缝隙连接蛋白43经典与非经典作用在疾病治疗中的潜在价值

背景:缝隙连接蛋白43在维持组织代谢稳态平衡中发挥着重要作用,传统观点认为它参与了缝隙连接过程,为细胞与细胞之间建立直接的物质信号交换通道奠定结构基础。而近年来研究对于其独特的半通道作用提出了新的看法,并发现了其亚细胞定位、自身片段等对于细胞生理活动及病理过程的重要意义。目的:综述数据库中相关文献,系统性总结缝隙连接蛋白43分子特征及在多种细胞表达的研究进展,重点阐述通道依赖性与非通道依赖性缝隙连接蛋白43的生理与病理作用,并探讨其在疾病治疗中的潜在价值。方法:分别设置“gap junction,connexin 43(Cx43),hemichannel,channel-dependent Cx43,channel-independent Cx43,extracellular vesicles(EVs),mitochondria,GJA1-20k”为英文关键词,以“缝隙连接,缝隙连接蛋白43,半通道,通道依赖性Cx43,非通道依赖性Cx43,线粒体,细胞外囊泡,GJA1-20k”为中文关键词,分别在PubMed数据库及中国知网数据库进行文献检索,最终共入选81篇文献进行综述分析。结果与结论:(1)缝隙连接蛋白43的经典作用即构成缝隙连接通道,通道依赖性缝隙连接蛋白43主要可通过直接构成缝隙连接通道参与组织器官的生理或病理过程,应充分关注其结构和功能的完整性,而黏附是缝隙连接的重要特性,与屏障障碍类疾病密切相关。(2)缝隙连接蛋白43的非经典作用即非缝隙连接通道依赖性作用,缝隙连接蛋白43六聚体目前被发现定位于质膜、线粒体内膜和细胞外囊泡表面等结构,参与炎性疾病的正向促炎机制、线粒体功能代谢和细胞外囊泡的靶向摄取等,选择性截短片段则参与全长连接蛋白43靶向转运至胞内各结构域过程,并且通过促使线粒体周围肌动蛋白聚合,调控线粒体稳态。(3)以上两种作用为开发靶向治疗药物及基于组织工程技术的治疗手段中种子细胞转化机制等问题的解决提供了新思路,但现存的一些原始研究常不能全面考虑不同形式缝隙连接蛋白43的相互作用,从而混杂地描述了其总体特征,使得研究结果产生偏差。(4)未来研究需要系统地构架不同形式存在的缝隙连接蛋白43的生理特性及在各疾病中的潜在机制,为缝隙连接蛋白43完整性机制探索及多疾病的诊断和治疗提供参考依据。

缝隙连接蛋白43通过调控凋亡参与大鼠牙周炎相关肾损伤

目的本研究旨在探讨缝隙连接蛋白43(Cx43)在大鼠牙周炎诱导慢性肾损伤模型中的作用。方法按照完全随机数字表法将12只SPF级Wistar雄性大鼠分为对照组和牙周炎组,每组6只。对照组大鼠不做处理,牙周炎组大鼠采用钢丝结扎大鼠双侧上颌第一磨牙的颈部,构建牙周炎模型。建模8周后检查大鼠牙周临床指标。显微CT(micro‑CT)扫描大鼠上颌骨重建其三维结构并分析牙槽骨吸收情况;组织病理学检测牙周及肾组织的病理改变;MitoSOX red试剂检测肾组织中活性氧(ROS)含量;生化试剂盒检测血清氧化应激生物标志物;实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)检测肾组织中Cx43、核因子-κB(NF-κB)、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)、BCL2-Associated X的蛋白质(Bax)、B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(Caspase-3)mRNA表达水平,蛋白免疫印迹(Western blot)法检测肾组织中Cx43、NF-κB、IL-1β、Bax、Bcl-2和Caspase-3蛋白表达水平。结果micro-CT三维重建结果显示,牙周炎组大鼠第一磨牙牙槽骨骨质吸收明显,牙槽嵴高度降低,且釉牙骨质界到牙槽嵴顶的距离显著大于对照组。组织病理学结果显示,牙周炎组大鼠牙周组织内可见大量炎症细胞浸润和牙槽骨明显吸收;牙周炎组大鼠肾组织中肾小球基底膜轻度增厚,鲍曼氏囊腔扩张,肾小管刷状缘破坏。MitoSOX red染色结果显示牙周炎组肾组织中ROS含量明显升高。生化检测结果显示,牙周炎组大鼠血清中超氧化物歧化酶和谷胱甘肽水平降低,丙二醛水平升高。qRT-PCR和Western blot结果显示,牙周炎组肾组织中Cx43、IL-1β、IL-6、Bax和Caspase-3 mRNA及Cx43、IL-1β、NF-κB、Bax和Caspase-3蛋白表达水平较对照组上升,而Bcl-2 mRNA及蛋白表达水平下降。结论牙周炎可能通过上调大鼠肾组织中Cx43的表达激活NF-κB信号分子,引起大鼠肾脏组织中炎症水平和凋亡水平升高,最终诱导肾脏损伤的发生。

