金盏花苷E通过自噬途径下调GPX4和SLC7A11抑制肝癌细胞的增殖和迁移

目的探讨金盏花苷E抑制肝癌细胞增殖和迁移的分子机制。方法金盏花苷E处理肝癌细胞,CCK-8检测细胞活力;Western blotting检测GPX4、SLC7A11、LC3、P62的表达以及Akt/mTOR的磷酸化。自噬抑制剂LY294002和激活剂Rapamycin与金盏花苷E联合处理肝癌细胞,EdU和Transwell实验分别检测肝癌细胞的增殖和迁移能力。TCGA数据库分析GPX4和SLC7A11在肝癌及正常肝组织中的表达水平,以及与肝癌患者存活之间的关系。Western blotting和qPCR分别检测GPX4和SLC7A11在肝癌细胞和正常肝细胞中的表达水平。结果金盏花苷E能够显著抑制肝癌细胞的存活(P<0.05);GPX4和SLC7A11在肝癌组织和肝癌细胞中均显著高表达;GPX4和SLC7A11的表达与肝癌患者存活呈显著负相关(P<0.001);金盏花苷E显著抑制GPX4和SLC7A11蛋白的表达,激活Akt-mTOR通路,增强LC3Ⅱ的表达(P<0.01);自噬激活剂Rapamycin显著增强金盏花苷E对GPX4和SLC7A11的抑制作用,而自噬抑制剂LY294002则明显逆转了金盏花苷E对GPX4和SLC7A11的抑制作用(P<0.05);抑制自噬途径能够逆转金盏花苷E对肝癌细胞增殖和迁移的抑制作用,增强自噬途径则发生相反的变化(P<0.01)。结论金盏花苷E经自噬途径下调GPX4和SLC7A11抑制肝癌细胞的增殖和迁移。

非小细胞肺癌组织SOCS2、SLC7A11表达变化及其与三维适形放疗效果的关系

目的观察非小细胞肺癌(NSCLC)组织细胞因子信号转导抑制因子2(SOCS2)、胱氨酸/谷氨酸逆向转运蛋白溶质载体家族7成员11(SLC7A11)的表达变化,并探讨其与患者临床特征及三维适形放疗效果的关系。方法选取拟行三维适形放疗的NSCLC患者90例(留取穿刺活检获取的部分癌组织),同期因肺错构瘤行手术治疗的患者40例(留取术中获取的正常肺组织)。采用免疫组化法检测NSCLC组织及正常肺组织SOCS2、SLC7A11阳性表达情况,并分析NSCLC组织中两者的相关性,比较不同临床特征的NSCLC患者癌组织SOCS2、SLC7A11阳性表达率。评价NSCLC患者三维适形放疗的疗效,多因素Logistic回归分析癌组织SOCS2、SLC7A11表达对疗效的影响。结果NSCLC组织SOCS2阳性表达率为24.44%、SLC7A11阳性表达率为77.78%,正常肺组织分别为95.00%、10.00%,两组比较P均<0.05。NSCLC组织SOCS2、SLC7A11阳性表达率呈负相关关系(r=-0.669,P<0.05)。TNM分期ⅢA期、高中分化、无淋巴结转移的NSCLC患者癌组织SOCS2阳性表达率分别高于TNM分期ⅢB期、低分化、淋巴结转移者,而SLC7A11阳性表达率分别低于TNM分期ⅢB期、低分化、淋巴结转移者(P均<0.05)。90例NSCLC患者三维适形放疗有效60例、无效30例。三维适形放疗有效的NSCLC患者癌组织SOCS2、SLC7A11阳性表达率分别为31.67%、70.00%,无效者分别为10.00%、93.33%,两者比较P均<0.05。癌组织SLC7A11阳性是影响NSCLC患者三维适形放疗疗效的独立危险因素、癌组织SOCS2阳性是其独立保护因素(P均<0.05)。结论NSCLC组织SOCS2表达降低而SLC7A11表达升高,两者共同参与了NSCLC的发生发展并且可以影响患者的三维适形放疗疗效。

