整合素β3基因多态性蛋白质变异及其与疾病关系研究进展

整合素(ITG)β3基因位于17号染色体长臂2区1号3带(17q21.3),基因区间在47253827~47313743,全长59917 kb,编码区间在47253862~47310204,全长56343 kb,有15个外显子、14个内含子;编码1648个氨基酸残基,分子量为105 kDa。ITGβ3蛋白是一种二价离子依赖性细胞黏附分子,广泛存在于细胞膜中。其主要功能是介导细胞之间,细胞和细胞外基质之间的识别、连接和黏附,主导细胞内外跨膜接头蛋白连接的作用。近年来,关于ITG在细胞识别与黏附、细胞活化与分化、免疫反应、细胞信号传导、炎症反应、创伤修复与愈合、凝血与血栓形成、肿瘤形成与转移等方面发挥重要作用的研究取得许多进展,本文综述如下。

黄芩素对人乳腺癌细胞系MDA-MB-231侵袭、迁移、上皮间充质转化的调控作用及其机制

目的观察黄岑素对人乳腺癌细胞系MDA-MB-231的侵袭、迁移及上皮间充质转化(EMT)的调控作用,探讨其可能作用机制。方法取对数生长期MDA-MB-231细胞分为一组、二组、三组及对照组,一组、二组、三组分别加入2.5、5、10μmol/L的黄岑素,对照组不做任何处理。培养48 h时采用划痕修复实验观察四组细胞迁移能力、采用Transwell侵袭实验观察四组细胞侵袭能力,采用Western Blotting法检测细胞EMT标志物波形蛋白(vimentin)及E-钙黏蛋白(E-cadherin)、整合素αv、β3、磷酸化黏着斑激酶(p-FAK)、磷酸化磷脂酰肌醇3激酶(整合素p-PI3K)。结果与对照组相比,黄岑素组细胞迁移率降低、侵袭细胞数少,细胞E-cadherin相对表达量高,vimentin、整合素αv、整合素β3、p-FAK、p-PI3K蛋白相对表达量低,且呈剂量依赖性(P均<0.05)。结论黄芩素抑制MDA-MB-231细胞的侵袭、迁移及EMT。黄岑素可能通过抑制整合素αv、整合素β3表达,进一步抑制p-FAK、p-PI3K蛋白表达,抑制MDA-MB-231的侵袭、迁移及EMT。

整合素β3通过激活MAPK/ERK途径促进鼻咽癌细胞转移

鼻咽癌(NPC,nasopharyngeal carcinoma)作为我国南方及东南亚地区高发的一种头颈部恶性肿瘤,远端转移和局部复发是导致其治疗失败的主要原因。本研究通过对不同转移能力的鼻咽癌细胞进行分析,发现整合素β3(ITGB3,integrinβ3)在高转移鼻咽癌细胞中的表达明显高于低转移鼻咽癌细胞。随后的研究表明ITGB3的上调表达促进了鼻咽癌细胞迁移、侵袭、克隆形成以及黏附能力,同时促进了鼻咽癌细胞增殖并抑制其凋亡水平。进一步地,本研究发现,ITGB3主要通过激活MAPK/ERK途径,进而促进鼻咽癌细胞迁移、侵袭、克隆形成以及黏附。因此,研究揭示了ITGB3对鼻咽癌细胞转移的调控作用及其分子机制,为鼻咽癌细胞转移防治与治疗提供了新的理论基础。

补肾助孕方对大鼠胚胎着床期子宫内膜ER、PR及整合素α_5、β_3蛋白表达的影响

目的观察补肾助孕方对大鼠胚胎着床期子宫内膜细胞雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)及整合素α5、β3蛋白表达的影响,以阐明该方改善黄体功能不全性不孕症的机制。方法将SD雌性大鼠随机分成空白组、模型组、西药组和中药补肾助孕方低、中、高剂量组,分别对各组大鼠由妊娠至胚胎着床期处死,取子宫中段组织(约1cm),采用Western blot技术分析各组大鼠胚胎着床期子宫内膜ER、PR及整合素α5、β3的蛋白表达等。结果模型组子宫内膜ER、PR的蛋白表达明显高于空白组,补肾助孕方低、中剂量组明显低于模型组(P<0.05);模型组子宫内膜整合素α5、β3的蛋白表达明显低于空白组,补肾助孕方中、高剂量组明显高于模型组(P<0.05)。结论补肾助孕方可下调胚胎着床期子宫内膜ER、PR的水平,提高整合素α5、β3水平的表达,改善黄体功能不全状态子宫内膜的容受性,从而创造了良好的受孕环境。

