基于3D-QSAR和分子对接设计新型缺氧诱导因子脯氨酸羟化酶结构域蛋白1抑制剂

选择了44个1,2,4-三唑-[1,5-a]吡啶类化合物,利用CoMFA和CoMSIA模型进行了3D-QSAR研究。结果表明:CoMFA(n=7;q^2=0.712;r^2=0.969)和CoMSIA(n=10;q^2=0.754;r^2=0.985)具有良好的稳定性和可预测性。随后,应用分子对接方法研究了活性位点的关键氨基酸和配体分子的对接模式。通过分析空间场、疏水场、静电场和氢键受体场的等势图以及对接模型,确定了该类化合物的改造和修饰区域,设计了8个新的1,2,4-三唑-[1,5-a]吡啶类化合物,并预测了它们的活性。结果表明:这些化合物具有良好的预测活性和对接得分,尤其是化合物21-g,可作为先导化合物进一步研究。研究结果为发现和设计新的PHD-1抑制剂提供了参考。

外源性脯氨酸羟化酶对人RPE细胞中缺氧诱导因子通路的负向调节作用

背景目前抗VEGF药物的应用已广泛用于眼部新生血管性疾病发病的治疗，但有部分患者的疗效并不理想，因此研究VEGF的上游基因缺氧诱导因子-1（HIF—1）及其限速酶脯氨酸羟化酶（PHDs）在新生血管形成中的作用具有重要的临床意义。目的探讨外源性PHDs在HIF-1激活通路中的负性调节作用。方法用Hela细胞提取RNA，采用逆转录PCR法从cDNA克隆PHD1、PHD2和PHD3，通过限制性内切酶构建pFLAG—PHD1、pFLAG—PHD2和pFLAG—PHD3质粒并通过基因测序进行鉴定。分别将人RPE细胞株（ARPE-19）在体积分数21％O2（常氧组）、1％O2（低氧组）和缺氧模拟剂（CoCl2，缺氧组）条件下进行培养，将pFLAG—PHD1、pFLAG—PHD2和pFLAG—PHD，质粒分别转染至培养的ARPE-19细胞中，pFLAG—CMV2转染作为空白对照。采用Westernblot法测定和比较转染细胞在不同氧环境培养下PHD1、PHD2和PHD3蛋白的表达强度；采用双荧光素酶报告系统评估各组细胞中HIF-1的转录活性。结果Westernblot法检测显示常氧组、低氧组和缺氧组ARPE-19细胞中均有PHD1、PHD2和PHD3蛋白的表达，各组细胞中PHD2的表达条带均强于PHD1和PHD3蛋白，差异均有统计学意义（P〈0．05）。pFLAG—CMX转染后常氧组细胞中内源性HIF-1活性反应低，低氧组和缺氧组细胞中HIF-1的转录活性明显升高，与空白对照组相比，pFLAG—PHD1、pFLAG—PHD2、pFLAG—PHD3转染后常氧组细胞中内源性HIF-1活性反应无明显变化（F=0．48，P〉0．05），而低氧及缺氧组细胞中HIF-1活性明显下降，与空白对照组比较差异均有统计学意义（F=24．30，112．67，均P〈0．05）。相同培养条件下，pFLAG—PHD：转染后细胞中HIF-1活性明显低于pFLAG—PHD，和pFLAG—PHD，转染细胞，差异均有统计学意义（均P〈0．05）。结论PHDs对人RPE细胞中HIF-1的激活通路有明显的负向调节作用，其对低氧细胞和缺氧细胞中HIF-1转录活性的抑制作用明显强于常氧细胞，其中PHD2抑制HIF调节通路的作用明显强于PHD1和PHD3。