SLC4A11通过JAK信号通路对卵巢癌细胞增殖、迁移和侵袭的影响

目的:探讨溶质转运家族4成员11蛋白(SLC4A11)在卵巢癌增殖、迁移和侵袭中的生物学作用机制。方法:RT-qPCR检测卵巢癌细胞中SLC4A11表达。将SKOV3细胞分为对照组(转染siRNA-NC序列)、SLC4A11-siRNA组(干扰SLC4A11表达)和SLC4A11-siRNA+JAK组(干扰SLC4A11表达+激活JAK信号通路)。采用CCK-8、伤口愈合实验和Transwell实验检测细胞的增殖、迁移和侵袭能力。RT-qPCR和Western blot检测Janus激酶2(JAK2)和信号传导及转录激活因子3(STAT3)、B细胞淋巴瘤2(Bcl-2)表达。结果:SLC4A11在卵巢癌组织中高表达(P<0.05)。SLC4A11-siRNA组SKOV3细胞中p-JAK2/JAK2(0.286±0.048)、p-STAT3/STAT3(0.571±0.042)、Bcl-2(0.335±0.040)均低于对照组(1.001±0.093、1.004±0.089、1.005±0.142),也低于SLC4A11-siRNA+JAK组[p-JAK2/JAK2(1.001±0.095)、p-STAT3/STAT3(1.003±0.092)和Bcl-2(1.006±0.145)];SKOV3细胞活力SLC4A11-siRNA组(1.112±0.113)、SLC4A11-siRNA+JAK组(1.612±0.113)、对照组(1.778±0.167)依次升高,SKOV3细胞划痕愈合率SLC4A11-siRNA组(21.927±3.279)、SLC4A11-siRNA+JAK组(54.763±6.794)、对照组(56.787±10.985)依次升高,侵袭细胞数量SLC4A11-siRNA组(68.000±5.568)、SLC4A11-siRNA+JAK组(172.667±4.041)、对照组(184.667±14.640)依次升高(均P<0.01)。结论:SLC4A11可能通过调控抑制JAK/STAT3信号通路参与卵巢癌进展,提示SLC4A11可能成为卵巢癌潜在治疗靶点。

利心冲剂对心力衰竭大鼠铁代谢SLC7A11/GXP4信号通路的调控作用

目的 基于心肌铁代谢探讨利心冲剂对心力衰竭大鼠的心肌保护作用。方法 取32只SD大鼠,随机选择8只SD大鼠作为正常组,其余大鼠采用腹主动脉缩窄法制备心力衰竭模型。将造模成功后大鼠随机分为模型组、利心冲剂高剂量组及利心冲剂低剂量组,每组8只。利心冲剂高、低剂量组分别予以利心冲剂20.79 g/(kg·d)和5.20 g/(kg·d)灌胃,正常组和模型组给予等量蒸馏水灌胃,均1次/d。连续灌胃8周后,比色法检测血清铁水平,ELISA法测定血清铁蛋白水平,HE染色观察心肌组织病理形态,ELISA法测定心肌组织中活性氧(ROS)水平和超氧化物歧化酶(SOD)活性,Western blot法和RT-PCR法分别检测心肌组织中转铁蛋白受体(TfR1)、膜铁转运蛋白(FPN1)、胱氨酸/谷氨酸逆向转运蛋白溶质载体家族7成员11(SLC7A11)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)蛋白及mRNA表达情况。结果 与正常组比较,模型组大鼠血清铁和铁蛋白水平、心肌组织中SOD活性和FPN1、SLC7A11、GPX4蛋白及mRNA相对表达量均明显降低(P均<0.05),心肌组织中ROS水平和TfR1蛋白及mRNA相对表达量均明显升高(P均<0.05),心肌细胞肥大,组织间可见部分炎性细胞浸润;与模型组比较,利心冲剂高剂量组血清铁和铁蛋白水平及利心冲剂高、低剂量组心肌组织中SOD活性和FPN1、SLC7A11、GPX4蛋白及mRNA相对表达量均明显升高(P均<0.05),心肌组织中ROS水平和TfR1蛋白及mRNA相对表达量均明显降低(P均<0.05),心肌损伤明显减轻。结论 利心冲剂可通过调节铁代谢SALC7A11/GXP4信号通路抑制铁死亡,减轻心肌氧化应激,缓解心力衰竭大鼠心肌损伤。

