CXCL12/CXCR4轴在HIV感染及艾滋病中医证候中的研究现状

机体CXCL12/CXCR4的结构及生物学作用是生理病理功能的基础。HIV-1包膜蛋白与CXCR4结合会促进病毒进入宿主细胞,CXCL12能通过快速内吞作用减少CXCR4的数量抑制HIV的复制及传播。CXCL12/CXCR4轴与炎症、自噬的相互作用在HIV感染中发挥重要作用。研究发现艾滋病不同中医证候的基因表达谱不同,CXCR4在艾滋病肺脾气虚证、气阴两虚证和湿热内蕴证中的表达具有差异,涉及趋化因子信号通路;在艾滋病肺脾气虚证患者外周血中差异基因CXCR4与自噬过程相关,对该证型患者进行中药益艾康胶囊干预,CXCR4表达升高,提示中药益艾康胶囊可以调控自噬相关基因的表达。研究CXCL12/CXCR4在艾滋病中医证候中的作用,有利于更好地发挥中医药的治疗优势,为基因的靶向治疗提供新的方向。

吴茱萸碱调节SDF-1α/CXCR4信号通路对颅内动脉瘤血管平滑肌细胞增殖和凋亡的影响

目的探究吴茱萸碱通过调节基质细胞衍生因子1α(SDF-1α)/CXC趋化因子受体4(CXCR4)信号通路对颅内动脉瘤(IA)血管平滑肌细胞(VSMCs)的增殖和凋亡的作用。方法24只小鼠随机分为对照组和IA组,每组12只。IA组通过定位手术注射弹性蛋白酶制造IA模型小鼠,然后通过HE染色观察动脉组织变化。随后将小鼠主动脉血管平滑肌细胞(MOVAS)先用MTT法检测吴茱萸碱浓度对细胞的活性影响,然后将MOVAS分为ctrl组、Model组(H_(2)O_(2)诱导损伤组)、低浓度吴茱萸碱组(0.50μmol/L)、高浓度吴茱萸碱组(1.00μmol/L)、高浓度吴茱萸碱+CTCE-0214组(1.00μmol/L吴茱萸碱+10 mg/kg SDF-1α/CXCR4激活剂)。CCK-8试剂盒检测细胞活性;流式细胞术检测细胞凋亡;Western blot检测SDF-1α、CXCR4、BAX、增殖细胞核抗原(PCNA)、平滑肌22α(SM22α)和平滑肌α肌动蛋白(α-SMA)的蛋白表达。结果与对照组正常动脉组织比较,IA组的IA组织出现明显的病理变化,损伤严重。在MOVAS细胞实验中,与ctrl组比较,Model组的细胞凋亡率、SDF-1α、CXCR4、BAX蛋白表达增加,而细胞存活率、PCNA、SM22α、α-SMA含量降低(P<0.05)。与Model组比较,低浓度吴茱萸碱组、高浓度吴茱萸碱组的细胞凋亡率、SDF-1α、CXCR4、BAX蛋白表达降低,而细胞存活率、PCNA、SM22α、α-SMA含量升高(P<0.05);与高浓度吴茱萸碱组比较,高浓度吴茱萸碱+CTCE-0214组细胞凋亡率、SDF-1α、CXCR4、BAX蛋白表达升高,而细胞存活率、PCNA、SM22α、α-SMA含量降低(P<0.05)。结论吴茱萸碱可能通过抑制SDF-1α/CXCR4信号通路进而抑制颅内动脉瘤血管平滑肌细胞的凋亡,促进其增殖。

舒芬太尼调节SDF-1/CXCR4信号通路对急性脑梗死大鼠的神经保护作用研究

目的 探究舒芬太尼调节基质细胞衍生因子-1/CXC型趋化因子受体4(SDF-1/CXCR4)轴对急性脑梗死(ACI)大鼠的神经保护作用。方法 将SD大鼠分为空白组、ACI组、舒芬太尼低剂量组(10 ng·kg^(-1))、舒芬太尼高剂量组(30 ng·kg^(-1))、丁苯酞组(30 mg·kg^(-1))、AMD3100 (SDF-1/CXCR4通路拮抗剂)组(2.5 mg·kg^(-1))、舒芬太尼高剂量+AMD3100组(30 ng·kg^(-1)舒芬太尼+2.5 mg·kg^(-1)AMD3100),每组15只:除空白组外,其余各组大鼠采用中动脉闭塞(MCAO)法复制ACI大鼠模型:建模成功后次日给予相应药物处理,每天1次,持续7d,空白组、ACI组给予等体积生理盐水:改良神经功能缺损评分测定大鼠神经功能缺损情况;TCC染色测定大鼠脑梗死面积;苏木精-伊红染色观察大鼠海马组织病理变化;TUNEL染色检测大鼠神经元凋亡;Western blot法测定大鼠海马组织SDF-1、CXCR4及凋亡蛋白表达水平。结果 与对照组比较,ACI组大鼠脑组织神经功能缺损评分、脑梗死体积百分数、神经元凋亡率及B淋巴细胞瘤-2 (Bcl-2)、相关X蛋白(Bax)表达升高,Bcl-2、SDF-1、CXCR4蛋白表达降低,海马组织细胞间隙增大,细胞核破裂且细胞排列紊乱(P<0.05)。与ACI组比较,舒芬太尼低剂量组、舒芬太尼高剂量组、丁苯酞组大鼠脑组织神经功能缺损评分、脑梗死体积百分数、神经元凋亡率及Bax表达降低,Bcl-2、SDF-1、CXCR4蛋白表达升高,海马组织病理损伤有所改善,AMD3100组对应指标变化趋势与上述相反(P<0.05);且AMD3100减弱了高剂量舒芬太尼对ACI大鼠的神经保护作用。结论 舒芬太尼可能通过激活SDF-1/CXCR4通路对ACI大鼠产生神经保护作用。

