树突的信号整合

在神经系统的信息处理过程中,神经元的基本功能是将突触输入的信息编码为特殊类型的动作电位输出至下一神经元。在此过程中,由数千突触输入引起的突触电位整合为单一的膜电位变化。随着电学记录和成像技术的日臻完善,树突在神经元信号整合中的功能日益突现出来。树突的膜电学特性及其形态结构决定了神经元的输入-输出关系,并决定了突触可塑性诱导的方式。因此,树突的信号编码赋予了单个神经元在特定网络中的计算功能。

视觉神经信号整合机制的新探索

据英国Nature，2009，457：83报道，美国神经科学家卡克林（Y．Karklin）和列维奇（S．Lewicki）设计了一个神经计算模型．以探讨中枢视觉神经元如何概括自然景观中的图像特征信息。

中国科学院植物研究所科研人员在揭示光-温信号整合机制方面取得新进展

中国科学院植物研究所林荣呈研究组发现了光信号与温度信号整合的新因子SEU,揭示了SEU通过与PIF4互作形成转录调控复合物,对生长素合成与信号相关的靶基因进行调节,从而改变植物体生长素的含量和信号过程,实现对生长发育的调控,使植物更好地适应光-温环境。林荣呈等科研人员长期开展光信号转导与叶绿体发育的相关研究工作,近年来致力于挖掘和研究光信号转导的新因子。

上橄榄外侧核兴奋-抑制性信号整合研究进展

上橄榄外侧核为声源定位强度差线索信息的主要编码场所。虽然上橄榄外侧核内存在7种不同形态的神经元,但依据其功能学特点,学者们将此核团神经元分为两类:外侧橄榄耳蜗核神经元和主神经元。其中主神经元负责编码声源信息,接受来自同侧的兴奋性投射和对侧的抑制性投射。在发育过程中,兴奋和抑制两通路的优化同时进行,优化核团结构,使强度差的编码更加精确。当听觉被剥夺后,无论是单侧还是双侧,核团功能和主神经元形态都会发生改变,从而影响声源定位的编码能力。本文将就上橄榄外侧核兴奋-抑制性信号整合研究进展进行综述。

视网膜双极细胞——神经元信号整合的研究模型

神经元信号整合是神经网络的功能基础 ,目前正成为神经科学中的一个研究前沿 .本文结合视网膜双极细胞的形态和功能特性 ,论述了这些细胞的被动膜和主动膜特性 ,其突触输入的时间和空间分布 ,并分析了在不同视网膜适应状态下其信号整合的特点 .所有这些资料表明 ,双极细胞可以作为研究神经元信号整合的良好模型 .

Wnt及整合素信号通路在大肠侧向发育型肿瘤中的表达及与其内镜内镜形态学之间的关系

目的探究Wnt信号通路及整合素信号通路在大肠侧向发育型肿瘤(LST)中的表达及与其内镜形态学之间的关系,以期对LST特殊生长方式的发生机制有一定的认识。方法随机选取中南大学湘雅二医院2010年1月1日~2015年6月10日期间确诊的LST 52例,按内镜形态学分,结节混合型37例,颗粒均一型6例,扁平隆起型5例,假凹陷型4例;应用免疫组织化学方法测定Wnt信号通路中的β-catenin、磷酸化GSK-3β,及整合素信号通路中的Paxillin、ILK在此52例LST及对照组15例突起性腺瘤(PA)中的表达;应用统计学方法分析β-catenin、磷酸化GSK-3β、Paxillin、ILK在LST中的表达与其内镜形态学之间的关系。结果β-catenin在LST中的表达较PA中的表达升高(P<0.05);β-catenin、磷酸化GSK-3β、Paxillin、ILK在LST的假凹陷型中的表达较PA中的表达均升高(P<0.05);β-catenin、磷酸化GSK-3β、ILK,在LST中的表达存在一定的相关性(P<0.05),在PA中的表达不具有相关性(P>0.05)。结论 LST的假凹陷型,可能具有不同于其他内镜分型的特殊发生机制;LST中,ILK对Wnt信号通路的表达上调可能发挥一定的作用。

