细菌感染影响牙周组织细胞表达环鸟苷-腺苷合成酶的实验研究

目的研究侵入牙周组织细胞内的细菌对细胞表达环鸟苷-腺苷合成酶(c GAS)的影响。方法将SYTO9标记的牙龈卟啉单胞菌(P.gingivalis)以感染复数(MOI)为10与人牙周膜细胞(hPDLCs)共培养24 h后,使用激光共聚焦显微镜观察P.gingivalis对hPDLCs的侵袭情况,并应用荧光标记活细胞筛选(FACS)分选出被P.gingivalis入侵的hPDLCs,利用实时定量逆转录聚合酶链反应(q RT-PCR)和Western blot对hPDLCs中c GAS的表达变化进行检测。此外还利用免疫组织化学技术对细菌感染性牙龈组织和正常牙龈组织中c GAS表达定位和表达水平变化进行分析。结果激光共聚焦显微镜下观察,P.gingivalis和hPDLCs共培养24 h后,几乎所有的细胞内都可观察到绿色荧光;被P.gingivalis感染的hPDLCs中c GAS表达水平明显上调;在牙龈组织中c GAS主要在上皮细胞和上皮下组织中的炎性细胞中表达;且细菌感染性的牙龈组织中c GAS的表达水平明显高于正常牙龈组织。结论侵入hPDLCs内的活体P.gingivalis,可以明显上调细胞中c GAS的表达;且在细菌感染的炎性牙龈组织中c GAS的表达也明显升高。该结果提示c GAS可能参与了牙周组织细胞中细菌来源的病原ds DNA的识别。

蛋白质翻译后修饰对环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶功能的调控

环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶-干扰素基因刺激因子信号通路是细胞感知细胞质中异常存在的双链DNA的主要效应器,对于该信号通路的调节,可以通过调控细胞质内DNA识别受体环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶的功能来完成。近年来研究发现,蛋白质翻译后修饰,包括磷酸化、乙酰化、泛素化、甲基化、类泛素修饰等在固有免疫信号通路的调节中具有重要功能。本文就蛋白质翻译后修饰如何通过不同的机制对环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶的功能及其下游的信号通路产生多种多样的影响进行阐述。

环磷酸鸟苷-腺苷合成酶和干扰素基因刺激因子信号通路与缺血性脑卒中相关性的研究进展

缺血性脑卒中(IS)是一种常见的神经系统损伤疾病,其特征是局部脑血流暂时或永久减少,其高发病率、高致残率和不良预后给社会带来了沉重负担[1]。迄今为止,治疗急性IS的方法主要是静脉注射重组组织型纤溶酶原激活剂,然而由于重组组织型纤溶酶原激活剂的治疗窗口狭窄,只有少数患者接受溶栓治疗.

基于环磷酸鸟苷-腺苷合成酶/膜蛋白干扰素基因刺激因子通路探讨奥拉西坦对脑出血大鼠神经功能的影响

目的从环磷酸鸟苷-腺苷合成酶(cGAS)/膜蛋白干扰素基因刺激因子(STING)通路方面,探讨奥拉西坦(ORC)对脑出血大鼠认知功能的影响。方法将SPF级SD大鼠随机分为假手术组、模型组、ORC组(50 mg/kg)、RU.521组(cGAS抑制剂,50 mg/kg)、DMXAA组(STING激活剂,25 mg/kg)、ORC+DMXAA组,每组15只。用Longa法测大鼠神经功能变化;干湿比重法测脑含水量;电镜测血肿周围病理变化;铁染色法测血肿周围组织铁沉积,以评估血肿程度;TUNEL法测血肿周围组织神经元凋亡状况;免疫组化法测血肿周围组织cGAS阳性表达。Western blotting法测STING、TNF-α、IL-12、半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶3(caspase3)、B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)、转铁蛋白(Tf)、转铁蛋白受体(Tf R)、水通道蛋白4(APQ4)蛋白表达。结果与假手术组相比,模型组大鼠死亡、偏瘫及侧旋转等神经功能缺损行为评分明显升高,血肿周围组织神经元水肿及凋亡明显增加,脑水肿、铁沉积严重,cGAS/STING通路蛋白及其介导的炎症反应和促凋亡途径激活(均P<0.05)。ORC组及RU.521组大鼠神经功能缺损评分明显降低、血肿周围组织神经元损伤、凋亡、脑水肿及铁沉积均明显缓解,cGAS/STING通路蛋白及其介导的炎症反应和促凋亡相关蛋白表达明显降低(均P<0.05)。DMXAA可逆转ORC的上述作用(P<0.05)。结论ORC可能通过抑制cGAS/STING通路活化,缓解脑出血大鼠血肿周围神经元炎症损伤及凋亡,减轻神经功能缺损。

