环化鸟苷酸-腺苷酸合成酶-干扰素刺激基因信号通路在常见风湿性疾病中的研究进展

环化鸟苷酸-腺苷酸合成酶-干扰素刺激基因(cGAS-STING)信号通路已被证明在各种自身免疫病、炎症性疾病、肿瘤等疾病中存在异常激活,可以通过对胞质中双链DNA的应答进一步引起下游IFN-Ⅰ和多种促炎细胞因子的释放,与各种干扰素相关疾病的发生发展有着密切关联。现各种风湿性疾病的发生率逐渐上升,对于该类疾病的发病机制研究也在不断深化,本文将根据最新研究结果对cGAS-STING信号通路在各种常见风湿性疾病中的参与及调节进行概述。通过对cGAS-STING信号传导系统中存在的作用靶点进行总结,挖掘其临床治疗潜力,为进一步开发治疗风湿性疾病的方案提供思路。

可溶性鸟苷酸环化酶激动剂在心血管病中的研究进展

一氧化氮-鸟苷酸环化酶-环磷酸鸟苷通路参与机体多种生理和组织作用,被认为和心血管疾病关联密切。可溶性鸟苷酸环化酶激动剂因具有良好的药动学、较高的安全性,被不断地研究并应用于临床。现将可溶性鸟苷酸环化酶激动剂的作用机制、药理、临床应用研究进展及药物安全性进行简述,以期为临床用药提供指导。

可溶性鸟苷酸环化酶激动剂的安全性探究

维利西呱是新型的口服可溶性鸟苷酸环化酶激动剂,通过重建一氧化氮-可溶性鸟苷酸环化酶-环磷酸鸟苷(NO-sGC-cGMP)信号通路,改善心肌和血管功能,为心力衰竭的治疗提供新思路。该文介绍目前开展的维利西呱临床试验,旨在对其应用安全性提供相关证据支持。

可溶性鸟苷酸环化酶在心力衰竭治疗中的机制及临床应用进展

心力衰竭已成为严重威胁人类健康的难治性疾病。在心力衰竭发生过程中,氧化应激可引发一氧化氮(NO)-可溶性鸟苷酸环化酶(sGC)-环鸟苷酸(cGMP)通路受损,导致血管功能失调、心室纤维化、肥大等心脏不良反应发生,进而导致心脏功能障碍。因此,NO-sGC-cGMP通路可作为心力衰竭的重要治疗靶点。刺激sGC可通过直接或间接提高cGMP水平保护心脏功能。维利西呱是sGC刺激剂,可促进cGMP产生,改善心肌和血管功能,达到治疗心力衰竭的目的。深入研究sGC在心力衰竭治疗中的机制,可以为疾病的治疗提供新思路。

肠膜明串珠菌二鸟苷酸环化酶生物信息学分析

环二鸟苷酸(Cyclic diguanosine monophosphate,c-di-GMP)可以调控细菌的生存优势,从而使细菌适应环境的改变。二鸟苷酸环化酶(Diguanylate cyclase,DGC)可以通过催化2个GTP分子合成c-di-GMP,虽然不同来源的DGC的催化功能类似,但是催化方式及调控通路存在较大差异,因此表征新来源的DGC具有重要的意义。以肠膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides,Ln.mesenteroides)DRP105中的DGC序列为基础,进行了生物信息学分析。结果表明,DGC含有5个开放阅读框和1个保守结构域,并且与Ln.mesenteroides CBA3607中含有GGDEF结构域的蛋白高度相似。理化性质分析结果表明,DGC是一种定位于细胞膜上的亲水蛋白,存在6段跨膜螺旋结构。结构预测结果显示,DGC含有3段保守序列,主要由α-螺旋和β-折叠组成,含有GGEEF结构域和Mg 2+结合位点。分子对接结果表明,2个GTP分子与c-di-GMP的活性口袋稳定结合。本研究结果可为后续深入探索Ln.mesenteroides DGC的催化功能提供理论基础。

鸟苷酸环化酶激活剂维利西呱在心力衰竭治疗中的研究进展

随着对心力衰竭(心衰)发病机制及治疗方法的研究不断深入,近年来许多新型药物取代以往“强心、利尿、扩血管”的心衰传统治疗理念,采用神经内分泌调控为理论基础的治疗药物。维利西呱是一种新型的可溶性鸟苷酸环化酶激活剂,它也可以通过一氧化氮(NO)-可溶性鸟苷酸环化酶(sGC)-环磷鸟嘌呤核苷(cGMP)通路,最终产生增加心肌细胞内cGMP浓度的效应,从而发挥治疗慢性心衰的功效,同时维利西呱对于心衰合并症例如慢性肾功能不全(CKD)的治疗也有所帮助。目前维利西呱正逐渐成为治疗心衰的热点药物。本文对于维利西呱的相关研究进展及其作用机制和临床应用展望进行综述。