pH对磷脂膜中Slc11a1跨膜区二级结构和取向的影响

采用圆二色光谱、荧光光谱、红外衰减全反射光谱和差示扫描量热分析等方法对不同pH条件下膜蛋白Slc11a1(溶质转运蛋白家族11成员1)的第二、第三和第四跨膜区(TMD2～TMD4)在磷脂膜[二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱(DMPC)和二肉豆蔻酰磷脂酰甘油(DMPG)的摩尔比为2∶1]中的二级结构和取向进行了研究.结果表明,TMD3的二级结构及在磷脂膜内的位置与pH密切相关,在pH=7时TMD3主要为β股结构,在膜中埋入较浅;而在pH=5.5时TMD3形成部分α螺旋结构,并较深地埋入膜中.对TMD3进行E139A突变后的结果证明,TMD3的这些性质与位于中间的谷氨酸的质子化性质密切相关.实验结果还表明,TMD2和TMD4在不同pH条件下都形成α螺旋结构并分别以26°和35°的倾斜角插入磷脂膜内,它们在磷脂膜内的位置基本不受pH影响.

溶质转运蛋白家族Slc11a1的研究进展

溶质转运蛋白家族Slc11(solute carrier family 11),又名天然抗性相关巨噬细胞蛋白(nramp,natural resistance-associated macrophage protein)是一类膜转运蛋白,通过参与生物体内二价金属离子的转运过程在抵抗病原菌的侵袭中发挥作用。Slc11等位基因变异体与多种人类疾病相关,包括结核病、类风湿关节炎及炎症性肠病等。本文就Slc11a1基因相关研究进展予以综述。

SLC7A11对乳腺癌活性、细胞自噬、恶性行为及VEGF/Wnt蛋白的影响机制

目的探究溶质转运蛋白家族7成员(SLC7A)11对乳腺癌细胞活性、自噬、恶性行为及血管内皮生长因子(VEGF)/Wnt蛋白的影响机制。方法实时荧光定量-聚合酶链反应(PCR)法检测正常乳腺上皮细胞及4种乳腺癌细胞系中SLC7A11 mRNA表达,选择SLC7A11表达最高的细胞系,将其分为乳腺癌细胞(A)组、乳腺癌细胞+SLC7A11 shRNA-CTR(B)组、乳腺癌细胞+SLC7A11 shRNA(C)组,膜联蛋白(Annexin)Ⅴ/异硫氢酸荧光素(FITC)/碘化丙啶(PI)双标记法染色法检测细胞凋亡,噻唑蓝(MTT)法检测细胞增殖,小室法检测细胞恶性行为,Western印迹法检测自噬相关蛋白及VEGF/Wnt蛋白表达。结果乳腺癌细胞系中的SLC7A11 mRNA表达量均显著高于正常乳腺上皮细胞系HMEC,其中,MCF7的SLC7A11 mRNA表达量最高(P<0.05),因此选取MCF7作为此次实验细胞;A组与B组相比,细胞凋亡、增殖率、侵袭及迁移数量、微管相关蛋白1轻链(LC)3、自噬相关基因(Beclin)1、VEGF、Wnt1、Wnt3蛋白无明显差异(P>0.05);与B组相比,C组凋亡率、LC3、Beclin1蛋白表达明显升高(P<0.05),增殖率、迁移侵袭数量、VEGF、Wnt1、Wnt3蛋白明显降低(P<0.05)。结论下调SLC7A11可显著改善乳腺癌细胞活性,促进细胞自噬,并抑制细胞恶性行为,抑制VEGF/Wnt蛋白表达。