血小板衍生生长因子-BB、转化生长因子-β_1联合应用对大鼠正畸牙牙周膜中整合素β_3表达的影响

目的观察大鼠正畸牙局部联合应用血小板衍生生长因子-BB(PDGF-BB)和转化生长因子-β1(TGF-β1)后正畸牙牙周膜中整合素β3表达的变化。方法按随机数字表法,将32只大鼠随机均分为4组。建立大鼠上颌第一磨牙近中移动正畸模型,隔日于施力磨牙颊侧牙龈黏膜下分别注射1%PBS、10 ng PDGF-BB、5 ng TGF-β1、10 ng PDGF-BB和5 ng TGF-β1叠加剂量,注射体积均为0.1 mL。加力10 d后处死动物,取左上颌第一磨牙及其牙周组织,用免疫组织化学方法检测牙周组织中整合素β3的表达,进行阳性表达区域平均光密度值测量,对测量结果行方差分析,服从正态分布,再行组间t检验统计学分析。结果各实验组压力侧牙周膜细胞中整合素β3的表达强度均高于对照组(P<0.01),其中PDGF-BB+TGF-β1组与TGF-β1组或PDGF-BB组比较差异均有统计学意义(P<0.01)。实验组张力侧牙周膜细胞中整合素β3的表达强度均高于对照组(P<0.05),其中PDGF-BB+TGF-β1组整合素β3表达强度较强,与TGF-β1或PDGF-BB组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论局部联合应用外源性PDGF-BB和TGF-β1对大鼠正畸牙牙周组织中整合素β3的上调作用较单独运用PDGF-BB或TGF-β1组强,二者联合应用有协同效应,共同促进了正畸牙周组织改建。

整合素β_3和纤维粘连蛋白在人正常及妊娠输卵管的表达与变化

目的:探讨整合素β3和纤维粘连蛋白(fibronectin,FN)在人正常及妊娠输卵管黏膜内的表达与变化。方法:应用免疫组化和图像分析技术检测整合素β3及FN在人正常和妊娠输卵管黏膜内的表达。结果:整合素β3在人正常输卵管黏膜上皮纤毛细胞的胞浆内表达。峡部,排卵后显著高于排卵前(P<0.001);壶腹部,排卵后显著下降(P<0.001);伞部,排卵后的4 d内升高,显著高于其它各时期(P<0.001)。输卵管近妊娠部位黏膜上皮纤毛细胞和分泌细胞胞浆内均表达整合素β3,与分泌期正常输卵管黏膜上皮细胞内的表达比差异无统计学意义。正常输卵管黏膜上皮基底膜和基质表达FN,增生期高于分泌期(P<0.001);FN在近妊娠部位输卵管黏膜内的表达量高于分泌期正常输卵管(P<0.001)。结论:输卵管各节段黏膜整合素β3和FN的表达水平依月经周期不同时期而有明显变化。整合素β3可能不参与输卵管妊娠的发生,FN有可能是输卵管内滞留胚胎植入的分子基础之一。

中国东北高血压病高发地区人群中G蛋白β_3亚单位825C/T多态分析

应用聚合酶链式反应和限制性片段长度多态技术 (PCR RFLP)检测高血压高发地区人群中 133例高血压病人和 2 5 7例正常人以及一般人群中 98例高血压病人和 110例正常人的GNB382 5C/T等位基因频率和基因型频率 ,同时测定相关的生化指标 ;并进行病历 对照统计学分析。发现GNB3基因虽然不是我国东北高血压人群的主要易感基因 。