可溶性鸟苷酸环化酶激动剂在心血管方面的研究进展

心血管疾病成为全球首要疾病负担,是目前最为严重的公共卫生问题。可溶性鸟苷酸环化酶激动剂在一氧化氮-可溶性鸟苷酸环化酶-环磷酸鸟苷信号通路调节心血管系统方面起着重要作用。越来越多的研究显示,可溶性鸟苷酸环化酶激动剂在心肌细胞肥厚、心肌重构及心肌缺血再灌注损伤等方面具有保护作用,其潜在的作用机制还有待深入探索。可溶性鸟苷酸环化酶激动剂可减少心血管死亡事件和心衰再住院风险。本文主要针对可溶性鸟苷酸环化酶激动剂在高血压、肺动脉高压及心力衰竭等心血管疾病方面的保护机制进行探讨,以期加深对可溶性鸟苷酸环化酶激动剂的认识。

口服可溶性鸟苷酸环化酶激动剂对射血分数保留性心力衰竭疗效及安全性的Meta分析

目的射血分数保留性心力衰竭(heart failure with preserved ejection fraction,HFpEF)患者在我国心衰患者中较为普遍,目前的临床指南尚无明确的药物推荐,有必要对新型口服鸟苷酸环化酶(soluble guanylate cyclase,sGC)激动剂的疗效和安全性进行研究。本研究旨在探讨sGC激动剂治疗HFpEF患者的疗效和安全性。方法检索PubMed、Embase和The Cochrane Library数据库中截至2022年10月已发表的比较sGC激动剂与安慰剂用于HFpEF患者的随机对照试验。结果研究共纳入1756名HFpEF患者。与安慰剂相比,sGC激动剂改善了EuroQol 5维自我报告问卷(EuroQol Group 5-Dmensional Self-report Questionnaire,EQ-5D)指数评分[MD=0.07,95%CI(0.06,0.08),P<0.001]、堪萨斯城心肌病问卷物理限制评分[MD=9.99,95%CI(8.86,11.12),P<0.001]和6分钟步行距离测试评分[MD=7.11,95%CI(5.48,8.74),P<0.001]。未观察到对全因死亡率[RR=1.29,95%CI(0.67,2.50),P=0.45]和主要不良心血管事件风险[RR=1.16,95%CI(0.80,1.67),P=0.43]的影响。此外,sGC激动剂对E/e′[MD=-0.94,95%CI(-2.12,0.24),P=0.12]、E/A[MD=-0.07,95%CI(-0.14,0.28),P=0.52]、左心房容积[MD=-0.35,95%CI(-1.75,2.45,P=0.75)]、左室收缩末期容积[SMD=-3.57,95%CI(-22.36,29.5),P=0.79]和N-端B型利钠肽前体[SMD=-0.97,95%CI(-2.04,0.10),P=0.08]均无明显改善作用。结论sGC激动剂可显著改善运动耐量和生活质量,但对全因死亡率没有确定的有益影响,且对超声心动图的舒张功能参数也没有积极影响。

吗啡依赖小鼠脑组织cGMP水平、鸟苷酸环化酶及磷酸二酯酶活性的调节

以递增剂量吗啡ｓｃ，使小鼠产生对吗啡的躯体依赖，观察脑组织ｃＧＭＰ水平、ＰＤＥ和ｓＧＣ的活性变化及ＰＫＡ对其磷酸化调节。结果表明，（１）小脑、纹状体、海马及大脑皮质ｃＧＭＰ含量显著降低；（２）在小脑、海马中ｓＧＣ活性明显降低，ＰＤＥ活性无明显变化，在纹状体及大脑皮质中均明显升高，且体外磷酸化水平也均明显下降，ＰＫＡ抑制剂可抑制此变化；（３）纳洛酮拮抗组未见上述变化。结果提示，吗啡依赖小鼠脑组织ｃＧＭＰ水平普遍降低，在小脑和海马可能因ｓＧＣ活性下降引起，在纹状体及大脑皮质可能因ＰＤＥ活性升高所致。

