牡荆素调节环磷酸腺苷激活的交换蛋白1/钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ信号对大鼠心肌梗死后心肌肥大与纤维化的作用

目的探讨牡荆素调控环磷酸腺苷激活的交换蛋白1(Epac1)/钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)信号通路抑制大鼠心肌梗死(MI)后心肌细胞肥大与纤维化的作用。方法24只SD大鼠随机分为:假手术组、MI组、牡荆素组。大鼠进行心脏左前降支结扎建立MI模型,假手术组只穿线不结扎。检测大鼠心功能变化;苏木精-伊红(HE)染色观察心脏病理学变化,天狼星红染色观察心脏纤维化,电镜观察心肌线粒体损伤情况;Western Blot检测Epac1、CaMKⅡ等蛋白变化。结果(1)大鼠MI 4周后,与假手术组比较MI组大鼠左心室短轴缩短率(LVFS)和左心室射血分数(LVEF)均降低(P<0.01),左心室收缩末期内径(LVIDs)、左心室舒张末期内径(LVIDd)和舒张末期左心室后壁厚度(LVPWd)、收缩末期左心室后壁厚度(LVPWs)增加(P<0.01),牡荆素组大鼠心脏LVIDs、LVIDd、LVPWs和LVPWd较MI组降低,LVFS和LVEF均升高,差异有统计学意义(P<0.05);(2)牡荆素可降低大鼠心脏重量指数(P<0.01),并减小MI组大鼠心肌细胞横截面积,同时减轻大鼠左心室壁心肌纤维化程度(P<0.01),牡荆素组大鼠心肌胞浆内线粒体肿胀较MI组减轻,线粒体形态较完整,空泡形成较少;(3)Western Blot结果显示牡荆素抑制大鼠MI后Epac1激活(P<0.01),抑制其下游CaMKⅡ激活与细胞外调节激酶的磷酸化(P<0.01),同时可抑制B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)相关X蛋白(Bax)上调(P<0.05),上调Bcl-2(P<0.01),抑制凋亡蛋白裂解半胱天冬酶3(Cleaved-Caspase 3)的活化(P<0.05)。结论牡荆素可通过抑制Epac1/CaMKⅡ通路,改善大鼠MI后心脏功能,抑制心肌肥大和纤维化。

心肌特异性丝裂原活化蛋白激酶激活的蛋白激酶2基因敲除对小鼠心肌缺血/再灌注损伤的影响及其机制

目的研究心肌特异性丝裂原活化蛋白激酶激活的蛋白激酶2(MK2)基因敲除对小鼠心肌缺血/再灌注(I/R)损伤的影响及其机制。方法将野生型C57BL/6J小鼠随机分为MK2^(+/+)组、MK2^(+/+)+I/R组,心肌特异性MK 2基因敲除的C57BL/6J小鼠随机分为MK2^(-/-)组、MK2^(-/-)+I/R组,每组12只。采用左冠状动脉前降支夹闭的方法建立小鼠心肌I/R损伤模型。比较各组小鼠心肌中MK2、磷酸化MK2(p-MK2)蛋白质相对表达量,心功能超声指标[左心室射血分数(LVEF)、左心室短轴缩短分数(LVFS)),血清心肌损伤标志物[心肌肌钙蛋白I(cTnI)、磷酸肌酸激酶同工酶(CK-MB)水平],心肌组织结构、心肌梗死面积[梗死区域(IA)面积/左心室(LV)面积],心肌细胞凋亡情况[心肌细胞凋亡率、裂解型含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-3(cleaved caspase-3)相对表达量],心肌组织炎症反应指标[NF-κB相对表达量及TNF-α、细胞间黏附分子-1(ICAM-1)含量]和氧化应激反应指标[活性氧(ROS)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)含量]。结果MK2^(+/+)组与MK2^(+/+)+I/R组间小鼠心肌中MK2蛋白质相对表达量的差异无统计学意义(P>0.05),MK2^(+/+)+I/R组小鼠心肌中p-MK2蛋白质相对表达量显著高于MK2^(+/+)组(P<0.05),MK2^(-/-)组、MK2^(-/-)+I/R组小鼠心肌中均不表达MK2、p-MK2。与MK2^(+/+)组比较,MK2^(+/+)+I/R组小鼠的LVEF、LVFS均显著降低(P值均<0.05),血清cTnI、CK-MB水平均显著增高(P值均<0.05);与MK2^(+/+)+I/R组比较,MK2^(-/-)+I/R组小鼠的LVEF、LVFS均显著增高(P值均<0.05),血清cTnI、CK-MB水平均显著降低(P值均<0.05)。MK2^(+/+)组和MK2^(-/-)组小鼠心肌纤维排列整齐,细胞形态正常;MK2^(+/+)+I/R组和MK2^(-/-)+I/R组小鼠均有明显的心肌纤维断裂、细胞肿胀且排列混乱,但MK2^(-/-)+I/R组小鼠的病理改变程度较MK2^(+/+)+I/R组轻。MK2^(+/+)组及MK2^(-/-)组小鼠均无心肌梗死灶,MK2^(-/-)+I/R组小鼠的IA/LV值显著低于MK2^(+/+)+I/R组(P<0.05)。与MK2^(+/+)组比较,MK2^(+/+)+I/R组小鼠的心肌细胞凋亡率,心肌中leaved caspase-3、NF-κB蛋白质相对表达量及TNF-α、ICAM-1含量,以及心肌中ROS、MDA含量均显著增高(P值均<0.05),SOD含量显著降低(P<0.05);与MK2^(+/+)+I/R组小鼠比较,MK2^(-/-)+I/R组小鼠的心肌细胞凋亡率,心肌中cleaved caspase-3、NF-κB相对表达量及TNF-α、ICAM-1含量,以及心肌中ROS、MDA含量均显著降低(P值均<0.05),SOD含量显著增高(P<0.05)。结论MK2参与心肌I/R损伤的发生,敲除MK 2基因可显著减轻心肌I/R损伤,并减少细胞凋亡,减轻炎症反应和氧化应激反应。