缝隙连接蛋白43在阿尔茨海默病中的研究进展

星型胶质细胞的功能异常与多种神经退行性疾病的发生发展关系密切,缝隙连接的异常是其中重要的机制之一。缝隙连接主要是由缝隙连接蛋白(connexin,Cx)构成,是相邻细胞间代谢和离子耦合以及电传递的主要结构。Cx43和Cx30是在脑中含量最多的Cx亚型,其中又以Cx43为主。Cx43在脑中含量或分布与阿尔兹海默病的发生发展关系密切。本文就以Cx43与阿尔兹海默病的关系进行综述。

模拟失重下缝隙连接蛋白43对血管平滑肌细胞增殖与凋亡的影响

目的探究模拟失重下缝隙连接蛋白43(Cx43)对血管平滑肌细胞增殖及凋亡的影响。方法将人主动脉平滑肌细胞(HASMCs)作为研究对象,分为正常重力组(Con组)、模拟失重组(SMG组),并建立细胞模拟失重模型。两组细胞培养48 h后采用qRT-PCR和Western blotting检测HASMCs中Cx43的表达变化情况;加入缝隙连接蛋白抑制剂18-α-甘草次酸(18α-GA)后,两组再分成Con组、正常重力加抑制剂组、SMG组、模拟失重加抑制剂组(SMG+inhibitor组)。采用Western blotting检测模拟失重对HASMCs中的增殖相关蛋白增殖细胞核抗原(PCNA)以及凋亡相关蛋白B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(BAX)等蛋白水平表达的影响,采用EdU检测HASMCs的增殖能力,采用流式检测HASMCs的凋亡情况。采用免疫荧光检测尾部悬吊大鼠颈动脉平滑肌细胞中Cx43的表达情况。结果SMG组HASMCs回转失重培养48 h后,与Con组相比,HASMCs中Cx43的mRNA和蛋白表达水平明显升高(P<0.05)。SMG+inhibitor组中的PCNA蛋白表达水平显著下降(P<0.05),Bcl-2蛋白水平显著降低(P<0.05),BAX水平显著增高(P<0.05);与SMG组相比,SMG+inhibitor组HASMCs中EdU阳性细胞比率显著下降(P<0.05);流式结果表明,SMG+inhibitor组中HASMCs中的凋亡率显著升高(P<0.05)。尾吊大鼠免疫荧光结果表明,尾吊大鼠与正常大鼠相比,颈动脉平滑肌细胞中Cx43表达显著增多。结论Cx43在模拟失重条件下促进HASMCs的增殖,抑制HASMCs的凋亡。