正常孕妇和子前期患者胎盘缺氧诱导因子脯氨酸羟化酶的表达

目的分析正常孕妇和子前期患者胎盘组织缺氧诱导因子脯氨酸羟化酶(HPH)mRNA的表达,探讨子前期胎盘缺氧的发生与滋养叶细胞氧敏感性的关系。方法行剖宫产分娩或接受计划生育手术的孕妇共66名,分为早孕组(n=13)、中孕组(n=9)、晚孕组(n=13,作为子前期组和妊娠期高血压组的对照)、子前期组(n=20)和妊娠期高血压组(n=11)。采用原位杂交和Real-Time PCR技术对胎盘或绒毛组织中HPH-1、-2、-3 mRNA的表达进行定位和定量检测。结果 HPH-1、-2、-3 mRNA主要在胎盘滋养叶细胞的细胞质内表达,HPH-1 mRNA在绒毛外滋养叶细胞的细胞质内呈强特异性表达。随着妊娠进展,HPH-1 mRNA表达量明显增加(r=0.616,P<0.001)。子前期组HPH-1 mRNA表达量显著低于晚孕组(P<0.05);妊娠期高血压组HPH-1 mRNA表达量也低于晚孕组,但差异无统计学意义(P>0.05)。子前期组患者胎盘质量与HPH-1 mRNA表达量呈正相关(r=0.457,P<0.05)。结论子前期患者滋养叶细胞氧敏感性降低(HPH-1 mRNA低表达)是导致胎盘缺氧表现(缺氧反应途径过度激活)的重要原因。

缺氧诱导因子1α与脯氨酸羟化酶3在肝癌组织中的表达及临床意义

目的:探讨肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)组织中缺氧诱导因子1α(hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α)和脯氨酸羟化酶3(prolyl hydroxylase 3,PHD3)的表达及其临床意义。方法:应用免疫组织化学Envision二步法检测103例HCC组织、14例癌旁肝组织和13例正常肝组织中HIF-1α和PHD3的表达,并分析其与临床病理特点间的关系。结果:HIF-1α在HCC组织中的表达阳性率显著高于癌旁肝组织,其阳性表达与肿瘤最大径、脉管瘤栓、术后2年生存率、肿瘤分级和TNM分期显著相关(P<0.05)。正常肝组织不表达HIF-1α。PHD3在HCC组织中阳性表达明显高于癌旁肝组织和正常肝组织,其在HCC中阳性表达与脉管瘤栓、肿瘤分级和术后2年生存率显著相关(P<0.05)。生存分析显示,HIF-1α和PHD3阳性表达组病人术后生存期较阴性表达组明显缩短。COX多因素分析显示,HIF-1α和PHD3阳性表达是HCC的独立预后因素。结论:HIF-1α和PHD3可能在HCC的发生、发展、浸润和转移中起重要作用。对HCC中HIF-1α、PHD3表达的检测有助于判断HCC的恶性程度及预后分析。

缺氧诱导因子脯氨酸羟化酶的调控与缺血缺氧性疾病

缺氧诱导因子脯氨酸羟化酶作为氧感受器,通过氧依赖性地催化缺氧诱导因子特定脯氨酸残基的羟基化反应,从而介导缺氧诱导因子的降解,在缺氧诱导因子转录活性的调控过程中具有重要作用。缺氧诱导因子在各种缺血缺氧性疾病的发生及发展过程中起重要作用,但直接抑制其转录活性十分困难,因此深入研究其特异性的脯氨酸羟化酶的活性调控可能为防治此类疾病提供新的策略。

缺氧诱导因子-1α及脯氨酸羟化酶2在子宫内膜腺癌中的表达意义

目的探讨缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)及脯氨酸羟化酶2(PHD2)在子宫内膜腺癌中的表达意义。方法选取2019年7月至2020年6月丹东市中心医院收治的40例子宫内膜腺癌患者作为子宫内膜腺癌组,选取同期40例增殖期子宫内膜患者作为增殖期内膜组,另选取同期40例不典型增生子宫内膜患者作为不典型增生组。3组均使用免疫组化链霉亲和素-生物素-过氧化物酶复合物(SABC)法检测HIF-1α、PHD2,比较3组HIF-1α、PHD2表达,分析子宫内膜腺癌病理特征与HIF-1α、PHD2阳性表达情况。结果3组HIF-1α、PHD2阳性率比较差异有统计学意义(P<0.05)。子宫内膜腺癌组HIF-1α阳性率高于不典型增生组、增殖期内膜组,且不典型增生组高于增殖期内膜组,差异有统计学意义(P<0.05);子宫内膜腺癌组PHD2阳性率低于不典型增生组、增殖期内膜组,且不典型增生组低于增殖期内膜组,差异有统计学意义(P<0.05)。子宫内膜腺癌患者HIF-1α、PHD2的组织学分级、临床分期、肌层浸润、淋巴结转移占比比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论HIF-1α和PHD2表达异常会影响子宫内膜腺癌患者的肌层侵润、组织学分级、临床分期,因此,在子宫内膜腺癌疾病检查、诊断和治疗具有重要意义,能为子宫内膜腺癌的诊治提供可靠依据。

