基于随机森林的胃癌微阵列数据基因通路分析

将研究重点从单个基因转移到基因信号通路,结合随机森林与信号通路分析了一组胃癌微阵列数据。通过研究基因在通路中的情况以及通路中的基因对胃癌肠型、弥漫型和正常组织样本的分类能力,扩展了随机森林在生物学中的应用,为胃癌的研究提供了新的思路。

以基因通路富集法探索上皮性卵巢癌多药耐药相关生物学通路及功能性SNP位点

目的借助生物信息学工具探索上皮性卵巢癌多药耐药相关的生物学通路及SNP位点。方法从基因表达综合数据库的GSE13813芯片数据中筛选出初次术后经铂类和紫杉醇类联合化疗的73例患者,其中22例为化疗耐药,51例为化疗敏感。采用PLINK软件进行等位基因关联检验分析,对差异表达的SNP位点(P<0.05)采用WebGestalt在线工具和DAVID进行基因通路富集分析,并筛选与上皮性卵巢癌多药耐药相关的共同通路。利用SciMiner工具检索上皮性卵巢癌多药耐药研究相关基因,并用上述方法进行通路分析以交叉验证。最后对通路涉及的SNP及其连锁位点采用Snpfunc网站进行功能预计。结果敏感组和耐药组共有4 978个差异表达的SNP位点。通路分析显示黏附分子、钙离子信号和ErbB信号途径与上皮性卵巢癌多药耐药相关。其中ErbB信号在文献挖掘通路分析中得到交叉验证。11个连锁SNP可通过异常剪接、编码非同义氨基酸等方式改变基因功能,从而影响通路在上皮性卵巢癌联合化疗中的作用。结论通过基因通路富集方法找到3个与上皮性卵巢癌多药耐药相关的通路及一批可能影响通路的功能性SNP位点。检测这些位点有助于预测上皮性卵巢癌联合化疗的反应。

芍药苷调节丝氨酸/苏氨酸激酶/鼠双微基因2/p53信号通路对弥漫大B细胞淋巴瘤细胞增殖、凋亡和细胞周期的影响实验研究

目的:探讨芍药苷(PAE)调节丝氨酸/苏氨酸激酶(AKT)/鼠双微基因2(MDM2)/p53信号通路对弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)细胞增殖、凋亡和细胞周期的影响。方法:以OCI-LY3细胞为研究对象,分别设置PAE低浓度组(15μmol/L PAE)、PAE中浓度组(30μmol/L PAE)、PAE高浓度组(60μmol/L PAE)、PAE高浓度+SC79(AKT激活剂)组(60μmol/L PAE+8μg/ml SC79),同时以未经处理的细胞为对照组。48 h后,分析细胞增殖、克隆形成能力及细胞周期和凋亡变化,检测AKT/MDM2/p53信号通路相关蛋白的表达水平。结果:与对照组比较,PAE低浓度组、PAE中浓度组、PAE高浓度组细胞凋亡率、p53表达、G_(0)/G_(1)期增加,细胞克隆形成数和细胞增殖率,p-AKT/AKT和p-MDM2/MDM2表达水平,以及G_(2)/M、S期降低(均P<0.05)。与PAE高浓度组比较,PAE高浓度+SC79组细胞凋亡率、p53表达、G_(0)/G_(1)期降低,细胞克隆形成数和细胞增殖率,p-AKT/AKT和p-MDM2/MDM2表达水平,以及G_(2)/M、S期增加(均P<0.05)。结论:PAE通过抑制AKT/MDM2上调p53表达,抑制DLBCL细胞增殖、细胞周期进展,诱导其凋亡。

灯盏乙素通过环状GMP-AMP合酶-干扰素基因刺激因子通路抑制BV-2小胶质细胞介导的神经炎症

目的探讨灯盏乙素对脂多糖(LPS)诱导的BV-2小胶质细胞神经炎症的影响。方法培养BV-2小胶质细胞系,将BV-2小胶质细胞分为对照组(Ctrl)、环状GMP-AMP合酶(cGAS)抑制剂RU320521(RU.521)组、LPS组、LPS+RU.521组、LPS+灯盏乙素预处理(LPS+S)组、LPS+S+RU.521组,共6组。Western blotting及免疫荧光双标染色法检测并观察BV-2小胶质细胞中cGAS、干扰素基因刺激因子(STING)、核因子κB(NF-κB)、磷酸化NF-κB(p-NF-κB)、PYD结构域蛋白3(NLRP3)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)的表达变化(n=3)。结果Western blotting和免疫荧光双标染色均显示,与对照组相比,LPS诱导后,BV-2小胶质细胞中cGAS、STING、p-NF-κB、NLRP3和TNF-α蛋白的表达水平显著升高(P<0.05);与LPS组相比,LPS+S组中cGAS、STING、p-NF-κB、NLRP3和TNF-α蛋白的表达水平显著下降(P<0.05)。使用cGAS通路抑制剂RU.521后显示了与灯盏乙素预处理组相似的作用效果。此外,NF-κB在各组的变化不明显(P>0.05)。结论灯盏乙素干预抑制BV-2小胶质细胞介导的神经炎症反应,可能与cGAS-STING信号通路有关。

