脂肪细胞谷氨酰胺合成酶抑制结肠癌细胞的腹腔转移及血管生成

目的探讨脂肪细胞谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase,GS)对结肠癌腹腔转移及血管生成的影响。方法转基因小鼠的鉴定:Western blot检测野生型(WT)小鼠及脂肪细胞GS转基因(TgGS)小鼠脂肪细胞GS蛋白的表达。体内实验:分别构建WT小鼠及TgGS小鼠的腹腔转移模型,观察结肠癌细胞在腹腔的种植情况;免疫组化检测移植瘤的血管生成情况。体外实验:取WT及TgGS小鼠的脂肪进行无菌培养,收集条件培养基;通过小管形成实验、CCK8实验、Transwell实验观察条件培养基对人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)的小管形成、增殖及迁移的影响。结果 Western blot检测结果显示,TgGS小鼠较WT小鼠脂肪细胞GS蛋白水平显著上调(P<0.05)。TgGS小鼠较WT小鼠腹腔移植瘤数量明显减少[(6.33±4.04)vs(16.00±6.56),P<0.05],体积明显减小[(2.35±1.93)vs(9.37±5.07),P<0.01]。免疫组化结果显示,TgGS小鼠肿瘤血管生成明显少于WT小鼠(P<0.05)。体外小管形成实验显示TgGS组较WT组HUVECs小管形成总长度明显缩短(P<0.05);CCK8实验显示TgGS组及WT组HUVECs的增殖差异无统计学意义(P>0.05);Transwell实验显示TgGS组HUVECs细胞迁移数量明显少于WT组[(15.33±5.50)vs(78.33±13.58),P<0.01]。结论脂肪细胞GS可抑制结肠癌腹腔转移及肿瘤血管生成。

脂肪细胞谷氨酰胺合成酶抑制结肠癌细胞的肝、肺转移

目的探讨脂肪细胞谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase,GS)对结肠癌细胞迁移及转移的调控作用。方法分别用野生型(WT)小鼠和脂肪细胞GS转基因(TgGS)小鼠的脂肪细胞条件培养基处理结肠癌MC38及CT26细胞,采用CCK-8法检测细胞增殖活力,流式细胞仪检测细胞凋亡,划痕实验和Transwell实验检测细胞迁移能力;通过尾静脉注射结肠癌MC38细胞建立肿瘤血行转移小鼠模型,病理切片观察肝、肺组织的转移情况。结果 CCK-8检测发现脂肪细胞条件培养基对结肠癌MC38及CT26细胞的增殖无明显影响(P>0.05);流式细胞仪检测发现脂肪细胞条件培养基对结肠癌MC38及CT26细胞的凋亡无明显影响(P>0.05);划痕实验和Transwell实验结果显示TgGS小鼠脂肪细胞条件培养基可以抑制结肠癌MC38及CT26细胞的迁移能力(P<0.05);尾静脉注射结肠癌MC38细胞后,与WT小鼠比较,TgGS小鼠肺转移瘤的大小及数量明显减少(P<0.01),且TgGS小鼠较WT小鼠更不易发生肝转移(P<0.01)。结论脂肪细胞GS可以抑制结肠癌细胞的迁移及转移。

脊髓损伤大鼠大脑谷氨酰胺合成酶急性期变化

目的检测SD大鼠脊髓损伤后急性期不同脑区内谷氨酰胺合成酶(GS)的活性和蛋白表达变化,并探讨可能的机制。方法取雄性6~8周龄SD大鼠32只,随机分为对照组(n=8)和实验组(n=24)。对大鼠施行右侧脊髓半横断术建立脊髓损伤模型。随后分别在脊髓损伤前和损伤后1、3、7d处死两组大鼠,取大脑并显微分割后做组织匀浆。使用GS活性检测试剂盒和蛋白印迹测定相关脑区的GS活性和表达以及胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达水平。结果脊髓一侧损伤后,两侧丘脑的GS活性在1d后明显降低,随后持续增高至损伤后7d。GS蛋白表达变化与活性变化趋势类似,但在损伤后1d无显著改变;对侧下丘脑的GS活性和蛋白表达在损伤后1d略有下降,随后逐渐上升并在损伤后7d较1d显著升高。相较于未损伤对照组,脊髓损伤后GFAP表达仅在对侧下丘脑有显著变化。在小脑、初级运动皮层和同侧下丘脑均未检测到明显的GS和GFAP改变。结论脊髓损伤会导致大脑谷氨酰胺合成酶的活性和表达的区域特异性改变,这可能与星形胶质细胞有关。