含jumonji结构域的蛋白2B和缺氧诱导因子1α在儿童非霍奇金淋巴瘤组织中的表达及意义

目的探讨含jumonji结构域的蛋白2B(jumonji domain-containing protein 2B,JMJD2B)和缺氧诱导因子1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-lα)在儿童非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin's lymphoma,NHL)组织中的表达和意义。方法应用免疫组化检测46例NHL儿童(观察组)和24例反应性增生儿童(对照组)淋巴结组织标本中JMJD2B和HIF-1α的表达,分析JMJD2B和HIF-1α与NHL患儿临床病理特征和预后的关系,以及在NHL组织中JMJD2B和HIF-1α表达的相关性。结果观察组JMJD2B(87%vs 21%)和HIF-1α(83%vs 42%)表达阳性率均高于对照组(P<0.05)。JMJD2B和HIF-1α表达与NHL患儿血清乳酸脱氢酶水平和国际预后指数危险度相关(P<0.05)。JMJD2B与HIF-1α在NHL患儿组织中的表达呈正相关(rs=0.333,P=0.024)。结论JMJD2B和HIF-1α在儿童NHL组织中表达增高,二者在儿童NHL发生发展过程中可能起协同作用;JMJD2B可作为儿童NHL辅助诊断、评估病情、指导治疗、评估预后的新指标.

脯氨酸羟化酶抑制剂对人肾小管上皮细胞缺氧/复氧损伤的影响

目的探讨脯氨酸羟化酶抑制剂——二甲基乙二酰基甘氨酸(DMOG)通过稳定人肾小管上皮细胞(HKC)中低氧诱导因子-1α(HIF-1α)表达抗缺氧/复氧损伤(HRI)的作用及其机制。方法无糖缺氧12 h,复氧6 h制作HKC细胞HRI模型,分别于缺氧前2、4、6、12 h给予DMOG预处理,四甲基偶氮唑蓝比色法(MTT法)检测细胞增殖活性,试剂盒检测细胞培养液中丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性,Annexin/PI染色流式细胞仪技术检测细胞凋亡,实时荧光定量PCR方法检测bcl-2和bax mRNA的表达,Western印迹检测HIF-1α、bcl-2和bax蛋白的表达。结果 DMOG预处理使HKC中HIF-1α表达增加,细胞损伤明显改善,表现为细胞增殖活性提高,培养上清液中MDA含量下降、SOD活性增强,细胞凋亡率下降(P<0.05);同时baxmRNA和蛋白表达下调(P<0.05),bcl-2 mRNA和蛋白表达上调(P<0.05)。结论 DMOG可通过稳定HIF-1α,影响凋亡相关基因的表达,改善HRI诱导的HKC细胞损伤。

脯氨酸羟化酶在妇科肿瘤中的研究进展

脯氨酸羟化酶(PHD)通过催化缺氧诱导因子(HIF)特定的脯氨酸残基发生羟基化反应从而介导HIF降解,在肿瘤发生、发展过程中起着重要作用。随着研究的深入,通过激活PHD的表达或调节其活性促进HIF-1降解可能作为治疗肿瘤的新靶点。本文将近年PHD在妇科肿瘤中的研究进展做一综述。

