Piezo1通过驱动肌动蛋白细胞骨架重塑促进宫颈癌侵袭迁移的机制研究

目的 探讨Piezo1通过驱动肌动蛋白细胞骨架重塑在宫颈癌侵袭迁移中的作用及机制。方法 采用免疫组化和Western blot法检测宫颈癌组织和细胞系中Piezo1和F-actin的表达;慢病毒转染沉默宫颈癌细胞系Siha及Hela中Piezo1基因,利用Transwell实验研究Piezo1对宫颈癌侵袭和迁移的影响,鬼笔环肽染色观察Piezo1对肌动蛋白细胞骨架的重塑作用,并进一步通过干预细胞骨架聚合状态以证实Piezo1影响宫颈癌侵袭迁移的机制。结果 宫颈癌组中Piezo1和F-actin表达量显著高于对照组,且有转移的宫颈癌组比无转移的宫颈癌组表达更高;沉默Piezo1下调了SiHa及HeLa细胞系中F-actin的表达,并抑制宫颈癌侵袭和迁移,这种抑制作用可被肌动蛋白聚合诱导剂Jasplakinolide部分解除,而激动Piezo1则上调F-actin表达,且促进宫颈癌侵袭和迁移,这种促进作用可被肌动蛋白解聚剂Latrunculin A所抑制。结论 Piezo1在宫颈癌中高表达,并驱动肌动蛋白细胞骨架重塑以促进宫颈癌侵袭和迁移。

连接蛋白30在运动型星形胶质细胞中局部调控肌动蛋白细胞骨架和机械重构

在大脑成熟过程中,星形胶质细胞形成了复杂的形态结构,展现出强烈的结构可塑性。连接蛋白30(Cx30),是一种在出生后表达的缝隙连接通道形成蛋白,在发育过程中通过控制细枝状突起的分支和延伸来动态调节星形胶质细胞的形态特性。然而,其背后的机制尚未被探索。我们在体外发现Cx30在星形胶质细胞中与肌动蛋白细胞骨架相互作用,并在细胞迁移期间抑制其结构重组和动态变化。

OSBPL2介导RhoA/ROCK2信号通路调控听觉细胞肌动蛋白细胞骨架

目的:探索氧化固醇结合蛋白样蛋白2(oxysterol binding protein-like 2,OSBPL2)对听觉细胞肌动蛋白骨架形态和功能的影响及其相关分子机制。方法:采用OSBPL2基因敲除(Osbpl2-KO)HEI-OC1细胞探讨OSBPL2缺陷对听觉细胞肌动蛋白细胞骨架形态和功能的影响;扫描电镜观察Osbpl2-KO小鼠毛细胞静纤毛形态;Western blot实验检测HEI-OC1细胞和耳蜗内Rho/ROCK信号通路关键效应因子Rho激酶2(Rho-associated coiled-coil-containing protein kinase 2,ROCK2)、Lim激酶1(LIM domain kinase 1,LIMK1)、肌动蛋白解聚因子/丝切蛋白1(actin depolymerizing factor/cofilin 1,ADF/CFL-1)的表达水平。结果:Osbpl2-KO HEI-OC1细胞微丝骨架中纤维肌动蛋白(F-actin)的分布明显减少,细胞外周微刺突和丝状伪足明显减少,细胞迁移能力明显减弱;扫描电镜下观察发现Osbpl2敲除导致小鼠耳蜗内毛细胞静纤毛变短且排列紊乱;Western blot检测结果表明,在HEI-OC1细胞和小鼠耳蜗中OSBPL2-KO均导致RhoA/ROCK2信号通路的抑制。结论:在听觉细胞中OSBPL2介导的RhoA/ROCK2信号通路在维持肌动蛋白细胞骨架形态和功能的过程中发挥重要的调控作用。

