ERK1/2信号蛋白和蛋白降解酶在骨关节炎患者软骨/软骨下骨中的表达及其意义

目的探讨细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)信号蛋白与骨关节炎(OA)致病相关蛋白降解酶在软骨/软骨下骨中的表达及其意义。方法收集2017年12月-2019年12月石河子大学医学院第一附属医院关节外科收治的50例OA患者的膝关节胫骨平台样本以及创伤科因外伤截肢的10例患者的健康膝关节胫骨平台样本(作为对照)。采用HE染色观察软骨退变情况,利用OARSI-Modified Manking评分评估软骨破坏程度,并根据评分将OA患者分成轻度组(n=31)与重度组(n=19)。采用免疫组化染色和Western blotting检测ERK1/2、pERK1/2、MMP-3、MMP-9及ADAMT5在软骨/软骨下骨中的表达,实时定量PCR(RT-qPCR)检测软骨/软骨下骨中ERK1/2、MMP-3、MMP-9及ADAMT5 mRNA的表达,micro-CT测定软骨下骨微结构的改变情况。结果HE染色显示,轻度组软骨变薄,软骨细胞排列紊乱,软骨下骨厚度增加;重度组软骨几乎完全消失,软骨下骨明显暴露并变形,钙化软骨增厚。OARSI评分结果显示,与对照组相比,轻度组、重度组OARSI评分明显升高[(8.14±0.56)分、(23.33±0.17)分vs.(3.53±0.11)分,P<0.05],且重度组高于轻度组(P<0.05)。免疫组化染色、Western blotting及RT-qPCR检测结果显示,与对照组相比,轻度组和重度组软骨/软骨下骨中pERK1/2、MMP-3、MMP-9及ADAMT5蛋白表达水平增高(P<0.05),MMP-3、MMP-9及ADAMT5 mRNA相对表达水平明显增高(P<0.05),但各组ERK1/2 mRNA和蛋白相对表达水平无明显差异(P>0.05)。Micro-CT扫描结果显示,轻度组和重度组软骨下骨的微结构严重紊乱并伴有细胞增殖;与对照组比较,轻度组和重度组软骨/软骨下骨中骨体积分数(BV/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数量(Tb.N)、骨密度(BMD)明显增高,骨小梁间距(Tb.Sp)明显缩小(P<0.05)。结论OA患者软骨/软骨下骨中pERK1/2、MMP-3、MMP-9及ADAMT5均呈现高表达且软骨下骨微结构发生改变,pERK1/2表达增加可能是蛋白降解酶活性增强及软骨下骨微结构改变的原因之一。

拟南芥叶片衰老前后叶绿素降解代谢基因表达和酶积累的模式及其影响因素分析

由叶绿素降解引起的叶片衰老褪绿不仅是植物衰老最直观的性状,还是植物进行营养动员的关键事件。近年来,进入衰老窗口(senescence window)后的叶片中叶绿素降解代谢酶基因(Chl catabolic genes,CCGs)的表达调控已经得到了较为充分的研究,但在未衰老叶片中对CCGs表达模式的研究还鲜见报道。本研究中,我们分析了主要叶绿素降解代谢酶(Chl Catabolic Enzymes,CCEs)及其编码基因CCGs在自然衰老以及未衰老的拟南芥叶片中的表达模式。研究结果显示,在叶片自然衰老过程中,CCGs剧烈上调表达且CCEs蛋白逐渐累积,以催化衰老细胞中叶绿素的大量降解;值得注意的是,在长日照培养条件下,未衰老叶片中CCGs的表达存在显著的波动,其表达量在光照开启后开始上升,10:00~16:00之间达到峰值后逐渐下降。我们的分析显示,CCGs表达量的波动很有可能是光-暗交替导致的,与CCA1介导的节律信号没有明显的相关性。我们的研究结果提示,外界光信号对未衰老叶片中CCGs的表达调控起至关重要的作用。

海洋微生物信号降解酶基因aiiA克隆与表达载体的构建

根据已知的微生物信号降解酶基因aiiA的序列设计、合成特异性引物探针,以从海洋分离的微生物ZD02的基因组为模板,PCR扩增编码蛋白aiiA信号降解酶的基因aiiA序列,产物经PCR验证后用于构建克隆载体pMD18-ZD02aiiA,并以此克隆载体为模板,以带酶切位点的引物扩增基因,经BamHI和EcoRI双酶切后将其插入表达载体pET-17b,构建原核表达质粒pET-ZD02aiiA。经酶切、PCR鉴定及序列测定等,结果表明:克隆基因已正确插入到载体的多克隆位点,序列和读码框正确,为海洋微生物ZD02信号降解酶基因的体外重组和诱导表达研究打下基础。

