zn-SOD在细胞中的穿膜效应;利用Western blotting法鉴定hPP10-Cu,Zn-SOD融合蛋白穿膜时间梯度和浓度梯度效应;利用SOD酶活性测定试剂盒检测hPP10-Cu,Zn-SOD穿膜后的SOD酶活性;利用MTT法检测hPP10对细胞活性的影响。利用H2O2建立HEK293氧化应激细胞模型,通过流式细胞分析术(FCM)分析hPP10-Cu,Zn-SOD穿膜后细胞凋亡情况;并RT-qPCR分析hPP10-Cu,Zn-SOD穿膜后凋亡相关因子的表达情况;通过ROS检测分析hPP10-Cu,Zn-SOD穿膜后抗氧化能力。TPA诱导建立小鼠耳部炎症模型(5只/组,共4组),然后RT-qPCR分析hPP10-Cu,Zn-SOD穿膜后,NFκB,IL-1β、IL-6、TNFα因子的转录情况;Western blotting检测NFκB p65、p-NFκB p65、IL-1β、TNFα基因的表达;免疫组化分析炎性因子p-NFκB p65、TNFα基因的表达。结果 成功构建了重组质粒pET15b-Cu,Zn-SOD,pET15b-hPP10-Cu,Zn-SOD,并获得Cu,Zn-SOD蛋白和hPP10-Cu,Zn-SOD融合蛋白;免疫荧光试验结果表明5μmol/L浓度的hPP10-Cu,Zn-SOD转导HEK293细胞具有明显的穿膜效应;荧光共定位实验显示融合蛋白hPP10-Cu,Zn-SOD入胞后定位在细胞膜内,部分蛋白定位在细胞核内;Western blotting实验结果表明hPP10-Cu,Zn-SOD转导Hela(P<0.05),HEK293(P<0.01)细胞具有浓度依赖性,细胞内hPP10-Cu,Zn-SOD存在可持续24 h;5μmol/L的hPP10-Cu,Zn-SOD转导细胞具有较好的抗氧化活性(P<0.01);MTT结果显示高达10μmol/L浓度的hPP10-Cu,Zn-SOD对于细胞活力的影响小。在氧化应激模型中,FCM结果显示hPP10-Cu,Zn-SOD融合蛋白孵育细胞降低了细胞的早期凋亡(P<0.01)和晚期凋亡(P<0.05);RT-qPCR结果显示hPP10-Cu,Zn-SOD融合蛋白孵育细胞使Bcl2、Mcl1、Deptor等抗凋亡因子升高(P<0.05),降低了Bad、P21、P27等促凋亡因子的表达(P<0.05);ROS结果显示hPP10-Cu,Zn-SOD融合蛋白孵育细胞显著降低了细胞内的活性氧含量(P<0.01)。在炎症模型中,hPP10-Cu,Zn-SOD融合蛋白可显著降低IL-1β、IL-6、TNFα因子的转录(P<0.05);p-NFκB p65、IL-1β及TNFα的表达都呈现了抑制作用(P<0.05);hPP10-Cu,Zn-SOD融合蛋白处理组较Cu,Zn-SOD蛋白处理组,降低了炎性因子p-NFκB p65及TNFα基因的表达(P<0.05)。结论 融合蛋白hPP10-Cu,Zn-SOD具有明显的穿膜入胞、抗氧化、抗炎功效,且对细胞毒副作用很小。这些结果为hPP10作为新的递送载体奠定基础,也为hPP10-Cu,Zn-SOD应用于护肤品等提供了理论依据。

原花青素B2通过Akt/FoxO4通路拮抗内皮细胞衰老的实验研究

研究原花青素B2(PCB2)对内皮细胞衰老的调控作用,探讨其可能的分子机制。以棕榈酸(PA)50μmol/L处理胰岛内皮细胞MS-1建立细胞衰老模型,根据细胞活力、β-半乳糖苷酶(SA-β-Gal)染色以及细胞周期相关基因的表达来评估内皮细胞衰老;同时加入PCB2干预,检测衰老相关指标及Akt/FoxO4通路的蛋白表达水平的变化情况。MS-1细胞经PA处理后SA-β-Gal阳性细胞增加,细胞周期相关基因p53和p21上调显示细胞周期阻滞在G0/G1期,表明PA处理后能诱导内皮细胞衰老发生;经PCB2(50μg/mL)干预后能够有效改善PA诱导的细胞衰老。相比于正常组,经PA处理后抑制Akt活化,其表达由胞核转至胞浆,在胞核中表达明显减少;导致Akt下游信号FoxO4的磷酸化降低,使其在细胞核中明显增加;而应用PCB2(50μg/mL)处理后能有效逆转这一现象;PCB2对棕榈酸诱导的内皮细胞衰老有明显的保护作用,其可能通过Akt/FoxO4信号通路发挥调控作用。