内镜黏膜下剥离术在结直肠侧向发育型肿瘤患者中的治疗效果及对Wnt和整合素信号通路的影响

目的探究内镜黏膜下剥离术(ESD)在结直肠侧向发育型肿瘤(LST)患者中的治疗效果及对Wnt和整合素信号通路的影响。方法选取2016年1月-2018年6月该院收治的70例结直肠LST患者,随机分为两组,给予对照组患者分片切除术,研究组患者采用ESD。观察对比两组患者的诊治情况和术后不良反应情况,同时观察比较两组患者手术前后生活质量水平和免疫功能情况,并分析手术对Wnt及整合素信号通路的影响。结果两组患者诊治的病变位置、直径大小及大体分型差异无统计学意义(P>0.05);两组患者在术后均未出现严重并发症,如穿孔、消化道出血,研究组患者术后复发率为2.9%,对照组患者术后复发率为8.6%,研究组复发率与对照组无明显差异(P>0.05);术前两组患者的生命质量评分(QOL)差异无统计学意义(P>0.05),术后研究组与对照组患者QOL评分明显低于术前,差异有统计学意义(P<0.05),且术后研究组患者QOL评分明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);治疗前,两组Wnt/β-catenin通路分子表达量没有明显区别(P>0.05),治疗后,研究组Wnt1、Wnt5a、Wnt7b和β-catenin指标均明显低于对照组(P<0.05)。结论ESD在结直肠LST患者的治疗中具有良好的临床疗效,可提高患者术后的生活质量水平和免疫功能。在手术的刺激下,会迅速抑制Wnt与其他受体复合物结合,使Wnt的靶基因得不到表达,有利于整合素信号通路。ESD在结直肠LST患者中可以有效抑制Wnt基因的表达,阻断Wnt在肿瘤的发生、发展及转移,具有广泛的应用前景,值得在临床上进一步推广和应用。

奥曲肽对肝星状细胞整合素信号通路的影响

目的通过研究奥曲肽对肝星状细胞(HSCs)整合素信号通路的影响,探讨奥曲肽抑制HSCs增殖的机制。方法体外培养HSCs,MTT法测定HSCs增殖,Westernblot测定细胞外信号调节激酶(ERK1)蛋白表达。结果干预24h,Ⅲ～Ⅴ组吸光度(A)值均显著低于Ⅱ组,抑制率分别是18.75%、37.50%和40.63%,差异有统计学意义(P<0.05)。Ⅰ组有ERK1蛋白表达,OPN刺激24h后,ERK1蛋白含量较Ⅰ组高95.62%;Ⅲ～Ⅴ组ERK1蛋白含量则分别低了16.74%、34.30%和65.72%。结论奥曲肽能够通过下调整合素信号通路中的下游信号分子——ERK1,抑制骨桥蛋白刺激的HSCs增殖。

整合素受体信号在血管平滑肌细胞增殖及迁移中作用机制研究进展

肺血管重构是肺动脉高压的病理学特征,血管重构中肺血管平滑肌细胞增殖、迁移是当今心血管领域的研究热点。近年来,发现整合素与细胞外基质的相互特异性作用导致许多细胞内结构性和调节性因子的聚集和传递细胞信号,参与调节细胞骨架的组装和解聚,调节肌动蛋白纤维丝的稳定和更新,在细胞表型的转换中也起着重要作用。因此,探讨整合素受体信号在血管平滑肌细胞增殖和迁移中的作用机制对于寻找干预肺血管重构的新途径具有重要意义。