白藜芦醇通过激活去乙酰化酶1/腺苷一磷酸激活的蛋白激酶信号通路影响牛脂肪细胞凋亡

本试验旨在研究植物提取物白藜芦醇(RES)对牛皮下脂肪细胞凋亡率以及去乙酰化酶1(SIRT1)/腺苷一磷酸激活的蛋白激酶(AMPK)信号通路关键因子的mRNA和蛋白质表达量的影响。选取18月龄鲁西黄牛的皮下前体脂肪细胞,在细胞分化的第0天,更换为RES浓度分别为0(对照)、100、200和400μmol/L的培养液处理48 h,每组设3个重复。应用Hoechst33342染色检测细胞凋亡的形态学变化,流式细胞分析仪检测细胞凋亡率,荧光定量PCR(q PCR)和免疫印迹试验(Western-blot)分别检测SIRT1/AMPK信号通路上的关键因子SIRT1、A MPKα、叉头转录因子1(Fox O1)、B细胞淋巴瘤/白血病-2(Bcl-2)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(caspase-3)、促凋亡蛋白Bcl-2相关X蛋白(Bax)的mRNA和蛋白质表达量,并利用油红O染色鉴定脂肪细胞。结果表明,与对照组相比:不同浓度RES处理后的牛皮下脂肪细胞凋亡率均极显著增高(P<0.01);不同浓度RES处理后的SIRT1、AMPKα、caspase-3、Bax的mRNA表达量均显著或极显著提高(P<0.05或P<0.01),Bcl-2的mRNA表达量极显著降低(P<0.01);不同浓度RES处理后的SIRT1、AMPKα、caspase-3的蛋白质表达量均显著或极显著提高(P<0.05或P<0.01);200和400μmol/L RES处理后,Fox O1的mRNA和蛋白质表达量显著或极显著提高(P<0.05或P<0.01),Bax的蛋白质表达量极显著提高(P<0.01),Bcl-2的蛋白质表达量极显著降低(P<0.01)。100μmol/L RES处理后时,Fox O1的mRNA和蛋白质表达量以及Bcl-2、Bax的蛋白质表达量均与对照组差异不显著(P>0.05)。由此可见,RES通过激活SIRT1/AM PK信号通路,同时激活通路下游的Fox O1,促进了牛皮下脂肪细胞的凋亡,为通过营养调控技术降低牛皮下脂肪沉积提供了一定的理论基础。

