沉默HSF1基因诱导TGF-β/Smad信号通路对口腔癌细胞放疗抵抗的作用机制

目的探讨沉默热休克因子(HSF)1基因诱导转化生长因子(TGF)-β/Smad信号通路对口腔癌细胞放疗抵抗的作用机制。方法构建放疗抵抗细胞株SCC-9R,将细胞分为空白组、阳性慢病毒(NC)组和HSF1组。比较HOEC细胞和SCC-9细胞中HSF1表达[实时荧光定量-聚合酶链反应(qRT-PCR)检测]、细胞克隆细胞数、侵袭能力(Transwell小室法检测)、凋亡能力(流式细胞仪检测)及细胞中TGF-β1和Smad7蛋白表达(Western印迹检测)。结果HSF1在正常人口腔上皮细胞HOEC中表达较低,和HOEC细胞相比,人口腔鳞状细胞癌SCC-9细胞和抵抗细胞SCC-9R细中HSF1表达显著增加,且抵抗细胞SCC-9R中HSF1表达明显高于SCC-9细胞(P<0.05)。HSF1组CC-9/SCC-9R细胞中HSF1表达均明显少于空白组和NC组,且沉默HSF1可降低CC-9/SCC-9R细胞中HSF1表达(P<0.05)。克隆实验结果显示,空白组和NC组SCC-9和SCC-9R细胞克隆形成数均无明显差异(均P>0.05);HSF1组SCC-9和SCC-9R细胞克隆形成数较空白组和NC组显著减少(P<0.05)。细胞侵袭实验结果显示,空白组和NC组SCC-9和SCC-9R细胞侵袭能力无显著差异(P>0.05);HSF1组细胞侵袭能力较空白组和NC组明显降低(P<0.05)。细胞凋亡结果显示,空白组和NC组SCC-9和SCC-9R细胞凋亡能力无显著差异(P>0.05);HSF1组SCC-9和SCC-9R细胞的凋亡能力较空白组和NC组细胞明显增加(P<0.05)。HSF1组CC-9/SCC-9R细胞中TGF-β1、Smad7蛋白表达明显低于空白组和NC组(P<0.05)。结论沉默HSF1可抑制口腔鳞状细胞癌中TGF-β1、Smad7表达,可逆转放疗抵抗口腔癌细胞对放疗的抵抗作用。

缢蛏热休克转录因子1(HSF1)基因克隆、组织表达及功能

热休克转录因子1(HSF1)是一种广泛存在于真核生物中的调控因子,在生物体内具有多种生理功能。为了探究海洋滩涂生物在耐受高温过程中HSF1发挥的作用和分子机制,进一步阐述HSF1的生理功能,文章以缢蛏(Sinonovacula constricta)为实验材料,利用RACE技术克隆HSF1基因。结果显示,缢蛏HSF1基因的cDNA全长2026 bp,开放阅读框(ORF)长1707 bp,编码568个氨基酸,5'非编码区(UTR)长196 bp,3'UTR长123 bp。氨基酸序列比对及系统进化树结果显示缢蛏HSF1基因与美洲牡蛎(Crassostrea virginica)的亲缘关系最为接近,其系统进化分析与传统的形态学分类相吻合。荧光定量PCR结果显示,HSF1基因在各个组织均有表达,其中在外套膜中的相对表达量最高,其次是鳃、肝胰腺和水管,在斧足和性腺组织的相对表达量较低(P<0.05)。荧光定量结果显示HSF1基因在急性温度胁迫后第9小时表达量较高。推测HSF1基因参与缢蛏的热应激过程,并起到一定作用。

