GADD34在神经退行性疾病中的作用

随着我国人口老龄化不断加剧,神经退行性疾病的发病率呈明显上升趋势.神经退行性疾病的主要特征为大脑和脊髓特定神经元的进行性丢失,并伴随认知和运动障碍等神经功能障碍.常见的神经退行性疾病包括阿尔茨海默病(Alzheimer′s disease, AD)、亨廷顿病(Huntington′s disease, HD)、帕金森病(Parkinson′s disease, PD)和肌萎缩侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis, ALS)等.近年来的研究表明,生长停滞和DNA损伤诱导蛋白34(growth arrest and DNA damage-inducible protein 34,GADD34)与神经退行性疾病密切相关.GADD34是蛋白磷酸酶1(protein phosphatase 1,PP1)的调节亚基,当细胞受到氧化应激、内质网应激和病毒感染等压力时被诱导表达,从而促进细胞的压力适应以及稳态恢复.然而,GADD34在神经退行性疾病患者及小鼠模型中表达异常,并在其病理发生过程中发挥重要作用.因此,GADD34将有望成为治疗神经退行性疾病的潜在新靶点.

缺氧预处理对颅脑外伤大鼠海马GADD34表达及神经元细胞凋亡的影响

目的探讨缺氧预处理对颅脑外伤大鼠海马生长停滞与DNA损害可诱导基因34(GADD34)表达及神经元细胞凋亡的影响。方法 208只SD雄性大鼠,随机分为假手术(Con,n=8)组、缺氧预处理(HPC,n=8)组、颅脑外伤(TBI,n=96)组、缺氧预处理颅脑外伤(HPCT,n=96)组;TBI和HPCT组再根据不同处死时间分为1 h、3 h、6 h、12 h、24 h、3d、7 d、14 d八个亚组。大鼠颅脑外伤模型采用改良的自由落体装置制作,预先将大鼠在低压氧仓(-50.47 k Pa)内处理3 h/d,连续3 d制作缺氧预处理模型。采用改良Sugrwara法对大鼠伤后行为学评估;RT-PCR和Western blot法检测海马组织中GADD34的表达变化,TUNEL染色法检测凋亡神经元细胞。结果海马中GADD34 mRNA和蛋白伤后1 h即有表达,3~12 h呈上升趋势,伤后24 h达高峰,3~14 d呈下降趋势,TBI与Con组,HPCT与HPC组比较,差异均有统计学意义(P<0.05);伤后24 h各指标进行比较,Con和HPC组比较,差异无统计学意义,其中HPCT组中伤后行为学评估得分及GADD34的表达较TBI组显著增高,细胞凋亡率显著降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论缺氧预处理可降低颅脑外伤大鼠海马行为学损伤,其机制可能是通过上调海马GADD34的表达,降低海马神经元细胞凋亡,从而发挥脑保护作用。

清热化瘀方对脑缺血预处理大鼠GADD34表达的影响

目的观察清热化瘀方对脑缺血预处理大鼠缺血再灌注后生长停滞与DNA损害可诱导基因34(GADD34)mRNA及其蛋白表达的影响。方法 SD大鼠160只,随机分为假手术组、脑缺血再灌注组、脑缺血预处理组、清热化瘀方组,每组按照再缺血后12 h、1 d、2 d、3 d 4个时间点分为4个亚组。采用二次线栓法制备大鼠局灶性脑缺血预处理模型,用原位杂交法和Western blot法观察再缺血后各个时间点GADD34 mRNA及其蛋白的表达变化。结果脑缺血再灌注组12 h GADD34 mRNA及其蛋白表达均达高峰,随再灌注时间延长其表达逐渐下降(P<0.05,P<0.01);缺血预处理组GADD34mRNA及其蛋白表达较缺血再灌注组均明显升高(P<0.05,P<0.01);清热化瘀方组较脑缺血预处理组进一步升高其表达(P<0.05,P<0.01)。结论脑缺血预处理可能通过诱导GADD34表达发挥其神经的保护作用,清热化瘀方可进一步促进其神经保护作用。

补肾健脾中药复方调节内质网蛋白GADD34、ERO1、IRE-1干预成骨细胞凋亡的机制研究

目的:探讨补肾健脾中药复方对细胞凋亡过程中非折叠蛋白反应的作用机制。方法:将新西兰大白兔9只随机分为中药组、西药组、空白组,每组3只。中药组、西药组分别用中药复方提取液、雌二醇混悬液灌胃,空白组以同等量的蒸馏水灌胃,1个月后制备含药血浆。选用1 d龄SD大鼠获取原代的成骨细胞体外培养,中药组、西药组分别给予对应的含药血浆培养,正常空白组以及凋亡空白组给予空白组血浆培养。24 h后分别检测GADD34、ERO1、IRE-1等凋亡蛋白的光密度值(OD)。结果:与凋亡空白组相比,中药组、西药组GADD34、ERO1蛋白表达降低,差异有统计学意义(P<0.05)。西药组比中药组更能显著降低ERO1蛋白的表达,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:补肾健脾中药复方有可能通过非折叠蛋白反应介导的细胞凋亡途径对成骨细胞进行调控,并能在一定程度上抑制细胞的凋亡。

冬凌草甲素诱导乳腺癌Bcap37细胞凋亡的探索

探讨冬凌草甲素(oridonin)对人乳腺癌细胞Bcap-37的增殖、凋亡以及引起细胞凋亡机制。以不同浓度的Ori处理Bcap-37细胞,通过MTT法检测细胞生长抑制率;应用流式细胞分析术检测细胞凋亡;Western Blot检测细胞发生凋亡的机制。结果是48～96μmol/L的Ori可显著抑制Bcap-37细胞的增殖(P<0.05)。48μmol/L的Ori作用24h后,细胞的增值抑制率达到了40%,而96μmol/L的Ori只需处理12h,增值抑制率竟达到了50%。96μmol/L Ori处理24h后,Bcap-37细胞的凋亡率为21.6%。Western Blot检测到了Fas的上调,细胞色素c的释放和随后Caspase 9的激活及其下游信号蛋白Caspase 3和它的底物PARP,ICAD的剪切。进一步检测到Survivin的下调和GADD34的上调。基于这些实验结果,推测冬凌草甲素作为一种潜在的抗乳腺癌制剂,诱导乳腺癌细胞Bcap37发生凋亡的发生可能与Survivin和GADD34相关。

应用酵母双杂交筛选与CUEDC2相互作用的蛋白质

目的:应用酵母双杂交技术,筛选与包含CUE结构域的人CUEDC2发生相互作用的蛋白质。方法:应用酵母双杂交系统,以CUEDC2为诱饵筛选人乳腺cDNA文库,寻找能与之相互作用的蛋白质,并运用营养缺陷型培养和X-alpha-Gal等实验提供的信息,筛除假阳性克隆。结果:以CUEDC2为诱饵最终筛出了2个阳性克隆,经测序及生物信息学分析,这2个克隆同为GADD34。结论:CUEDC2可以和GADD34发生相互作用,它们的相互作用有可能与CUEDC2的功能调控相关。