茯苓多糖对2型糖尿病大鼠丝裂原激活的蛋白激酶通路及胰岛素抵抗的影响

目的探究茯苓多糖(PAC)对2型糖尿病(T2DM)大鼠丝裂原激活的蛋白激酶(MAPK)通路及胰岛素抵抗(IR)的影响。方法2019年3—10月,采用高脂高糖喂养联合腹腔注射链脲佐菌素(STZ)建立T2DM大鼠模型,采用随机数字表法分为模型(T2DM)组、二甲双胍(MET)组(0.65 g·kg^(−1)·d^(−1))和PAC低(PAC-L,0.05 g·kg^(−1)·d^(−1))、中(PAC-M,0.10 g·kg^(−1)·d^(−1))、高剂量(PAC-H,0.20 g·kg^(−1)·d^(−1))组,每组12只。另取12只正常非T2DM大鼠为正常组(NC组),干预8周后测定空腹血糖、空腹血清胰岛素(FINS)、三酰甘油及肝组织均浆丙二醛、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,采用蛋白质印迹法检测肝脏组织磷酸化p38丝裂原激活的蛋白激酶(p-p38MAPK)、磷酸化c-Jun氨基末端激酶(p-JNK)蛋白表达水平。结果与NC组比较,T2DM组大鼠血清空腹血糖、FINS、三酰甘油含量、胰岛素抵抗指数(HOMA-IRI)(62.56±5.11比5.81±1.05)、肝脏组织丙二醛含量、p-p38MAPK(1.35±0.08比0.16±0.03)和p-JNK(1.29±0.08比0.17±0.02)蛋白水平均显著升高(P<0.05),胰岛素敏感指数(ISI)[(0.86±0.05)×10^(−3)比(7.69±0.14)×10^(−3)]、肝脏组织GSH-Px、SOD活性均显著降低(P<0.05);与T2DM组比较,PAC-L组、PAC-M组、PAC-H组大鼠血清空腹血糖、FINS、三酰甘油含量、HOMA-IRI(49.47±4.56、31.14±3.03、26.59±2.16比62.56±5.11)、肝脏组织丙二醛含量、p-p38MAPK(1.04±0.06、0.89±0.03、0.39±0.02比1.35±0.08)和p-JNK(0.85±0.02、0.72±0.05、0.31±0.01比1.29±0.08)蛋白水平均显著降低(P<0.05),ISI[(1.51±0.11)×10^(−3)、(2.14±0.12)×10^(−3)、(3.73±0.15)×10^(−3)比(0.86±0.05)×10^(−3)]、肝脏组织GSH-Px、SOD活性均显著升高(P<0.05),呈剂量依赖性(P<0.05)。PAC-H组均优于MET组(P<0.05)。结论PAC可改善T2DM大鼠胰岛素抵抗,该作用可能与其抑制MAPK通路减轻氧化应激有关。

丝裂原激活的蛋白激酶在脑缺血预适应中的作用:ERK、JNK和p38作用的比较

目的初步探讨丝裂原激活的蛋白激酶(MAPKs)3条主要信号通路在大鼠脑缺血预适应中(IPC)的作用。方法将大鼠随机分为正常对照(control)、假手术(SH)、缺血预适应/缺血耐受(IT)3组,每组6只。应用SDS-PAGE、Westernblot等实验方法,借助GelDoc和VersaDoc凝胶成像系统,半定量检测大鼠大脑躯体感觉皮层ERK、JNK、p38磷酸化水平和蛋白表达量的变化。结果IT组大鼠躯体感觉皮层内ERK1和JNK46KD的磷酸化水平增高(P<0.05)。结论大鼠躯体感觉皮层内MAPKs信号通路中ERK1和JNK46KD激活可能参与了脑缺血预适应的形成,但也不能排除p38在其中的作用。

多途径丝裂原激活的蛋白激酶介导一氧化氮引起的肝癌细胞凋亡

目的 研究非离子型的diazeniumdiolate类一氧化氮供体引起肝癌细胞凋亡的分子机制。方法 利用免疫印迹、免疫沉淀、凝胶阻滞实验研究一氧化氮供体处理Hep3B肝癌细胞后,丝裂原激活的蛋白激酶、AP-1的激活以及和Hep3B肝癌细胞凋亡的关系。结果 一氧化氮可引起细胞外信号调节蛋白激酶、c-jun N末端激酶和p38激酶的激活,特别是细胞外信号调节的蛋白激酶的持续激活,其中细胞外信号调节的蛋白激酶和c-jun N末端激酶的特异的阻断剂U0126和JNK抑制剂Ⅱ可阻断AP-1的激活和Hep3B细胞的凋亡,而p38激酶的阻断剂SB203580不能阻断AP-1的激活和Hep3B肝癌细胞的凋亡。结论 一氧化氮通过激活细胞外信号调节蛋白激酶、c-jun N末端激酶,进而激活AP-1而引起Hep3B肝癌细胞的凋亡。