p38激酶-HSP27信号通路在染料木黄酮诱导人乳腺癌细胞肌动蛋白细胞骨架解聚中的作用

目的:研究染料木黄酮(genistein)对人乳腺癌细胞(MDA-MB-435)肌动蛋白细胞骨架的影响,探讨p38激酶-HSP27信号通路对染料木黄酮诱导的细胞骨架肌动蛋白重组调控的可能机制。方法:不同浓度染料木黄酮(12.5、25.0、50.0和100.0μmol/L)体外孵育MDA-MB-435细胞24h后,用免疫印迹法研究细胞内p38激酶和HSP27表达及磷酸化水平的改变,同时分析肌动蛋白,HSP27其在细胞内定位的改变。结果:染料木黄酮处理24h,胞浆中的G-肌动蛋白含量明显增多,而细胞骨架中的F-肌动蛋白含量明显减少;p38激酶和HSP27的蛋白总量无明显改变,但二者磷酸化水平随着染料木黄酮处理浓度的增加逐渐降低;与此相应的是HSP27在胞浆中含量明显减少,在细胞骨架中含量明显增多。结论:p38激酶途径以及HSP27磷酸化/脱磷酸化过程可能介导染料木黄酮所致MDA-MB-435细胞肌动蛋白细胞骨架的重组。

肌动蛋白细胞骨架重构调节免疫细胞功能的研究进展

肌动蛋白细胞骨架重构与细胞迁移、胞质分裂、囊泡运输等多个过程密切相关。近些年研究表明,肌动蛋白细胞骨架重构也与多种免疫细胞(包括T细胞、B细胞、巨噬细胞等)的功能密切相关。其可参与免疫突触的形成和T细胞发育成熟,从而影响T细胞功能。也可通过调节BCR信号和抗原内化提呈影响B细胞功能。此外,肌动蛋白细胞骨架重构对巨噬细胞的趋化作用和吞噬作用也有一定的影响。本文就肌动蛋白细胞骨架重构调节免疫细胞功能的研究进展做一综述,有助于靶向肌动蛋白的免疫相关疾病(包括肿瘤)治疗策略的制定。

干扰肌动蛋白细胞骨架对NF-κB活性影响的研究进展

本文介绍了肌动蛋白细胞骨架的构成、功能以及NF-κB信号传导通路的激活途径,重点阐述了通过改变肌动蛋白细胞骨架途径来影响NF-κB活性的机制。

Cdk5/p35激酶与肌动蛋白细胞骨架结合关系的鉴定

Cdk5,一种多功能的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,其活性只有通过结合其神经特异性调节亚基才能被激活。p35是Cdk5的两个主要调节亚基之一。尽管Cdk5/p35激酶可以调控神经细胞中肌动蛋白细胞骨架的动态变化,但直到目前为止Cdk5/p35激酶与肌动蛋白细胞骨架的结合关系仍不是很清楚。现利用几种不同的方法对两者的结合关系进行了初步鉴定。目前的试验结果表明在鼠脑组织中肌动蛋白细胞骨架是Cdk5/p35超大蛋白复合体的一个组分,p35可以直接结合纤维状肌动蛋白,这说明在鼠脑组织或神经细胞中Cdk5很有可能是通过p35结合到肌动蛋白细胞骨架上并进一步调控肌动蛋白细胞骨架的动态活动的。

成肌纤维细胞分化过程中肌动蛋白细胞骨架的形成及其作用

成肌纤维细胞是活化的成纤维细胞,在组织的损伤修复以及许多纤维化疾病过程中都具有重要的作用。其特征性改变是表达α平滑肌肌动蛋白,形成肌动蛋白细胞骨架,并且分泌大量的细胞外基质成分。肌动蛋白细胞骨架参与细胞的收缩、黏着斑的形成、细胞外基质的重构以及相关基因转录与翻译的调控,促进成肌纤维细胞的分化及组织的纤维化过程。研究肌动蛋白细胞骨架在成肌纤维细胞中的形成及其功能有助于更好地了解成肌纤维细胞的活化机制及其在相关疾病发生、发展过程中的作用。