青蒿琥酯调节cGAS-STING信号通路对抑郁症模型小鼠神经炎性反应的影响

目的探讨青蒿琥酯(ART)调节环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶(cGAS)-干扰素基因刺激因子(STING)通路对抑郁症小鼠神经炎性反应的影响。方法小鼠分为模型组、对照组、ART低剂量组、ART高剂量组、氟西汀组、ART高剂量+RocA(cGAS-STING通路激活剂)组。糖水消耗实验、强迫游泳实验评估小鼠的抑郁行为;HE染色检测海马组织病理变化;ELISA检测白细胞介素(IL)-6、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、五羟色胺(5-HT)、多巴胺(DA)水平;TUNEL染色检测神经元凋亡;Western blot检测Bcl-2相关X蛋白(Bax)、p53、cGAS、STING蛋白。结果与对照组相比,模型组小鼠表现出神经元性脓疱变性,糖水消耗率、5-HT、DA水平降低,强迫游泳静止时间延长,IL-6、TNF-α水平、神经元凋亡率及Bax、p53、cGAS、STING蛋白表达升高(P<0.05);与模型组相比,ART低剂量组、ART高剂量组、氟西汀组小鼠海马神经元损伤有所缓解,糖水消耗率、5-HT、DA水平升高,强迫游泳静止时间缩短,IL-6、TNF-α水平、神经元凋亡率及Bax、p53、cGAS、STING蛋白表达降低(P<0.05);RocA逆转了高剂量ART对小鼠抑郁症的改善作用。结论ART抑制抑郁症小鼠神经炎性反应及神经元凋亡,上调胺类神经递质水平的机制可能与阻断cGAS-STING通路有关。

虎杖苷调节Akt/MDM2/p53信号通路对胆囊癌细胞增殖、迁移和细胞周期的影响

目的探讨虎杖苷(PD)调节蛋白激酶B/原癌基因MDM2/抑癌基因p53信号通路对胆囊癌细胞增殖、迁移和细胞周期的影响。方法以人胆囊癌细胞株(GBC-SD)为研究对象,体外培养人胆囊癌细胞株(GBC-SD),使用浓度为10~160 mmol/L的虎杖苷处理细胞24、48、72 h,采用CCK-8法检测细胞的增殖能力,确定最佳实验浓度。将GBC-SD细胞分为对照组(Control组)、虎杖苷低、中、高浓度组(PD-L组、PD-M组、PD-H组)、虎杖苷+Akt激活剂组(PD+SC79组),Transwell小室法评价细胞的迁移能力,Hoechst染色观察细胞的凋亡,流式细胞术检测细胞周期与细胞凋亡,Western blot检测Akt、MDM2、p53磷酸化水平,建立荷瘤小鼠模型评价虎杖苷对胆囊癌肿瘤生长的影响。结果浓度为10~160 mmol/L的虎杖苷处理细胞24 h,可显著抑制GBC-SD细胞的增殖活性,选择10、20、40 mmol/L的虎杖苷进行后续实验;与Control组比较,PD-L组、PD-M组、PD-H组GBC-SD细胞的迁移数、细胞凋亡率、G2/M期细胞比例及S期细胞比例、P-Akt、P-MDM2蛋白表达显著降低,G0/G1期细胞比例、P-p53蛋白表达显著升高,且呈浓度依赖性(P<0.05);与PD-H组比较,PD+SC79组GBC-SD细胞的迁移数、细胞凋亡率、G2/M期细胞比例及S期细胞比例、P-Akt、P-MDM2蛋白表达显著升高,G0/G1期细胞比例、P-p53蛋白表达显著降低(P<0.05);虎杖苷干预治疗后,小鼠移植瘤的生长速度显著降低(P<0.05)。结论虎杖苷可以通过调节Akt/MDM2/p53信号通路使细胞周期阻滞,抑制胆囊癌细胞增殖、迁移。