磷酸腺苷激活的蛋白激酶参与调节细胞外信号调节激酶1/2活化发挥对血管平滑肌细胞胰岛素样生长因子-1信号的抑制作用

目的进一步证实在猪主动脉平滑肌细胞中磷酸腺苷激活的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)抑制胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)刺激引起的细胞增生,以及探讨其可能的机制。方法使用AMPK活化剂二甲双胍增强细胞内AMPK的活化(表现为AMPK第172位苏氨酸磷酸化增高);采用定点突变获得组成性激活型AMPK突变体,设计短发卡RNA (short hairpin,shRNA)序列构建AMPK干扰载体,并分别包装产生组成性激活型AMPK和AMPK敲低慢病毒。分别采用AMPK活化剂二甲双胍处理、组成性激活型AMPK慢病毒感染和AMPK敲低慢病毒感染猪主动脉平滑肌细胞,观察AMPK活性对猪主动脉平滑肌细胞中IGF-1刺激引起的细胞外信号调节激酶1/2(extracellular signal-regulated kinases 1/2,ERK1/2)活性(表现为202位苏氨酸和204位酪氨酸的磷酸化)及其下游细胞增生的影响。结果二甲双胍明显增强AMPK的活性(表现为172位苏氨酸磷酸化增高),并明显抑制IGF-1刺激引起的ERK1/2活化(表现为202位苏氨酸和204位酪氨酸的磷酸化受到抑制);组成性激活型AMPK表达能明显抑制IGF-1刺激引起的ERK1/2活化以及下游的细胞增生;在AMPK敲低细胞中,IGF-1能引起更强的ERK1/2活化。结论 AMPK能通过抑制ERK1/2活化抑制血管平滑肌细胞IGF-1信号,并能抑制IGF-1刺激引起的血管平滑肌细胞增生。

丝裂原活化蛋白激酶激活的蛋白激酶2在心血管系统中的作用

心血管疾病的发生发展与慢性炎症有关。p38丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)介导的信号通路在心血管细胞炎症、增殖、分化、迁移和代谢中起着重要作用。抑制p38MAPK可有效抑制炎症介质的表达,由于p38抑制剂在安全性方面不可接受,故研究其下游底物是很有必要的。丝裂原活化蛋白激酶激活的蛋白激酶2(MK2)是p38MAPK重要的下游底物且参与了心血管疾病的发生发展。因此抑制MK2的活性在心血管疾病的治疗及预防中具有重大的临床意义。文章主要对MK2的结构功能和在心血管疾病中的作用展开综述。

EGF诱导人RPE细胞表达整合素α_5过程中丝裂原激活的蛋白激酶的作用

目的探讨表皮生长因子(EGF)诱导人视网膜色素上皮(RPE)细胞表达整合素α5过程中丝裂原激活的蛋白激酶(MAPK)的作用。方法将人RPE细胞分为对照组、EGF组和PD98059组,RT-PCR及流式细胞术观察各组整合素α5mRNA和蛋白的表达;Western blot法检测各组人RPE细胞中MAPK的磷酸化水平。结果对照组的整合素α5mRNA/β-actin mRNA像素值的比值为0.93±0.06,PD98059组为1.06±0.07,EGF组为1.97±0.09,EGF组与其他2组相比,差异有统计学意义(P<0.01);流式细胞术检测显示,24 h后整合素α5的荧光强度分别为1.94±0.22、4.56±0.25、2.39±0.14,差异有统计学意义(P<0.05)。Western blot检测显示,30 min后EGF组细胞外信号调节激酶(ERK)1/2的磷酸化激活水平最高,PD98059组抑制ERK1/2的磷酸化激活,对照组ERK1/2的磷酸化激活作用很弱。结论ERK1/2的磷酸化激活参与EGF诱导人RPE表达整合素α5的过程。EGF激活ERK1/2通路刺激人RPE细胞整合素α5mRNA的表达。

丝裂原激活的蛋白激酶信号转导通路与肝纤维化

多种信号分子通过丝裂原激活的蛋白激酶(MAPK)信号转导通路(包括ERK、JNK、P38和BMK1),对肝星状细胞(HSC)的活化、增殖、凋亡、细胞周期产生影响,由此在多个环节干预肝纤维化的形成和逆转过程。