SDF-1/CXCR4轴在皮肤及周围神经损伤修复中的研究进展

皮肤组织遭受损伤时,其损伤修复对于恢复皮肤的稳态非常重要,趋化因子SDF-1在此过程中起着非常关键的作用。本文对SDF-1/CXCR4轴在创面愈合、损伤处神经修复作用、创伤后瘢痕形成以及其对损伤部位神经疼痛的影响进行综述,为开发更有效的皮肤及周围神经损伤的治疗方法和策略提供指导。

奥拉西坦通过SDF-1α/CXCR4通路促进脑梗死大鼠神经新生与迁移

[目的]探究奥拉西坦通过基质细胞衍生因子1α(SDF-1α)/C-X-C趋化因子受体4(CXCR4)通路促进脑梗死大鼠神经新生与迁移的机制。[方法]100只SD大鼠随机分为对照组、脑缺血(CI)组、奥拉西坦(200 mg/kg)组和奥拉西坦(200 mg/kg)+AMD3100(5 mg/kg)组,每组25只。采用电凝法制作局部永久性脑缺血大鼠模型。造模后1、7、14天进行神经功能缺损评分,TTC染色检测脑梗死体积,尼氏染色检测梗死区细胞存活,Western blot检测缺血区SDF-1α、CXCR4蛋白水平。造模后1~7天,连续腹腔注射BrdU(50 mg/kg),14天后,免疫荧光双标染色检测SVZ区BrdU^(+)Nestin^(+)、BrdU^(+)DCX^(+)细胞数量。造模前5天,大鼠SVZ区注射携带GFP的反转录病毒,14天后,免疫荧光双标染色检测梗死区GFP^(+)DCX^(+)、GFP^(+)MAP-2^(+)、GFP^(+)GFAP^(+)细胞数量。将C17.2细胞分为对照组、氧糖剥夺(OGD)组、奥拉西坦组(终浓度为200 mg/L)和奥拉西坦(终浓度为200 mg/L)+AMD3100(终浓度为100μmol/L)组。采用OGD制作细胞缺血模型,12 h后,免疫荧光双标染色检测BrdU^(+)/Nestin^(+)、BrdU^(+)/MAP-2^(+)细胞数量,Transwell实验检测细胞迁移,Western blot检测细胞培养上清液中SDF-1α、CXCR4蛋白水平。[结果]动物实验结果显示,与对照组相比,CI组大鼠mNSS评分升高,脑梗死体积增大,梗死区细胞存活数量减少,SDF-1α、CXCR4蛋白水平升高,SVZ区GFP^(+)DCX^(+)、GFP^(+)MAP-2^(+)、GFP^(+)GFAP^(+)细胞数量增多(P<0.05);与CI组相比,奥拉西坦组大鼠mNSS评分降低,脑梗死体积减小,梗死区细胞存活数量增多,SDF-1α、CXCR4蛋白水平升高,SVZ区GFP^(+)DCX^(+)、GFP^(+)MAP-2^(+)、GFP^(+)GFAP^(+)细胞数量增多,梗死区GFP^(+)DCX^(+)、GFP^(+)MAP-2^(+)、GFP^(+)GFAP^(+)细胞数量增多(P<0.05);与奥拉西坦组相比,奥拉西坦+AMD3100组大鼠mNSS评分升高,脑梗死体积增大,梗死区细胞存活数量减少,CXCR4蛋白水平降低,SVZ区GFP^(+)DCX^(+)、GFP^(+)MAP-2^(+)、GFP^(+)GFAP^(+)细胞数量减少(P<0.05)。细胞实验结果显示,与对照组相比,OGD组细胞BrdU^(+)/Nestin^(+)、BrdU^(+)/MAP-2^(+)数量、细胞迁移数增多,细胞培养上清液中SDF-1α、CXCR4蛋白水平升高(P<0.05);与OGD组相比,奥拉西坦组细胞BrdU^(+)/Nestin^(+)、BrdU^(+)/MAP-2^(+)数量、细胞迁移数增多,细胞培养上清液中SDF-1α、CXCR4蛋白水平升高(P<0.05);与奥拉西坦组相比,奥拉西坦+AMD3100组细胞BrdU^(+)/Nestin^(+)、BrdU^(+)/MAP-2^(+)数量、细胞迁移数减少,细胞培养上清液中CXCR4蛋白水平降低(P<0.05)。[结论]奥拉西坦可能通过激活SDF-1α/CXCR4通路,促进SVZ区神经干细胞迁移至缺血区,以促进脑梗死大鼠神经新生和神经功能恢复。