肝复康对肝纤维化大鼠肝组织整合素α5β1/FAK信号通路的调节作用

目的研究整合素α5β1/FAK信号通路在肝纤维化中的作用以及中药肝复康对此通路的影响。方法将SD大鼠随机分为正常对照组、模型组、肝复康大剂量、中剂量和小剂量治疗组,皮下注射10%CCl4制备肝纤维化模型,自第9周起,给予肝复康灌胃治疗至第20周。采用免疫组化法检测大鼠肝组织整合素α5和整合素β1的表达情况;采用RT-PCR法检测FAK mRNA水平。结果模型组大鼠肝组织整合素α5表达水平(0.50±0.01)比正常对照组(0.23±0.13)明显增高(P<0.01),而肝复康治疗后(大、中、小剂量治疗组分别为0.35±0.03、0.33±0.01、0.38±0.02)比模型组明显降低(P<0.01);模型组大鼠肝组织整合素β1表达水平(0.44±0.02)比正常对照组(0.27±0.01)明显增高(P<0.01),肝复康治疗后(大、中、小剂量治疗组分别为0.37±0.01、0.34±0.01、0.39±0.01)表达水平较模型组明显降低(P<0.01);模型组动物FAK mRNA水平(0.73±0.01)比正常对照组(0.11±0.02)明显增高(P<0.01),而肝复康治疗后(大、中、小剂量治疗组分别为0.33±0.03、0.28±0.01、0.18±0.01)比模型组明显降低(P<0.01)。结论整合素α5β1/FAK信号通路的激活在肝纤维化中发挥重要作用,肝复康治疗肝纤维化作用的机制可能与抑制整合素α5β1/FAK通路的信号转导有关。

整合素信号通路在大鼠骨髓间充质干细胞牵张中的作用和转导机制

目的:探讨整合素信号通路在牵张成骨(distraction osteogenesis,DO)中的作用及转导机制。方法:通过构建粘着斑激酶(focal adhesion kinase,FAK)特异性si RNA慢病毒表达载体,感染牵张前骨髓间充质干细胞(bone marrow derived mesenchymal stem cells,BMSCs),应用自行研制的多单元细胞拉伸与压缩装置,对感染后的BMSCs施加适当的机械张应力。在牵张结束后,收取时间点0、6、12和24 h后的RNA及蛋白,采用RT-PCR与Western免疫印迹法,检测重要信号分子FAK、整合素β1(integrinβ1)和整合素连接激酶(integrin-linked kinase,ILK)的表达,同时检测BMSCs细胞增殖及骨向分化转录因子Runx2、成骨因子碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)的表达变化情况。采用SPSS 20.0软件包对数据进行单因素方差分析。结果:FAK基因沉默后,与对照组相比,FAK特异性si RNA慢病毒组骨向分化因子Runx 2、ALP表达减弱,整合素重要信号分子integrinβ1和ILK表达也显著减弱。结论:FAK基因被抑制后,对BMSCs的骨向分化有一定影响。整合素信号通路参与细胞力学信号向生物化学信号的转化。

整合蛋白信号转导研究进展

细胞外基质受体整合蛋白全方位影响细胞的形态、运动、存活和增殖。它通过介导复杂的信号通路,将细胞外信息内传,调控细胞的生命活动。本文综述了整合蛋白的活化过程、信号转导过程及其与生长因子受体信号通路相互关联研究的最新进展。