意大利蜜蜂Hippo信号通路相关基因及其全长转录本的鉴定与分析

采用Blast工具将已鉴定到的意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica,简称意蜂)全长转录本比对Nr数据库,共鉴定到意蜂Hippo信号通路中相关的49个基因及其550条全长转录本。运用Gffcompare软件将鉴定到的Hippo信号通路相关全长转录本与西方蜜蜂参考基因组(Amel_HAv3.1)上注释的转录本进行比较,分别延长西方蜜蜂参考基因组注释到Hippo信号通路的9个基因的5'UTR和7个基因的3'UTR。通过Astalavista软件鉴定到Hippo信号通路相关的4个基因的7次可变剪切(AS)事件,包括2次外显子跳跃、2次内含子保留和3次可变5'端剪接。通过PCR验证了1个基因的AS事件真实性。利用TAPIS pipeline鉴定到意蜂Hippo信号通路相关的24个基因含有1个及以上可变多聚腺苷酸化(APA)位点,其中含有1个APA位点的基因数量最多。通过TBtool软件鉴定APA位点上游motif的一致性序列HVNCCNBNDYVDVVHVNDBVDYCNBBDNNNHNNVNNVMNN。

柚皮素激活SHH-GLI1信号通路对OGD/R诱导的神经元损伤的影响

目的探究柚皮素(NAR)对氧糖剥夺/复氧复糖(OGD/R)诱导神经元损伤的改善作用及机制。方法将大鼠皮层神经元分为正常组、OGD/R组、NAR组和NAR+环巴胺组,给予相应处理。CCK-8法测定神经元活性;试剂盒测定神经元活性氧(ROS)、8-羟脱氧鸟苷(OHdG)、丙二醛(MDA)水平;TUNEL染色观察神经元凋亡;Western印迹检测声波刺猬(SHH)-胶质瘤相关癌基因同源物(GLI)1通路及脑源性神经营养因子(BDNF)、c-AMP反应元件结合蛋白(CREB)水平;免疫荧光染色观察GLI1的核移位。结果CCK-8法分析显示,40 mg/L NAR为最佳作用浓度。相较于正常组,OGD/R组神经元ROS相对荧光强度、8-OHdG、MDA水平、TUNEL+神经元数量、SHH、GLI1、Ptch1、BDNF、CREB蛋白及核/质GLI1水平明显增加(P<0.05);相较于OGD/R组,NAR组神经元ROS相对荧光强度、8-OHdG、MDA水平、TUNEL+神经元数量明显降低(P<0.05),SHH、GLI1、Ptch1、BDNF、CREB蛋白及核/质GLI1水平明显增加(P<0.05);相较于NAR组,NAR+环巴胺组神经元ROS相对荧光强度、8-OHdG、MDA水平、TUNEL+神经元数量明显增加(P<0.05),BDNF、CREB蛋白及核/质GLI1水平明显降低(P<0.05),SHH、GLI1、Ptch1蛋白无明显变化(P>0.05)。结论NAR可以减轻OGD/R诱导的神经元氧化损伤,其作用机制与激活SHH-GLI1通路有关。

穿心莲内酯调节cGAS-STING信号通路对银屑病小鼠的治疗作用

目的 探究穿心莲内酯(Andro)调节GMP-AMP合酶-干扰素基因刺激物(cGAS-STING)信号通路对银屑病小鼠的治疗作用及机制。方法 90只BALB/c小鼠分为对照组(Control组),模型组(Model组),穿心莲内酯低、中、高剂量组(Andro-L、M、H组,10、30、50 mg·kg^(-1)·d^(-1) Andro)和穿心莲内酯高剂量+STING激活剂DMXAA组(Andro-H+DMXAA组,50 mg·kg^(-1)·d^(-1) Andro+5 mg·kg^(-1)·d^(-1) DMXAA)。除Control组外,其余组小鼠背部施用咪喹莫特(IMQ)建立银屑病小鼠模型。观察小鼠银屑病面积并进行严重程度指数(PASI)评分,酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清白细胞介素(IL)-6、肿瘤坏死因子(TNF)-α、IL-1β、IL-23、IL-17A、干扰素(IFN)-γ和IFN-β水平,苏木素-伊红(HE)染色和甲苯胺蓝染色测定表皮厚度和肥大细胞数,免疫荧光染色检测Ki-67、CD4阳性细胞表达率,RT-q PCR检测c GAS和STING m RNA表达水平,免疫印迹实验检测c GAS、STING、干扰素调节因子3(IRF3)、p-IRF3蛋白水平。结果 与Control组相比,Model组小鼠背部皮肤出现严重的红斑、鳞屑,有大量的炎性细胞浸润;抓挠次数、PASI评分、表皮厚度、肥大细胞数量、IL-6、IL-1β、TNF-α、IL-23、IL-17A、IFN-γ和IFN-β水平、Ki-67和CD4阳性表达率、c GAS和STING m RNA和蛋白表达水平及IRF3磷酸化水平升高(P<0.05)。与Model组相比,Andro-L组、Andro-M组和Andro-H组小鼠皮肤红斑、鳞屑、炎性细胞浸润现象减轻;抓挠次数、PASI评分、表皮厚度、肥大细胞数量、IL-6、IL-1β、TNF-α、IL-23、IL-17A、IFN-γ和IFN-β水平、Ki-67和CD4阳性表达率、cGAS和STING mRNA和蛋白表达水平及IRF3磷酸化水平呈剂量依赖性降低(P<0.05);STING激活剂DMXAA逆转了穿心莲内酯对银屑病小鼠的保护作用(P<0.05)。结论 穿心莲内酯可通过抑制cGAS-STING信号通路减轻炎症反应,改善小鼠银屑病症状。