不同频率电针内关对心肌缺血再灌注损伤大鼠下丘脑β_3-ADR表达的影响

目的探讨针刺治疗心肌缺血的神经源性机制,并观察针刺干预在缺血再灌注损伤心肌保护中的作用机制。方法将50只大鼠随机分为5组①空白组,②假手术组,③模型组,④高频电针组,⑤低频电针组。5组均麻醉后捆绑,全程记录心电图。空白组同期捆绑对照;假手术组开胸挂线不结扎;模型组、高频电针组和低频电针组开胸结扎大鼠左冠状动脉前降支,造成心肌缺血20min,再灌注40min。经以上处理后颈动脉取血,采用721分光光度计测定血清缺血修饰白蛋白(IMA)和免疫组织化学法测定下丘脑β3-肾上腺素受体(β3-ADR)。结果模型组大鼠心肌缺血再灌注后心电图STⅡ值明显高于空白组和假手术组,也高于低频电针组和高频电针组。模型组IMA含量、β3-ADR表达较空白组和假手术组明显升高,而低频电针组和高频电针组与之比较显著降低;高频电针组大鼠心肌缺血再灌注后IMA含量和β3-ADR表达都低于低频电针组。结论电针内关穴能减少心肌缺血再灌注损伤大鼠血液中IMA含量,降低下丘脑β3-ADR阳性表达。提示电针通过对神经传导通路上相关物质的影响,对心肌缺血再灌注伤害性神经信号传递过程中产生抑制作用,从而抑制应激反应的发生,起到保护心肌的作用。

β_3受体阻断剂对心力衰竭大鼠心肌解偶联蛋白2和能量代谢变化的影响

目的:观察β3受体(β3-AR)阻断剂对心力衰竭(HF)大鼠心肌解偶联蛋白2(UCP2)表达和能量代谢变化的影响。方法:将异丙肾上腺素(ISO)诱导的HF大鼠随机分成ISO组(18只)与ISO+SR59230A组(21只),同时以正常大鼠为对照组(7只)。ISO+SR59230A组给予SR59230A,每日2次腹腔注射;ISO组给予相应生理盐水1 ml;对照组不予处置。六周后测定心功能,心肌β3-AR、UCP2mRNA,UCP2蛋白表达及心肌三磷酸腺苷酸(ATP)和磷酸肌酸(PCr)含量。结果:与对照组比较,ISO组大鼠心肌β3-ARmRNA表达增加(P<0.01),UCP2mRNA表达增加(P<0.01),UCP2蛋白表达上调(P<0.05),PCr减少,PCr/ATP降低,心功能恶化(P均为<0.01),SR59230A可逆转上述变化(P均为<0.05),相关性分析显示心肌组织UCP2蛋白表达与PCr/ATP比值呈显著负相关(r=-0.82,P<0.01)。结论:HF时心肌UCP2表达增加,PCr减少、PCr/ATP降低,心脏功能恶化;β3-AR阻断剂可通过抑制UCP2的表达,改善心肌能量代谢和心脏功能。

^(125)I-RGD-4CY肿瘤α_vβ_3受体显像的实验研究

目的 探讨放射性核素标记小分子环形多肽RGD 4CY实现肿瘤αvβ3 受体显像的可行性。方法 采用Iodogen法标记、SEP PAKC18柱分离纯化制备12 5I RGD 4CY。测定12 5I RGD 4CY在正常小鼠与荷人QBC93 9胆管癌裸鼠体内的放射性分布 ,计算肿瘤(T)与非肿瘤组织 (TN)放射性比值。进行12 5I RGD 4CY荷瘤动物全身放射自显影。结果 正常小鼠血液放射性清除和肝脏放射性下降迅速 ,肠道无明显增加 ,主要通过肾脏排泄 ,肌肉和肺的放射性 12 0min时分别仅为肝脏的 3 2 %与 44 % (P <0 0 5 )。荷瘤裸鼠各时相肿瘤的放射性均高于肌肉、肠道与肺 (P <0 0 5 ) ,2 40min时T/NT值分别为 2 6.0、8 7与 2 6.0。放射自显影示肿瘤放射性浓聚影最强 ,肺、颈部及其它软组织呈低水平分布。结论 放射性标记RGD 4CY可望成为一有效的肿瘤αvβ3