从基因敲除小鼠心肌组织中筛选热休克反应中受HSF1调控的靶基因

目的 :用cDNA芯片从热休克转录因子 1(HSF1)基因敲除小鼠心肌组织中筛选热休克反应受HSF1调控的靶基因。方法 :用cDNA芯片检测热休克反应 (42℃ 15min ,恢复 3h)中HSF1 / 小鼠心肌组织基因表达谱的改变 (以HSF1+ / + 小鼠为对照 ) ;用RT PCR对cDNA芯片筛选结果进行验证 ;对差异表达的已命名基因进行启动子区转录因子结合位点的分析。结果 :共筛选到差异表达基因 114 2个 ;其中在HSF1 / 小鼠心肌中表达下调的基因为 398个 ,已命名基因为 173个 ;在HSF1 / 小鼠心肌中表达上调的基因为 6 4 1个 ,已命名基因为 2 35个。在HSF1 / 小鼠心肌中表达下调 2 .5倍的已命名基因中 ,有 5个基因启动子区含有热休克元件 (HSE) ;在HSF1 / 小鼠心肌中表达上调 2 .5倍的已命名基因中 ,有 6个基因启动子区含有HSE。结论 :在热休克反应中 。

热休克因子1调控的细胞凋亡相关基因的筛选与鉴定

观察热休克因子 1在热休克反应时对细胞凋亡相关基因表达的调控 ,同时筛选和初步鉴定热休克因子 1调控的下游凋亡相关基因。方法 采用热休克因子 1基因敲除小鼠热休克反应模型 ,抽提热休克因子 1基因敲除小鼠和野生型小鼠心肌和肺组织的总RNA进行基因芯片实验 ,观察凋亡相关基因表达的情况 ;同时采用生物信息学技术对上述差异表达基因的启动子区进行分析 ,筛选含有热休克元件的基因 ;通过逆转录—聚合酶链反应进一步验证热休克因子 1对上述基因表达的调控。结果 热休克反应后 ,野生型小鼠与热休克因子 1基因敲除小鼠组织中差异表达的细胞凋亡相关基因有 4 0个。经Genomatix和TESS软件分析发现其中Fasl、Fas、Bim、Bak等 8个基因的启动子区含有热休克因子 1结合位点。经逆转录—聚合酶链反应证实 ,热休克反应使Fasl在热休克因子 1基因敲除小鼠的表达较野生型小鼠明显增高 ,而在稳定转染热休克因子 1的Raw2 6 4.7细胞 ,Fasl的表达较转空载体细胞明显降低。结论 热休克因子 1可调控Fasl等多个细胞凋亡相关基因的表达。

热休克因子1基因剔除对小鼠生长繁殖的影响

目的观察HSF1基因剔除对小鼠生长、繁殖的影响。方法用HSF1基因剔除纯合子、杂合子和野生型小鼠建立交配对,HSF1基因正常繁殖组(简称HSF1正常组)30对、HSF1基因缺陷繁殖组(简称HSF1缺陷组)72对。观察母鼠产仔数、生产胎数、每胎产仔数、成年鼠体重。结果HSF1缺陷组母鼠平均产仔数(13.00±11.50)较少,与HSF1正常组(26.46±16.02)比较差异有显著性(P<0.01)。HSF1缺陷组母鼠每胎产仔数(4.65±2.33)亦较少,与HSF1正常组(7.56±3.08)比较差异有显著性(P<0.01)。HSF1缺陷组母鼠平均生产胎数(2.79±2.64)与HSF1正常组(3.50±2.19)比较差异无显著性(P>0.05)。HSF1缺陷组成年小鼠平均体重(20.53±4.62)较轻,与HSF1正常组(23.06±3.39)比较差异有显著性(P<0.01)。结论HSF1基因剔除小鼠被广泛应用于研究HSF1功能,但HSF1基因剔除对生殖、生长和健康状态的影响不容忽视。