右美托咪定通过cGAS-STING通路介导的免疫调控机制对胃癌细胞恶性生物学行为的影响

目的:探究右美托咪定(DEX)通过环磷酸鸟苷-磷酸腺苷合酶-干扰素基因刺激因子(cGAS-STING)通路介导的免疫调控机制对胃癌(GC)细胞恶性生物学行为的影响。方法:将GC细胞株MGC-803随机分为对照组(Control组,空白培养基处理)、DEX低浓度组(DEX-L组,1 ng/ml)、DEX中浓度组(DEX-M组,10 ng/ml)、DEX高浓度组(DEX-H组,100 ng/ml)和DEX高浓度+cGAS抑制剂RU.521组(DEX-H+RU.521组,100 ng/ml DEX+1.0μmol/L RU.521)。CCK-8法检测细胞增殖情况。细胞划痕实验检测各组细胞的迁移能力。Transwell实验检测各组细胞的侵袭能力。流式细胞术检测细胞凋亡率。ELISA检测细胞中IL-2、干扰素-γ(IFN-γ)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)水平。实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测细胞cGAS、STING、Ⅰ型干扰素(IFN-Ⅰ)mRNA的表达水平。Western blot检测细胞cGAS、STING、Bax、细胞周期蛋白D1(CyclinD1)、基质金属蛋白酶9(MMP9)、N钙黏蛋白(N-cadherin)、波形蛋白(Vimentin)、E钙黏蛋白(E-cadherin)、Caspase3、Caspase8及其剪切型蛋白表达和TANK结合激酶1(TBK1)、干扰素调节因子3(IRF3)磷酸化水平。结果:与Control组相比,DEX-M组、DEX-H组MGC-803细胞迁移率、细胞侵袭数目、TNF-α水平、CyclinD1、MMP9、N-cadherin、Vimentin蛋白表达显著下降(P<0.05),生长抑制率(48 h、72 h)、细胞凋亡率、IL-2、IFN-γ、Bax、E-cadherin、Cleaved Caspase3、Cleaved Caspase8蛋白表达水平、cGAS、STING、IFN-ⅠmRNA水平和蛋白表达水平、TBK1和IRF3磷酸化水平显著上升(P<0.05)。RU.521减弱了DEX对GC细胞增殖、迁移和侵袭的抑制作用和诱导细胞凋亡的能力,减轻了对免疫功能的改善作用。结论:DEX可能通过激活cGAS-STING通路介导的免疫调控,抑制GC细胞增殖、迁移和侵袭,诱导GC细胞凋亡。

cGAS-STING通路调控NCOA4介导的铁自噬在HT22细胞缺氧复氧损伤中的作用

目的探讨环鸟苷酸—腺苷酸合成酶(cGAS)-干扰素基因刺激蛋白(STING)通路调控核受体共激活因子4(NCOA4)介导的铁自噬在小鼠海马神经细胞(HT22)缺氧复氧损伤中的作用。方法2020年9月—2022年12月于武汉大学人民医院中心实验室进行实验。将HT22细胞系随机分为4组,对照组(Ctrl组)、缺氧复氧组(HR组)、缺氧复氧+cGAS抑制剂(RU.521)组(HR+RU组)、缺氧复氧+RU.521+NCOA4过表达组(HR+RU+NCOA4组)。HR组于无糖缺氧条件下培养6 h再复糖复氧培养24 h构建缺氧复氧模型,HR+RU组及HR+RU+NCOA4组提前给予3.0μmol/L的RU.521处理24 h后构建缺氧复氧模型,HR+RU+NCOA4组于缺氧复氧前5 d给予NCOA4慢病毒转染,对照组常规培养。免疫荧光检测各组ROS,ELISA检测CCK8、LDH、SOD、MDA及亚铁离子,Western blot检测cGAS、STING、NCOA4、LC3B和铁蛋白。结果与Ctrl组比较,HR组细胞活力CCK8、SOD降低,LDH、ROS、MDA、cGAS、STING、NCOA4、LC3B、铁蛋白、亚铁离子升高(P<0.05);与HR组比较,HR+RU组细胞活力CCK8、SOD、铁蛋白升高,LDH、ROS、MDA、cGAS、STING、NCOA4、LC3B、亚铁离子降低(P<0.05);与HR+RU组比较,HR+RU+NCOA4组细胞活力CCK8、SOD、铁蛋白降低(P<0.05),LDH、ROS、MDA、NCOA4、LC3B、亚铁离子升高(P<0.05),cGAS、STING差异无统计学意义(P>0.05)。结论缺氧复氧后HT22细胞cGAS-STING通路上调,NCOA4介导的铁自噬过度激活进而加重细胞损伤。