TGF-β_2干预的缺氧状态下补肾活血剂对Mller细胞及谷氨酰胺合成酶活性的影响

目的观察在缺氧和(或)转化生长因子-β2(TGF-β2)干预条件对体外培养的Mller细胞活力以及谷氨酰胺合成酶(GS)的影响。方法用出生7d的SD大鼠体外培养视网膜Mller细胞,将第2代细胞在含20%胎牛血清的DMEM中培养24h后,换用无血清的DMEM孵育24h。分组为:空白血清对照组(20%正常SD大鼠血清的DMEM);TGF-β2组(20%正常SD大鼠血清的DMEM及终质量浓度为150ng/L的TGF-β2);模拟缺氧组(20%正常SD大鼠血清的DMEM及终浓度1.0mmol/L的连二亚硫酸钠);TGF-β2+缺氧组(20%正常SD大鼠血清的DMEM液、终浓度1.0mmol/L的连二亚硫酸钠和终质量浓度为150ng/L的TGF-β2);中药血清组(20%中药SD大鼠血清的DMEM);中药血清+TGF-β2+缺氧组(20%中药SD大鼠血清的DMEM、终浓度1.0mmol/L的连二亚硫酸钠和终质量浓度为150ng/L的TGF-β2)。以透射电镜观察视网膜Mller细胞超微结构、以490型酶标仪测定细胞外液乳酸脱氢酶(LDH)释放量及GS活性。结果在缺氧条件下Mller细胞的超微结构发生明显的改变,如:细胞核变形,固缩;细胞器破坏;微绒毛内糖原明显增多。与正常对照组比较,TGF-β2干预组、缺氧组、TGF-β2+缺氧组的LDH释放量均明显增加(P<0.05),缺氧组、TGF-β2+缺氧组的GS活性均明显下降(P<0.01);与缺氧组比较,TGF-β2+缺氧组的LDH释放量明显增加、GS活性明显下降(P<0.05、P<0.01)。补肾活血中药血清能降低24h及48h时正常以及TGF-β2与缺氧同时存在条件下LDH的释放量(P<0.05),增强12h时正常条件下以及12h和24h时TGF-β2与缺氧同时存在条件下GS的活性(P<0.05、P<0.01)。结论 TGF-β2可加重缺氧条件下Mller细胞活力与GS活性的降低;补肾活血中药含药血清能增强视网膜Mller细胞活力及GS活性。

脑缺血早期星形胶质细胞谷氨酰胺合成酶免疫组化的时程变化

目的:探讨脑缺血早期24 h内谷氨酰胺合成酶(GS)的变化规律。方法:应用GS抗体标记免疫组织化学ABC技术。结果:缺血15 min缺血中心区出现GS阳性细胞,胞体8～10μm,无突起;缺血1～3hGS阳性细胞数量增多达到高峰,胞体增大,直径达20～30μm,胞质强阳性,突起长达80～100 μm,胞体可见水肿泡;缺血6 h GS阳性细胞数量有所减少,细胞出现固缩现象;缺血12～24 h缺血脑组织因水肿破坏,中心区未见阳性细胞。结论:脑缺血早期GS活性增强,且与缺血持续时间相关,在脑缺血早期谷氨酸兴奋毒性对神经元的损伤中,GS具有较强的代偿保护作用。