溶质载体转运蛋白家族11成员1在结直肠癌中的表达及其与免疫微环境的关系

目的探讨溶质载体转运蛋白家族11成员1(SLC11A1)在结直肠癌中的表达及其与结直肠癌免疫微环境的关系。方法从癌症基因组图谱数据库(TCGA)下载结直肠癌及癌旁正常组织的基因表达及临床数据,分析SLC11A1其在结直肠癌样本中的表达水平及与患者临床病理指标及预后的关系,采用配对样本t检验分析其表达差异,χ^(2)检验分析其与相关临床病理指标的关系,Kaplan-Meier法分析其与预后的关系。通过基因集富集分析(GSEA)探讨SLC11A1参与结直肠癌发生发展的可能机制,通过单样本基因集富集分析(ssGSEA)及Spearman相关性分析探索SLC11A1表达与结直肠癌不同亚型免疫细胞浸润的相关性。结果与正常组织比较,结直肠癌中SLC11A1高表达(1.207±0.694比0.276±0.166,t=8.281,P<0.01)。SLC11A1的表达水平与肿瘤浸润深度(χ^(2)=5.38,P<0.05)呈明显相关。SLC11A1高表达与患者不良预后有关(χ^(2)=6.43,P<0.05)。多因素分析结果表明SLC11A1表达[风险比(HR)=1.126,95%可信区间(CI):1.001~1.266,P<0.05]为影响结直肠癌预后的独立因素。基因集富集分析结果表明SLC11A1可能通过Toll样受体信号通路、自然杀伤细胞介导的细胞毒性以及细胞因子/细胞因子受体相互作用等参与结直肠癌发生发展。ssGSEA分析结果表明SLC11A1表达与DC细胞(r=0.526,P<0.01)、巨噬细胞(r=0.796,P<0.01)、中性粒细胞(r=0.679,P<0.01)等多种免疫细胞浸润相关。结论SLC11A1在结直肠癌中显著高表达,且与结直肠癌不良预后相关,可能作为结直肠癌的潜在预后标志物及治疗靶点。

茱萸丸调控p53/SLC7A11信号通路介导氧化损伤及铁死亡减轻动脉粥样硬化

旨在探讨茱萸丸对动脉粥样硬化(AS)的影响及可能的作用机制。采用高脂饲料喂养诱导小鼠AS模型,造模周期为12周。造模成功的50只载脂蛋白E基因敲除(ApoE^(-/-))小鼠按照随机数字表法分为5组,即模型组,茱萸丸低、中、高剂量组,阿托伐他汀钙组,每组10只;C57BL/6J小鼠10只作为空白组。空白组及模型组给予等体积无菌蒸馏水灌胃,茱萸丸低、中、高剂量组给予130.54、261.08、522.16 mg·kg^(-1)灌胃,阿托伐他汀钙组给予10.40 mg·kg^(-1)灌胃,每日1次,共12周。给药结束后,采用苏木素-伊红(HE)染色观察小鼠主动脉、肝脏、附睾脂肪的病理学变化,并计算主动脉斑块面积占比、附睾脂肪面积、非酒精性脂肪肝活动性积分(NAS);油红O染色、Masson染色观察主动脉脂质及胶原纤维沉积,并计算主动脉红染脂质面积占比、主动脉胶原沉积面积占比;比色法检测血清超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、铁离子水平;免疫荧光法检测主动脉环氧合酶2(COX2)、铁蛋白重链1(FTH1)、胱氨酸/谷氨酸逆向转运蛋白溶质载体家族7成员11(SLC7A11)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)蛋白水平;免疫组化法检测主动脉肿瘤蛋白53(p53)水平;蛋白免疫印迹法检测主动脉p53、SLC7A11蛋白表达;实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time PCR)检测小鼠主动脉p53、SLC7A11、GPX4、FTH1、前列腺素G/H合酶2(PTGS2)、还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶1(NOX1)mRNA表达水平。结果显示,与空白组比较,模型组小鼠主动脉斑块面积明显扩大,胶原纤维沉积增加,肝脏脂质沉积增加,脂滴变多,附睾脂肪细胞体积扩大;血清中铁离子、MDA含量升高,SOD、GSH-Px水平降低;p53、COX2蛋白表达升高;主动脉FTH1、SLC7A11、GPX4蛋白及mRNA表达降低;PTGS2、NOX1 mRNA表达升高。与模型组比较,茱萸丸低、中、高剂量组及阿托伐他汀钙组小鼠主动脉斑块面积明显缩小,胶原沉积减少,肝脏脂质沉积减少,脂滴变少,附睾脂肪细胞体积缩小;血清中铁离子、MDA含量降低,SOD、GSH-Px水平升高;p53、COX2蛋白表达降低;主动脉FTH1、SLC7A11、GPX4蛋白及mRNA表达升高;PTGS2、NOX1 mRNA表达降低。综上所述,茱萸丸对小鼠AS主动脉斑块具有较好的治疗作用,其机制可能与调控p53/SLC7A11信号通路介导的氧化损伤及抑制细胞铁死亡有关。