梓醇调节cGAS-STING信号通路对肺癌细胞增殖、凋亡和免疫逃逸的影响

目的:探讨梓醇(Catalpol)通过调节GMP-AMP合酶/干扰素基因刺激物(cGAS-STING)信号通路对肺癌细胞增殖、凋亡和免疫逃逸的影响。方法:培养肺癌细胞A-427,使用1μmol/L~20μmol/L的梓醇处理细胞,选择最佳药物浓度。将细胞分为对照组(Control组)、梓醇低浓度组(Catalpol-L组,5μmol/L Catalpol)、梓醇中浓度组(Catalpol-M组,10μmol/L Catalpol)、梓醇高浓度组(Catalpol-H组,15μmol/L Catalpol)、梓醇高浓度+cGAS通路抑制剂RU.521组(Catalpol-H+RU.521组,15μmol/L Catalpol+1μmol/L RU.521)。MTT法检测细胞存活率;Edu法检测细胞增殖;平板克隆形成实验检测细胞克隆形成;流式细胞仪检测细胞凋亡及细胞周期;蛋白免疫印迹检测Bax、Bcl-2、Cleaved-caspase-3、cGAS和STING蛋白表达;将CD8^(+)T细胞与各组处理的细胞共培养,台盼蓝染色检测CD8+T细胞存活率;ELISA试剂盒检测IFN-γ、IL-4、IL-10、TGF-β和PD-L1水平。结果:1~20μmol/L的梓醇处理A-427细胞,细胞存活率降低(P<0.05),选择5μmol/L、10μmol/L、15μmol/L的梓醇浓度进行实验。与Control组相比,Catalpol-L组、Catalpol-M组和Catalpol-H组Edu阳性率、细胞克隆形成数、S期细胞占比、IL-4、IL-10、TGF-β和PD-L1水平及Bcl-2蛋白水平显著降低(P<0.05),细胞凋亡率、G_(0)/G_(1)期和G_(2)/M期细胞占比、CD8^(+)T细胞存活率、IFN-γ水平及Bax、Cleaved-caspase-3、cGAS和STING蛋白水平显著增加(P<0.05),且呈浓度依赖性;与Catalpol-H组相比,Catalpol-H+RU.521组Edu阳性率、细胞克隆形成数、S期细胞占比、IL-4、IL-10、TGF-β和PD-L1水平及Bcl-2蛋白水平显著增加(P<0.05),细胞凋亡率、G_(0)/G_(1)期和G_(2)/M期细胞占比、CD8^(+)T细胞存活率、IFN-γ水平及Bax、Cleaved-caspase-3、cGAS和STING蛋白水平显著降低(P<0.05)。结论:梓醇可能通过激活cGAS-STING信号通路抑制肺癌细胞的增殖和免疫逃逸,促进细胞凋亡。

不同分化程度卵巢癌细胞中胚胎干细胞相关通路的基因集富集分析

背景:近年来一些研究发现肿瘤细胞具有与干细胞类似的特征,因此,控制干细胞功能的某些基因调控网络,可能也在某些肿瘤中同样发挥作用。目的:观察不同分化程度卵巢癌的分子特征,获得与胚胎干细胞相关基因的表达情况。方法:从美国国立生物信息中心(NCBI)共享数据库GEO下载原始基因芯片文件,登录号为GSE2109,选取卵巢癌样本作为研究材料。去除临床指标缺失的样本,按照组织学分级将卵巢癌样本分为高分化和低分化两组。原始数据经dChip进行质量检验和标准化,获得基因表达的矩阵。收集胚胎干细胞相关的基因集、生物学过程和KEGG通路在不同分化的卵巢癌中的富集情况,用GSEA进行基因集富集分析。结果与结论:选取了13个与胚胎干细胞相关的基因集,低分化的卵巢癌细胞中有9个基因集上调,PRC2靶点相关的4个基因集下调,说明与胚胎干细胞相关的基因集大多在低分化的卵巢癌细胞中上调。并且在低分化卵巢癌细胞显著上调的都是与细胞周期、细胞分裂、DNA复制等与增殖相关的通路。基因表达谱分析表明低分化的卵巢癌与胚胎干细胞具有相似的分子特征,这可以为卵巢癌的早期诊断和治疗提供新的思路。

铅暴露U251细胞差异表达基因及相关通路

为探讨铅对体外培养的人神经胶质瘤U251细胞(human U251glioma cells,U251)暴露后基因表达的变化以及相关基因通路,选用乙酸铅暴露U251细胞.细胞在乙酸铅中暴露8h和24h后提取RNA,使用cDNA芯片分析基因表达情况,芯片扫描结果经归一化处理,设定Ratio值<0.5或≥2.0为表达有差异基因.结果表明,铅暴露U251细胞导致2840条基因差异表达,使用KEGG和BioCarta数据库分析代表性基因网络.结果发现,铅暴露U251细胞导致大量基因差异表达,涉及多个代谢及信号通路,与神经组织相关的主要信号通路有Ca2+信号通路、Jak-STAT信号通路、MAPK信号通路、Wnt信号通路等,还涉及配体-受体、细胞因子相互作用等.这些通路相互联结,构成复杂的网络系统,调控细胞的生物学功能.