缝隙连接蛋白43在舒芬太尼预处理减轻大鼠离体心肌缺血再灌注损伤中的作用

目的探究缝隙连接蛋白(Cx)43在舒芬太尼预处理减轻大鼠离体心肌缺血再灌注损伤(MIRI)中的作用。方法健康成年雄性SD大鼠40只,随机分为缺血再灌注(I/R)组、舒芬太尼预处理(Sufen)组、线粒体ATP敏感性钾通道(mito-KATP)特异性阻断剂5-羟基葵酸钠(5-HD)组、舒芬太尼预处理+5-HD(SH)组,每组10只。利用Langendorff离体心脏灌注装置制备离体心脏灌注模型,其中I/R组持续灌注30 min后停止灌注,然后恢复灌注2 h;Sufen组与5-HD组分别灌注含舒芬太尼(10 nmol/L)、5-HD(100μmol/L)的K-H液30 min;SH组于舒芬太尼预处理前10 min至缺血5 min灌注含舒芬太尼(10 nmol/L)和5-HD(100μmol/L)的K-H液30 min。分别于平衡末(T1)、缺血前(T2)、再灌注末(T3)记录各组心率(HR)、左心室收缩压(LVSP)、左心室舒张压(LVDP)、左室内压最大上升/下降速率(±dp/dtmax)。再灌注结束后,采用2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色法测定各组心肌梗死面积,采用免疫荧光共聚焦技术检测Cx43的平均光密度(AOD)值,采用反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)技术检测各组Cx43 mRNA表达情况,采用Western印迹法检测各组心肌组织Cx43蛋白及磷酸化(p)-Cx43蛋白相对表达量。结果T3时,与Sufen组比较,I/R组、5-HD组、SH组HR、LVSP、±dp/dtmax均下降,LVDP均升高,差异有统计学意义(P<0.05)。与Sufen组比较,I/R组、5-HD组、SH组心肌梗死面积均增大,差异有统计学意义(P<0.05)。与Sufen组比较,I/R组、5-HD组、SH组Cx43 AOD值和Cx43 mRNA、Cx43、p-Cx43蛋白相对表达量均减小,差异有统计学意义(P<0.05)。结论Cx43参与MIRI的病理生理过程,舒芬太尼预处理对于大鼠离体MIRI的保护作用机制可能是通过开放mito-KATP通道促使Cx43蛋白表达增加来实现。

大鼠心肌成纤维细胞通过增加基质金属蛋白酶2活性抑制心肌细胞缝隙连接功能

目的:探讨缺氧复氧(hypoxia/reoxygenation,H/R)后大鼠心肌成纤维细胞(cardiac fibroblasts,CFs)条件培养液对心肌细胞中缝隙连接蛋白43(connexin 43,Cx43)表达和缝隙连接功能的影响及其分子机制。方法:(1)将H9c2细胞随机分为5组:对照(control)组、常氧(normal)组、基质金属蛋白酶2抑制剂ARP-100(ARP)组、H/R组和H/R+ARP组。荧光划痕技术评价缝隙连接功能,Western blot实验检测Cx43的表达及磷酸化水平,明胶酶谱法测定条件培养液中基质金属蛋白酶的活性。(2)将SD大鼠随机分为control组、ARP组、缺血再灌注(I/R)组和I/R+ARP组,每组8只。微电极阵列技术采集心律失常发生类型和持续时间,免疫组织化学实验检测心肌组织中Cx43蛋白的表达及分布,Western blot实验检测Cx43的表达及磷酸化水平。结果:与control组相比,H/R组Cx43蛋白表达显著下降(P<0.01),磷酸化水平下调(P<0.01),荧光扩散范围变窄(P<0.01),MMP2活性增加(P<0.01);ARP-100可降低大鼠I/R模型中心律失常评分(P<0.01)。结论:H/R处理的大鼠CFs条件培养液可影响大鼠心肌细胞中Cx43的表达、磷酸化水平及缝隙连接功能,其机制可能与H/R诱导的条件培养液中MMP2活性增加有关,抑制MMP2活性可减少大鼠离体全心I/R模型中心律失常评分。

基于缝隙连接蛋白-43调控的运动预处理促进大鼠脑缺血再灌注后神经血管单元重构的机制研究

目的:探讨运动预处理通过影响缝隙连接蛋白-43(Cx43),促进脑缺血再灌注损伤(CIRI)后血管神经单元重构的作用。方法:将72只雄性SD大鼠分为假手术组、模型组、运动预处理组,并用线栓法制作大脑中动脉缺血/再灌注模型。在恢复灌注的1天、3天后分别进行神经功能缺损评分、Western Blot及免疫荧光染色检测Cx43蛋白表达水平、免疫组化法检测CD34表达水平。结果:与假手术组相比,模型组神经功能缺损评分、缺血侧皮层脑组织中Cx43蛋白表达水平显著升高(P<0.01),CD34细胞阳性率显著下降(P<0.01)。与模型组相比,运动预处理组神经功能缺损评分、缺血侧皮层脑组织中Cx43蛋白表达水平较低,CD34细胞阳性率上升,差异均有显著性意义(P<0.01)。结论:作为CIRI和神经血管单元重构机制靶点之一,基于Cx43调控的运动预处理可通过抑制CIRI后Cx43的激活,上调CD34表达,发挥作用。