右美托咪定通过抑制铁死亡发挥对小鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用

目的:脑卒中是危害人类生命健康的重大疾病之一,其中缺血性脑卒中的发病率占脑卒中的70%以上。缺血性脑卒中引起的脑缺血再灌注(ischemia reperfusion,IR)损伤的发生机制极为复杂。右美托咪定作为临床上常用的麻醉辅助用药,其在对抗脑IR损伤中的作用近年来被广泛研究,但具体作用机制尚未阐明。因此,本研究基于铁死亡探讨右美托咪定对抗小鼠脑IR损伤的作用及机制。方法:采用改良线栓法制备小鼠大脑中动脉栓塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)模型。将雄性ICR小鼠随机分成:假手术(sham)组、IR组、IR+D1组(给予IR和25μg/kg的右美托咪定)、IR+D2组(给予IR和50μg/kg的右美托咪定)、IR+D3组(给予IR和100μg/kg的右美托咪定)、IR+D2+ML385组(给予IR、50μg/kg的右美托咪定和30 mg/kg的ML385)。采用Longa五分法进行小鼠神经行为学评分;2,3,5-三苯基四唑氮(triphenyltetrazolium chloride,TTC)染色法检测小鼠脑梗死体积;蛋白质印迹法检测小鼠脑组织中核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)、转铁蛋白受体1(transferrin receptor 1,TFR1)、谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)及胱氨酸/谷氨酸逆向转运蛋白溶质载体家族7成员11(solute carrier family 7 member 11,SLC7A11)蛋白质的表达水平。使用透射电镜观察线粒体形态。检测小鼠脑组织中MDA、GSH和Fe^(2+)的含量。结果:与sham组相比,IR组小鼠神经行为学评分、脑梗死体积、MDA和Fe^(2+)含量明显增加,TFR1蛋白质表达水平明显升高,GSH含量、SLC7A11和GPX4蛋白质表达水平显著降低(均P<0.05),脑组织神经细胞中的线粒体皱缩,嵴减少,膜密度增加;使用右美托咪定预处理后,相较于IR组,小鼠神经学行为评分、MDA和Fe^(2+)含量、TFR1蛋白质表达水平显著降低,脑梗死体积明显缩小,GSH含量、SLC7A11和GPX4蛋白质表达水平显著升高(均P<0.05),线粒体受损情况显著改善;而在用右美托咪定预处理的基础上使用ML385后,与IR+D2组相比,小鼠的神经行为学评分、脑梗死体积、MDA和Fe^(2+)含量明显增加,TFR1蛋白质表达水平明显升高,GSH含量、SLC7A11和GPX4蛋白质表达水平显著降低(均P<0.05),线粒体再次出现明显受损。结论:右美托咪定对脑IR损伤小鼠的保护作用与抑制铁死亡有关,其对铁死亡的抑制作用可能是通过调控Nrf2的表达实现的。

分子信标熔解曲线法分析SLC11A1基因插入/缺失多态性

目的针对溶质转运蛋白家族11成员1蛋白(SLC11A1)基因插入/缺失多态性位点rs17235416,建立基于荧光定量PCR(q PCR)的分子信标熔解曲线法对其进行基因分型。方法针对该位点设计特异性的引物和分子信标探针,联合应用非对称q PCR、分子信标探针和熔解曲线分析等技术建立分子信标熔解曲线法进行基因分型。对210份全血样本提取DNA后,用上述方法和改进的PCR-RFLP法对该位点进行检测和分型,并以测序法验证。结果 210份样本的基因型TGTG+/+、TGTG-/-和TGTG+/-分布频率分别为69.5%、4.8%和25.7%。分子信标熔解曲线法和PCR-RFLP法的分型结果与测序结果完全一致。结论国内外首次成功建立分子信标熔解曲线法检测SLC11A1基因rs17235416位点;该方法在大人群样本检测中具有简便、快速、准确等优点。