肝细胞癌中脯氨酸羟化酶1、2、3的表达及其临床意义

目的探讨肝细胞癌(HCC)中脯氨酸羟化酶(PHD)1、PHD2、PHD3的表达及临床意义。方法运用组织芯片技术,通过免疫组织化学Envision法检测103例HCC和14例癌旁肝组织、13例正常组织中PHD1、PHD2和PHD3的表达情况,并结合临床病理因素进行分析。结果PHD1在HCC中表达明显高于正常肝组织(P<0.05),而PHD2在HCC中表达明显低于正常肝组织(P<0.05),PHD3在HCC中表达明显高于癌旁肝组织及正常肝组织(P<0.05)。PHD1表达与HCC分化程度、脉管内瘤栓、TNM分期和术后3年生存率显著相关(P<0.05);PHD2表达与HCC分化程度、TNM分期、包膜侵犯和术后复发转移显著相关(P<0.05);PHD3表达与肝细胞癌分化程度、脉管内瘤栓和术后3年生存率显著相关(P<0.05)。PHD1与PHD3呈正相关(r=0.274,P=0.001)。生存分析显示PHD1、PHD3阳性表达患者生存期较阴性表达患者明显缩短(P<0.05)。COX多因素分析显示PHD3表达是HCC的独立预后因素。结论 PHD1、PHD2和PHD3在HCC的发生、发展中起着不同程度的作用,联合检测PHD1、PHD2和PHD3可能有助于判断HCC的恶性程度、转移潜能及预后分析。

肝癌组织中脯氨酸羟化酶3(PHD3)的差异表达对预测原发性肝癌切除术后预后的价值

目的检测脯氨酸羟化酶3(prolyl hydroxylase 3,PHD3)在肝癌及癌旁组织中的表达情况,探讨其对原发性肝癌切除术后患者预后的预测价值。方法收集本院2006年进行肝切除术后病理确诊为肝细胞肝癌的标本325例,制作成组织芯片。采用免疫组化法检测肝癌及癌旁肝组织中PHD3的表达水平,并比较PHD3表达水平与肝癌患者无瘤生存时间及总体生存时间的相关性。应用Kaplan-Meier法、χ2检验及t检验分析PHD3的预测价值及与临床病理参数的关系。在325例患者组织标本中随机选取无复发转移和复发转移患者各6例的肝癌组织标本,提取组织蛋白进行Western blot检测。结果免疫组化显示,肝癌细胞中PHD3主要在胞质表达,核内也有表达。癌组织中PHD3的表达水平与与肝癌患者的生存预后显著正相关,与患者性别、微血管侵犯、肿瘤大小和甲胎蛋白不相关。癌旁组织中PHD3的表达与预后无显著相关。Western blot检测发现6例无复发患者的PHD3蛋白表达明显高于复发患者。结论肝癌组织中PHD3的表达可以有效预测原发性肝癌切除术后患者的预后。

脯氨酸羟化酶2在消化系统恶性肿瘤中的研究进展

脯氨酸羟化酶2(PHD2)是脯氨酸羟化酶家族(PHDs)最重要的氧感受器,通过氧依赖性途径催化降解缺氧诱导因子(HIF),从而影响其转录活性。近年来研究发现PHD2在肿瘤发展、侵袭和转移中发挥着重要作用,因此,深入探究PHD2与肿瘤之间的关系显得尤为重要。文章就PHD2的基本特征、与缺氧诱导因子(HIF)以及肿瘤血管生成的关系,及其在消化系统恶性肿瘤中的研究进展进行综述。