白花蛇舌草多糖调节CXCL12/CXCR4轴对乳腺癌细胞增殖、迁移和侵袭的影响

目的探讨白花蛇舌草多糖(Hedyotis diffusa Willd.Polysaccharide,HDP)对乳腺癌MDA-MB-231细胞增殖、迁移和侵袭的影响以及对CXCL12/CXCR4轴的调控机制。方法将乳腺癌细胞分为对照组,CXCL12/CXCR4抑制剂组(AMD 3100组),HDP低、中、高剂量组(HDP-L组、HDP-M组、HDP-H组),HDP高剂量+CXCL12组(HDP-H+CXCL12组);通过CCK-8检测细胞增殖情况;划痕实验、Transwell实验分别测定细胞的迁移和侵袭能力;Western blot分析细胞中上皮钙黏蛋白(E-cadherin)、波形蛋白(Vimentin)、CXCL12、CXCR4蛋白的表达;建立BALB/c-nu雌性裸鼠MDA-MB-231异种移植瘤模型并观察各组肿瘤生长情况,采用HE染色观察裸鼠移植瘤细胞的形态学特征。结果与对照组相比,AMD 3100组和HDP各剂量组细胞增殖活性、迁移和侵袭数以及Vimentin、CXCL12、CXCR4蛋白表达显著抑制(P<0.05,P<0.01),而E-cadherin蛋白表达水平明显升高(P<0.01);与HDP-H组相比,HDP-H+CXCL12组细胞的增殖活力、迁移和侵袭数以及Vimentin、CXCL12、CXCR4蛋白表达水平明显升高(P<0.01),E-cadherin蛋白表达水平被显著抑制(P<0.01)。此外,动物实验表明,与模型组相比,AMD 3100组和HDP各剂量组的肿瘤重量明显降低(P<0.05,P<0.01);与HDP-H组相比,HDP-H+CXCL12组裸鼠肿瘤重量明显增加(P<0.01);HE染色显示,AMD 3100组和HDP各干预组肿瘤组织坏死与凋亡细胞增多。结论HDP可以通过抑制CXCL12/CXCR4轴进而抑制MDA-MB-231细胞的增殖、迁移及侵袭。

基于SDF-1/CXCR4轴探讨补肾壮筋汤促进小鼠BMSCs归巢和保护关节软骨的机制研究

目的探讨补肾壮筋汤调控SDF-1/CXCR4轴促进小鼠BMSCs归巢和保护关节软骨的作用机制,为膝骨关节炎(KOA)的康复治疗提供实验依据。方法①动物实验中,选用8周龄SPF级C57BL/6雄性小鼠30只,采用随机数字表法分为假手术组、模型组、补肾壮筋汤组,每组10只,干预12周。采用micro-CT、HE染色观察各组软骨形态变化;激光共聚焦显微镜观察骨组织SDF-1荧光强度;qPCR、Western blot检测各组归巢相关调控因子mRNA转录水平和蛋白相对表达量。②细胞实验中,选用4周龄SPF级C57BL/6雄性小鼠,采用全骨髓贴壁法提取原代BMSCs,流式细胞术对所提取的细胞进行鉴定后,筛选最佳慢病毒MOI值;随机将细胞分为空白组、空载组、补肾壮筋汤组、sh-SDF-1组、sh-SDF-1+补肾壮筋汤组5组,采用划痕实验观察各组BMSCs迁移情况;阿利新蓝、CollagenⅡ免疫细胞学染色观察各组细胞成软骨分化能力;激光共聚焦显微镜观察各组SDF-1、CXCR4的荧光强度;qPCR检测各组归巢相关调控因子mRNA转录水平。结果①动物实验中,关节组织形态学结果(micro-CT、HE染色)显示:与假手术组比较,模型组股骨髁间可见一圆形缺损,骨皮质失连,软骨细胞缺失;与模型组比较,补肾壮筋汤组股骨髁间环形缺损好转,软骨细胞排列稍紊乱。关节组织免疫荧光显示:与假手术组比较,模型组SDF-1蛋白相对表达量升高;与模型组比较,补肾壮筋汤组SDF-1的蛋白相对表达量升高(P<0.05)。qPCR与Western blot结果显示:与假手术组比较,模型组归巢关键调控因子(SDF-1、CXCR4、MIP-1α、MCP-1、MIP-1β、RANTES、VEGF、G-CSF、NCAM-1、MMP-2)的mRNA转录水平和蛋白相对表达量升高(P<0.05);与模型组比较,补肾壮筋汤组归巢关键调控因子mRNA转录水平和蛋白相对表达量升高(P<0.05)。②细胞实验中,BMSCs经细胞流式术鉴定:CD44、CD105呈阳性表达,CD34呈阴性表达。当病毒MOI值为100时,SDF-1基因感染率最高。BMSCs迁移和成软骨分化能力检测结果显示:与空白组比较,sh-SDF-1组细胞向划痕区域迁移的细胞数量、酸性黏多糖及CollagenⅡ蛋白相对表达量显著减少(P<0.05);补肾壮筋汤组和sh-SDF-1+补肾壮筋汤组迁移的细胞数量、阿利新蓝染色及CollagenⅡ蛋白相对表达量显著增多(P<0.05)。细胞免疫荧光显示:与空白组比较,sh-SDF-1组细胞SDF-1、CXCR4蛋白相对表达量显著减少;补肾壮筋汤组和sh-SDF-1+补肾壮筋汤组细胞SDF-1、CXCR4蛋白相对表达量显著增多(P<0.05)。qPCR结果显示:与空白组比较,sh-SDF-1组归巢关键调控因子的mRNA转录水平降低(P<0.05),补肾壮筋汤组归巢关键调控因子的mRNA转录水平升高(P<0.05)。结论补肾壮筋汤可通过上调SDF-1/CXCR4轴促进小鼠BMSCs归巢保护关节软骨。