肺动脉高压大鼠一氧化氮及过氧化氢依赖的可溶性鸟苷酸环化酶通路的变化

目的:观察低O2高CO2对血浆一氧化氮(NO)、肺组织超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、可溶性鸟苷酸环化酶(sGC)活性以及cGMP含量的变化,探讨NO-sGC和H2O2-sGC通路于肺动脉高压中的作用。方法:复制低O2高CO21、2、4周组及对照组大鼠模型。测定平均肺动脉压(mPAP)。比色法测定血浆一氧化氮(NO)、肺组织超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性,酶动力学分析基础及过氧化氢(H2O2)及硝普钠(SNP)激活的肺组织sGC酶活性,[125I]-放射免疫法检测肺组织cGMP含量。结果:低O2高CO21、2、4周组mPAP均明显高于对照组(均P<0·01);血浆NO、肺组织SOD、CAT活性、基础sGC活性、过氧化氢(H2O2)及硝普钠(SNP)激活的sGC活性和肺组织cGMP含量均显著低于对照组(分别P<0·05,P<0·01)。结论:低O2高CO2抑制NO-sGC和H2O2-sGC通路参与肺动脉高压的形成与发展。

大肠癌患者外周血中鸟苷酸环化酶C的表达及其意义

目的:探讨在外周血中检测鸟苷酸环化酶C mRNA(GCC mRNA)的表达对大肠癌微转移的诊断意义,研究鸟苷酸环化酶C与大肠癌复发或转移的相关性.方法:收集本院腹外科2003年8月～2003年11月收住大肠癌患者83例,于手术前采集患者外周血5 ml,逆转录聚合酶链反应法检测GCC mRNA,以良性疾病患者及正常人共计47例外周血标本作为对照.结果:在83例大肠癌患者外周血中,57例GCC mRNA表达阳性,比例为68.7%,26例阴性(31.3%);对照组47例中GCC mRNA检测阳性10例(21.3%),阴性37例(78.7%),GCC mRNA在大肠癌患者及对照组外周血中表达率的差异有显著统计学意义,P＜0.001.83例大肠癌患者中原发者69例,占83.1%,就诊时为大肠癌术后复发或者已伴有远处转移者14例(16.9%),其中原发大肠癌组外周血GCC mRNA检测阳性率63.8%(44/69),复发转移组外周血GCC mRNA检测阳性率92.9%(13/14),原发组与复发转移组之间的GCC mRNA阳性表达率差异有统计学意义,P＜0.05.结论:鸟苷酸环化酶C mRNA在大肠癌患者外周血中有较高的阳性表达率,尤其在大肠癌复发或转移病例,可作为术后复发、转移的早期检测指标.

稳定干扰鸟苷酸环化酶C基因表达的人胃腺癌细胞株的筛选和建立

背景:正常胃黏膜组织不表达肠上皮细胞特异性受体鸟苷酸环化酶C(GC-C),但肠化生、异型增生和胃腺癌组织存在GC-C异位表达。目的:筛选并建立GC-C特异性短发夹RNA(shRNA)稳定转染的胃腺癌细胞株。方法:构建靶向GC-C基因的shRNA表达载体,以脂质体法转染胃腺癌细胞株SGC-7901,实时荧光定量RT-PCR和蛋白质印迹法分别检测GC-C mRNA和蛋白表达。G418筛选阳性克隆并建立GC-C shRNA稳定转染的SGC-7901细胞株,并行RT-PCR鉴定。结果:GC-C shRNA可抑制SGC-7901细胞株的GC-C基因表达,以GC-C sh3的抑制效果最佳,转染48 h后的GC-CmRNA和蛋白沉默率分别为77.0%和62.2%。有效筛选并建立了GC-C shRNA稳定转染的SGC-7901细胞株,GC-CmRNA沉默率为65.3%。结论:成功建立了GC-C shRNA稳定转染的SGC-7901细胞株,为下一步研究奠定了基础。