谷氨酸对视网膜Mller细胞超微结构和谷氨酰胺合成酶表达的影响

目的探讨谷氨酸对大鼠视网膜Mller细胞超微结构和谷氨酰胺合成酶(GS)表达的影响。方法取5～7d清洁级Wistar乳鼠视网膜,在含质量分数10%新生牛血清的Dulbecco改良Eagle培养基中传代培养大鼠视网膜Mller细胞。第3代Mller细胞培养基中加入终浓度分别为10、20、50、100、200μmol/L的谷氨酸作用10min。正常对照组Mller细胞培养基中未加入谷氨酸。通过免疫细胞化学法检测GS的表达鉴定视网膜Mller细胞。透射电镜观察各组Mller细胞超微结构的改变。采用Westernblot法半定量检测GS的表达。结果培养的Mller细胞中,GS阳性细胞达95%以上。透射电镜下正常对照组Mller细胞超微结构正常,谷氨酸10、20、50μmol/L组Mller细胞超微结构无明显改变。100μmol/L谷氨酸组可见Mller细胞线粒体肿胀和染色质的凝集、边聚。在200μmol/L谷氨酸组可见Mller细胞空泡样变性和凋亡小体。Westernblot结果显示,10、20、50μmol/L组GS在Mller细胞中表达较正常对照组升高,差异均有统计学意义(q=29.32、q=75.54、q=48.36、q=130.20,P<0.01),50μmol/L谷氨酸组GS的表达达高峰,100μmol/L谷氨酸组表达开始下降,200μmol/L谷氨酸组的表达低于正常对照组(q=46.67,P<0.01)。结论谷氨酸浓度影响视网膜Mller细胞中GS的表达,谷氨酸浓度超过50μmol/L可引起视网膜Mller细胞超微结构的改变。

肝细胞癌中磷脂酰肌醇蛋白聚糖3、热休克蛋白和谷氨酰胺合成酶的表达及其临床意义

目的探讨磷脂酰肌醇蛋白聚糖3(GPC3)、热休克蛋白70(HSP70)和谷氨酰胺合成酶(GS)在肝细胞癌中的表达及临床意义。方法运用组织芯片技术,通过免疫组织化学Envision法检测182例肝细胞癌和92例癌旁肝组织中GPC3、HSP70和GS的表达情况,并结合临床病理因素进行分析。结果 GPC3、HSP70和GS在肝细胞癌中表达均明显高于癌旁肝组织(P<0.05),GPC3表达与肝细胞癌分化程度、脉管内瘤栓、TNM分期与转移显著相关(P<0.05);HSP70和GS表达与肝细胞癌TNM分期、转移和术后复发显著相关(P<0.05)。结论 GPC3、HSP70和GS在肝细胞癌的发生、发展中起着不同程度的作用。联合检测GPC3、HSP70和GS可能有助于判断肝细胞癌的恶性程度、转移潜能及预后分析。

甜瓜谷氨酰胺合成酶的亚细胞定位

在一级结构上的差异,使得植物中胞质型(GS1)与质体型(GS2)谷氨酰胺合成酶(GS;EC 6.3.1.2)在生理水平上的作用及亚细胞结构中的定位不同。GS1通常定位于细胞质中,而GS2则多定位于细胞质体(叶绿体)中。为了对课题组从甜瓜(Cucumis melo L.)中克隆到的首个胞质型(M-GS1,GenBank登录号:DQ851867)及质体型(M-GS2,GenBank登录号:AY773090)GS基因的表达产物进行亚细胞定位,本研究在对其进行生物信息学分析和定位预测的基础上,通过将其各自的编码区分别与定位报告基因——黄色荧光蛋白YFP基因融合,构建重组植物表达载体(pA7-GS1-YFP和pA7-GS2-YFP),在基因枪轰击下转入洋葱内表皮细胞中瞬时表达,再用激光扫描共聚焦显微镜对各表达产物在洋葱内表皮细胞内的分布情况进行了观察和分析。2种手段分析结果均提示,M-GS1定位于细胞质中,而M-GS2则定位于细胞的质体中。对甜瓜谷氨酰胺合成酶进行精确亚细胞定位,为进一步探讨M-GS1和M-GS2在提高植物N素利用效率上的作用奠定了基础。