稳心颗粒调节心肌梗死大鼠心肌缝隙连接蛋白43表达及自噬的研究

目的:探讨稳心颗粒对心肌梗死大鼠心肌缝隙连接蛋白43表达及自噬水平变化的影响。方法:通过心脏左冠状动脉前降支结扎法构建心肌梗死大鼠模型后,随机分为模型组、稳心颗粒低剂量组、稳心颗粒高剂量组及美托洛尔组,连续给药4周,另设正常组作为空白对照,每组8只大鼠。超声心动图检测各组大鼠左室短轴收缩末期前壁厚度(LVAWs)、左室舒张末期前壁厚度(LVAWd)、左室收缩末期内径(LVIDs)、左室舒张末期内径(LVIDd)以及左室射血分数(LVEF);心脏生理电刺激检测各组大鼠的心室颤动阈值;苏木精-伊红(HE)染色观察心脏组织病理学改变;采用免疫组织化学染色及蛋白免疫印迹法检测心肌缝隙连接蛋白43(CX43)、自噬相关蛋白微管相关蛋白1轻链3(LC3)、酵母自噬相关基因6哺乳动物同源体(Beclin1)、P62蛋白的表达。结果:与正常组比较,模型组大鼠LVAWs、LVAWd、LVEF降低,LVIDs、LVIDd升高(P<0.01);与模型组比较,稳心颗粒低剂量组、稳心颗粒高剂量组、美托洛尔组LVAWs、LVAWd、LVEF升高,LVIDs、LVIDd降低(P<0.05或P<0.01)。模型组大鼠心室颤动阈值明显低于正常组(P<0.01);与模型组比较,稳心颗粒低剂量组、稳心颗粒高剂量组、美托洛尔组心室颤动阈值有所增高(P<0.01)。与正常组比较,模型组LC3、Becli1蛋白平均光密度值明显增加,CX43蛋白平均光密度明显降低(P<0.01);与模型组比较,稳心颗粒高剂量组、美托洛尔组自噬正相关蛋白LC3、Beclin1平均光密度值均明显降低,CX43蛋白平均光密度值增加(P<0.01)。与正常组比较,模型组自噬正相关蛋白LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Beclin1表达增加,自噬负相关蛋白P62表达以及CX43蛋白表达降低(P<0.05);与模型组比较,稳心颗粒低剂量组Beclin1蛋白表达明显减少,P62蛋白表达明显升高(P<0.05),稳心颗粒高剂量组及美托洛尔组LC3Ⅱ、Beclin1蛋白表达明显降低,P62及CX43蛋白表达明显升高(P<0.05)。结论:稳心颗粒可改善心肌梗死大鼠的心功能并预防心律失常,其机制与调节心脏自噬水平和缝隙连接蛋白43表达有关。