银杏素调节CXCL12/CXCR4信号通路对结肠癌细胞恶性生物学行为的影响

目的:探讨银杏素(GK)调节趋化因子12(CXCL12)/趋化因子受体4(CXCR4)信号通路对结肠癌(CC)细胞恶性生物学行为的影响。方法:用不同浓度的GK(0、2.5、5、10μmol/L)处理结肠癌HCT116细胞48 h,MTT法检测HCT116细胞的存活率,筛选合适的GK浓度。将对数生长期的HCT116细胞分为对照组、GK组(5μmol/L GK)、CXCL12过表达重组腺病毒(Ad CXCL12)组、阴性对照(Ad NC)组、Ad CXCL12+CXCR4小干扰RNA(si CXCR4)组、Ad CXCL12+阴性对照(si NC)组。Transwell实验检测细胞迁移、侵袭;MTT及Tunel检测细胞增殖及凋亡变化;qRT-PCR及Western blot分别检测CXCL12、CXCR4 mRNA及蛋白表达水平。结果:5μmol/L GK处理细胞,其生存率最接近于50%,以此浓度进行后续研究。与对照组相比,GK组细胞增殖率、迁移、侵袭数与CXCL12、CXCR4 mRNA及蛋白表达水平显著降低,凋亡率显著增加(P<0.05);Ad CXCL12逆转了GK对HCT116细胞的抑制作用;si CXCR4逆转了Ad CXCL12对HCT116细胞的促进作用。结论:GK通过抑制CXCL12/CXCR4信号通路阻止HCT116细胞恶性生物学行为。

灯盏花乙素调节SDF⁃1/CXCR4轴保护脓毒症大鼠心肌损伤

目的探讨灯盏花乙素调节SDF⁃1/CXCR4信号通路对脓毒症大鼠心肌损伤的影响。方法将SD大鼠分为假手术组、模型组、低剂量灯盏花乙素组、高剂量灯盏花乙素组、高剂量灯盏花乙素+AMD3100(CXCR4抑制剂)组,每组12只。采用盲肠结扎穿孔法制备大鼠脓毒症模型;血液生化分析仪检测心肌损伤标志物血清肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)、心肌肌钙蛋白(cTnI)水平;ELISA法检测大鼠血清IL⁃6、IL⁃1β、TNF⁃α水平;TUNEL染色检测心肌细胞凋亡情况;HE染色观察大鼠心肌组织病理学变化;商品化试剂盒检测GSH、SOD、MDA水平;Western blot检测大鼠心肌组织中Bcl⁃2、Bax、SDF⁃1、CXCR4蛋白表达。结果与假手术组相比,模型组大鼠心肌组织有严重损伤,血清CK、LDH、cTnI、IL⁃6、IL⁃1β和TNF⁃α水平、心肌细胞凋亡率、心肌组织MDA水平、Bax蛋白水平显著升高,心肌组织GSH、SOD水平、Bcl⁃2、SDF⁃1、CXCR4蛋白水平显著降低(P<0.05);与模型组相比,低、高剂量灯盏花乙素组大鼠心肌组织损伤显著减轻,血清CK、LDH、cTnI、IL⁃6、IL⁃1β和TNF⁃α水平、心肌细胞凋亡率、心肌组织MDA水平、Bax蛋白水平显著降低,心肌组织GSH、SOD水平、Bcl⁃2、SDF⁃1、CXCR4蛋白水平显著升高(P<0.05);与高剂量灯盏花乙素组相比,高剂量灯盏花乙素+AMD3100组大鼠心肌组织损伤显著加重,血清CK、LDH、cTnI、IL⁃6、IL⁃1β和TNF⁃α水平、心肌细胞凋亡率、心肌组织MDA水平、Bax蛋白水平显著升高,心肌组织GSH、SOD水平、Bcl⁃2、SDF⁃1、CXCR4蛋白水平显著降低(P<0.05)。结论灯盏花乙素通过激活SDF⁃1/CXCR4信号通路可降低脓毒症大鼠炎症反应和氧化应激,减轻脓毒症大鼠心肌损伤。