血管紧张素Ⅱ在翻译后水平影响血管平滑肌细胞缺氧诱导因子1α表达的机制

目的观察血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)对人脐动脉平滑肌细胞(HUASMC)缺氧诱导因子1α(HIF-1α)、血管内皮生长因子(VEGF)以及脯氨酸羟化酶2(PHD2)、缺氧诱导因子1抑制因子(FIH-1)、p-ERK表达的影响,探讨PHD2、FIH-1、p-ERK在AngⅡ作用下对HIF-1α表达的影响机制。方法 HUASMC分为三组:(1)对照组:正常培养基培养细胞6 h;(2)AngⅡ组:含AngⅡ的培养基(终浓度为10-6mol/L)培养细胞6 h;(3)AngⅡ+PD98059组:含PD98059的培养基(终浓度为10-5mol/L)预处理细胞1 h后,加入含AngⅡ的培养基(终浓度为10-6mol/L)培养细胞6 h。RT-PCR检测细胞HIF-1α、VEGF、PHD2、FIH-1的基因表达;Western blot检测上述目的蛋白表达及p-ERK表达。结果 (1)与对照组比较,AngⅡ增加HUASMC中HIF-1α、VEGF基因和蛋白表达(P<0.05),增加pERK蛋白表达(P<0.05),降低FIH-1基因和蛋白表达(P<0.05),不影响PHD2基因和蛋白表达;(2)与AngⅡ组比较,ERK抑制剂PD98059降低HUASMC中HIF-1α、VEGF基因和蛋白的表达(P<0.05)以及p-ERK蛋白的表达(P<0.05),增加FIH-1的基因和蛋白表达(P<0.05)。结论 (1)AngⅡ增加HUASMC中HIF-1α、VEGF的表达,该作用通过激活ERK通路、抑制FIH-1表达,在翻译后水平减少HIF-1α的降解所致;(2)ERK抑制剂可削弱AngⅡ的促HIF-1α、VEGF表达作用。

缺氧诱导因子在肠缺氧中的研究进展

肠系膜缺血性疾病和危重症病人的肠道血流减少、炎性激活会引起严重的肠缺血、缺氧状态。缺氧诱导因子(HIF)调控下游一系列基因转录,介导机体内源性炎性缓解机制的运行,参与肠道的适应性改变。在缺氧状态下,HIF蛋白转录后分解减少,使其能稳定存在并激活一系列下游基因参与,以缓解缺血后的肠损伤。目前受关注的有细胞内腺苷相关信号通路,尤其是A2B腺苷受体通路及缺氧诱导的神经生长因子-1介导缺血后信号通路。HIF介导的抗炎效应也参与缺血后肠功能的保护。血栓导致的肠缺血HIF还参与肠道血管的再通过程。HIF相关通路的研究为治疗肠缺氧损伤和继发多器官功能障碍提供诸多潜在靶点,针对相关靶点干预措施的研究也取得十分良好的效果,但目前还局限于细胞和转基因动物模型中。将来部分这类新型药物有可能从实验室转入临床,给肠道缺氧性疾病的治疗带来新的思路。以下将对HIF在肠缺氧中的最新研究作一综述。

FIH与锚蛋白重复序列结构域

缺氧诱导因子抑制因子(FIH)是体内调节缺氧诱导因子1(HIF-1)转录活性的主要因子之一。近年FIH研究中最引人注意的是一组含有锚蛋白重复序列结构域的底物蛋白质,这组蛋白普遍存在并参与多种生理功能,其含多个FIH羟化位点,但具有不完全羟化及优势底物的特征,又与FIH、HIF-1之间存在错综复杂的关系。

缺氧诱导因子-1的调控(文献综述)

依赖缺氧诱导因子 1 (HIF 1 )的缺氧反应基因表达调控系统在维持肿瘤细胞的代谢适应、新血管形成及转移等方面起重要作用。HIF 1自身活性的调节是缺氧反应基因表达调控的中心环节 ,肿瘤内缺氧和影响信号转导途径的癌基因的改变均可导致HIF 1活性增加 ,主要涉及脯氨酸羟化酶、硫氧还蛋白、PKB、ILK、PTEN及P1 4ARF等蛋白对HIF 1α的调控。