益心定悸方对缺血性心律失常大鼠微RNA-1及其调控蛋白缝隙连接蛋白43的影响

目的探究益心定悸方对缺血性心律失常大鼠微RNA-1(miRNA-1)及其调控蛋白缝隙连接蛋白43(Cx43)的影响。方法将60只雄性SPF级10周龄体重(250±20)g的SD大鼠采用随机数字表法分为六组,假手术组,模型组,普萘洛尔对照组,益心定悸方低、中、高剂量组,每组10只。动物喂养1周后,实施灌胃处理。益心定悸方低、中、高剂量组给予13.95、27.90、55.80 g/(kg·d)益心定悸方,普萘洛尔对照组给予普萘洛尔(9.5 mg/7 ml),每天灌胃5 mg/kg,模型组和假手术组灌胃等量生理盐水,l次/d,每组均处理2周。除假手术组外,其余各组灌胃结束后立即造模,通过左冠状动脉前降支结扎,构建大鼠缺血性心律失常模型,假手术组只开胸不结扎。造模后采集大鼠心肌组织,采用定量逆转录聚合酶链反应和Western blot检测miRNA-1与Cx43的表达量及Cx43在Ser262和Ser368位点的磷酸化水平。结果与假手术组比较,模型组miRNA-1表达量升高,Cx43表达量减少(P<0.05);与模型组比较,益心定悸方低、中、高剂量组miRNA-1表达量降低,益心定悸方中、高剂量组Cx43表达量升高(P<0.05);与益心定悸方低、中剂量组比较,益心定悸方高剂量组miRNA-1表达量降低,Cx43表达量升高(P<0.05)。与假手术组比较,模型组的Cx43在位点Ser262和Ser368的磷酸化修饰水平降低(P<0.05);与模型组比较,益心定悸方高剂量组的Cx43在位点Ser262和Ser368的磷酸化修饰水平升高(P<0.05);与益心定悸方低剂量组比较,益心定悸方高剂量组的Cx43在位点Ser262和Ser368的磷酸化修饰水平升高(P<0.05);益心定悸方高剂量组的Cx43在位点Ser262和Ser368的磷酸化修饰水平与益心定悸方中剂量组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。苏木精-伊红结果显示,益心定悸方高剂量组可减轻缺血再灌注引起的心肌细胞损伤。结论益心定悸方可能通过下调心肌组织miRNA-1表达量,减弱Cx43的转录后抑制程度,从而有效纠正Cx43的表达。本研究对益心定悸方的药理学做了初步探索,对缺血性心律失常的有效防治提供了理论支撑。

电针后处理对大鼠缺血再灌注心室肌电传导和缝隙连接蛋白43表达的影响

目的:观察电针后处理对大鼠缺血再灌注心室肌电传导和缝隙连接蛋白43表达的影响。方法:成年雄性SD大鼠24只,使用随机数字表法分为3组,分别为假手术组(SH组)、缺血再灌注组(IR组)和电针组(EA组),每组各8只。通过结扎冠状动脉左前降支(LAD)建立大鼠急性心肌缺血再灌注损伤模型。SH组开胸后只穿线不结扎冠状动脉;IR组开胸后穿线结扎冠状动脉30 min,开放冠状动脉后再灌注30 min;EA组开胸后结扎冠状动脉30 min,再灌注即刻对大鼠双侧“内关”穴进行电针干预30 min。记录冠状动脉结扎前(T0)、缺血30 min(T_(1))、再灌注30 min(T_(2))的心率(HR)与平均动脉血压(MAP),记录T_(2)时的传导速度(CV)、有效不应期(ERP)与心律失常评分,计算激发波长(λ,λ=ERP×CV),采用免疫组织化学法检测Cx43分布,免疫印迹法检测Cx43表达。结果:与SH组比较,IR组与EA组T_(1)、T_(2)HR及MAP降低,CV、ERP与λ降低,Cx43表达下调、分布紊乱,心律失常评分增加,差异具有统计学意义(P<0.05);与IR组比较,EA组T_(2)时HR与MAP升高,CV、ERP及λ增加,EA组Cx43表达增加、分布较规则,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:电针后处理可通过改善缺血再灌注心室肌的电传导功能和Cx43的表达下调、分布紊乱降低再灌注心律失常的发生。

缝隙连接蛋白43羧基端结构域的研究进展

缝隙连接蛋白43(connexin43,Cx43)形成通道,使细胞间可直接进行分子(分子量<1 kDa)交换及信息交流。Cx43是最普遍表达的缝隙连接蛋白,除通道功能外,其他生物学功能主要体现在羧基末端(carboxyl terminal,CT)结构域。Cx43 CT结构域存在与其他蛋白、激酶、因子等相互作用的位点,这些位点可能是治疗预防疾病的潜在靶点。本综述就近年来所研究的CT结构域与相关信号分子作用位点作一总结,旨在为治疗涉及Cx43 CT的疾病提供新思路。

缝隙连接蛋白43在胃癌中的研究进展

胃癌是一种恶性的起源于胃黏膜上皮的肿瘤,据国际癌症研究机构(international agency for research on cancer,IARC)的一项研究分析报告表明,胃癌是所有癌症中引起死亡的第三大原因,也是我国引起发病和死亡的第二大癌症[1],其好发于50岁以上的中年男性,但近年来发现胃癌的发生呈现年轻化的趋势,且预后较差,对人类的健康及社会构成了严重的威胁。目前认为多种因素共同作用调控了胃癌的发展,其病理过程较为复杂,涉及到多条信号通路的参与[2]。迄今为止,人们对于胃癌发病机制的认识及研究还较为局限,因此,还需加深研究,进一步明确胃癌的发病机制,并且寻找其潜在的治疗靶点。