结直肠锯齿状病变相关信号通路及其与具核梭杆菌相关性研究进展

结直肠癌(colorectal cancer, CRC)发病率和死亡率逐年上升,影响着大众的健康。锯齿状途径是CRC发生的重要途径之一,在CRC的进展过程中扮演重要角色。其中锯齿状病变因2010年前缺乏统一病理诊断标准、内镜下易忽视、易与无恶变可能的息肉混淆等,检出率较低。但其易进展为具有BRAF突变、CpG岛甲基化表型、微卫星不稳定性的右半结肠癌,且检出时多处于晚期,患者预后不佳,成为近期研究热点。近年来微生物诱发CRC的研究成为热点之一,据报道具核梭杆菌是促进CRC的重要微生物之一,已有研究表明具核梭杆菌通过炎症通路促进锯齿状病变的进展。研究具核梭杆菌在炎症信号通路中对锯齿状病变的影响,可为疾病指导预后和治疗决策。

微核激活cGAS-STING信号通路的机制及其肿瘤免疫功能

环鸟苷酸-腺苷酸合成酶(cGAS)-干扰素基因刺激因子(STING)信号通路可监测微生物入侵和组织损伤等生理病理异常状态,是天然免疫系统的重要组成之一。作为DNA感受器,cGAS主要识别异常定位于细胞质的双链DNA(dsDNA),通过催化合成二级信使环鸟苷酸-腺苷酸启动由STING介导的Ⅰ型干扰素和炎症信号通路。微核是有丝分裂后期染色体错误分离的产物,也是细胞质dsDNA的重要来源之一。作为一类不稳定的亚细胞器结构,微核核膜倾向于不可逆的破裂,导致微核基因组DNA暴露在细胞质中。暴露的微核基因组DNA招募并激活cGAS-STING信号通路,诱导STING下游信号通路活化,包括Ⅰ型干扰素信号通路和经典核因子κB(NF-κB)信号通路,导致细胞衰老、细胞凋亡和细胞自噬的发生,从而介导免疫系统的活化以清除肿瘤细胞,或者直接诱导肿瘤细胞死亡。另外,STING持续激活诱导的内质网应激,以及慢性Ⅰ型干扰素信号通路和非经典NF-κB信号通路的活化,营造了免疫抑制的肿瘤微环境,导致肿瘤细胞免疫逃逸,促进肿瘤转移和肿瘤细胞存活。因此,在肿瘤的发生发展和治疗过程中,活化的cGAS-STING免疫通路扮演着抑制或促进肿瘤的双重作用。本文阐述了肿瘤微环境中微核诱导cGAS-STING免疫通路活化的机制研究进展,探讨了其在肿瘤发生发展和治疗中的潜在重要作用。