cGAS-STING通路在细菌感染中的作用

环磷酸鸟苷-腺苷合成酶(cyclic guanosine monophosphate-adenosine monophosphate synthase,c GAS,又称为MB21D1或C6orf150)是一种胞质DNA感受器,能识别胞质中的双链DNA(double strand DNA,ds DNA),并形成2∶2型复合物,催化腺苷三磷酸(adenosine triphosphate,ATP)和鸟苷三磷酸(guanosine triphosphate,GTP)形成环鸟苷酸腺苷酸(cyclic guanosine monophosphate-adenosine monophosphate,c GAMP)。c GAMP作为第二信使激活干扰素基因刺激分子(stimulator of interferon gene,STING),进而产生Ⅰ型干扰素及其他细胞因子。近年来,多项研究表明,c GAS-STING通路在病毒感染免疫中发挥重要作用,包括人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)、人乳头瘤病毒(human papilloma virus,HPV)和乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)等,但关于c GAS在细菌感染中的作用的研究较少。就近年来国内外对c GAS及c GAS在细菌感染中的作用作一综述,为其在细菌感染相关的应用研究提供思路和借鉴。

罗哌卡因对脑缺血/再灌注损伤大鼠的脑保护作用及cGAS/STING通路的影响

目的探讨罗哌卡因对脑缺血再灌注损伤大鼠的脑保护作用及环磷酸鸟苷-腺苷合成酶/膜蛋白干扰素基因刺激因子(cGAS/STING)通路的影响。方法SD大鼠随机分为假手术组、模型组、罗哌卡因低剂量组(0.075 mg/kg)、罗哌卡因中剂量组(0.15 mg/kg)、罗哌卡因高剂量组(0.30 mg/kg)、阳性对照组(尼莫地平,5 mg/kg),每组8只,除假手术组外,其余各组大鼠均采用线栓法构建脑缺血再灌注大鼠模型,给药第0天、第3天、第7天各组大鼠的神经功能缺损评分;苏木精-伊红染色(HE)检测脑组织病理学变化;2,3,5-三苯基氯化四氮唑(TTC)法检测脑梗死面积;酶联免疫吸附(ELISA)检测脑组织肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-1β、IL-6、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)水平;qRT-PCR检测线粒体DNA(mtDNA)水平;蛋白免疫印迹法检测脑组织cGAS/STING通路蛋白表达。结果与假手术组相比,模型组大鼠脑组织受损严重,脑梗死面积、神经缺损评分、脑组织中TNF-α、IL-1β、IL-6、MDA水平、胞质mtDNA水平、cGAS、STING蛋白表达显著升高,脑组织中SOD水平显著降低(P<0.05);与模型组大鼠相比,罗哌卡因各剂量组及阳性对照组大鼠脑组织受损得到缓解,脑梗死面积、神经缺损评分、脑组织中TNF-α、IL-1β、IL-6、MDA水平、胞质mtDNA水平、cGAS、STING蛋白表达显著降低,脑组织中SOD水平显著升高(P<0.05)。结论罗哌卡因对脑缺血再灌注损伤具有一定的保护作用,并可抑制cGAS/STING通路。

cGAS/STING通路在代谢性炎症中的作用研究进展

代谢性炎症由葡萄糖和脂质等物质代谢紊乱造成,与胰岛素抵抗密切相关,参与心、肝、肾和血管等病理改变。环磷酸鸟苷-磷酸腺苷合成酶(cGAS)/干扰素基因刺激因子(STING)信号通路是感知细胞内双链DNA的炎症通路。近年来,cGAS/STING通路在代谢性炎症方面的研究受到广泛关注。本文综述代谢性炎症的特点以及线粒体DNA泄漏在疾病进展中的作用,重点讨论线粒体DNA激活cGAS/STING通路参与代谢性炎症的过程,以及cGAS/STING通路在肥胖、非酒精性脂肪肝、糖尿病心肌病、糖尿病肾病、动脉粥样硬化中的调节作用,以期为代谢性疾病的防治提供新思路。

大分割电离辐射对鼻咽癌细胞共培养后的树突状细胞成熟状态的影响

目的研究大分割电离辐射对鼻咽癌(NPC)细胞与树突状细胞(DCs)共培养后DCs免疫表型和迁移能力的影响。方法核磁共振检测放化疗后NPC患者(NPC组)鼻咽部肿瘤变化,流式细胞术检测NPC组及健康志愿者(健康对照组)外周血DCs数量分群[髓系DCs(CD11c+myeloid DCs,MDCs)和浆系DCs(CD123+plasmacytoid DCs,PDCs)]情况;将DCs细胞分为未成熟树突状细胞组(imDCs组)、成熟DCs组(mDCs组)、imDCs+4 Gy组以及imDCs+18 Gy组,后两组是将imDCs与大分割电离辐射(4 Gy、18 Gy)照射后的NPC细胞共培养所得;流式细胞术、Transwell小室实验以及蛋白免疫印迹(Western blot)分别检测各组DCs免疫表型[人白细胞抗原DR(HLA-DR)、白细胞分化抗原(CD80)、CD83、CD86、CC基序趋化因子受体7(CCR7)]、细胞迁移能力以及细胞中环磷酸鸟苷-磷酸腺苷合成酶(cGAS)和干扰素基因刺激因子(STING)蛋白的表达。结果与放疗前相比,放疗后NPC组患者鼻咽黏膜稍增厚,肿瘤明显退缩,外周血中MDCs的数量明显减少(P<0.001);与imDCs组比较,imDCs+4 Gy组以及imDCs+18 Gy组中imDCs的免疫表型分子HLA-DR、CD80、CD83、CD86及CCR7的表达显著上调(P<0.001),且GAS和STING蛋白的表达增加(P<0.05);Transwell实验结果显示,DCs迁移能力随着电离辐射剂量的增加而增强(P<0.05)。结论经大分割电离辐射照射的NPC细胞可诱导imDCs向mDCs分化,这可能产生特异性的抗肿瘤免疫应答。