TRV027在血管紧张素Ⅱ下调心肌细胞缝隙连接蛋白43表达中的作用

目的探讨TRV027是否通过影响AngⅡ并激活β-arrestin蛋白,从而影响心肌细胞Cx43的表达。方法通过培养大鼠心肌细胞(H9C2细胞),将其分为四组:对照组(无药物干预)、AngⅡ组(1×10^(-5)mol/L AngⅡ干预48h)、TRV027组(1×10^(-8)mol/L TRV027干预24h)、AngⅡ+TRV027组(1×10^(-5)mol/L AngⅡ干预24h后,1×10^(-8)mol/L TRV027干预24h)。采用蛋白质印迹(WB)法检测Cx43和β-arrestin的蛋白表达水平,PCR法检测Cx43和β-arrestin的mRNA表达水平,免疫荧光法观察上述两种蛋白在细胞内的表达情况。应用ImageJ分析图像,SPSS 22.0软件进行统计学分析。结果WB结果显示,与对照组相比,AngⅡ组H9C2细胞Cx43和β-arrestin的蛋白表达量明显降低(P<0.01);与AngⅡ组相比,AngⅡ+TRV027组和TRV027组H9C2细胞Cx43和β-arrestin的蛋白表达量明显升高(P<0.01)。PCR结果显示,与对照组相比,AngⅡ组H9C2细胞Cx43和β-arrestin的mRNA表达量降低(P<0.05);与AngⅡ组相比,AngⅡ+TRV027组和TRV027组H9C2细胞Cx43和β-arrestin的mRNA表达量明显升高(P<0.01)。免疫荧光结果显示,与对照组相比,AngⅡ组H9C2细胞Cx43和β-arrestin的荧光相对表达量明显降低(P<0.01);与AngⅡ组相比,AngⅡ+TRV027组和TRV027组H9C2细胞Cx43和β-arrestin的荧光相对表达量明显升高(P<0.01)。结论AngⅡ降低了H9C2细胞Cx43和β-arrestin的表达,而TRV027可以通过阻断AngⅡ的作用、激活β-arrestin来提高Cx43的表达。

缝隙连接蛋白43在子宫平滑肌细胞的表达调控

缝隙连接是细胞间的直接通讯方式。缝隙连接蛋白43(CX43)是构成细胞缝隙连接的主要蛋白,在子宫平滑肌呈特异性表达,可调控子宫平滑肌细胞内信号通路,影响子宫收缩的协调性和节律性。就缝隙连接与CX43的关系、CX43在子宫平滑肌细胞内的表达及通过对其磷酸化位点的磷酸化作用调控子宫平滑肌细胞内信号通路等综述。探讨CX43如何调控子宫收缩协调性、同步性和极性,为早产和宫缩乏力性产后出血的预防和治疗提供理论支持。

LY294002对类脂A诱导的人冠状动脉内皮细胞缝隙连接蛋白43表达的影响

目的探讨LY294002对类脂A(KLA)诱导的人冠状动脉内皮细胞(HCAEC)缝隙连接蛋白43(Cx43)表达的影响。方法用CCK8法检测0、0.01、0.05、0.10、0.20 mg/L KLA和0、2.5、5.0、10.0、20.0μmol/L磷酸肌醇3激酶(PI3K)特异性抑制剂——LY294002对HCAEC活力的影响。将HCAEC采用简单随机分组法分为空白对照组(Con组)、Toll样受体4(TLR4)激动组(KLA组)、PI3K抑制组(LY组)和KLA+LY组,采用Western Blot法检测各组HCAEC TLR4、PI3K、Cx43蛋白表达水平。结果0.01、0.05 mg/L KLA HCAEC存活率与0 mg/L比较,2.5μmol/L LY294002 HCAEC存活率与0μmol/L比较,差异均无统计学意义(P>0.05);0.10、0.20 mg/L KLA HCAEC存活率均明显低于0 mg/L,5.0、10.0、20.0μmol/L LY294002 HCAEC存活率均明显低于0μmol/L,差异均有统计学意义(P<0.05)。KLA组HCAEC TLR4、PI3K、Cx43蛋白表达水平明显高于Con组,LY组HCAEC PI3K蛋白表达水平明显低于Con组,KLA+LY组HCAEC TLR4、PI3K、Cx43蛋白表达水平均低于KLA组,差异均有统计学意义(P<0.05);LY组HCAEC TLR4、Cx43蛋白表达水平与Con组比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论LY294002对正常培养状态下HCAEC TLR4、Cx43蛋白表达无显著影响。LY294002可抑制由KLA诱导的HCAEC Cx43高表达。