海洋微生物ZD02信号降解酶基因aiiA克隆及其生物信息学分析

根据细菌群体感应信号降解酶(AiiA)基因设计简并引物,从海洋微生物ZD02基因组中扩增编码AiiA的基因aiiA,筛选其阳性克隆,测序后分析其基因序列。结果表明:筛选到的阳性克隆ZD02-aiiA序列全长753bp(Genbank登录号:KC756214),存在一个开放阅读框(ORF),编码由250个氨基酸残基组成的多肽,预测分子量为28.1kDa,蛋白等电点为4.78。由该序列推导得到的氨基酸残基序列含有一个保守结构域(Lactamase-B)(34AA～235AA),并预测了AiiA的三级结构。以上研究为该序列的重组表达及其相关活性研究奠定了基础。

助脾散精方对IR模型大鼠胰岛素信号通路相关蛋白及胰岛素降解酶的影响

目的:观察助脾散精方(ZPSJ)对胰岛抵抗(IR)模型大鼠胰岛素信号通路相关蛋白胰岛素受体(InsR)、胰岛素受体底物-1(IRS-1)及胰岛素降解酶(IDE)的影响。方法:SD大鼠尾iv链脲佐菌素(STZ)加高糖高脂饮食复制IR模型,分为正常组、模型组、罗格列酮组(罗格列酮7.2×10-4g.kg-1.d-1)和ZPSJ治疗组(含生药6.41 g.kg-1.d-1)。结果:IR模型组大鼠海马CA1区InsR,IRS-1阳性表达的神经元明显增多,ZPSJ治疗组,InsR,IRS-1表达明显减少(P<0.01)。IR模型组大鼠海马CA1区IDE阳性表达的神经元明显减少,ZPSJ治疗组IDE表达明显增加,与模型组比较有显著性差异(P<0.01)。结论:ZPSJ方能减少IR模型大鼠海马组织InsR,IRS-1的表达,同时增加海马组织IDE的表达。

微生物信号分子降解酶研究进展

微生物细胞之间存在的信息交流称为群体感应。群体感应在实现微生物的生物学功能方面具有重要作用,包括调节致病性、参与生物膜的形成等。微生物能够分泌特定的信号分子,通过对信号分子的检测及应答,调控目的基因的表达。抑制信号分子的积累,能够干扰群体感应系统,使微生物丧失生物学功能。研究较为全面的一类信号分子是酰基高丝氨酸内酯(acylhomoserine lactone,AHL),此类信号分子可以通过酶法降解。目前已鉴定出的AHL降解酶主要分为AHL内酯酶和AHL酰化酶两类。综述了信号分子降解酶的来源、筛选方法、纯化技术、酶学性质、作用机制及在病害防治方面的应用。对信号分子降解酶的研究有助于完善群体感应系统的调控机制,并为微生物疾病的防治提供新策略。

胰岛素降解酶在阿尔茨海默病发病机制中的研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种以进行性认知功能减退为特征的神经退行性疾病。发病的确切机制尚未完全清楚。目前认为胰岛素抵抗与胰岛素信号系统受损是加速AD发病的危险因素,胰岛素降解酶(insulin-degrading enzyme,IDE)在糖代谢异常促使AD发病的过程中发挥重要的作用。除调节β淀粉样蛋白降解和清除之外,还可能通过调节tau蛋白磷酸化水平,协同载脂蛋白Eε4(ApoEε4)及影响胰岛素信号传导等参与AD的发病机制。本文就IDE生物学特性及在AD发病机制中的作用作一综述。