脊髓损伤后热休克蛋白27、表皮脂肪酸结合蛋白和金属蛋白酶组织抑制因子-1的基因表达及甲基强的松龙对其表达的影响

目的:研究脊髓损伤后热休克蛋白27(HSP27)、表皮脂肪酸结合蛋白(FABPs)和金属蛋白酶组织抑制因子-1(TIMP-1)的基因表达及甲基强的松龙(MP)对其表达的影响。方法:SD大鼠30只。随机分为假手术组、单纯脊髓损伤组(损伤组)及脊髓损伤+大剂量MP治疗组(MP组),每组10只。应用改良的Allen′s打击法致T8脊髓损伤。MP组大鼠伤后即刻从尾静脉内注射大剂量MP(30mg/kg)。损伤后24h切取损伤平面上下0.5cm的脊髓组织,进行RT-PCR反应,检测HSP27、FABPs和TIMP-1的基因表达。结果:术后24h假手术组HSP27、FABPs和TIMP-1的基因表达相对丰度分别为0.0643±0.0152、0.6413±0.1005和0.7091±0.0577;损伤组上述三个因子的表达升高,分别为1.0013±0.3861、1.2187±0.2851和0.8971±0.1092,与假手术组比较差异有显著性(P<0.01、P<0.05、P<0.05);MP组上述三个因子的表达继续升高,分别为1.2858±0.1384、1.7122±0.1766和1.2081±0.1093,与损伤组比较差异有显著性(P<0.05、P<0.01和P<0.01)。结论:脊髓损伤后,邻近损伤处的脊髓组织中HSP27、FABPs及TIMP-1的基因表达显著增高,大剂量MP能进一步促进三个因子表达,发挥组织保护作用。

苯并(a)芘对热休克因子1的影响

[目的 ]研究苯并 (a)芘 (benzo(a)pyrene ,BaP)对热休克因子 1(heatshockfactor 1,HSF1)的影响。 [方法 ]离体原代培养猪主动脉内皮细胞 ,以不同浓度的BaP( 0、0 .1、0 .5、1、5、10 μmol/L)染毒 2 4h ,分别以Western blot法和凝胶阻滞电泳 (electrophoreticmobilityshiftassay ,EMSA)法检测各浓度组细胞HSF1表达及HSF1与热休克元件 (heatshockelement,HSE)结合水平的变化。 [结果 ]低、中浓度 ( 0 .1～ 1μmol/L)的BaP对HSF1总表达量基本无影响 ,胞质和胞核HSF1表达量与阴性对照组相比没有明显改变 (P >0 .0 5 ) ,但随BaP浓度的升高 ,HSF1有向胞核转移的趋势 ;而高浓度 ( 5、 10μmol/L)的BaP会导致胞浆和胞核HSF1均降低 (P <0 .0 5 )。低、中浓度 ( 0 .1～ 1μmol/L)BaP作用下 ,HSF1 HSE结合水平基本不变或略有上升 ,高浓度 ( 5、10 μmol/L)的BaP使HSF1 HSE结合水平明显降低。[结论 ]BaP作用时 ,内皮细胞HSF1表达水平与分布、HSF1 HSE结合能力的改变可能是BaP导致热休克蛋白 (heatshockprotein 70 ,HSP70 )表达降低原因之一 ;但BaP作用下 ,内皮细胞HSF1表达水平与分布、HSF1 HSE结合能力的改变与HSP70表达改变并不完全一致 。