铅锰联合暴露通过诱导小胶质细胞活化引起星形胶质细胞活化及谷氨酰胺合成酶的活性降低

目的以小胶质细胞与星形胶质细胞建立共培养模型,研究铅、锰单独及联合暴露下不同类型胶质细胞的反应及小胶质细胞活化对星形胶质细胞功能的影响。方法先通过MTT法筛选对C6星形胶质细胞生长无影响的铅和锰的暴露剂量和作用时间,再选取BV2小胶质细胞和C6细胞以铅、锰单独及联合染毒建立细胞模型。分为直接刺激法、条件培养基法和共培养法3种细胞模型。直接刺激法采用完全培养基或含醋酸铅、氯化锰培养基直接作用于C6细胞24 h;条件培养基法采用完全培养基或含铅、锰培养基作用于BV2细胞24 h,取上清经离心后作用于C6细胞24 h;共培养法将BV2细胞接种于TranswellTM共培养模型上层小室内,再将上层小室置入空白12孔板内,将C6细胞接种于另一12孔板内,以完全培养基或含铅、锰培养基作用接种于TranswellTM共培养模型上层小室内的BV2细胞,24 h后弃去培养基,以完全培养基轻柔洗涤后,将含BV2细胞的上层小室置入接种C6细胞的12孔板内继续培养24 h。采用Western blot法检测补体受体3(CR3/CD11b/OX42)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)水平,确定铅、锰单独及联合暴露下对不同类型胶质细胞的影响;检测谷氨酰胺合成酶(GS)水平确定小胶质细胞的活化对星形胶质细胞谷氨酸-谷氨酰胺循环环路的影响。结果直接刺激模型中,10μmol/L铅、100μmol/L锰作用星形胶质细胞24 h,铅、锰单独及联合暴露不能引起星形胶质细胞显著活化及其GS表达的改变;条件培养基模型中,10μmol/L铅、100μmol/L锰作用于BV2小胶质细胞24 h,BV2小胶质细胞OX42表达水平显著升高,将其培养基作用于C6星形胶质细胞24 h后,C6细胞GFAP表达显著性升高,GS表达显著性降低;共培养模型中,10μmol/L铅、100μmol/L锰作用于BV2小胶质细胞24 h,BV2小胶质细胞OX42表达水平显著升高,将其洗涤后与C6星形胶质细胞共培养24 h后,星形胶质细胞GFAP表达显著性升高,GS表达显著性降低。结论低剂量铅、锰单独及联合暴露能够引起体外培养的小胶质细胞活化,而活化的小胶质细胞能够诱导星形胶质细胞活性增强及GS表达水平降低,且铅锰联合暴露比单独暴露效应更为显著。

内源性谷氨酰胺合成酶对C6胶质瘤细胞体外增殖、迁移和侵袭能力的影响

目的建立稳定高表达和靶向干扰谷氨酰胺合成酶(GS)细胞株观察GS对C6胶质瘤细胞增殖、迁移和侵袭能力的影响。方法将已构建的GS-pEGFP-N3、GS-shRNA真核表达载体和空载体pEGFP-N3通过脂质体介导分别转染C6胶质瘤细胞株,G418持续筛选并用Western blot鉴定,MTS法和克隆形成实验观察GS对C6胶质瘤细胞增殖的影响,用MTS黏附实验、划痕损伤实验和transwell侵袭实验检测GS对细胞黏附、迁移和侵袭能力的影响。结果 Western blot证实过表达细胞株有超量GS蛋白表达,而shRNA细胞株未检测到GS信号;GS过表达细胞增殖、克隆形成能力和侵袭性显著降低而黏附能力显著增强;shRNA细胞增殖和克隆形成能力无显著性变化,黏附能力显著降低,而侵袭性显著增强。结论成功建立GS稳定高表达和靶向干扰C6胶质瘤细胞株,并证实GS表达水平影响胶质瘤细胞的增殖、迁移和侵袭。