整合素β_3及细胞外基质分子纤粘连蛋白、层粘连蛋白在早孕药物流产蜕膜与绒毛中的表达

为了解整合素β３ 及细胞外基质中纤粘连蛋白（ＦＮ）、层粘连蛋白（ＬＭ）在米非司酮抗早孕蜕膜与绒毛组织中的表达。将２０ 例停经≤４９ 天，要求流产的早孕妇女随机分成２ 组，对照组１０ 例，药物流产（药流）组１０ 例，应用流式细胞定性定量分析技术，对经免疫荧光标记的蜕膜、绒毛组织中整合素β３、ＦＮ、ＬＭ 进行分析测定。结果表明，药流组绒毛与蜕膜组织中整合素β３ 及ＬＭ 与正常早孕组比较，呈同步性降低（Ｐ＜ ０．００１～０．０５）；ＦＮ 则无明显变化（Ｐ＞ ０．０５）。提示整合素β３ 和ＬＭ 在维持早孕中具有重要作用，米非司酮可降低绒毛、蜕膜组织中整合素β３ 和ＬＭ

细胞外基质促血管平滑肌细胞迁移及β_3整合素和粘着斑激酶表达

目的 :研究细胞外基质 (ECM)蛋白促血管平滑肌细胞 (VSMC)迁移与 β3整合素及粘着斑激酶 (FAK)表达之间的关系。方法 :应用细胞迁移实验观察骨桥蛋白 (OPN)和纤连蛋白 (FN)对VSMC迁移活性的影响 ,利用RT-PCR和Western印迹探讨 β3整合素、FAK和转录因子Gax表达与细胞迁移之间的关系。结果 :VSMC经 1 0、2 0mg/LOPN和 2 0mg/LFN处理后 ,迁移活性分别达对照组的 1 36、1 57和 1 2 6倍 (P <0 0 5)。用相同浓度 (2 0mg/L)OPN和FN刺激细胞 ,随着作用时间延长 ,VSMC迁移距离逐渐增加。Western印迹和RT -PCR结果证实 ,两种基质蛋白促进VSMC迁移与诱导 β3整合素和FAK基因表达及抑制转录因子Gax表达有关。结论 :β3整合素

外源性LIF和IL-1对围着床期小鼠子宫内膜整合素β_3亚基表达的调节

Objective:To study regulation of external leukemia inhibitory factor(LIF) and interlukin 1(IL 1) on the expression of integrin β 3 in the mouse endometrium during peri implantation period and explore the mechanism which LIF participate in embryonic implantation.Methods:The mice were injected peritoneally with LIF,IL 1 or IL 1ra at different administration on day 2～4 of pregnancy.The level of integrin β 3 protein was measured with Westernblot method and mRNA measured with RT PCR.Results:The levels of integrin β 3 protein and mRNA were increased by LIF and IL 1(P<0.05) and which relied on administration.The level of integrin β 3 mRNA was decreased by IL 1ra (P<0.05).Conclusion:LIF and IL 1 of cytokines can improve the expression of integrin β 3 in the peri implantation endometrium of mouse.Both of them may take part in implantation by regulating cell adhesion molecules.

心力衰竭大鼠左心室β_3-肾上腺素能受体表达及其与心功能的关系

【目的】观察实验性心力衰竭大鼠左心室β3-肾上腺素能受体(AR)表达水平的变化及β3-AR激动时对心功能的影响。【方法】雄性成年Wistar大鼠16只,随机分为心力衰竭组(n=8)及对照组(n=8)。结扎大鼠冠状动脉前降支致心肌梗死建立心力衰竭模型;使用RT-PCR法检测左心室β3-ARmRNA的表达;观察使用β3-AR激动剂BRL37344后,左室收缩末压(LVESP)、左室舒张末压(LVEDP)、左室最大压力上升和下降速率(dp/dtmax)等指标的改变。【结果】①与对照组相比,心力衰竭大鼠左心室β3-ARmRNA表达量(β3/β-actin的比值)增加(0.011vs0.028,P<0.05),所占比例[β3(/β1+β2+β3)]增加(1.2%vs5.4%,P<0.05);②静注BRL37344后,对照组LVESP、+dp/dtmax、-dp/dtmax分别下降12.2%、15.8%、11.5%,LVEDP上升9.8%;心力衰竭大鼠LVESP、+dp/dtmax、-dp/dtmax分别下降16.1%、21.7%、13.2%,LVEDP上升10.5%。【结论】心力衰竭大鼠左心室β3-ARmRNA表达明显增高,β3-AR激动时负性肌力作用明显增强。