氟西汀对抑郁大鼠行为及海马组织内应激活化蛋白激酶信号通路的影响

目的探讨氟西汀对抑郁大鼠行为学表现及海马组织内丝裂原活化蛋白激酶磷酸酶-1(MKP-1)及Jun氨基末端激酶(JNK)通路蛋白表达的影响。方法40只雄性Sprague Dawley大鼠随机分为正常组、抑郁症组、生理盐水组和氟西汀组,每组10只。正常组大鼠不给予任何刺激;抑郁症组、生理盐水组和氟西汀组大鼠给予8周慢性不可预见性应激(CUMS),于CUMS第5~8周,氟西汀组大鼠给予氟西汀(10 mg·kg^-1·d^-1)灌胃,生理盐水组大鼠给予生理盐水(10 mg·kg^-1·d^-1)灌胃;正常组和抑郁症组大鼠不给予任何干预措施。分别于CUMS前(造模前),CUMS 4周后(造模后)、8周后(干预后)评估4组大鼠行为学变化,最后一次行为学评估后处死大鼠,并取海马组织,采用Western blot法检测海马组织内MKP-1、JNK、磷酸化JNK(p-JNK)蛋白表达水平,并计算p-JNK/JNK比值。结果造模前各组大鼠体质量、蔗糖偏好指数、强迫游泳不动时间及旷场实验结果比较差异均无统计学意义(P>0.05)。正常组大鼠造模前后各行为学指标比较差异均无统计学意义(P>0.05);与造模前比较,造模后抑郁症组、生理盐水组、氟西汀组大鼠体质量降低,蔗糖偏好指数下降,强迫游泳不动时间增加,水平运动距离和直立次数减少(P<0.05)。与正常组比较,造模后抑郁症组、生理盐水组、氟西汀组大鼠体质量降低,蔗糖偏好指数下降,强迫游泳不动时间增加,水平运动距离和直立次数减少(P<0.05)。造模后,抑郁症组、生理盐水组、氟西汀组大鼠各种行为学指标比较差异均无统计学意义(P>0.05)。与正常组比较,干预后生理盐水组及抑郁症组大鼠体质量降低,蔗糖偏好指数下降,强迫游泳不动时间增加,水平运动距离和直立次数减少(P<0.05)。干预后,氟西汀组与正常组大鼠各项行为学指标比较差异均无统计学意义(P>0.05),生理盐水组与抑郁症组大鼠各项行为学指标比较差异均无统计学意义(P>0.05)。与生理盐水组和抑郁症组比较,氟西汀组大鼠体质量增加,蔗糖偏好指数上升,强迫游泳不动时间减少,水平运动距离和直立次数增加(P<0.05)。抑郁症组和生理盐水组大鼠海马组织内MKP-1蛋白表达量高于正常组(P<0.05),氟西汀组大鼠海马组织内MKP-1蛋白表达量低于抑郁症组和生理盐水组(P<0.05),氟西汀组与正常组大鼠海马组织内MKP-1蛋白表达量比较差异无统计学意义(P>0.05)。4组大鼠海马组织内p-JNK、JNK蛋白表达量及p-JNK/JNK比值比较差异均无统计学意义(P>0.05)。结论MKP-1改变可能是抑郁症发病的一个重要基因,其影响抑郁症发病的机制可能不是通过JNK信号通路。氟西汀可能通过下调MKP-1表达水平而改善大鼠抑郁状态。

氟西汀对抑郁症大鼠行为学表现及丝裂原活化蛋白激酶-p38信号通路的影响

目的探讨氟西汀对抑郁症大鼠行为学表现及海马内丝裂原活化蛋白激酶磷酸酶-1(MKP-1)、磷酸化p38(p-p38)和p38表达的影响,为抑郁症的分子病理学机制提供线索。方法 40只雄性Sprague Dawley大鼠随机分为正常组、抑郁症组、生理盐水组和氟西汀组,每组10只。抑郁症组、生理盐水组和氟西汀组大鼠给予8周慢性不可预见性刺激(CUMS)制备抑郁症模型,第5~8周生理盐水组和氟西汀组大鼠分别给予生理盐水和氟西汀灌胃。正常组大鼠不给予任何干预措施。分别于造模前、造模后及干预后评估4组大鼠的行为学变化;最后1次行为学评估后,取大鼠海马组织,采用Western blot法检测海马组织中MKP-1、p-p38和p38蛋白表达,并计算p-p38与p38蛋白表达的比值(p-p38/p38)。结果造模前4组大鼠行为学指标比较差异均无统计学意义(P>0.05)。与造模前比较,造模后抑郁症组、生理盐水组和氟西汀组大鼠蔗糖偏好指数降低(P<0.05),旷场实验水平运动距离和直立次数减少(P<0.05),强迫游泳不动时间增加(P<0.05)。造模后抑郁症组、生理盐水组和氟西汀组大鼠行为学指标比较差异均无统计学意义(P>0.05)。与正常组比较,造模后抑郁症组、生理盐水组和氟西汀组大鼠蔗糖偏好指数降低(P<0.05),旷场实验水平运动距离和直立次数减少(P<0.05),强迫游泳不动时间增加(P<0.05)。与抑郁症组和生理盐水组比较,干预后氟西汀组大鼠蔗糖偏好指数升高(P<0.05),旷场实验水平运动距离和直立次数增加(P<0.05),强迫游泳不动时间缩短(P<0.05)。抑郁症组和生理盐水组大鼠海马组织中MKP-1表达显著高于正常组(P<0.05),氟西汀组大鼠海马组织中MKP-1表达显著低于抑郁症组和生理盐水组(P<0.05),抑郁症组与生理盐水组大鼠海马组织中MKP-1表达比较差异无统计学意义(P>0.05),氟西汀组与正常组大鼠海马组织中MKP-1表达比较差异无统计学意义(P>0.05)。4组大鼠海马组织中p-p38、p38蛋白表达及p-p38/p38比较差异均无统计学意义(P>0.05)。结论MKP-1可能与抑郁症的发病机制有关,MKP-1在抑郁症的发病机制中可能不是通过p38信号通路起作用。氟西汀可能通过下调MKP-1表达而发挥治疗抑郁症的作用。