ATF6调控生殖相关基因HSPA1L表达的分子机制

目的探究内质网应激活化转录因子6(ATF6)对生殖相关基因热休克蛋白A1样蛋白(HSPA1L)表达的影响并初步阐明其调控分子机制。方法在人胚肾细胞系HEK-293T中转染ATF6过表达质粒,RT-qPCR和Western blot验证过表达效率;利用雄性ATF6敲除小鼠睾丸组织转录物组测序信息,筛选ATF6下游5个生殖相关基因;双荧光素酶报告基因实验选择启动子活性较高的下游基因并检测过表达ATF6对其启动子活性的影响;通过gene-regulation预测ATF6和下游基因启动子可能的结合位点;RT-qPCR和Western blot检测在HEK-293T细胞中过表达ATF6对于下游基因表达的影响;利用凝胶迁移实验(EMSA)确定ATF6与下游基因启动子是否结合。结果转染后HEK-293T细胞中ATF6的mRNA(P<0.001)和蛋白(P<0.05)表达水平明显升高。转录物组测序及双荧光素酶报告基因实验筛选出ATF6下游的生殖相关基因HSPA1L。ATF6能够促进HSPA1L的截短启动子活性(P<0.001)。过表达ATF6后,HSPA1L的表达量明显升高(P<0.001)。差异均有统计学意义。ATF6蛋白能与HSPA1L的启动子DNA序列aagtcgtcac相结合。结论内质网应激的关键分子ATF6通过结合生殖相关基因HSPA1L的启动子调控后者表达水平,这将为预防或治疗与内质网应激(ERS)有关的男性不育的深入研究奠定基础。

小鼠热休克转录因子1真核表达载体的构建

背景:研究表明,热休克转录因子1具有热休克应答效应。目的:构建小鼠热休克转录因子1(heat shock transcription factor1,HSF1)真核表达载体。方法:克隆小鼠HSF1cDNA,将其插入载体pcDNA3.1,构建热休克转录因子1真核表达载体pcDNA3.1-HSF1。结果与结论:构建的pcDNA3.1-HSF1重组体双酶切电泳后出现大小约5.5kb与1.5kb的2个片段,测序结果显示克隆的小鼠HSF1序列与Genbank中的一致,采用Westernblot法可检测到一条相对分子质量约72000的重组HSF1蛋白条带,说明成功构建小鼠HSF1真核表达载体pcDNA3.1-HSF1。

双荧光素酶报告质粒检测小鼠巨噬细胞热休克转录因子1调控核转录因子kappa B活性的研究

目的:观察烧伤血清刺激后小鼠巨噬细胞NF-κB活性的变化,以及HSF1对NF-κB可能的凋控作用。方法:制作15%TBSAⅢ°烧伤小鼠模型,提取烧伤血清通过表达质粒与报告质粒共转染,检测烧伤血清诱导下NF-κB活性的变化以及过表达HSF1后NF-κB活性的变化规律结果:对比正常血清,烧伤血清刺激后相时荧光素酶活性早期即明显增加(p<0.05),这种变化在诱导后2 h即达到高峰,12 h后逐渐下降;过表达HSF1可以显著抑制烧伤血清引起这种活性变化(P<0.05)。结论:烧伤后NF-κB早期即活化,热休克反应可能通过HSF1途径抑制NF-κB的活性。

热休克蛋白27及热休克因子1在牙髓炎中的表达研究

目的:探讨热休克蛋白27(HSP27)和热休克因子1(HSF1)在实验型大鼠牙髓炎模型中的表达。方法:建立实验性大鼠上颌第一、第二磨牙牙髓炎模型并收集临床正常及牙髓炎组织标本,制作连续切片,应用免疫组化方法检测HSP27、HSF1的表达及定位。结果:免疫组化染色发现,大鼠正常牙髓组织中,HSP27阳性表达部位位于成牙本质细胞层;大鼠炎性牙髓组织中HSP27在成牙本质细胞层及炎症牙髓区域均呈阳性表达,且其表达强度随炎症程度逐渐增强;HSF1在大鼠正常及牙髓炎组织中均未表达。人牙髓组织检测结果与动物实验结果相一致。结论:HSP27的表达与牙髓炎的病变程度呈正相关;在牙髓组织损伤修复过程中HSP27可能是介导矿化修复的主要因子之一,而HSF1不参与该修复过程。

热休克转录因子1的结构特性与生物学意义

热休克转录因子（Heat shock transcription factor,HSF）是一组结构和功能具有广泛同源性，普遍存在于真核生物细胞中的蛋白质。HSF按其功能分为HSF1、HSF2、HSF3和HSF4四类，其中HSF1是细胞热休克蛋白（Heat shock protein，HSP）表达的主要调控因子，它在不同物种中是高度保守的。HSF2主要对热反应进展期的信号进行应答。HSF3是鸟类特有的热休克调控因子。