维生素D通过下调谷氨酰胺合成酶抑制乳腺癌细胞增殖

目的探究维生素D对非三阴性乳腺癌(non-triple negative breast cancer,Non-TNBC)和TNBC癌细胞增殖的影响及分子机制。方法收集TNBC和Non-TNBC患者乳腺组织,原代培养TNBC和Non-TNBC患者乳腺细胞;免疫荧光检测乳腺细胞雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和HER2蛋白表达;免疫荧光检测Non-TNBC和TNBC乳腺癌组织和乳腺细胞中VDR蛋白表达;CCK-8检测细胞活力变化;流式细胞术检测细胞增殖和细胞周期的变化;光学比色法检测细胞谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase,GS)活力的变化;ELISA检测细胞培养上清和胞内谷氨酰胺的水平;Western blot检测细胞GS和VDR蛋白表达的变化;CHIP-PCR检测VDR对GS的转录调控。结果TNBC患者外周血中维生素D水平和癌组织VDR蛋白表达明显低于Non-TNBC患者(P<0.05)。相比于原代Non-TNBC乳腺癌细胞,原代TNBC患者乳腺癌细胞低表达雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和HER2蛋白表达;TNBC乳腺癌细胞VDR表达水平明显低于Non-TNBC乳腺癌细胞(P<0.05);VD(10^(-7)~10^(-4)mol/L)可明显剂量依赖性的抑制Non-TNBC乳腺癌细胞和TNBC乳腺癌细胞细胞活力(P<0.05)。相比于0mol/L VD组,10^(3)mol/L的VD组Non-TNBC乳腺癌细胞和TNBC乳腺癌细胞细胞增殖比例明显减少(P<0.05);相比于0mol/L VD组,10^(3)mol/L的VD组Non-TNBC乳腺癌细胞G1/G0期细胞比例明显减少(P<0.05);10^(3)mol/L的VD组TNBC乳腺癌细胞G1/G0期细胞比例明显减少,S期细胞比例明显增加(P<0.05);相比于0mol/L VD组,10^(3)mol/L的VD组Non-TNBC和TNBC乳腺癌细胞谷氨酰胺合成酶活力、谷氨酰胺合成酶蛋白、细胞内和细胞外谷氨酰胺水平表达比例明显减少(P<0.05);相比于0mol/L VD组,10^(3)mol/L的VD组Non-TNBC乳腺癌细胞和TNBC乳腺癌细胞VDR蛋白表达明显增加(P<0.05);10^(3)mol/L的VD组TNBC乳腺癌细胞VDR可转录调控GS基因转录(P<0.05)。结论维生素D通过下调谷氨酰胺合成酶抑制乳腺癌细胞增殖。

大鼠谷氨酰胺合成酶RNA干扰表达载体的构建及其影响星形胶质细胞黏附的初探

目的:构建并鉴定大鼠谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase,GS)RNA干扰表达载体,并检测GS对星形胶质细胞黏附的影响。方法:利用软件根据GS mRNA序列设计特异性siRNA序列,与GS真核表达载体GS-EGFP以LipofectamineTM2000试剂联合转染Hela-G细胞,以GFP为指标鉴定其有效性;体外合成该siRNA插入序列,将其定向克隆至真核表达载体pRNATH1.l/Neo中并转染至大鼠星形胶质细胞中,以免疫细胞化学方法鉴定GS的表达;通过免疫化学法对actin特异性染色分析GSRNA干扰后对星形胶质细胞黏附的影响。结果:GS siRNA能有效抑制GS-EGFP在Hela-G细胞中的表达;DNA测序证实合成并被克隆入真核表达载体pRNAT HI.1/Neo的siRNA插入序列完全正确,GS siRNA表达载体可特异性抑制星形胶质细胞中GS的表达;GS RNA干扰导致细胞黏附力显著降低。结论:成功构建大鼠GS siRNA真核表达载体,初步表明GS影响星形胶质细胞的黏附,为后期研究GS在中枢神经系统损伤后反应性星形胶质细胞中的功能奠定了基础。