子宫内膜基质细胞的缝隙连接蛋白43及其作用

子宫内膜基质细胞靠缝隙连接传递信号,在月经周期不同的激素调节下,协调一致地呈现周期性变化。缝隙连接蛋白是子宫内膜基质细胞上缝隙连接的基本单位。缝隙连接蛋白43(connexin 43,Cx43)参与了细胞生长、分化、肿瘤化、血管重塑、凋亡等过程,Cx43的正常表达是发生蜕膜反应的必要条件,直接影响子宫内膜对胚胎的容受性;同时参与子宫内膜异位症、子宫内膜癌等病理反应。由于目前辅助生殖技术的成功率主要受限于较低的胚胎着床率,能够区别容受性与非容受性子宫内膜的生物学标记尚不明确。因此,阐明如何诱导形成容受性子宫内膜,以及如何维持容受性变得尤为重要。本文综述了Cx43如何参与蜕膜反应,与子宫内膜容受性的关系,Cx43的信号调节通路及其与子宫内膜疾病发生的关系,分析了Cx43参与诱导容受性子宫内膜的可能机制。

神经元-胶质细胞缝隙连接与神经环路的相互作用

间隙连接(gap junction,GJ)也称为缝隙连接,广泛存在于神经元及胶质细胞之间,能够连接相邻细胞并介导相邻细胞间电信号的传递。而这种存在于神经元间,能够介导胞间电信号传递的GJ通道,亦可称为电突触。间隙连接蛋白(connexins,Cxs)是构成GJ的分子基础,在不同的神经元及胶质细胞上都有着不同程度的表达。GJ的存在能够介导神经元以及神经胶质细胞间的不同功能建立,进一步去影响各类成熟神经环路的建立,其对于研究神经精神类疾病发病机制有一定意义。该篇综述联系有关于GJ以及不同Cxs对神经元和不同神经胶质细胞作用的影响,去讨论GJ与神经环路之间的关系,为治疗神经精神疾患提供新的研究思路。

连接蛋白43半通道介导NLRP3炎症小体激活在脑缺血中的作用

缝隙连接蛋白在脑缺血后的神经炎症扩散中发挥重要作用。连接蛋白43(connexin 43,Cx43)作为中枢神经系统中主要的连接蛋白,通常以寡聚形式形成六聚体的半通道,与相邻细胞上的半通道对接,形成缝隙连接通道。在正常生理条件下,细胞表面的半通道开放维持在正常生理水平;然而,在脑缺血的过程中,Cx43半通道的过度开放导致了大量的离子(Na^(+)、Cl^(−)、Ca^(2+)、K^(+))、谷氨酸、天冬氨酸和三磷酸腺苷(ATP)等物质的释放,引起相邻细胞功能紊乱,从而加重神经细胞的损伤。此外,Cx43半通道的开放还诱导炎症因子的释放,这与脑缺血后NLRP3炎症小体的激活密切相关。因此,通过调控Cx43半通道能够缓解脑缺血后神经炎症,进而减轻脑缺血损伤。本文重点综述了Cx43半通道蛋白与NLRP3炎症小体激活的关系,以及其在脑缺血中的作用,旨在为脑缺血的治疗提供新的思路和方法。