HIF-1α诱导m6A阅读蛋白YTHDF1表达对缺氧复氧诱导的小鼠心肌细胞自噬的影响

目的探究缺氧诱导因子(HIF)-1α对缺氧/复氧(H/R)诱导的小鼠心肌细胞自噬的影响及可能的作用机制。方法体外培养小鼠心肌细胞,分为对照组、H/R组、pcDNA3.1-NC组(pcDNA3.1-HIF-1α的阴性对照转染至心肌细胞)、HIF-1α过表达组(pcDNA3.1-HIF-1α转染至心肌细胞)、HIF-1α过表达+si-NC组(pcDNA3.1-HIF-1α和YTHDF1 siRNA阴性对照共转染至心肌细胞)、HIF-1α过表达+si-YTHDF1组(pcDNA3.1-HIF-1α和YTHDF1 siRNA共转染至心肌细胞),转染48 h后采用缺氧24 h复氧6 h的方法建立H/R模型。实时荧光定量-聚合酶链反应(RT-qPCR)检测细胞中HIF-1α和YTHDF1 mRNA表达;CCK-8法检测细胞活力;流式细胞术检测细胞凋亡;试剂盒检测细胞培养上清液中乳酸脱氢酶(LDH)、肌钙蛋白(cTn)I、肌酸激酶MB同工酶(CK-MB)水平;自噬双标腺病毒mCherry-GFP-LC3B免疫荧光法检测心肌细胞自噬;Western印迹检测心肌细胞HIF-1α、YTH结构域家族蛋白(YTHDF)1及自噬相关蛋白的表达。结果与对照组相比,H/R组心肌细胞中HIF-1α和YTHDF1的mRNA和蛋白表达、自噬体和自噬溶酶体数量、微管相关蛋白1轻链3(LC3)Ⅱ/LC3Ⅰ比值、Beclin-1、自噬相关蛋白2同源物A(ATG2A)、自噬相关蛋白(ATG)14表达显著增加,心肌细胞活力显著降低,细胞凋亡率、心肌细胞培养上清液中LDH、cTnI、CK-MB水平显著升高(均P<0.05);与H/R组相比,HIF-1α过表达组和HIF-1α过表达+si-NC组心肌细胞中HIF-1α和YTHDF1的mRNA和蛋白表达、自噬体和自噬溶酶体数量、LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值、Beclin-1、ATG2A、ATG14表达显著增加,心肌细胞活力显著升高,细胞凋亡率、心肌细胞培养上清液中LDH、cTnI、CK-MB水平显著降低(均P<0.05);而在HIF-1α过表达基础上使用YTHDF1 siRNA转染心肌细胞下调YTHDF1的表达后,HIF-1α过表达对心肌细胞增殖、自噬的促进作用及对细胞凋亡的抑制作用被明显减弱。结论在缺氧条件下,HIF-1α可能通过上调YTHDF1表达,促进H/R诱导的小鼠心肌细胞自噬。

缺氧诱导因子-1α在缺血性心力衰竭中的作用研究进展

缺氧诱导因子-1(HIF-1)是一种由缺血缺氧反应产生的核转录因子,由α亚基和β亚基组成,其中HIF-1α作为其主要调节的亚基,在生理或应激状态下,通过细胞保护、血管生成和代谢调节等途径发挥心肌保护作用。在缺血性心力衰竭的发生发展过程中,HIF-1α可通过调控氧传递、促进侧支循环形成、增强缺氧组织存活、缩小梗死范围以及提高缺血预适应能力等作用机制改善疾病预后,HIF-1α在缺血性心力衰竭中的应用价值逐渐受到重视,其作为疾病进展或临床预后的评价指标,在缺血性心力衰竭中有着非常重要的意义。

Egl-9家族缺氧诱导因子1的研究进展及与肺癌的关系

氧敏感因子Egl-9家族缺氧诱导因子1(EGLN1)为哺乳动物体内重要的氧传感器,通过编码脯氨酰羟化酶结构域(PHD)中的PHD2,羟基化缺氧诱导因子-1α(HIF-1α),促进HIF-1α蛋白酶体的降解,从而影响机体的红细胞生成、糖酵解、铁代谢等。EGLN1与红细胞增多症、心脏疾病、脑代谢疾病等多种疾病相关,也可通过抑制肿瘤血管生成、与抑癌基因相互作用等影响肿瘤的发生与发展,但其在不同癌症中具有不同的作用。肺癌作为最常见和恶性程度最高的肿瘤,与EGLN1的关系也越来越受到人们的关注,但其具体机制尚不完全清楚。本文系统阐述EGLN1的结构及作用机制、在肿瘤中的表达及意义以及与肺癌的关系,旨在对EGLN1基因的研究进展及与肺癌的关系进行进一步探讨,从而为肺癌的靶向治疗提供新的思路。