EGFR-TKI通过cGAS-STING信号通路对肺癌小鼠放疗远隔效应的影响

目的探讨表皮生长因子受体酪氨酸激活抑制剂(EGFR-TKI)通过环鸟苷酸-腺苷酸合成酶-干扰素基因刺激因子(cGAS-STING)信号通路对肺癌小鼠放疗远隔效应的影响。方法取部分对数生长期肺癌细胞(LLC1细胞)随机分为对照组和辐照组,对照组正常培养不干预,辐照组给予4 Gy的辐照量,2 Gy/min,每次辐照2 min,24 h后用实时聚合酶链反应检测细胞中cGAS-STING信号通路相关基因MB21D1、TMEM173、TBK1、IRF3、IRF5、IRF7、IFNAR1、IFNAR2、MX1、MX2、IFIT1、IFIT mRNA。将100μL对数生长期LLC1细胞悬液注射至小鼠腹股沟处皮下,制备双侧皮下荷瘤模型,将成瘤小鼠随机分为对照组、8 Gy组、EGFR-TKI组、8 Gy+EGFR-TKI组,每组3只。对照组不干预;8 Gy组给予8 Gy辐照3次,定位辐照小鼠左边瘤体;EGFR-TKI组给予EGFR-TKI灌胃1 mg/g,给药3次;8 Gy+EGFR-TKI组既进行辐照又给药干预。干预17 d后取小鼠右侧瘤体。用Western blotting法检测肿瘤组织中cGAS、STING、p-STING、Ⅰ型干扰素(IFN-1)蛋白,用免疫组化法检测肿瘤细胞增殖核抗原(ki67)及肿瘤微环境相关蛋白CD4、CD8、表皮生长因子受体(EGFR)、叉头状转录因子p3(Foxp3)、钙网蛋白(CRT)及主要组织相容性复合体(MHC)。结果与对照组比较,辐照组LLC1细胞MB21D1、TMEM173、TBK1、IRF3、IRF5、IFNAR1、IFNAR2、MX1、MX2、IFIT1、IFIT mRNA相对表达量高(P均<0.05),IRF7 mRNA相对表达量低(P<0.05)。干预17 d后,与对照组比较,各干预组肿瘤体积小、肿瘤重量低、ki67蛋白相对表达量低(P均<0.05),且8 Gy+EGFR-TKI组肿瘤体积、肿瘤重量、ki67蛋白相对表达量最低(P均<0.05)。与对照组比较,EGFR-TKI组cGAS、STING、p-STING、IFN-1蛋白相对表达量差异无统计学意义(P均>0.05);8 Gy组STING、IFN-1蛋白相对表达量差异无统计学意义(P均>0.05),cGAS、p-STING蛋白相对表达量高(P均<0.05);8 Gy+EGFR-TKI组cGAS、STING、p-STING、IFN-1蛋白相对表达量高(P均<0.05)。与8 Gy+EGFR-TKI组比较,8 Gy组和EGFR-TKI组cGAS、IFN-1、STING蛋白相对表达量低(P均<0.05)。与对照组比较,各干预组CD4、CD8、MHC蛋白相对表达量高(P均<0.05),EGFR、Foxp3、CRT蛋白相对表达量低(P均<0.05)。与8 Gy组比较,8 Gy+EGFR-TKI组CD4、CD8、MHC蛋白相对表达量高(P均<0.05),EGFR、CRT蛋白相对表达量低(P均<0.05)。与EGFR-TKI组比较,8 Gy+EGFR-TKI组CD4、CD8、MHC蛋白相对表达量高,EGFR、Foxp3、CRT蛋白相对表达量低(P均<0.05)。结论EGFR-TKI通过激活cGAS-STING信号通路改善肿瘤微环境的免疫功能,从而增强肺癌小鼠放疗远隔效应。

利用来自多技术平台数据的候选基因挖掘食物抗氧化剂共同影响基因或通路

抗氧化剂通过调节机体基因表达发挥广泛的功能,基于多种技术平台的研究文献中蕴藏大量抗氧化剂可调控的基因.探索这些基因间的关系有助于阐明抗氧剂的共同作用机理,也有助于开发新的生物标记用于抗氧化剂筛选.选择维生素C、维生素E和视黄酸等3种典型抗氧化剂为研究对象,从highwire数据库检索文献提取与它们功能相关主要基因,利用DAVID在线GO分析工具和pathway express分析工具分析其相关的GO生物过程定义及基因通路.结果表明,这3种抗氧化剂共同可调控的基因有14个,每种抗氧化剂显著相关的GO生理过程定义及基因通路具有很多相似性,涉及细胞通讯、免疫、细胞凋亡、细胞周期和多种典型信号传导通路.粘着斑是这3种抗氧化剂共同影响的基因网络,说明这3种抗氧化剂可能通过这一信号通路系统调节细胞周期调控、细胞骨架组装、粘附、迁徙、运动能力、生长调节、生存、血管生成等多方面发挥了重要作用,并以此通路为靶标抑制肿瘤发生、发展及侵袭转移.