TRHDE-AS1对肺癌细胞迁移侵袭和JAK/STAT通路的影响

目的探讨长非编码RNA促甲状腺激素释放激素降解酶反义RNA 1(TRHDE-AS1)在非小细胞肺癌(NSCLC)侵袭和迁移过程中的分子功能及对Janus激酶/信号转导和转录活化因子(JAK/STAT)通路的影响。方法利用GEPIA在线分析TCGA数据库中NSCLC组织的TRHDE-AS1水平,采用实时定量PCR(qPCR)检测4种NSCLC细胞株(ANIP-973、NCI-H157、NCI-H1975和A549)和人正常肺上皮细胞BEAS-2B的TRHDE-AS1水平。将A549细胞作为后续功能验证实验对象并分为3组:对照组(未转染作空白对照)、pcDNA3.1组(转染pcDNA3.1空质粒作阴性对照)和pcDNA3.1-TRHDE-AS1组(转染pcDNA3.1-TRHDE-AS1质粒作过表达处理)。MTT法、划痕实验和Transwell小室实验分别检测TRHDE-AS1在A549细胞增殖、侵袭和迁移中的作用,qPCR和Western blotting检测JAK1、STAT3、p-JAK1和p-STAT3水平。结果NSCLC组织的TRHDE-AS1水平低于正常组织(P<0.05),且与BEAS-2B细胞(1.000±0.057)相比,TRHDE-AS1在NSCLC细胞ANIP-973(0.643±0.042)、NCI-H157(0.552±0.048)、NCI-H1975(0.446±0.038)和A549(0.391±0.027)的水平均呈现低表达(P<0.05)。转染处理后,pcDNA3.1-TRHDE-AS1组的TRHDE-AS1水平较对照组(1.000±0.058)和pcDNA3.1组(1.062±0.064)升高至1034.430±70.276(P<0.05)。pcDNA3.1-TRHDE-AS1组在转染48和72 h后的细胞增殖活性均低于对照组和pcDNA3.1组(P<0.05)。pcDNA3.1-TRHDE-AS1组的划痕愈合率和穿膜细胞数分别为(24.116±3.378)%和(101.243±9.092)个,均低于对照组的(76.826±7.909)%和(165.482±14.582)个及pcDNA3.1组的(78.724±8.578)%和(168.232±18.083)个(P<0.05)。与其余两组相比,pcDNA3.1-TRHDE-AS1组A549细胞JAK1和STAT3水平的差异无统计学意义(P>0.05),而p-JAK1和p-STAT3水平降低(P<0.05)。结论NSCLC组织和细胞的TRHDE-AS1水平降低,且过表达TRHDE-AS1可在体外抑制NSCLC的侵袭和迁移并失活JAK/STAT通路,为NSCLC的治疗提供可能的干预手段。

植物病原链格孢属真菌的致病机制研究进展

目前已经发现的链格孢属(Alternaria)真菌大约500种,其中95%以上兼性寄生在植物上,能引起多种植物病害,造成农业经济的巨大损失。Alternaria真菌主要通过机械穿透和分泌降解酶破坏寄主细胞的细胞壁,产生真菌毒素作用于寄主细胞的质膜、线粒体、叶绿体和一些代谢相关的酶类,以及利用信号转导途径介导致病等三方面营兼性寄生生活。综述了Alternaria真菌对其寄主致病机制的相关研究。

尖孢镰刀菌致病相关因子及其分子生物学研究进展

由致病性尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)侵染引起的植物枯萎病是一种世界性的土传真菌病害,对农业生产造成了巨大经济损失.研究表明,尖孢镰刀菌的致病与多种致病因子相关,包括信号传导系统(环腺苷酸单磷酸-蛋白激酶A和促分裂素原活化蛋白激酶信号途径)、细胞壁降解酶(木聚糖酶、果胶酶、果胶裂解酶、细胞毒素、纤维素酶、半纤维素酶和木质素降解酶等)、克服植物防御响应系统(降解抗真菌化合物和破坏植物细胞壁的化学修饰)以及其它(细胞毒素和过氧化物酶)等.此外对今后的研究工作提出展望.

中药有效成分防治骨关节炎的作用机制研究进展

骨关节炎是临床上最常见的关节退行性疾病,影响整个关节组织。中药因低不良反应、低成本、多靶点起效等优势在骨关节炎的防治中占据重要位置。研究发现中药有效成分防治骨关节炎的作用机制主要包括减少炎症因子的产生、减轻氧化应激、抑制基质降解酶、调节软骨细胞代谢及调控相关信号通路等方面。主要综述了中药有效成分防治骨关节炎作用机制的研究进展,旨在为进一步研究中药有效成分在骨关节炎防治中的应用价值提供参考和依据。