HSF1基因剔除对HSR抗内毒素血症的影响

利用内毒素(LPS)血症小鼠模型,观察HSF1基因剔除对热休克反应(HSR)保护作用的影响.采用腹腔注射LPS建立内毒素血症小鼠模型,HSR采用肛温42℃维持15min,室温恢复24h,利用RT-PCR、苏木素-伊红(HE)染色、丙二醛测定以及死亡率,计算和分析重要脏器组织中炎症介质基因的表达、脏器损伤程度及小鼠存活率.注射LPS15mg/kg72h后HSR+LPS(HSF1+/+)组存活率(7/15)显著高于LPS(HSF1+/+)组(0/15)、LPS(HSF1-/-)组(0/14)和HSR+LPS(HSF1-/-)组(0/14),而注射LPS14mg/kg72h后,LPS(HSF1+/+)组存活率(5/15)显著高于LPS(HSF1-/-)组(0/13)和HSR+LPS(HSF1-/-)组(0/13).在注射LPS12h后LPS(HSF1+/+)组、LPS(HSF1-/-)组和HSR+LPS(HSF1-/-)组的心、肺组织丙二醛含量显著升高,但HSR+LPS(HSF1+/+)组不升高.肺组织炎症介质基因IL-1β、IL-6、TNF-α、CCL-2、SOCS3、MCSF、GCSF、IL-15在LPS(HSF1-/-)组和LPS(HSF1+/+)组表达上调,HSR+LPS(HSF1-/-)组除IL-15较低外其他上调更甚,HSR+LPS(HSF1+/+)组除IL-1β和TNF-α较高外其他显著下调.注射LPS后LPS(HSF1+/+)组和LPS(HSF1-/-)组的肺、肝、肾病理形态改变明显,HSR+LPS(HSF1+/+)组改变较轻,HSR+LPS(HSF1-/-)组改变更加严重.HSF1基因剔除能显著消减HSR对内毒素血症小鼠的保护作用.

HSF1对LPS诱导的急性肺损伤小鼠的保护作用及其相关差异表达基因的筛选

目的:探讨热休克因子1(heat shock factor 1,HSF1)减轻脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的小鼠急性肺损伤的作用及其分子机制。方法:采用气管滴注LPS的方法制备小鼠急性肺损伤模型,观察HSF1野生型小鼠(HSF1^(+/+))和HSF1敲除小鼠(HSF1^(-/-))肺大体改变和肺组织病理改变,检测支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)中总蛋白、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素(interleukin,IL)-1β和IL-6的蛋白表达。采用基因芯片技术筛选经LPS处理后的HSF1^(+/+)和HSF1^(-/-)小鼠肺组织中的差异表达基因,并进一步采用real-time PCR对CXC趋化因子受体2(CXC chemokine receptor 2,CXCR2)的表达进行验证。结果:与经LPS刺激后的HSF1^(+/+)小鼠相比,经LPS刺激的HSF1^(-/-)小鼠肺大体和病理损伤加重,BALF中总蛋白、VEGF、TNF-α、IL-1β和IL-6的含量升高,差异具有统计学意义(P<0.05)。基因芯片分析发现,与经LPS处理的HSF1^(+/+)小鼠相比,HSF1^(-/-)小鼠共筛选出918个差异基因,有65个基因表达差异明显,其中Atg7、ccr1、cxcr2、Tbl1xr1、Mmp9、Pparg、Plcb2、Arrb2、Cntn1、Col4a6等共28个基因在HSF1^(-/-)小鼠的肺组织中表达明显上调;Fgfr1、Fgfr2、Map4k4、Ddx58、Tfg、Stat3、Smad4、Lamc1、Sdc3等共37个基因表达明显下调。Real-time PCR结果显示,CXCR2的mRNA水平在LPS刺激的HSF1^(-/-)小鼠肺组织较HSF1^(+/+)小鼠表达明显上调,表达趋势与基因芯片结果一致。结论:HSF1能减轻LPS诱导的小鼠急性肺损伤,CX-CR2可能参与了对肺组织的保护作用。