抑制连接蛋白43介导半通道活性促进脂多糖诱导的人牙髓细胞成牙本质分化

目的:探讨连接蛋白43(connexin 43,Cx43)在脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的人牙髓细胞(human dental pulp cells,hDPCs)成牙本质分化过程中的作用和机制。方法:建立SD大鼠上颌第一磨牙损伤模型,免疫荧光(im munofluorescence,IF)染色检测Cx43在牙髓组织损伤后修复中的表达模式变化。分别采用0、1、10、100和1 000 ng/mL LPS刺激hDPCs 6 h,筛选最适浓度,随后抑制和过表达hDPCs中Cx43的表达。实时定量PCR(qRT-PCR)及免疫印迹法检测Cx43和成牙本质分化相关因子牙本质涎磷蛋白(dentin sialophosphoprotein,DSPP)、牙本质基质蛋白1(dental matrix protein-1,DMP-1)、成骨相关转录因子(osterix,Osx)表达及细胞外信号调节激酶(extracellular signalregulated kinase,ERK)活性变化。进一步对hDPCs施以特异性Cx43通道抑制剂,检测Cx43介导的通道活性在hDPCs成牙本质分化中的作用,初步探讨Cx43调节LPS诱导的hDPCs成牙本质分化的作用和机制。采用SPSS 26.0软件包对数据进行统计学处理。结果:IF结果显示,在健康牙髓组织中,Cx43主要表达于成牙本质细胞层,牙损伤3~24 h,Cx43表达减弱,随后逐渐上调,直至正常水平;损伤后3天~2周,表达呈下调趋势,并且表达于成牙本质细胞层和固有牙髓中。以10 ng/mL LPS刺激hDPCs 6 h,可显著上调DSPP的mRNA表达(P<0.01)。抑制Cx43,可显著上调hDPCs内LPS诱导的DSPP、DMP-1和Osx mRNA表达(P<0.05);过表达Cx43,则显著抑制LPS诱导的成牙本质分化相关因子表达(P<0.01)和DSPP荧光强度。以10 ng/mL LPS激活hDPCs内ERK信号,过表达Cx43可显著减弱LPS诱导的ERK信号活性(P<0.01)。抑制Cx43介导的半通道,促进LPS诱导的hDPCs成牙本质分化相关因子mRNA表达和ERK信号活性(P<0.05);而阻断Cx43介导的细胞间通道,则抑制成牙本质分化。结论:Cx43参与调控牙髓组织的损伤后修复,并且其表达整体呈下调趋势;抑制Cx43或阻断HC,可促进LPS诱导的ERK信号活性和hDPCs成牙本质分化。

美托洛尔对心力衰竭大鼠心肌细胞磷酸化缝隙连接蛋白43表达及心肌细胞凋亡的影响

目的:观察美托洛尔对心力衰竭(HF)大鼠在体心肌组织磷酸化缝隙连接蛋白43(p-Cx43)表达水平和心肌细胞凋亡的影响,并探讨其可能机制。方法:SD大鼠100只随机分为5组(n=20):假手术(sham)组、HF组、小剂量(1.25 mg·kg-1·d-1)美托洛尔治疗(MetoA)组、中剂量(5 mg·kg-1·d-1)美托洛尔治疗(MetoB)组和大剂量(20 mg·kg-1·d-1)美托洛尔治疗(MetoC)组。缩窄腹主动脉建立HF动物模型,术后第4周开始给药至第8周。术后第4周和第8周超声心动图测定血流动力学指标;术后第8周取出心脏,HE和Masson染色观察心脏结构改变和胶原纤维增生情况,Western blotting检测p-Cx43表达水平,TUNEL法检测心肌细胞凋亡,p-Cx43表达水平与心肌细胞凋亡指数进行Pearson相关分析。结果:(1)美托洛尔治疗改善HF大鼠血流动力学,在治疗剂量范围内美托洛尔剂量增加可有效逆转HF时的心肌重塑,呈剂量依赖效应。(2)HF组中p-Cx43表达量显著高于sham组(P<0.01),而随美托洛尔治疗剂量的增加,p-Cx43表达量较HF组逐渐降低,各治疗组间两两比较亦有显著差异(P<0.01)。(3)HF组心肌细胞凋亡指数[(51.17±6.94)%]较sham组[(4.62±1.60)%]明显增加(P<0.01);MetoA组凋亡指数为(40.60±4.15)%,MetoB组凋亡指数为(30.66±4.00)%,MetoC组凋亡指数为(22.24±5.69)%,均显著低于HF组(P<0.01),各治疗组间两两比较亦有显著差异(P<0.01)。(4)大鼠心肌组织p-Cx43表达水平与心肌细胞凋亡指数呈显著正相关(r=0.905,P<0.01)。结论:美托洛尔对抗HF诱导的心肌细胞凋亡的机制可能与其抑制p-Cx43表达有关。