基于cGAS-STING通路探讨参白扶正颗粒调节肿瘤免疫应答的作用机制

目的 基于鸟苷酸-腺苷酸合成酶-干扰素基因刺激因子(cGAS-STING)通路探讨参白扶正颗粒调节肿瘤免疫应答的作用机制。方法 取KM小鼠60只,建立人胃癌MGC803细胞移植瘤模型,将42只成模小鼠按照随机数字表法分为模型组10只、参白扶正低剂量组10只、参白扶正中剂量组11只、参白扶正高剂量组11只,分别给予生理盐水和5 mg/g、10 mg/g、20 mg/g参白扶正颗粒溶液灌胃,均2次/d,连续灌胃15 d。末次灌胃结束后,剥离瘤体组织,称重并计算肿瘤抑制率,采用HE染色法观察肿瘤组织病理形态,流式细胞术检测肿瘤组织中免疫活化指标[CD4^(+)、CD8^(+)、γ干扰素(IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、CD45^(+)CD11c^(+)MHC-Ⅱ^(+)、CD40^(+)、CD70^(+)、CD4^(+)Foxp3^(+)Treg]水平,酶联免疫吸附法检测肿瘤组织中cGAS-STING通路相关细胞因子[β干扰素(IFN-β)、C-C类趋化因子22(CCL22)、C-C类趋化因子17(CCL17)、白细胞介素-10(IL-10)]水平,Western blot法检测肿瘤组织中cGAS-STING通路相关蛋白[STING、TANK结合激酶1(TBK1)、干扰素调节因子3(IRF3)]表达情况。结果 参白扶正各组瘤重均明显低于模型组(P均<0.05),且瘤重随参白扶正颗粒剂量增加而降低,肿瘤抑制率随参白扶正颗粒剂量增加而升高,两两比较差异均有统计学意义(P均<0.05)。参白扶正各组小鼠胃黏膜炎症浸润、细胞间质充血水肿较模型组不同程度减轻,异型性不明显。参白扶正各组小鼠肿瘤组织中CD4^(+)、CD8^(+)、IFN-γ、CD45^(+)CD11c^(+)MHC-Ⅱ^(+)、CD40^(+)、CD70^(+)水平及cGAS、STING、TBK1、IRF3蛋白相对表达量均明显高于模型组(P均<0.05),且上述各指标随参白扶正颗粒剂量增加而升高(P均<0.05);参白扶正各组小鼠肿瘤组织中TNF-α、CD4^(+)Foxp3^(+)Treg、IFN-β、CCL22、CCL17、IL-10水平均明显低于模型组(P均<0.05),且上述因子水平随参白扶正颗粒剂量增加而降低(P均<0.05)。结论 参白扶正颗粒可抑制胃癌移植瘤小鼠肿瘤生长,可通过调节肿瘤免疫应答而增强小鼠免疫功能,减轻炎症反应,其机制可能与调控cGAS-STING通路有关。

苦参碱调节RhoA-ROCK信号通路对冠心病模型大鼠Th17/Treg细胞平衡的影响

目的探讨苦参碱(Matrine)对冠心病(coronary heart disease,CHD)大鼠辅助T细胞17(helper T cell 17,Th17)/调节性T细胞(regulatory T cells,Treg)细胞平衡及Ras同源基因家族成员A(RhoA)-Rho相关的卷曲螺旋激酶(ROCK)信号通路的影响。方法建立冠心病模型,将实验大鼠分为对照组、模型组、苦参碱低剂量(50 mg·kg^(-1))组、苦参碱高剂量(200 mg·kg^(-1))组及苦参碱高剂量(200 mg·kg^(-1))+LPA组(10 mg·kg^(-1))。超声心动图进行大鼠心功能检测;酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)法进行白细胞介素17(IL-17)、转化生长因子β(TGF-β)水平检测;流式细胞术检测Th17、Treg数量及Th17/Treg比值;免疫组化进行内皮型一氧化氮合酶(eNOS)、内皮素1(ET-1)蛋白表达水平检测;Masson染色进行大鼠心肌组织的病理形态变化观察;TTC染色检测各组大鼠心肌梗死情况;TUNEL染色进行心肌组织中细胞凋亡情况检测;试剂盒检测RhoA活性;Western Blot法进行半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(Caspase-3)、B细胞淋巴瘤因子2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、RhoA、ROCK1、ROCK2蛋白表达水平检测。结果与对照组比较,模型组心肌组织有大量蓝色胶原纤维沉积,左室舒张末期容积(left ventricular end-diastolic volume,LVEDV)、左室收缩末期容积(left ventricular end-systolic volume,LVESV)、IL-17、Th17、Th17/Treg、ET-1、心肌梗死面积、细胞凋亡率、TUNEL阳性率、Bax、Caspase-3、RhoA活性、RhoA、ROCK1、ROCK2表达水平明显升高,左室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)、左室缩短分数(left ventricular shortening fraction,LVFS)、TGF-β、Treg、eNOS、Bcl-2表达水平明显降低(P<0.05)。与模型组比较,Matrine-L组、苦参碱高剂量组心肌组织蓝色胶原纤维逐渐减少,LVEDV、LVESV、IL-17、Th17、Th17/Treg、ET-1、心肌梗死面积、细胞凋亡率、TUNEL阳性率、Bax、Caspase-3、RhoA活性、RhoA、ROCK1、ROCK2表达水平依次明显降低,LVEF、LVFS、TGF-β、Treg、eNOS、Bcl-2表达水平依次明显升高(P<0.05)。与苦参碱高剂量组比较,苦参碱高剂量+LPA组心肌组织蓝色胶原纤维增多,LVEDV、LVESV、IL-17、Th17、Th17/Treg、ET-1、心肌梗死面积、细胞凋亡率、TUNEL阳性率、Bax、Caspase-3、RhoA活性、RhoA、ROCK1、ROCK2表达水平明显升高,LVEF、LVFS、TGF-β、Treg、eNOS、Bcl-2表达水平明显降低(P<0.05)。结论苦参碱通过抑制RhoAROCK信号通路调节Th17/Treg细胞平衡,改善冠心病大鼠心肌损伤。