β_3-肾上腺素能受体对心力衰竭大鼠心室肌细胞内静息Ca^(2+)浓度的调控及其转导途径

目的观察β3-肾上腺素能受体(β3-AR)对心力衰竭大鼠心室肌细胞内静息Ca2+浓度([Ca2+]i)的调控及其转导途径。方法通过结扎冠状动脉前降支制备大鼠实验性心力衰竭模型,经典酶分离法分离心肌细胞,Fluo-3/AM染色,激光共聚焦显微镜观察β3-AR兴奋剂BRL-37344以及合用PTX(Gi抑制剂)、L-NAME(NOS抑制剂)、Methylene blue(NO抑制剂)时对心室肌细胞内静息Ca2+浓度的影响及其转导途径。结果在心力衰竭和正常对照大鼠,β3-AR激动剂BRL37344(1μmol/L)分别使心室肌细胞内[Ca2+]i下调至用药前水平的59.4%、45.5%(P<0.05);在分别用L-NAME(10μmol/L)、Methylene blue(10μmol/L)、PTX(2μg/ml)阻断下,BRL37344(1μmol/L)使正常对照大鼠[Ca2+]i分别下降10.1%、16.9%、15.4%,而在心力衰竭大鼠[Ca2+]i分别下降16.9%、19.3%、11.7%。结论β3-AR激动剂可以使心室肌细胞内[Ca2+]i下调,心力衰竭心肌下调程度较轻,其作用是通过PTX-NOS-NO转导。

以整合素α_vβ_3为靶点的RGD配体在抗肿瘤血管新生中的应用

整合素αvβ3是一种能特异性识别RGD序列的膜受体蛋白,其与含RGD(Arg-Gly-Asp)模体的蛋白质结合的特异性在肿瘤细胞的粘附、迁移、浸润及肿瘤血管新生中起重要作用.由于整合素αvβ3在多种肿瘤细胞表面高表达而在正常细胞中低表达或不表达,因此其成为肿瘤治疗的理想靶点.肿瘤新生血管为肿瘤的生长提供营养,因此近年来抑制肿瘤血管新生也成为肿瘤治疗的重要途径.有研究显示,几种RGD毒素蛋白不但以整合素αvβ3为靶点靶向结合到肿瘤部位从而具有直接抗肿瘤细胞增殖、黏附、迁移及浸润功能,而且它们还具有抗肿瘤血管新生的作用,因此RGD毒素蛋白可从上述两方面抑制肿瘤生长与转移.本文就整合素αvβ3为靶向的RGD配体结构特点及其在肿瘤治疗中的靶向治疗和抗血管新生应用及前景加以综述.

TGFβ_1对人血管内皮细胞整合素β_3及粘着斑激酶表达的影响

目的 观察转化生长因子 β1 ( TGFβ1 )对培养的人血管内皮细胞表面整合素 β3 表达及粘着斑激酶 ( focal adhesion kinase,FAK)活性的影响。方法 采用细胞 - EL ISA和免疫沉淀 -蛋白质酪氨酸激酶活性测定法。结果 1ng/ m l、5 ng/ ml及 10 ng/ ml浓度的 TGFβ1 分别作用于培养的人血管内皮细胞 ( ECV30 4) 6、2 4和 48小时后 ,其细胞表面整合素 β3 蛋白的表达均增加 ( P<0 .0 5 ) ,且呈剂量依赖性。 5 ng/ m l和 10 ng/ m l的 TGFβ1 作用于培养的 ECV30 46小时和 2 4小时后 ,细胞中 FAK活性明显增高 ( P<0 .0 5 )。结论 TGFβ1 促进血管内皮细胞表面整合素 β3 的表达和 FAK活性增高 ,可能是单核细胞和内皮细胞之间粘附功能增加 。