鸟苷酸环化酶C在大肠癌淋巴结中表达的意义

目的:探讨在新鲜淋巴结组织检测鸟苷酸环化酶C(GCCmRNA)对大肠癌淋巴结微转移的诊断意义,以求更准确地评估大肠癌的转移情况。方法:收集本院2001.10～2002.3大肠癌根治术标本42例,计得淋巴结618枚;其中经病理形态学诊断无淋巴结转移者25例,得淋巴结370枚。用RT-PCR法检测GCCmRNA、CEAmRNA及CK20mRNA,分别以形态学证实转移淋巴结、良性大肠疾病淋巴结及正常大肠粘膜组织作为对照。全组病例随访6～26个月。结果:病例中临床分期为:DukesA期14例、B期11例、C期17例。总的阳性检出率为GCC22.65%(140/618)、CEA44.01%(272/618)、CK2043.69%(270/618);而在25例形态学诊断无转移病例中,三者的阳性率分别为12.16%(45/370)、42.16%(156/370)和41.62%(154/370)。25例常规病理阴性病例中14例检出GCCmRNA阳性淋巴结,其中4例出现复发转移,GCC诊断试验的灵敏度及特异度分别为100%、52.38%。淋巴结GCCmRNA阳性与复发/转移有统计学相关,影响无瘤生存率。结论:在传统病理形态学阴性的淋巴结中仍可能存在癌转移,用RT-PCR法检测微转移可提高淋巴结转移检出率,更准确地评估大肠癌患者的临床病理分期。GCCmRNA具有较好的特异性。

人三磷酸鸟苷酸环化水解酶Ⅰ基因的克隆与表达

目的 研究人三磷酸鸟苷酸环化水解酶Ⅰ (GCHⅠ )基因在多巴胺代谢过程中的作用。 方法 从人胚胎肝脏中提取总RNA ,以RT PCR法扩增GCHⅠcDNA ,克隆于PGEM T easy载体中 ,测序正确后再构建真核表达载体 ,转染猴肾成纤维细胞系COS7,原位杂交检测其表达。 结果 RT PCR扩增出 90 4bp的cDNA ,并成功构建真核表达载体pCI neo GCHⅠ ,原位杂交证实其在COS7表达阳性率为 70 %～ 80 %。 结论 GCHⅠ有望用于帕金森病的基因治疗。

低O_2高CO_2对大鼠肺中小动脉可溶性鸟苷酸环化酶基因及其蛋白表达的影响

目的 :探讨慢性低O2 高CO2 时大鼠肺动脉可溶性鸟苷酸环化酶 (sGC)基因及其蛋白表达的变化。方法 :复制大鼠低O2 高CO2 肺动脉高压模型 ,免疫组织化学技术观察低O2 高CO2 肺动脉高压 1、2、4周组及对照组肺中小动脉sGCα1、β1亚基蛋白的表达 ,原位杂交技术观察肺中小动脉sGCα1亚基mRNA的表达。结果 :低O2 高CO2 1、2、4周组肺中小动脉sGCα1、β1亚基蛋白及α1亚基mRNA表达弱于对照组 (均P <0 .0 1)。结论 :低O2 高CO2 抑制肺中小动脉sGCmRNA及其蛋白的表达 。

依普利酮对鸟苷酸环化酶偶联受体A基因敲除小鼠心肌纤维化的作用

背景鸟苷酸环化酶偶联受体A(GC-A)为心钠素(ANP)和脑钠素(BNP)的共有受体,ANP和BNP通过与GC-A结合引起利尿、利钠及扩血管作用,并可抑制肾素和醛固酮分泌,GC-A基因敲除小鼠表现为高血压、心室肥厚和心肌纤维化。目的探讨高选择性醛固酮受体拮抗剂依普利酮对鸟苷酸环化酶偶联受体A基因敲除(GC-A-KO)小鼠心肌纤维化的作用。方法12周龄GC-A-KO雄性小鼠21只分成对照组(n=7)、依普利酮组[e-KO组,n=7,100mg/(kg.d)×4周]和肼苯哒嗪组[h-KO组,n=7,10mg/(kg·d)×4周],另有野生型(WT)小鼠7只用于测定血压、心率及组织学分析。小鼠于16周龄时处死,计算心脏与体质量比值(HW/BW);利用图像分析系统测量心肌胶原容积分数(CVF)和心肌血管周围胶原面积和管腔面积之比(PVCA);半定量RT-PCR法检测心室胶原纤维Ⅰ和胶原纤维ⅢmRNA在心肌组织表达。结果依普利酮组和肼苯哒嗪组收缩压较对照组明显降低[分别为(103.2±4.2)和(99.6±6.2)vs(130.6±9.2)mm Hg,P均<0.01];依普利酮组的HW/BW为(4.7±0.3)mg/g低于对照组(5.9±0.5)mg/g(P<0.05),而肼苯哒嗪组HW/BW为(6.8±0.3)mg/g高于对照组(P<0.05);与对照组比较,依普利酮组的CVF、PVCA及胶原纤维Ⅰ和胶原纤维ⅢmRNA的表达下降(P<0.01、0.05和0.05),纤维化程度减轻;肼苯哒嗪组尽管血压下降程度与依普利酮组相似,但CVF、PVCA及胶原纤维Ⅰ和胶原纤维Ⅲ mRNA的表达均增加(P均<0.05),纤维化程度加重。结论依普利酮可独立于血压改善心肌纤维化和心室重构。