MSTN基因对牛肌动蛋白细胞骨架调节通路的影响

为探究肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)对牛骨骼肌生长发育的作用机制,本研究前期利用定量蛋白质组学与磷酸化蛋白质组学分析野生型蒙古牛(MG.WT)和MSTN+/-蒙古牛(MG.MSTN+/-)腿臀肌肌肉组织中蛋白质水平和磷酸化修饰水平的差异变化,使用已建立的牛骨骼肌卫星细胞体外诱导成肌分化模型,检测设计合成的MSTN siRNA(si-MSTN)干扰效果;采用实时荧光定量PCR和Western blotting方法检测转染si-MSTN的增殖期(GM)和分化第3天(DM3)牛骨骼肌卫星细胞中肌动蛋白细胞骨架调节通路相关基因的mRNA和蛋白水平的表达变化,研究敲低MSTN表达对肌动蛋白细胞骨架调节通路的影响。结果显示,在MSTN+/-蒙古牛肌肉组织中共鉴定到16个肌动蛋白细胞骨架调节通路相关基因表达丰度上调;转染si-MSTN细胞中的MSTN表达水平极显著降低(P<0.01);在转染si-MSTN的GM期牛骨骼肌卫星细胞中,肌动蛋白细胞骨架调节通路相关基因ENAH、ACTN4和Cdc42的mRNA水平均显著升高(P<0.05),PFN1、RhoA和ACTN4的蛋白水平均显著或极显著升高(P<0.05;P<0.01);在转染si-MSTN的DM3牛骨骼肌卫星细胞中,ENAH、CFL1、SCIN和Cdc42基因mRNA水平均显著升高(P<0.05),RhoA基因mRNA水平极显著升高(P<0.01),PFN1和ACTN4的蛋白水平均显著升高(P<0.05)。结果表明,干扰MSTN可以促进肌动蛋白细胞骨架调节通路相关基因的表达,探明了MSTN可能通过介导肌动蛋白细胞骨架调节通路影响牛骨骼肌卫星细胞增殖和成肌分化的分子机制,为进一步研究MSTN对牛成肌分化的调控机制提供参考。

Rho GTP酶和肌动蛋白细胞骨架对新城疫病毒在细胞间传播的影响

为探究Rho GTP酶及肌动蛋白细胞骨架对新城疫病毒(NDV)诱导的细胞间膜融合以及病毒复制和扩散的影响,本研究利用特异性针对Rho GTP酶和肌动蛋白细胞骨架的抑制剂处理细胞,评估其对NDV复制以及细胞间膜融合的影响,结果显示,抑制剂处理能够显著抑制NDV在细胞中的复制滴度以及病毒引起的细胞间膜融合。激光共聚焦观察结果显示,NDV的融合蛋白(F)与细胞的肌动蛋白存在共定位分布。通过反向遗传技术构建了表达绿色荧光蛋白的重组NDV,并通过共感染培养试验证实了Rho GTP酶和肌动蛋白细胞骨架参与了NDV在细胞间的扩散和传播。本研究结果为深入探索Rho GTP酶和肌动蛋白细胞骨架在NDV感染生活周期中的作用奠定了基础。

肌动蛋白细胞骨架重塑破坏了抵御感染的物理屏障并在RSV入侵中提供受体

呼吸道合胞病毒(RSV)是造成婴儿住院的首要原因,也是全世界儿童和老年人群发病的重要因素。此前作者已经证实,胰岛素样生长因子1受体(IGF1R)是RSV在呼吸道上皮细胞中的受体之一,激活IGF1R后可将第二受体核仁素(NCL)募集到细胞表面。纤毛和黏液排列在呼吸道中,是抵御病毒和细菌感染的重要屏障。

紧密粘连蛋白-1和2对极化细胞顶膜区结构及细胞骨架调控的研究

皮质肌动蛋白细胞骨架调控着细胞间紧密连接（tight junction,TJs）和粘附连接（adherens junction,AJ）的结构与功能,紧密连接蛋白分子紧密粘连蛋白（zonula occludens,ZO）-1和2不仅与紧密连接和粘附连接密切相关,而且还可以与肌动蛋白F-actin及其它骨架相关蛋白直接结合,ZO-1与ZO-2在细胞连接区可能具有调控细胞骨架活性的功能。为了验证这一假设,

RhoGTP酶活化蛋白在上皮细胞间质转化中作用的研究进展

上皮细胞间质转化(EMT)是指上皮细胞在形态上发生向间(充)质细胞表型的转变,并获得迁移能力,其在肿瘤细胞侵袭及纤维化疾病的形成中起着重要作用。RhoGTP酶活化蛋白(RhoGAP)可以通过参与调控细胞表面受体同肌动蛋白细胞骨架的信号传导,影响EMT相关的肿瘤转移及组织纤维化转归,为后续寻找抗肿瘤及抗纤维化的治疗靶点提供分子诊疗思路。