miRNA-139-5p通过靶向调控CXCR4/CXCL12信号通路逆转非小细胞肺癌A549细胞顺铂耐药

目的:探讨miRNA-139-5p对非小细胞肺癌A549细胞顺铂(cisplatin,DDP)耐药的影响,及其可能的分子机制。方法:采用DDP浓度递增法诱导A549细胞建立DDP耐药细胞株A549/DDP,将miR-139-5p mimics、无义序列(mimics-NC)、CXCR4过表达质粒(pcDNA3.1-CXCR4)、pcDNA3.1空载质粒(Vector)转染至A549/DDP细胞中,将细胞分为mimics-NC组(转染无义序列)、mimics组(转染miR-139-5p mimics)、mimics+Vector组(共转染miR-139-5p mimics和空载质粒)和mimics+CXCR4组(共转染miR-139-5p mimics和CXCR4过表达质粒),另设置空白对照组(blank)。不同浓度DDP处理,MTT法检测细胞增殖活性,并计算IC 50值和耐药指数(resistance index,RI);qRT-PCR法检测细胞中miR-139-5p和CXCR4 mRNA表达水平;流式细胞术检测细胞凋亡率;Western blot法检测细胞中耐药相关蛋白P-糖蛋白(P-gp)、多药耐药相关蛋白1(MRP1)及CXCR4/CXCL12信号通路相关蛋白表达水平;双荧光素酶报告基因实验验证miR-139-5p与CXCR4的靶向关系。结果:不同浓度DDP处理24 h后,耐药株A549/DDP及其亲本A549细胞IC 50值分别为(208.87±27.89)μmol/L和(31.66±6.30)μmol/L,RI=6.59。与亲本A549细胞比较,耐药株A549/DDP中miR-139-5p的表达水平明显降低(P<0.05),而CXCR4 mRNA和蛋白表达水平明显升高(P<0.05)。与mimics-NC组比较,mimics组A549/DDP细胞增殖活性明显降低(P<0.05),细胞凋亡率明显升高(P<0.05),细胞中CXCR4 mRNA和蛋白以及P-gp、MRP1、PI3K(p110α)和p-AKT/AKT等蛋白表达水平显著降低(P<0.05)。与mimics+Vector组比较,mimics+CXCR4组A549/DDP细胞增殖活性显著升高(P<0.05),细胞凋亡率显著降低(P<0.05),而细胞中CXCR4、P-gp、MRP1、PI3K(p110α)和p-AKT等蛋白表达水平显著升高(P<0.05)。双荧光素酶报告基因实验证实,miR-139-5p靶向负调控CXCR4表达。结论:miRNA-139-5p通过靶向下调CXCR4表达,提高非小细胞肺癌DDP耐药细胞株A549/DDP对DDP的药物敏感性。

白介素-24通过干扰CXCL12/CXCR4轴抑制宫颈癌细胞迁移和侵袭的机制研究

目的探究白介素-24(IL-24)靶向CXCL12/CXCR4轴抑制宫颈癌细胞迁移及侵袭的作用机制。方法体外培养正常子宫颈上皮细胞HcerEpic及宫颈癌细胞系Hela、Siha、Caski、C-33A,应用RT-PCR与Western blot检测上述细胞中CXCR4的mRNA和蛋白表达水平。将Hela细胞分为Control组(细胞正常培养,无任何特殊处理)、CXCL12组(细胞用100 ng/mL CXCL12处理)、CXCL12+LV-NC组(细胞感染LV-NC后使用100 ng/mL CXCL12处理)、CXCL12+LV-IL-24组(细胞感染LV-IL-24后使用100 ng/mL CXCL12处理)、CXCL12+AMD3100组(联合使用100 ng/mL CXCL12及1μg/mL AMD3100处理细胞)、CXCL12+AMD3100+LV-IL-24组(细胞经LV-IL-24感染后联合100 ng/mL CXCL12与1μg/mL AMD3100处理)。划痕实验、Transwell侵袭实验分别检测各组宫颈癌细胞的迁移、侵袭能力;Western blot检测CXCR4蛋白表达及Akt/mTOR信号通路中p-AKT、p-mTOR蛋白表达。结果与HcerEpic细胞相比,宫颈癌细胞系中CXCR4的mRNA和蛋白的表达水平均显著增加(P<0.05),其中以Hela细胞最为明显(P<0.01)。与细胞正常培养组相比,CXCL12能够显著提高宫颈癌细胞的迁移与侵袭能力(P<0.05),而过表达IL-24和(或)联合AMD3100能明显抑制CXCL12的上述促进作用(P<0.05),其中以过表达IL-24联合AMD3100效果最为显著(P<0.01)。Western blot检测结果显示,与细胞正常培养组相比,CXCL12能明显促进Hela细胞中CXCR4、p-Akt及p-mTOR蛋白的表达水平(P<0.05),而过表达IL-24和(或)联合AMD3100能明显抑制CXCL12诱导的p-Akt及p-mTOR蛋白表达升高现象(P<0.05),但过表达IL-24不影响CXCL12诱导的CXCR4表达增加(P>0.05),而联合AMD3100能抑制这一现象(P<0.05)。结论在宫颈癌Hela细胞中,过表达IL-24能够通过Akt/mTOR信号途径破坏CXCL12/CXCR4轴诱导的肿瘤细胞侵袭与迁移促进的作用,且联合CXCR4抑制剂AMD3100效果更为显著。