吡格列酮对脂多糖引起的大鼠海马有丝分裂原激活蛋白激酶p38信号传导通路的影响

吡格列酮（pioglitazone，Pio）能抑制脂多糖诱导的原代培养的星形胶质细胞炎症因子的释放，对抗谷氨酸诱导的神经细胞损伤，也有研究显示Pio通过抑制p38MAPK信号传导通路抑制LPS诱导的小胶质细胞炎症反应。但关于Pio对大鼠脑内炎症反应的抑制作用是否与p38MAPK信号传导通路有关目前尚未见报道，本研究通过大鼠脑室内注射LPS建立炎症反应动物模型，应用Western blot方法研究Pio对LPS引起的p38MAPK信号传导通路的影响。

蛋白激酶MSK在表观遗传学调控中的作用及其生物学意义

丝裂原和应激激活的蛋白激酶(MSK)是一类核内丝/苏氨酸蛋白激酶,参与丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)信号通路介导的下游基因转录调控和表观遗传学调控.首先,MSK是MAPK通路的下游媒介分子.在丝裂原或应激刺激下,p38或ERK激酶通过级联磷酸化激活MSK蛋白.然后,活化的MSK介导转录因子磷酸化活化和组蛋白H3的10位丝氨酸磷酸化.MSK介导的组蛋白H3磷酸化,可引发组蛋白乙酰化和甲基化修饰的动态变化,相互协同或拮抗,开放染色质结构,利于诱导型基因的表达.除组蛋白H3外,MSK直接磷酸化的下游底物还包括CREB、NF-κB等转录因子以及多个非转录相关蛋白.因此,MSK能在多层次调控基因表达和细胞功能,广泛参与肿瘤转化、炎症反应、神经突触可塑性以及心肌肥大等生物学事件.本文将简要介绍MSK蛋白的研究进展,探讨其在转录调控、表观遗传学修饰等生物学事件中的作用.

磷脂酰肌醇-3-激酶在胰岛素与表皮生长因子激活MAPK信号通路中的不同作用

目的 研究磷脂酰肌醇 3 激酶 (phosphatidylinositol3 kinase, PI3K)在胰岛素和表皮生长因子 (epidermalgrowthfactor, EGF)刺激丝裂原激活的蛋白激酶 (mitogen activatedproteinkinase,MAPK)信号通路中的作用。方法 主要应用免疫印迹方法分析MAPK的磷酸化水平,利用PI3K特异性抑制剂wortmannin了解PI3K在其中所起的作用。结果 胰岛素和EGF均能有效、快速地刺激MAPK的磷酸化;wort mannin抑制胰岛素刺激的MAPK磷酸化,但对EGF刺激的MAPK磷酸化却没有明显影响。与此相反,胰岛素和EGF刺激的蛋白激酶B的磷酸化,均可被wortmannin同样有效地抑制。另外,wortmannin抑制胰岛素刺激的MAPK磷酸化具浓度依赖性;其不能抑制EGF刺激的MAPK磷酸化的性质并不随EGF刺激浓度的改变而改变。结论 PI3K在胰岛素和EGF刺激的MAPK磷酸化信号通路中起不同的作用。

芍药苷通过激活LKB1/AMPK信号通路对急性脑梗死大鼠神经损伤的保护作用

目的探讨芍药苷通过激活肝激酶B1(LKB1)/5’-磷酸腺苷激活的蛋白激酶(AMPK)信号通路对急性脑梗死大鼠神经损伤的保护作用。方法通过线栓闭塞大鼠大脑中动脉建立急性脑梗死模型,随机分为模型组、芍药苷(10 mg/kg)组、AMPK抑制剂CC(0.2 mg/kg)组、芍药苷(10 mg/kg)+CC(0.2 mg/kg)组,每组12只,另取12只大鼠仅分离出颈总动脉与颈外动脉,不插线栓,设为假手术组,分组给药处理后,采用Morris水迷宫实验评测大鼠认知功能;采用三苯基氯化四氮唑(TTC)染色检测各组大鼠脑梗死情况;采用TUNEL染色测定各组大鼠海马神经元凋亡率;采用试剂盒测量各组大鼠血清炎性因子诱导型一氧化氮合酶(iNOS)与白细胞介素-1β(IL-1β)水平、脑组织过氧化氢酶(CAT)、活性氧(ROS)与丙二醛(MDA)含量;采用蛋白免疫印迹法检测各组大鼠脑组织凋亡相关蛋白B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、BCL2相关X蛋白(Bax)与LKB1/AMPK通路相关蛋白(p-LKB1/LKB1、p-AMPK/AMPK)表达状况。结果与假手术组相比,模型组大鼠跨越原平台次数、原平台象限内停留时间、脑组织CAT含量、p-LKB1/LKB1、p-AMPK/AMPK、Bcl-2表达水平显著降低(P<0.05),脑梗死面积、海马神经元凋亡率、血清iNOS与IL-1β水平、脑组织ROS与MDA含量、Bax表达水平显著升高(P<0.05)。与模型组相比,芍药苷组大鼠跨越原平台次数、原平台象限内停留时间、脑组织CAT含量、p-LKB1/LKB1、p-AMPK/AMPK、Bcl-2表达水平显著升高(P<0.05),脑梗死面积、海马神经元凋亡率、血清iNOS与IL-1β水平、脑组织ROS与MDA含量、Bax表达水平显著降低(P<0.05)。CC可减轻芍药苷对大鼠脑梗死的保护作用。结论芍药苷可能通过激活LKB1/AMPK信号通路,而阻止炎症发生发展,降低氧化应激水平,减轻大鼠脑组织梗死及海马神经元凋亡,改善其认知功能,起到保护神经的作用。CC可减轻芍药苷对大鼠脑梗死的保护作用。