巴西橡胶树肌动蛋白的原核表达及鉴定

肌动蛋白细胞骨架是橡胶树乳管伤口堵塞物的成分之一。为了研究乳管伤口末端与肌动蛋白互作的蛋白,成功构建了ACTIN基因的原核表达载体。在37℃条件下,经0.1 mmol/L IPTG诱导2 h,在E.coil BL21(DE3)中大量表达重组蛋白。该重组蛋白主要以包涵体形式存在,分子量41.7 ku。通过Ni-NTA亲和层析柱纯化了该重组蛋白,并用抗HIS标签的鼠单克隆抗体对纯化蛋白进行鉴定。本研究为揭示乳管伤口末端堵塞物形成机制打下了良好基础。

淋巴结基质刚度通过整合素介导细胞核形变进而促进T细胞活化

目的明确基质刚度在淋巴结中的变化,这种变化是否会通过力敏感受体整合素来影响T细胞的活化程度,以及这种机械力调控T细胞活化的力学生物学机制。方法针对淋巴结肿瘤转移的疾病背景,首先通过CT影像Hu值测量及纳米压痕仪和旋转流变仪离体检测,获得淋巴结刚度的变化范围。然后利用PEG水凝胶模拟淋巴结力学微环境,构建T细胞活化的调控体系,实现对于基质刚度和整合素介导力学黏附的独立可控。进一步通过免疫荧光、免疫蛋白印迹、酶联免疫吸附等实验探索基质刚度调控T细胞活化的规律及力学生物学机制,最后借助于力学模型对T细胞核的受力进行分析。结果通过对于刚度大小与配体黏附的独立调控,发现磷酸化Zap 70和IL-2的表达水平随着刚度的增加而升高,并且受整合素黏附作用的正向调控。进一步研究发现基质刚度增高时,整合素介导肌动蛋白细胞聚合增加,细胞核扁平化程度增大,促进YAP的核易位,最终增强了T细胞活化。并且通过对于皮质层肌动蛋白聚合力等力学载荷进行数值模拟,发现肌动蛋白聚合是T细胞核形变的主要原因。结论基质刚度通过整合素介导肌动蛋白细胞骨架聚合,进而诱导细胞核形变促进T细胞激活相关转录因子YAP的核易位,最终增强了T细胞活化。

PAK1和NF2/Merlin的拮抗作用驱动少突胶质细胞髓鞘膜扩张

在中枢神经系统中,少突胶质细胞(OL)髓鞘的形成依赖于肌动蛋白细胞骨架从聚合到解聚的转变。触发这种转变的分子机制尚未阐明。本研究确定P21活化激酶1(PAK1)是OL中肌动蛋白解聚的主要调节因子。我们的结果表明,PAK1以激酶抑制形式在OL中积累,从而触发肌动蛋白分解,进而导致髓鞘膜扩张。值得注意的是,PAK1结合伙伴的蛋白质组学分析使我们能够确定NF2/Merlin是其内源性抑制剂。本研究表明,OL中的Nf2敲低会导致PAK1活化、肌动蛋白聚合和OL髓鞘膜扩张减少。通过使用PAK1抑制剂治疗可以挽救这种影响。本研究还提供了证据表明,少突胶质细胞中特定的Pak1功能丧失会刺激体内髓鞘增厚。总体而言,我们的数据表明PAK1和NF2/Merlin对OL肌动蛋白细胞骨架的拮抗作用对于髓鞘的正常形成至关重要。这些发现对研究脱髓鞘疾病和神经发育障碍的机制和治疗有着重要意义。

Rho蛋白与肝星状细胞

小G蛋白Rho家族是一类能结合GTP的蛋白质,在细胞信号传导通路中发挥着"分子开关"的作用,能通过下游蛋白产生多种生物学效应.肌动蛋白细胞骨架是维持细胞形态,介导真核细胞必需的生物学功能的重要结构,参与细胞收缩、迁移和生存等多个过程.肝星状细胞(hepatic stellate cells,HSCs)是肝纤维化形成过程和调节门脉血流的关键细胞,其肌动蛋白细胞骨架的变化反映了HSCs的活化状态.故本文重点介绍Rho家族在对HSCs的肌动蛋白细胞骨架重构、细胞收缩、迁移及生存方面的调控机制,进而探讨对Rho家族及其信号途径的调控是否能成为抗门脉高压和肝纤维化治疗的新靶点.