CXCR4抑制剂AMD3100抑制结肠癌细胞奥沙利铂耐药的机制研究

目的:探讨CXCR4抑制剂AMD3100对奥沙利铂耐药的影响及其作用机制。方法:构建奥沙利铂耐药细胞HCT116;q-PCR和Western blot检测耐药组与对照组CXCR4表达及PI3K-AKT信号通路磷酸化水平。q-PCR和Western blot检测CXCR4抑制剂AMD3100刺激上述细胞系后PI3K-AKT信号通路磷酸化水平变化。CCK8检测AMD3100抑制CXCR4或联合应用AKT抑制剂LY294002对奥沙利铂耐药细胞的耐药性影响。结果:不同浓度奥沙利铂刺激后,耐药组细胞活性无显著变化,而对照组细胞活性随奥沙利铂浓度增加而显著下降。q-PCR和Western blot检测发现耐药组细胞CXCR4表达和PI3K-AKT磷酸化水平显著上升(P<0.05)。给予CXCR4抑制剂AMD3100后,CXCR4表达和PI3K-AKT磷酸化水平显著下降(P<0.05)。结论:CXCR4通过激活PI3K-AKT信号通路在结肠癌奥沙利铂耐药中发挥作用。AMD3100能够增强耐药细胞对奥沙利铂的敏感性,可能成为对抗结肠癌化疗耐药的潜在治疗药物。

马钱子苷抑制CXCL12/CXCR4信号通路对腰椎间盘突出症大鼠疼痛反应的影响

目的探讨马钱子苷(loganin)调控CXC趋化因子配体(CXCL12)/CXC趋化因子受体4(CXCR4)信号通路对腰椎间盘突出症(LDH)模型大鼠疼痛反应的影响。方法将50只大鼠按随机数字表法抽取10只为假手术组(Sham组),其余大鼠建立LDH大鼠模型,将模型大鼠随机分为Model组、CXCR4拮抗剂组(AMD3100组,鞘内注射20μg)、马钱子苷组(5 mg/kg,腹腔注射)、马钱子苷(5 mg/kg,腹腔注射)+CXCL12组(鞘内注射250 ng),每组10只。按照药物分组干预后,分别检测大鼠热撤足反应潜伏期与机械性撤足阈值,HE染色观察脊髓背角组织形态学变化,采用酶联免疫吸附试验检测脊髓背角组织肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-1β、IL-6水平,免疫荧光染色检测小胶质细胞激活情况,Western blot检测CXCL12/CXCR4通路相关蛋白表达。结果与Sham组比较,Model组脊髓背角组织损伤严重,大鼠热撤足反应潜伏期、机械性撤足阈值降低,脊髓背角组织小胶质细胞及TNF-α、IL-1β、IL-6、CXCL12、CXCR4、NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)、胱天蛋白酶1(caspase-1)蛋白表达水平升高(P<0.05);与Model组比较,AMD3100组与马钱子苷组脊髓背角组织病理损伤减轻,大鼠热撤足反应潜伏期、机械性撤足阈值升高,脊髓背角组织小胶质细胞及TNF-α、IL-1β、IL-6、CXCL12、CXCR4、NLRP3、caspase-1蛋白表达水平降低(P<0.05);CXCL12可削弱马钱子苷对LDH大鼠疼痛反应的改善作用(P<0.05)。结论马钱子苷可改善LDH大鼠疼痛反应,可能与其抑制CXCL12/CXCR4信号通路活性有关。

CXCR4-3’-UTR双荧光素酶报告基因载体的构建及与microRNA-494的靶向作用

目的 构建野生型与突变型CXCR4基因3’-非编码区(3’-UTR)的双荧光素酶报告基因载体,验证microRNA-494 (miR-494)对CXCR4的靶向调控作用。方法 使用生物信息学相关软件预测miR-494与CXCR4之间的靶向关系;利用PCR法扩增CXCR4的目的基因片段构建野生型与突变型CXCR4基因3’-UTR的双荧光素酶报告基因载体;将miR-494模拟物和阴性对照物分别与野生型pMIR-CXCR4-wt-3’-UTR或突变型pMIR-CXCR4-mut-3’-UTR双荧光素酶报告基因载体共同转染NRK-49F细胞,然后进一步检测相对荧光值。结果 成功构建野生型与突变型CXCR4基因3’-UTR的双荧光素酶报告基因载体,荧光结果显示加入miR-494模拟物可使野生型pMIR-CXCR4-wt-3’-UTR的荧光素酶活性降低约52%,但突变型pMIR-CXCR4-mut-3’-UTR的荧光素酶活性与对照组相比无显著变化。结论 初步证实miR-494与CXCR4之间存在靶向调控关系。