大菱鲆MKK基因家族全基因组鉴定及其在生物和非生物应激下的表达分析

为了阐明大菱鲆丝裂原活化蛋白激酶激酶(mitogen-activated protein kinase kinases,MAPKKs或MKKs)基因家族在生物和非生物应激响应中的作用,本实验首先通过生物信息学方法对大菱鲆MKK基因家族进行了全基因组水平的鉴定,利用多个应激相关转录组数据集分析了大菱鲆MKK家族成员在不同组织及不同生物和非生物应激下的表达模式。结果显示,本研究在大菱鲆全基因组水平上共鉴定出9个MKK基因家族成员,它们不均匀地分布在7条染色体上,并分别对其编码蛋白的理化性质、蛋白二级结构和亚细胞定位进行了预测。基于系统发育分析,将SmMKKs划分为5个亚家族。内含-外显子结构、保守基序和多重序列比对分析结果不仅为大菱鲆MKK亚家族分类提供了证据,而且表明SmMKKs在进化上高度保守。SmMKKs在不同组织及不同生物和非生物应激下的基因表达模式分析表明,SmMKKs具有明显的组织特异性表达。另外,结果显示,粘孢子虫和肿大细胞病毒感染后,SmMKK6a呈极显著差异表达;热应激处理后,SmMKK6a呈极显著差异表达;高盐或低盐胁迫后,SmMKK4a、SmMKK4b、SmMKK6a和SmMKK7呈极显著差异表达。SmMKK6a在各种应激条件下均表现出极显著响应,表明其可能在综合抗应激中具有潜在的作用。这可能是第一个对大菱鲆MKK基因家族进行系统识别和功能分析的研究。以上研究结果不仅表明MKK基因家族在大菱鲆响应多种生物和非生物应激中发挥重要作用,而且也为大菱鲆综合抗逆分子选择育种研究提供了重要的理论支撑。

C1q/肿瘤坏死因子相关蛋白13通过单磷酸腺苷激活的蛋白激酶/哺乳动物雷帕霉素靶点复合物通路对高糖诱导的大鼠原代肝窦内皮细胞自噬功能影响的研究

目的探讨C1q/肿瘤坏死因子相关蛋白13(CTRP13)通过单磷酸腺苷激活的蛋白激酶/哺乳动物雷帕霉素靶点复合物(AMPK/mTOR)通路对高糖诱导的大鼠原代肝窦内皮细胞(rLSECs)自噬功能的影响。方法分离、鉴定、培养rLSECs,分为正常对照(NC)组、高糖(HG)组、HG+LV-CTRP13组、HG+慢病毒空载体(LV-Con)组(HG+LV-Con),构建CTRP13慢病毒过表达载体(LV-CTRP13)及慢病毒空载体(LV-Con)并转染r LSECs,分别使用AMPK抑制剂Compound C、mTOR抑制剂Torin1、自噬抑制剂3MA干预,分为HG+LV-Con+Compound C组、HG+LV-CTRP13+Compound C组、HG+LV-Con+Torin1组、HG+LV-CTRP13+Torin1组、HG+LV-Con+3MA、HG+LV-CTRP13+3MA组。透射电子显微镜观察自噬小体,qRT-PCR、Western blot法检测各组CTRP13、自噬相关蛋白Beclin1、人微管相关蛋白轻链3II(LC3II)、人质膜膜泡关联蛋白(PLVAP)及p-AMPK、p-mTOR mRNA和蛋白表达。结果与NC组比较,HG、HG+LV-CTRP13组自噬小体数量降低(P<0.05)。与HG组比较,HG+LV-CTRP13组自噬小体数量升高(P<0.05)。NC、HG+LV-CTRP13组CTRP13 mRNA和蛋白表达高于HG、HG+LV-Con组(P<0.05)。HG+LV-CTRP13组Beclin1、LC3II、p-AMPK、AMPK mRNA表达,Beclin1、LC3II/LC3I蛋白表达高于HG、HG+LV-Con组(P<0.05),PLVAP、p-mTOR、mTOR mRNA表达,PLVAP蛋白表达低于HG、HG+LV-Con组(P<0.05)。与HG+LV-CTRP13比较,HG+LV-CTRP13+Compound C组p-mTOR蛋白表达升高(P<0.05),CTRP13、Beclin1、LC3II/LC3I蛋白表达降低(P<0.05),HG+LV-CTRP13+Torin1组p-AMPK、Beclin1、LC3II/LC3I蛋白表达升高(P<0.05),CTRP13、p-mTOR蛋白表达降低(P<0.05),HG+LV-CTRP13+3MA组p-AMPK、p-mTOR、LC3II/LC3I蛋白表达升高(P<0.05),LC3II/LC3I蛋白表达降低(P<0.05)。结论CTRP13过表达通过激活AMPK/mTOR信号通路对rLSECs自噬功能发挥保护作用,延缓肝窦毛细血管化。