急性高眼压后大鼠视网膜谷氨酰胺合成酶的表达变化

为了探索谷氨酰胺合成酶在青光眼视网膜中的表达变化及其可能作用,本实验用急性高眼压模型,结合免疫组织化学染色和Western blot检测了急性高眼压后大鼠视网膜中谷氨酰胺合成酶的表达。结果显示:正常视网膜中,谷氨酰胺合成酶免疫组织化学染色主要见于Muller细胞胞体;0 d组中,Muller细胞胞体染色稍淡,而内网层中表达增加,且呈明显的点状分布; 1d组、3 d组中Muller细胞胞体染色进一步变淡,但内网层中呈现弥散染色。至再灌第7 d、14 d,Muller细胞胞体又出现浓的染色。平均灰度值显示:与正常组相比,0 d组中谷氨酰胺合成酶表达有增加但差异无显著性;1 d组中表达显著增加,3 d组、7 d组表达逐渐减少,至第14 d时基本恢复正常。Western blot显示谷氨酰胺合成酶为一分子量约为45 kD的单一蛋白带,与其它组相比,1 d组中表达显著增加。提示:急性高眼压导致的视网膜缺血再灌早期,Muller细胞中谷氨酰胺合成酶的快速重新分布和表达上调可能加速了胞外谷氨酸的代谢,对缺血再灌条件下的视网膜特别是节细胞起到保护作用。

大鼠坐骨神经切断后谷氨酰胺合成酶在DRG内的表达变化

目的:观察坐骨神经切断后不同时间点背根神经节(DRG)内谷氨酰胺转化酶(GS)的表达变化。方法:48只SD大鼠随机分为实验组和正常对照组,其中实验组左侧为对照侧,右侧行坐骨神经切断。实验组大鼠分别存活1、3、7、14或21天。免疫组化方法检测DRG中GS的表达。结果:正常组DRG内GS主要表达于卫星细胞。坐骨神经切断1天后GS表达增加,明显高于正常组(P<0.05),3天时GS表达下降,7d时恢复正常。14天、21天时GS表达继续下降,明显低于正常组(P<0.05)。实验组手术侧和对照侧GS表达无显著性差异(P>0.05)。结论:坐骨神经切断后DRG内GS表达存在时空变化,这可能与坐骨神经切断后DRG内谷氨酸介导的兴奋性毒性有关。

外源性谷氨酰胺合成酶对豚鼠耳蜗电位和超微结构的影响

目的观察外源性谷氨酰胺合成酶对豚鼠耳蜗电位和超微结构的影响。方法健康杂色豚鼠30只,随机分为3组,应用豚鼠全耳蜗灌流技术,分别经耳蜗灌流人工外淋巴液和不同浓度的谷氨酰胺合成酶2小时,记录灌流前和灌流后的耳蜗电位;同时应用透射电镜技术观察灌流前后耳蜗形态学的变化。结果灌流人工外淋巴液后豚鼠耳蜗电位及形态学无改变。灌流0.5U/L谷氨酰胺合成酶后耳蜗微音电位(cochlear microphonics,CM)非线性特点无改变,但其幅度略有下降,听神经复合动作电位(compound action potential,CAP)阈移为5.50±3.33dB;灌流1U/L谷氨酰胺合成酶后CM非线性特点无改变,其幅度下降较灌流0.5U/L谷氨酰胺合成酶时明显,CAP的阈移为10.00±4.17dB,灌流谷氨酰胺合成酶后耳蜗内、外毛细胞的形态和结构未见改变。结论内毛细胞兴奋性神经递质谷氨酸被谷氨酰胺合成酶过量摄取后引起了传入神经功能的改变(CAP阈值升高),证明耳蜗谷氨酸-谷氨酰胺循环中确实有谷氨酰胺合成酶的作用。

急性眼高压大鼠视网膜谷氨酸/天冬氨酸转运体和谷氨酰胺合成酶的表达

目的:通过检测急性眼高压后大鼠视网膜谷氨酸/天冬氨酸转运体(GLAST)和谷氨酰胺合成酶(GS)的表达变化,探讨急性青光眼视网膜节细胞(RGCs)损伤的可能机制。方法:成年大鼠,根据不同存活时间分组。左眼眼压升高至闪光视网膜电图b波消失的临界眼压且维持缺血60min。实验动物分别存活1、3、7、14d后通过免疫组织化学检测大鼠视网膜GLAST和GS的表达变化。结果:GLAST和GS在存活1d和3d时表达上调然后下调,GS还存在重新分布。结论:GLAST和GS的表达与存活时间密切相关,两者表达的相似变化是急性青光眼RGCs损伤的重要原因。