基于HIF-1α/CXCL12/CXCR4/VEGF信号通路探索中药复方调控CIA大鼠滑膜血管新生的机制

目的 探究清热活血方调控胶原诱导关节炎大鼠缺氧诱导的滑膜血管新生作用机制。方法 24只清洁级SD雌性大鼠随机分为正常组、模型组、清热活血方组、甲氨蝶呤组。注射牛Ⅱ型胶原乳剂造模,造模成功后各组大鼠分别给予相应药物灌胃,治疗过程中间隔测量大鼠体质量、足趾容积,进行关节炎指数评分,用ELISA法检测血清白细胞介素(interleukin,IL)-18、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α、趋化因子配体[chemokine (C-X-C motif) ligand,CXCL]12水平,Western blot法检测滑膜组织低氧诱导因子(hypoxia inducible factor,HIF)-1α、趋化因子受体[chemokine (C-X-C motif) receptor,CXCR]4、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)蛋白表达量。结果 与正常组相比,模型组大鼠关节红肿变形明显,关节炎指数明显增加;同时血清中TNF-α、IL-18和CXCL12水平升高(P<0.01),滑膜组织HIF-1α、CXCR4、VEGF蛋白表达显著降低(P<0.01),关节病理显示滑膜内可见炎性细胞浸润,滑膜组织增生,滑膜血管增生的扩张及新生。与模型组相比,清热活血方组及甲氨蝶呤组能够明显降低足趾容积,减轻大鼠的关节肿胀情况,关节病理切片显示清热活血方可以抑制关节内滑膜组织的增生,延缓滑膜血管扩张及新生。清热活血方及甲氨蝶呤能够降低大鼠血清中IL-18,TNF-α、CXCL12水平(P<0.01),并且能明显降低HIF-1α、CXCR4、VEGF表达水平(P<0.01),两组作用情况相仿(P>0.05)。结论 清热活血方能够明显减轻足趾肿胀情况,降低模型大鼠炎症水平,抑制相关蛋白的表达,从而改善关节缺氧的情况,减缓血管的扩张及新生,其机制可能是清热活血方通过调控HIF-1α/CXCL12/CXCR4/VEGF通路抑制模型大鼠的血管新生。

骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化中CXCR4蛋白表达的研究

目的探究中医补肾阴、补肾阳、健脾、补肾健脾不同治法对骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化过程中CXCR4蛋白表达的影响,从而为中药防治骨质疏松症提供依据。方法体外分离培养大鼠BMSCs,将SPF雌性SD大鼠用随机数字表法随机分成6组,依次分别为:正常组、诱导液组、补肾阴组、补肾阳组、健脾组、补肾健脾组。对大鼠进行7 d灌胃,制备含药血清,各组成骨诱导18 d后,进行茜素红染色检测矿化情况,采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测上述每组细胞上清液CXCR4、BMP2蛋白表达水平。结果诱导18 d后,与正常组相比,补肾阳组与补肾健脾组BMP-2含量均显著升高(P<0.01),诱导组、补肾阴组BMP-2含量有所升高,但差异不具有统计学意义(P>0.05);与诱导组相比,补肾健脾组BMP-2含量均显著升高(P<0.01),补肾阴组与补肾阳组BMP-2含量有所升高,但差异无统计学意义(P>0.05),各含药组BMP-2蛋白浓度比较依次为:补肾健脾组>补肾阳组>补肾阴组>健脾组;与正常组相比,各组CXCR4含量均显著升高(P<0.01),且补肾健脾组上升最高(P<0.01);与诱导组相比,补肾阴组CXCR4含量明显升高(P<0.05),补肾阳组与补肾健脾组CXCR4含量均显著升高(P<0.01),健脾组CXCR4含量也有所上升,但差异无统计学意义(P>0.05),各含药组CXCR4蛋白含量比较依次为:补肾健脾组>补肾阳组>补肾阴组>健脾组;与正常组和诱导液组以及其他中药组相比较,补肾健脾组矿化结节数目最多,且体积也比其他组大。结论补肾阴、补肾阳、健脾、补肾健脾不同治法对大鼠骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化起到正向促进作用,这一作用可能是通过调控CXCR4蛋白水平而转变的。且本研究中补肾健脾法调控效果优于其他中药组,印证了中医“肾主骨,生髓;脾主肌肉,四肢”理论,进而证实肾虚是骨质疏松症发病根本,脾虚是骨质疏松症发病关键,治疗应该注重补肾健脾。

CXCL12/CXCR4轴通过调节自噬促进乳腺癌细胞对多柔比星的化疗抗性

目的:探究CXCL12/CXCR4轴在乳腺癌细胞多柔比星(Dox)化疗抗性中的作用及相关机制。方法:体外培养乳腺癌细胞系MCF-7,通过MTT实验检测在CXCL12作用下乳腺癌细胞对Dox的敏感性变化,RT-PCR和Western blot检测上述细胞中CXCL12受体CXCR4与CXCR7的mRNA及蛋白的表达水平;采用siRNA干扰技术靶向沉默乳腺癌细胞中CXCR4表达,RT-PCR和Western blot检测转染效率后,依次使用MTT、Annexin V-FITC/PI流式细胞术及Western blot明确在CXCL12作用下沉默CXCR4表达对Dox介导的乳腺癌细胞的抑制率,凋亡、自噬及PI3K/Akt信号通路表达的影响。结果:CXCL12能够通过促进CXCR4的表达,提高乳腺癌细胞对Dox的化疗抗性;转染siRNA能够显著抑制乳腺癌细胞中CXCR4的mRNA及蛋白的表达水平;而沉默CXCR4能显著改善CXCL12作用下的乳腺癌细胞对Dox的敏感性,提高Dox诱导的细胞凋亡率,并通过抑制自噬相关蛋白LC3B与Beclin1表达,下调乳腺癌细胞中的自噬水平;同时,沉默CXCR4能通过抑制PI3K/Akt信号通路中PI3K蛋白表达及Akt蛋白磷酸化水平,下调抗凋亡蛋白BCL-2,促进凋亡相关蛋白Bax与cleaved Caspase-3表达。结论:CXCL12/CXCR4在乳腺癌细胞Dox耐药性中具有重要作用,而沉默CXCR4表达能通过下调MCF-7细胞的自噬水平,提高Dox诱导的细胞凋亡,从而改善肿瘤细胞对Dox的敏感性。