下调丝裂原活化蛋白激酶磷酸酶-1表达可改善慢性不可预测性温和应激大鼠抑郁样行为及海马神经元凋亡

目的探讨丝裂原活化蛋白激酶磷酸酶-1(mitogen-activated protein kinase phosphatase-1,MKP-1)对慢性不可预测性温和应激(chronic unpredictable mild stress,CUMS)大鼠行为及海马神经元凋亡的影响。方法采用随机数字表法将36只Sprague-Dawley雄性大鼠随机分为对照组(n=8)、CUMS组(n=8)、空载组(n=10)、MKP-1下调组(n=10)。除对照组外,其他各组用来构建抑郁症大鼠模型,其中空载组和MKP-1下调组在CUMS造模之前进行海马CA1、CA3区的腺相关病毒的注射。采用糖水偏好实验、强迫游泳实验及旷场实验观察大鼠行为学变化。采用免疫印迹法检测海马组织中MKP-1、B淋巴细胞瘤-2基因(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)蛋白和BCL-2相关X蛋白质(Bcl-2 associated protein,Bax)的表达。采用原位末端转移酶标记技术(TdT-mediated dUTP nick-end labeling,TUNEL)染色法观察海马CA1区神经元DNA断裂情况。采用重复测量方差分析体重和行为学数据,采用独立样本t检验分析蛋白水平。结果与对照组相比,应激后CUMS组大鼠平均体重下降(F=44.664)、糖水偏爱率降低(F=14.978)、强迫游泳不动时间延长(F=8.436)、旷场实验中排便粒数增加(F=9.572),MKP-1、Bax/Bcl-2相对表达水平升高(t=4.415、3.410),差异均有统计学意义(均P<0.05);与空载组相比,应激后MKP-1下调组大鼠糖水偏爱率增高(F=11.922)、强迫游泳不动时间缩短(F=12.868)、旷场实验中心区停留时间比增加(F=6.291)、直立次数增加(F=14.327),MKP-1、Bax/Bcl-2(t=3.775、6.193)相对表达水平降低,差异均有统计学意义(均P<0.05);TUNEL染色观察到CUMS组海马CA1区细胞核断裂的DNA数量明显多于对照组,MKP-1下调组细胞核断裂的DNA数量则明显少于空载组。结论下调MKP-1基因可能改善CUMS大鼠抑郁样行为及海马神经元的凋亡。

p38丝裂原活化蛋白激酶在应激性溃疡发病中的作用

目的探讨p38丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)在应激性溃疡发生中的作用。方法80只SD大鼠分成正常对照组(10只)、浸水-束缚(WIR)应激模型组(0.5、1、2、4和6h时间点各10只)和p38特异性抑制剂CNI1493处理组(低剂量和高剂量组各10只)。CNI1493处理组于应激前2h尾静脉注射1或10mg/kg的CNI1493。胃黏膜病变程度采用溃疡指数计分评价,磷酸化和总p38MAPK表达采用蛋白印迹法(Westernblot)检测,肿瘤坏死因子α(TNFα)和白细胞介素1β(IL1β)基因表达采用Northernblot方法检测。结果WIR应激后大鼠胃黏膜p38MAPK发生持续活化,其最大活化发生于应激后1h,为正常水平的(6.8±3.2)倍(P<0.01)。使用CNI1493阻断p38MAPK活化后,胃黏膜损伤程度显著减轻,同时促炎性细胞因子TNFα和IL1β基因表达也明显下调。结论p38MAPK活化在实验性应激性溃疡的发生中发挥了重要作用。