抑制miR-130b-3p通过上调PTEN和灭活PI3K-AKT及整合素β1/FAK信号通路抑制膀胱癌细胞增殖

miR-130家族在癌的进展中发挥作用;然而,其家族成员在膀胱癌中的作用尚罕见报告。本研究证明,抑制miR-130家族成员miR-130b-3p表达促进PTEN表达,诱导细胞凋亡,抑制膀胱癌细胞增殖。首先,我们采用微阵列对来自膀胱癌患者的4对膀胱癌和癌旁组织进行了miRNA和mRNA组学分析,发现miR-130b-3p和miR-106b-3p在膀胱癌组织高表达,而miR-99a-3p、miR-199a-5p和miR-145-3p低表达。RT-q PCR检测30对膀胱癌组织5种miRNA的表达与微阵列中的表达状况一致。此外,我们在mRNA组学分析中还发现,miR-130b-3p在膀胱癌组织的高表达与PTEN表达呈负相关。为此,在后续研究中集中探索了miR-130b-3p在膀胱癌中的作用及其作用机制。生物信息学及荧光素酶报告结果证明,miR-130b-3p可直接结合PTEN的3'-UTR,靶向抑制PTEN的表达。转染结合CCK-8、EDU、流式分析、划痕及Transwell小室实验显示,转染miR-130b-3p模拟物可明显促进膀胱癌T24细胞的增殖、迁移及侵袭能力;相反,转染miR-130b-3p抑制物可明显诱导T24细胞凋亡。鬼笔环肽染色揭示,转染miR-130b-3p模拟物可促进细胞骨架形成,而转染miR-130b-3p抑制物抑制细胞骨架形成。Western印迹证明,转染miR-130b-3p可下调PTEN在T24细胞的表达,上调p-PI3K、p-AKT、p-FAK和整合素β1的表达;而转染miR-130b-3p抑制物上调PTEN的表达,下调p-PI3K、p-AKT、p-FAK和整合素β1的表达。上述结果提示,miR-130b-3p通过抑制PTEN表达,激活PI3K-AKT及整合素β1/FAK信号通路,在膀胱癌中发挥癌基因样作用;相反,抑制miR-130b-3p可上调PTEN表达,抑制PI3K-AKT及整合素β1/FAK信号通路的激活,诱导凋亡,抑制膀胱癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力。我们的结果还提示,miR-130b-3p作为可能的临床标志物,对膀胱癌的诊断、靶向治疗具有潜在的应用价值。

G蛋白与整合素αⅡbβ3的双向信号转导

整合素是一类细胞表面受体家族分子,通过双向信号转导参与细胞与细胞外基质、细胞与细胞的粘附以及细胞的迁移.整合素αⅡbβ3(GPⅡb-Ⅲa)特异表达于巨核/血小板系,并且是其含量最多的膜糖蛋白,介导血小板的粘附、伸展、聚集等.G蛋白在整合素αⅡbβ3双向信号转导中发挥重要作用,其中较受关注的是:异源三聚体G蛋白和小G蛋白Rap1参与整合素αⅡbβ3的内向外信号转导;小G蛋白(Rho A、Rac等)和Gα13参与整合素αⅡbβ3的外向内信号转导.在蛋白质结构与功能关系的层面,本文总结了G蛋白的结构、分类、功能以及近年来G蛋白在整合素αⅡbβ3双向信号转导中作用的研究进展.

整合素信号预示肿瘤发生

整合素是异二聚体跨膜蛋白，在细胞外与细胞外基质蛋白结合，在细胞内与细胞支架蛋白相联系。在细胞外间质和细胞内结构成分之间起着联结作用。整合素调节和控制细胞生长，并可做为信号受体控制细胞的功能。整合素信号与某些癌基因之间有密切联系。

发热过程中体温调控信号的转导模式

在发热过程中 ,脑内温控核团接收 3条途径的信号 :神经介质传递信号途径 ,体液介质介导信号途径和脑内其它神经核团传递信号途径。温控核团对接收到的三方面信号进行综合 ,确定是否发热及发热的程度。

整合素信号与血小板功能

α(Ⅱb)β_3(或(GPⅡb/Ⅲa)是血小板膜上表达量最多的整合素分子,它在血小板粘附、聚集、释放等止血功能中发挥着重要的作用。近年来,整合素α(Ⅱb)β_3的信号传导与血小板功能的关系已日益受到人们的普遍关注,研究发现整合素α(Ⅱb)β_3的信号可分为由膜内向膜外的信号和由膜外向膜内的信号,前者由激动剂诱导引起血小板活化,改变整合素α(Ⅱb)β_3的构像,使整合素α(Ⅱbo)β_3与其配体粘附;后者由配体与整合素α(Ⅱb)β_3受体连结后而引发产生一系列血小板功能。在整合素信号途径中的任何一种信号分子的异常和缺失都可能导致血小板功能的丧失而致出血。