SEMA3F通过CXCR4/JAK2/STAT3通路抑制子宫内膜癌细胞增殖、侵袭、迁移及血管生成

目的:探究信号素3F(semaphorin-3F,SEMA3F)通过趋化因子受体4(C-X-C motif chemokine receptor 4,CXCR4)/JANUS激酶2(janus kinase 2,JAK2)/信号转导及转录激活蛋白3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)通路对子宫内膜癌细胞增殖、侵袭、迁移及血管生成的调控作用。方法:体外培养人子宫内膜基质细胞系、人子宫内膜癌细胞(Ishikawa、KLE、RL95-2、HEC-1-A)及人脐静脉血管内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVEC)。构建含有SEMA3F重组质粒的慢病毒载体并转染至Ishikawa细胞,分为对照组(Control)、过表达对照组(Ov-NC)、SEMA3F过表达组(Ov-SEMA3F);将含SEMA3F重组质粒的慢病毒载体与构建的含CXCR4重组质粒的慢病毒载体或STAT3激动剂(Colivelin)共转染至Ishikawa细胞,分为4组:Control组、Ov-SEMA3F组、Ov-SEMA3F+Ov-CXCR4组、Ov-SEMA3F+Colivelin组。实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,RT-qPCR)、蛋白质印迹法(Western blot)检测SEMA3F、CXCR4表达水平;EdU染色检测细胞增殖;划痕和Transwell实验分别检测细胞迁移和侵袭能力;Transwell和小管形成实验分别检测Ishikawa细胞上清作用下HUVEC迁移和子宫内膜癌细胞小管形成能力;Western blot分析增殖和转移相关蛋白及CXCR4/JAK2/STAT3通路相关蛋白表达水平。结果:SEMA3F在子宫内膜癌细胞中表达降低(均P<0.01),SEMA3F过表达可抑制细胞增殖、迁移、侵袭和血管生成(均P<0.001)。SEMA3F过表达可抑制CXCR4/JAK2/STAT3信号通路(P<0.001),CXCR4过表达或STAT3激动剂(Colivelin)可逆转SEMA3F对Ishikawa细胞增殖、迁移、侵袭及Ishikawa细胞上清作用下HUVEC细胞迁移、血管生成能力的抑制作用(均P<0.05)。结论:SEMA3F可通过使CXCR4/JAK2/STAT3通路失活进而抑制子宫内膜癌细胞增殖、侵袭、迁移及血管生成。

TLR4和CXCR4在天疱疮患者中的表达

目的:检测TLR4和CXCR4在天疱疮患者外周血及皮损中的水平,分析其在天疱疮病理机制中的潜在作用。方法:收集15例治疗前天疱疮患者和13名健康正常人的皮损组织及PBMC,通过免疫组化染色检测TLR4和CXCR4在皮肤中的表达情况,通过流式细胞仪检测PBMC中TLR4^(+)CXCR4^(+)浆细胞的比例。结果:天疱疮患者皮损部位TLR4和CXCR4表达增加;同时天疱疮患者PBMC中浆细胞(Lin-CD27^(+)CD38^(+)CD138^(+))的表达比例(3.26±1.90)高于健康对照(1.38±0.89),差异有统计学意义(P<0.05);进一步分析发现天疱疮患者浆细胞中TLR4^(+)CXCR4^(+)双阳细胞表达比例(14.23±8.69)高于健康对照(6.74±2.95),差异有统计学意义(P<0.05)。结论:天疱疮患者中TLR4以及CXCR4表达显著增加,可能在疾病病理进程中起到促进作用。

川芎嗪调控miR-139-5p/CXCR4通路促进骨髓间充质干细胞迁移

[目的]探讨川芎嗪(tetramethylpyrazine,TMP)是否通过调控miR-139-5p/趋化因子受体4(chemokine receptor 4,CXCR4)促进骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)迁移。[方法]采用全骨髓贴壁法培养SD大鼠BMSCs,50、100μmol·L^(-1)的TMP预处理BMSCs 24 h,脂质体3000转染miR-139-5p mimic、inhibitor,以细胞划痕和Transwell实验检测BMSCs迁移能力,双萤光素酶报告基因系统检测miR-139-5p与CXCR4之间的靶向性,实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time quantitative polymerase chain reaction,Real-time qPCR)检测miR-139-5p表达,免疫印迹法检测CXCR4蛋白表达。[结果]与正常对照组比较,转染miR-139-5p mimic后,细胞划痕愈合减慢(P<0.01),Transwell小室迁移的细胞数量减少(P<0.01),CXCR4蛋白表达下调(P<0.05),而转染miR-139-5p inhibitor的作用相反。双萤光素酶报告基因检测结果表明,CXCR4是miR-139-5p的潜在靶基因(P<0.01)。与正常对照组比较,50、100μmol·L^(-1)TMP预处理均下调miR-139-5p表达(P<0.01);与TMP组比较,TMP+miR-139-5p mimic组划痕愈合减慢(P<0.01),Transwell小室迁移的细胞数量减少(P<0.01),CXCR4蛋白表达下调(P<0.01),TMP+miR-139-5p mimic NC组无明显变化(P>0.05)。[结论]TMP可促进BMSCs迁移,其机制可能与下调miR-139-5p,增加CXCR4的表达有关。