肝癌SMMC-7721细胞系HSF4调控的靶基因图谱分析

热休克转录因子4(heat shock transcription factor 4,HSF4)是热休克转录因子HSF家族成员,近年发现HSF4除发挥调控热休克蛋白(heat shock protein,HSP)表达的功能外,亦直接或间接调节许多非热休克基因的表达,参与细胞生长发育多种生理病理过程。现通过染色质免疫共沉淀联合测序(chromatin immunoprecipitation sequencing,ChIP-Seq)方法对HSF4潜在的靶基因进行检测,并用GO(gene ontology)分析方法对这些靶基因进行分析,以探求HSF4发挥的生物学功能。ChIP-Seq结果显示:在肝癌SMMC-7721细胞系基因组DNA中共有1 726个HSF4结合区域,其中102个在启动子区。GO分析结果显示:这些潜在的靶基因分别参与细胞发育、增殖和对外部刺激应答的生物过程,具有与核酸和蛋白质结合及蛋白质激活的分子功能,参与药物和有害异物代谢以及化学致癌的信号传导通路。此外,MEME4.12.0软件推测出在SMMC-7721细胞系中HSF4与DNA启动子区结合的6种模式。分析HSF4在肝癌SMMC-7721细胞系中可能调控的靶基因图谱为进一步研究HSF4在肝癌发生机制中的作用提供了有效的实验数据和理论基础。

人破骨细胞分化中重组结核杆菌热休克蛋白10的影响

背景:体外小鼠颅盖骨实验已证实了其结核杆菌热休克蛋白10的破骨效应。目的:在诱导破骨细胞分化的体外细胞培养系统中,研究重组结核杆菌热休克蛋白10对破骨细胞分化的影响及相关机制。方法:选用人巨噬细胞集落刺激因子依赖性附着性血液单个核细胞,实验分为:核因子κB受体活化因子配体+重组结核杆菌热休克蛋白10组、核因子κB受体活化因子配体组、重组结核杆菌热休克蛋白10组(1 mg/L)、阴性对照组(完全培养基),核因子κB受体活化因子配体+重组结核杆菌热休克蛋白10组、重组结核杆菌热休克蛋白10组中重组结核杆菌热休克蛋白10质量浓度为1 mg/L,在含有巨噬细胞集落刺激因子的a-MEM培养液重悬单核细胞,各组培养7,14,21 d后,观察所形成的抗酒石酸酸性磷酸酶阳性染色多核细胞的形态、数目、骨吸收面积;各组NFATc1、c-Fos基因及蛋白表达情况。结果与结论:阴性对照组无抗酒石酸酸性磷酸酶阳性多核破骨细胞分化生成,其余各组均有抗酒石酸酸性磷酸酶阳性多核破骨细胞分化生成,并在小牛骨磨片上形成吸收陷窝;重组结核杆菌热休克蛋白10组形成的破骨细胞分化细胞数目、吸收陷窝数目及陷窝面积显著低于核因子κB受体活化因子配体+重组结核杆菌热休克蛋白10组;阴性对照组NFATc1、c-Fos基因表达水平显著低于核因子κB受体活化因子配体+重组结核杆菌热休克蛋白10组和重组结核杆菌热休克蛋白10组,而重组结核杆菌热休克蛋白10组表达NFATc1、c-Fos蛋白,显著低于核因子κB受体活化因子配体+重组结核杆菌热休克蛋白10组。提示结核杆菌热休克蛋白10参与破骨细胞分化的形成,可能与诱导相关基因NFATc1、c-Fos表达上调有关。