Let-7a-5p靶向整合素αV调节气道平滑肌细胞转化生长因子β1表达和活化

为探究微小RNA(microRNA,miRNA)let-7a-5p对气道平滑肌细胞(airway smooth muscle cells,ASMCs)转化生长因子β1(transformation growth factorβ1,TGFβ1)表达和活化的影响,本研究使用生物信息学方法预测let-7a-5p靶基因,构建含靶基因3′-UTR段的双荧光素酶报告载体,验证其活性;随后采用let-7a-5p模拟物和抑制剂分别增加和降低ASMCs胞内let-7a-5p表达,检测TGFβ1的表达以及分泌。预测显示,let-7a-5p靶向整合素αV(integrinαV,ITGAV)基因3′-UTR。构建含ITGAV基因3′-UTR序列双荧光素酶报告质粒、凝胶电泳和基因测序。结果表明,质粒重组成功。Let-7a-5p模拟物显著降低荧光素酶活性和ITGAV基因mRNA表达,提示let-7a-5p靶向ITGAV基因3′-UTR。Let-7a-5p模拟物显著降低ASMCs胞内TGFβ1的mRNA表达,但增加胞外TGFβ1含量。Let-7a-5p通过靶向ITGAV基因降低ASMCs胞内TGFβ1表达,但促进胞外TGFβ1活化,提示let-7a-5p可能通过靶向ITGAV促进TGFβ1活化参与气道结构和功能的调控。

梓醇通过上调BMP-2表达激活Wnt/β-catenin信号通路促进大鼠股骨骨折愈合

目的:探讨梓醇对大鼠股骨骨折愈合的作用及其可能的作用机制。方法:将48只SD股骨骨折模型大鼠随机分为对照组、梓醇组、梓醇+sh-NC组和梓醇+sh-BMP-2组,每组12只。梓醇组大鼠灌胃50 mg/kg梓醇,梓醇+sh-NC组大鼠灌胃50 mg/kg梓醇和尾静脉注射300μL sh-NC慢病毒液,梓醇+sh-BMP-2组大鼠灌胃50 mg/kg梓醇和尾静脉注射300μL sh-BMP-2慢病毒液,对照组大鼠灌胃等量溶剂,1次/d,连续给药3周。X线检测骨折愈合;Micro-CT检测骨体积(BV)、骨体积分数(BV/TV)、骨小梁数量(TB.N)、骨小梁间距(TB.Sp)和骨小梁厚度(TB.Th);RT-PCR检测BMP-2 mRNA表达;Western blotting检测BMP-2、Runx2、ColⅠ、β-catenin、cyclinD1和c-myc蛋白表达;ELISA检测血清ALP和OCN水平。结果:与对照组比较,梓醇组大鼠X线评分、BV、BV/TV、TB.N、TB.Th、BMP-2 mRNA及蛋白表达显著升高(P<0.05),ALP和OCN水平以及Runx2、ColⅠ、β-catenin、cyclinD1和c-myc蛋白表达显著升高(P<0.05),TB.Sp无显著差异(P>0.05);梓醇组和梓醇+sh-NC组大鼠各项指标差异无统计学意义(P>0.05);与梓醇+sh-NC组相比,梓醇+sh-BMP-2组大鼠X线评分、BV、BV/TV、TB.N、TB.Th、BMP-2 mRNA和蛋白表达显著降低(P<0.05),ALP和OCN水平以及Runx2、ColⅠ、β-catenin、cyclinD1和c-myc蛋白表达显著降低(P<0.05),TB.Sp无显著差异(P>0.05)。结论:梓醇可能通过上调BMP-2表达激活人无翅型MMTV整合位点家族/β-连锁蛋白(Wnt/β-catenin)信号通路促进大鼠股骨骨折愈合。

浙江大学研究团队发现转录因子BBX17提高番茄低温抗性的新机制

浙江大学周艳虹教授课题组研究发现,BBX17促进了低温下CBF基因的表达量,但并不能直接结合到CBF基因的启动子上。为明确其中的作用机制,利用酵母双杂交筛库找到了与BBX17互作的蛋白HY5,HY5作为一个光温信号整合因子,可以直接转录调控番茄中的3个CBF基因。