谷氨酰胺合成酶在大鼠正常脊髓组织内的表达

目的探讨谷氨酰胺合成酶(GS)在大鼠正常脊髓组织内的表达。方法采用免疫组织化学法,检测脊髓组织内GS的表达。结果GS在脊髓灰质(前角、后角)和白质(前索、后索)广泛呈点状散在分布,且主要在免疫阳性细胞胞体内表达,少量免役阳性细胞突起内也有表达。结论GS在维持正常胞外谷氨酸浓度过程中起到重要作用,也提示其在某些病理环境下能阻止或减缓神经元神经毒性死亡的进程。

青少年应激引起腹侧海马长时程增强的持续增加：星形细胞谷氨酰胺合成酶的作用

童年期创伤是引发与压力有关的精神病的最重要风险因素之一,例如创伤后压力障碍或抑郁。尽管已证实星形胶质细胞在调节递质释放和突触可塑性中发挥作用,然而目前尚不清楚星形胶质递质代谢在这种应激诱导的精神病理学中所起的作用。在啮齿动物,可以通过青少年应激暴露来模拟童年逆境,从而导致焦虑加剧以及成年后应对压力的能力下降。我们描述了这种幼年应激大鼠,无论成年期是否有其他应激,都会导致腹侧CA1(v CA1)Schaffer侧支的突触效力降低,而高频刺激后突触传递的长时程增强(LTP)增加。我们通过阻断星形胶质谷氨酸降解酶谷氨酰胺合成酶(GS)测试谷氨酸-谷氨酰胺循环是否引起青少年应激后可塑性的持久变化。用蛋氨酸亚砜亚胺对正常大鼠的切片中GS的药理抑制的确模仿青少年应激对vCA1-LTP的影响,而提供谷氨酰胺足以使LTP正常化。评估在青少年、成年期或青少年/成年联合应激后,vCA1辐射层中的稳态mRNA水平揭示了GS、星形细胞谷氨酸和谷氨酰胺转运蛋白表达的明显变化。尽管青少年应激后GS mRNA表达水平持续降低,但GS蛋白水平保持稳定。本研究结果表明,星形胶质细胞和谷氨酸-谷氨酰胺循环在介导青少年应激对vCA1(与焦虑和情绪记忆处理有关的区域)的可塑性的长期影响中起关键作用。

暗饲养对视神经横断后SD大鼠视网膜谷氨酰胺合成酶表达的影响

目的探讨视神经横断后Müller细胞在改善视网膜节细胞轴突再生微环境及其对光信号传递突触的保护作用。方法实验建立视神经横断模型,随机分成正常昼夜循环组及黑暗饲养组,用免疫组织化学及Western blot法检测视神经横断后,SD大鼠在正常昼夜循环条件及黑暗条件下饲养时视网膜谷氨酰胺合成酶随饲养时间延长的表达变化;Nissl染色法观察相应视网膜节细胞的形态结构改变。结果正常昼夜循环饲养的大鼠视网膜谷氨酰胺合成酶的表达于视神经横断后持续减少,5 d时达最低值;暗饲养的大鼠视网膜谷氨酰胺合成酶的表达于视神经横断后3 d时最低,5~7 d时持续增加。Nissl染色显示暗饲养组大鼠视网膜节细胞14d时存活较多。结论正常昼夜循环条件视神经横断后Müller细胞谷氨酰胺合成酶的表达呈应激性反应,暗饲养能在突触溃变关键期维持视网膜内谷氨酰胺合成酶的表达强度。

谷氨酰胺合成酶直接调控肿瘤细胞有丝分裂的新机制

2022年2月10日,浙江大学转化医学研究院冯宇雄研究员、吕志民教授以及浙江大学医学院附属第一医院梁廷波教授合作的研究论文“Glutamine synthetase licenses APC/C-mediated mitotic progression to drive cell growth”在《自然·代谢》(Nature Metabolism)在线发表(DOI:10.1038/s42255-021-00524-2)。