规律有氧运动促进梗阻性黄疸小鼠肠黏膜紧密连接蛋白Claudin-1的表达及激活C型鸟苷酸环化酶通路有利于损伤的修复

目的探讨规律有氧运动对梗阻性黄疸小鼠肠黏膜紧密连接蛋白Claudin-1的影响,及C型鸟苷酸环化酶(GC-C)通路在肠黏膜屏障功能与炎症反应中的作用机制。方法取30只雄性昆明小鼠构建梗阻性黄疸模型,随机分成规律有氧运动组(EX)和模型组(M),另设空白组(SO),每组15只。采用一般情况观察,ELISA技术,HE染色,肠组织相关因子免疫组织化学染色,蛋白检测及Real-time PCR技术,研究规律有氧运动的改善作用机制。结果M组腹部、尾部黄染严重,出现黄尿及粪便呈浅灰色,开腹可见胆管悬挂处呈囊性扩张。血清中总胆红素(TBIL)、总胆汁酸(TBA)、谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)及炎性因子白细胞介素-8(IL-8)、肿瘤坏死因子(TNF)-α蛋白含量显著升高。相比M组,EX组上述蛋白含量显著下降(P<0.01),光学显微镜下显示,M组肝索排列紊乱,且出现空泡、核裂症及大量水泡;肠组织绒毛稀疏且高度不均,肠腺、肌层消失或萎缩,间质层水肿且炎性细胞浸润。与M组相比,EX组肠黏膜增厚,绒毛数量相比M组明显增多,间质出现轻度水肿。与M组相比,EX组肠组织Claudin-1、GC-C、鸟苷蛋白(Gn)、尿鸟苷素(Ugn)及环磷酸鸟苷(c GMP)蛋白表达及蛋白含量和基因表达明显上升(P<0.01)。结论规律有氧运动能有效促进肠黏膜紧密连接蛋白Claudin-1的表达,激活GC-C通路,减轻肠黏膜屏障功能受损及炎症反应。

可溶性鸟苷酸环化酶及其调节

可溶性鸟苷酸环化酶 (sGC)是迄今所知的一氧化氮 (NO)的唯一受体 ,它启动NO信号转导通路 ,是NO cGMP通路中的关键酶 。

羊驼皮肤中可溶性鸟苷酸环化酶的表达差异

采用免疫组织化学、实时荧光定量PCR和Western blotting对可溶性鸟苷酸环化酶(sGC)在棕色和白色羊驼皮肤中的表达差异进行了研究,以探讨sGC在羊驼皮肤中的作用。实时荧光定量PCR结果显示,sGC在棕色羊驼皮肤中的相对表达量较低,是其在白色羊驼皮肤中的表达量的0.16倍,且差异极显著(P<0.01);Western blot-ting结果显示,在羊驼皮肤总蛋白中含有与兔多克隆抗体发生免疫阳性反应的条带,在棕色皮肤中的反应阳性弱于白色皮肤,且差异极显著(P<0.01);免疫组织化学结果表明,sGC免疫阳性主要分布在白色羊驼皮肤毛囊的毛球上方细胞及细胞间质,而在棕色羊驼皮肤毛囊中,sGC免疫阳性主要分布在毛球底部和外根鞘细胞及细胞间质。结果提示sGC参与羊驼毛色形成。

绵羊皮肤鸟苷酸环化酶完整CDS区结构域分析

用RT-PCR法获得了绵羊皮肤的鸟苷酸环化酶完整CDS区,其长度为1 860 bp,与其他哺乳动物相比,高度保守。通过对其结构域分析,发现绵羊鸟氨酸环化酶(GC)编码区存在环化酶同源性结构域(CHD)、血红素一氧化氮结合位点(HNOB)和相关血红素一氧化氮结合位点(HNOBA),这些结构域分别发挥其催化功能以及在细胞内转导下游信号的功能。