转化生长因子β_3基因转染兔骨髓间充质干细胞的实验研究

目的构建转化生长因子β3（transforming growth factor β3，TGF-β3）的腺病毒载体，并通过腺病毒载体将TGF-β3基因转染骨髓间充质干细胞（marrow mesenchymal stem cells，MSCs），使其在细胞内得到表达。方法将人TGF-β3质粒定向克隆进入穿梭质粒pAdTrack—CMV中，与pAdEasy-1共同转入细菌并重组，获得TGF-β3重组腺病毒质粒，用脂质体法导入包装细胞HEK293中，48～96h后荧光显微镜下观察绿色荧光蛋白的表达。取1月龄新西兰大白兔5只，取其胫骨骨髓。采用密度梯度离心法分离纯化MSCs，并进行传代。取传至第3代细胞采用TGF-β3腺病毒载体转染，10h后荧光显微镜观察绿色荧光表达，转染TGF-β3重组腺病毒4d后的MSCs用免疫细胞化学方法观察TGF-β3在细胞内的表达。结果pAdEasy—TGF-β3转染HEK293细胞48～96h后，荧光显微镜可见明显的绿色荧光表达。兔骨髓分离培养10d后，培养MSCs融合达70％～80％、贴壁紧密，细胞形态均一，似成纤维细胞；14d完成原代细胞培养。TGF-β3重组腺病毒转染MSCs17h后，荧光显微镜下出现少量绿色荧光，48～72h荧光加强，荧光与MSCs轮廓一致。免疫细胞化学观察，转染TGF-β3重组腺病毒MSCs胞浆内有棕黄色阳性颗粒表达。结论TGF-β3基因重组腺病毒载体的成功构建并在MSCs内的表达，为创伤愈合的基因治疗提供了研究基础。

人转化生长因子TGF-β_3基因合成及其在大肠杆菌中的表达

目的 :构建能高效表达人转化生长因子 β3 (TGF β3 )的基因工程菌。方法 :用PCR方法扩增人转化生长因子 β3 的cDNA ,将该cDNA片段插入表达载体pET3c的表达框架中 ,构建了表达菌株BL2 1/pET TGF β3 。IPTG诱导表达。通过阳离子交换、变性分子筛层析纯化重组蛋白。用Western blot杂交检测重组蛋白的免疫原性。结果 :所构建的表达菌株 ,其TGF β3 的表达量占菌体总蛋白 2 5 %以上。经纯化获得了银染一条带的重组蛋白。免疫学检测表明重组蛋白具有较强的抗原特异性。结论 :人转化生长因子 β3 在大肠杆菌中实现了高效表达 ,获得了具有免疫原性的重组TGF β3 。

血小板衍生生长因子-BB与胰岛素样生长因子-Ⅰ联合应用对大鼠正畸牙牙周膜细胞整合素β_3表达的影响

目的观察血小板衍生生长因子-BB(PDGF-BB)与胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)联合应用对大鼠正畸牙压力侧牙周膜细胞(PDLCs)中整合素β3蛋白表达的影响。方法建立SD大鼠正畸牙移动模型,隔日于正畸牙颊侧牙龈黏膜下单独或联合注射10 ng PDGF-BB及200 ng IGF-Ⅰ,加力10 d后处死大鼠,取材用免疫组织化学方法检测正畸牙压力侧牙周膜细胞中整合素β3的表达。结果 PDGF-BB、IGF-Ⅰ单独或联合应用均能增强压力侧牙周膜细胞中整合素β3表达(P<0.01);与PDGF-BB、IGF-Ⅰ单独应用比较,IGF-Ⅰ加PDGF-BB组牙周膜细胞中整合素β3表达明显增强(P<0.05和P<0.01)。结论外源性PDGF-BB和IGF-Ⅰ在大鼠正畸牙的局部注射能上调压力侧牙周膜细胞中整合素β3表达,二者联合应用具有协同效应。