Actin骨架偶联IRAK-NF-κB信号通路参与细菌脂蛋白诱导的交叉耐受

目的:采用人单核细胞株(THP-1),建立小剂量BLP诱导THP-1细胞对BLP耐受的细胞模型,观察BLP诱导THP-1细胞对BLP耐受及对LPS交叉耐受时细胞actin骨架的变化情况,并探讨细胞actin骨架在BLP耐受及交叉耐受形成中的作用。方法:采用人单核细胞株THP-1,建立小剂量BLP预处理诱导的BLP耐受细胞模型;采用ELISA法测定炎症因子TNF-α、IL-1β及IL-6浓度;采用FITC标记的鬼笔环肽进行actin骨架染色;采用EMSA法检测NF-κB转录活性。结果:大剂量BLP(100μg/L)及大剂量LPS(100μg/L)孵育6h可诱导THP-1细胞的炎症反应激活,TNF-α、IL-1β及IL-6的释放显著增加,白细胞介素-1受体相关激酶-1(IRAK-1)活性显著增强,NF-κB转录活性明显上调,细胞actin骨架收缩成团块状,细胞形态改变并形成伪足;而用小剂量BLP(10μg/L)预处理12h后,THP-1细胞对大剂量BLP(100μg/L)及大剂量LPS(100μg/L)孵育6h的耐受性均明显增强,炎症因子(TNF-α、IL-1β及IL-6的释放明显减少,IRAK-1激酶活性被显著抑制,NF-κB转录活性明显降低,细胞伪足形成明显减少且形态明显改善,但仍有肌动蛋白聚集呈"团块"样;此外,actin骨架聚集抑制剂鬼笔环肽可取消由小剂量BLP诱导的耐受及交叉耐受,TNF-α、IL-1β、IL-6释放明显升高,IRAK-1激酶活性明显提高,NF-κB转录活性明显上调。结论:细胞骨架actin参与THP-1细胞BLP耐受及BLP交叉耐受的形成,其机制与actin骨架偶联的IRAK-NF-κB信号通路有关。

miRNA-155在ALV-J与REV共感染中对肌动蛋白细胞骨架通路的影响

该研究探讨了miRNA-155的表达在J亚群禽白血病病毒(subgroup J avian leucosis virus, ALV-J)和网状内皮组织增生症病毒(reticuloendotheliosis virus, REV)共感染中对肌动蛋白细胞骨架通路的影响。通过蛋白质组学和转录组学检测技术对ALV-J、REV和ALV-J+REV感染DF-1细胞分泌的外泌体进行蛋白质和miRNA定量差异表达综合分析,筛选共感染组与单独感染组相比共同变化的因子及其参与的信号通路。结果显示, ALV-J和REV的共感染对彼此具有协同效应, REV对ALV-J的协同起主导作用; GTP结合蛋白J(GTP-binding protein J, RhoJ)、NCK相关蛋白1(NCKassociation protein 1, NCKAP1)、肌动蛋白相关2/3复合体亚基5(actin-related 2/3 complex subunit5, ARPC5)和miRNA-155的靶蛋白整合蛋白(integrin, ITG)共同参与肌动蛋白细胞骨架通路。体外转染促进或抑制miRNA-155表达,采用RT-PCR检测其对病毒复制以及ITG、RhoJ、NCKAP1和ARPC5表达的影响。结果显示,促进miRNA-155的表达时,有利于病毒的复制, RhoJ和NCKAP1的表达上升,而ITG和ARPC5表达下降;抑制mi RNA-155的表达时,则抑制病毒复制, RhoJ和NCKAP1的表达下降, ITG和ARPC5表达上升;且共感染组中变化更为显著,这与前期病毒感染引起的相关蛋白变化结果相吻合。该研究结果表明, ALV-J与REV共感染时的协同促进作用可能与miRNA-155调节肌动蛋白细胞骨架通路中4种蛋白的表达变化密切相关, miRNA-155是两种病毒协同作用的关键调节因子。