基于PINK1/Parkin及cGAS/STING通路探讨滋水清肝饮的抗抑郁机制

目的研究滋水清肝饮对抑郁大鼠脑内PTEN诱导激酶1(PINK1)/Parkin及环磷酸鸟苷-腺苷磷酸合成酶(cGAS)/干扰素基因刺激因子(STING)信号通路的影响,揭示滋水清肝饮治疗抑郁症的抗炎机制。方法将60只大鼠按随机数字表法分为对照组、模型组及滋水清肝饮低、中、高剂量组,每组12只。除对照组外,其余各组制备慢性不可预知应激模型(CUMS)抑郁模型。滋水清肝饮低、中、高剂量组分别灌胃12、24、48 g/kg滋水清肝饮水煎剂,对照组、模型组灌胃等体积的蒸馏水,1次/d,持续4周。采用强迫游泳、旷场实验及糖水消耗实验检测各组大鼠行为学变化;采用HE染色观察内侧前额叶皮层细胞结构;采用ELISA法检测IL-1β、IL-6、TNF-α及干扰素-γ(IFN-γ)水平;采用Western blot检测前额叶皮层PINK1、Parkin、cGAS、STING蛋白表达。结果行为学检测结果显示,与模型组比较,滋水清肝饮各剂量组大鼠在强迫游泳实验中进入第1次不动状态潜伏期延长(P<0.05),不动时间缩短(P<0.05);在中央区停留时间增加(P<0.05),进入中央区的潜伏期缩短(P<0.05);糖水消耗百分比明显升高(P<0.05)。HE染色结果显示,滋水清肝饮各剂量组大鼠前额叶皮层细胞核固缩现象减少,神经元数量增加,分布均匀。滋水清肝饮各剂量组大鼠前额叶皮层IL-1β、IL-6、TNF-α、IFN-γ水平降低(P<0.05),前额叶皮层PINK1、Parkin蛋白表达增加(P<0.05),cGAS及STING蛋白表达降低(P<0.05)。结论滋水清肝饮可改善CUMS大鼠的抑郁行为,改善神经元损伤及神经炎症反应,其机制可能与上调PINK1/Parkin信号通路蛋白表达,抑制cGAS/STING通路信号蛋白表达有关。

cGAS/STING信号通路干预肺癌的机制及中药干预研究进展

据最新全球癌症统计,肺癌的发病率和死亡率在我国高居癌症首位。经典疗法仍然是最常见的癌症治疗方案,如手术切除、放疗和化疗等,但并非所有的癌症患者都对经典治疗有反应,这促使研究者进一步研究新的肺癌治疗策略。癌症的免疫治疗经过几十年的研究与发展,取得了一定的疗效,为癌症治疗提供了新的可能性。环磷酸鸟苷-腺苷-磷酸合成酶(cGAS)是一种胞浆DNA传感器,可通过激活干扰素(IFN)基因刺激因子(STING)蛋白,从而诱导各种含DNA病原体的保护性免疫防御反应,并提供抗肿瘤免疫。目前,国内外相关研究人员对肺癌的发生发展及药物干预治疗肺癌中的病理生理机制做了大量研究,结果发现cGAS/STING信号通路在疾病的发展过程中发挥着重要作用,中药单体或复方可通过调控cGAS/STING信号通路干预肺癌细胞,诱导其自噬和死亡,调控其周期运行,促进衰老,抑制其增殖和肿瘤血管生成、促进其侵袭与转移、促进抗肺癌细胞免疫激活等,从而抑制或延缓肺癌的发生发展。近几年与此相关的研究成果更新迅速,过去的总结文献未能及时纳入最新研究成果,为众多学者的文献检索带来诸多不便。基于此,该文主要归纳总结了近年来国内外关于cGAS/STING信号通路干预肺癌的机制,以及相关中药干预的研究进展,以期为肺癌在分子生物学中的发展、药物治疗研究及临床新药研发上提供新的思路,同时也为后续更深入的机制研究提供参考与借鉴。