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。

氧化氮-环磷酸鸟苷通路在支气管哮喘发病机制中的作用

目的 :探讨一氧化氮 -环磷酸鸟苷 (NO- c GMP)通路在支气管哮喘发病机制中的作用。方法 :给 10名健康人、13例缓解期哮喘病人及 2 9例发作期哮喘患者诱导痰液 ,检测诱导痰液中 NO2 - /NO3- 及 c GMP的水平。并对其中 11例哮喘发作期患者应用强的松 (30 mg/d) ,治疗 1周的前后进行自身对照研究。结果 :哮喘发作期患者 NO2 - /NO3-水平显著高于健康对照者 [(4 0 6 .34± 5 12 .18) μmol/L,(71.80± 10 0 .98) μmol/L,P<0 .0 1],应用激素后患者在症状、体征好转的同时 ,NO2 - /NO3-和 c GMP的水平均有明显下降 ,稳定期哮喘患者的 NO2 - /NO3-水平同正常人相比差异无显著性。结论 :NO- c GMP通路可能在哮喘的发病中起重要作用 ,诱导痰 NO2 - /NO3- 的测定是无创伤性检测哮喘气道炎症的一项简便易行的实用方法。

氧化应激对人淋巴细胞8-羟基-2'-脱氧鸟苷三磷酸酶表达的影响

目的:探讨人外周血淋巴细胞遭受H_2O_2损伤时,8-羟基-2′-脱氧鸟苷三磷酸酶(8-oxo-dGTPase)表达的变化。方法:体外培养外周血淋巴细胞,然后分为正常对照组、氧化组和抗氧化组,采用逆转录PCR及凝胶成像技术,测定8-oxo-dGTPase的mRNA表达水平。结果:人淋巴细胞经H_2O_2持续作用,其8-oxo-dGTPase表达的相对水平也明显增加;而经维生素C抗氧化处理后,8-oxo-dGTPase表达的水平与正常对照组相比则无明显改变。结论:随着氧化应激的持续作用,细胞8-oxo-dGTPase的表达也明显增加,提示8-oxo-dGTPase可以作为氧化应激的标记物;而预先给予维生素C处理,可以明显抑制H_2O_2所造成的DNA损伤。

H_2O_2对人淋巴细胞8-羟基-2'-脱氧鸟苷三磷酸酶表达及端粒长度的影响

目的:探讨人外周血淋巴细胞遭受H2O2损伤时,8-羟基-2'-脱氧鸟苷三磷酸酶(8鄄oxo鄄dGTPase)的表达及端粒长度的变化,评估氧化应激对端粒长度的影响。方法:体外培养人外周血淋巴细胞,分为正常对照组、氧化组和抗氧化组,采用半定量逆转录聚合酶链反应(RT鄄PCR)及凝胶成像技术,测定8鄄oxo鄄dGTPase的mRNA表达水平,并应用Southern杂交技术检测端粒长度的变化。结果:①随着H2O2作用时间的延长,8鄄oxo鄄dGTPasemRNA的相对含量也增加,尤以氧化组增加最显著(P<0.05),而抗氧化组与对照组相比较则差异无显著性(P>0.05);②端粒长度则随着时间的变化表现为缩短,且3组之间均有差异(P<0.05)。结论:①8鄄oxo鄄dGTPase的表达随着氧化应激的程度加深而显著增加;②维生素C具有一定的抗氧化作用,它能明显减低过氧化损伤,抑制8鄄oxo鄄dGTPase的生成,同时能减缓端粒缩短的速率;③氧化应激在一定程度上可以引起人淋巴细胞端粒长度的缩短。

含非甲基化胞苷-磷酸盐-鸟苷寡脱氧核苷酸在非小细胞肺癌治疗中的应用进展

非甲基化胞苷-磷酸盐-鸟苷(CpG)寡脱氧核苷酸(ODN)属于Toll样受体9(TLR9)激动剂,其功能主要通过TLR9信号系统来体现。根据构效关系,共鉴别出K型、D型、C型和P型4个类别的CpG ODN,分别对B细胞和浆细胞样树状突细胞产生不同刺激作用。无论单独应用CpG ODN,抑或联合化疗、放疗,还是联合靶向药物或疫苗,对非小细胞肺癌的治疗均有一定的增效作用。该文也简述了CpG ODN的安全性。

环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶-干扰素基因刺激因子信号通路与非感染性炎性疾病的相关性研究进展

作为胞质中的DNA感受器,环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶(cGAS)能够识别细胞质内的异常DNA,激活干扰素基因刺激因子(STING),影响机体的免疫反应。近年研究发现在非感染性炎性疾病中该通路可通过促进Ⅰ型干扰素和干扰素刺激基因的表达发挥作用。本文就cGAS-STING通路在多个系统的非感染性炎性疾病中的激活与调控及其对疾病的发生发展的影响进行综述,为其在非感染性炎性疾病相关的应用研究提供借鉴。

环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶-干扰素基因刺激蛋白信号通路与细胞自噬和凋亡及慢性阻塞性肺疾病的相关性研究

细胞自噬和凋亡与肺纤维化、肺动脉高压、肺癌、慢性阻塞性肺疾病(COPD)等疾病密切相关。肺上皮细胞中Ⅰ型干扰素(IFN)的高表达可能是引起细胞自噬和凋亡从而导致COPD发生发展的重要因素。本文就环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶-干扰素基因刺激蛋白信号通路调控Ⅰ型IFN的表达并诱导细胞自噬和凋亡及其与COPD的关系进行综述。

益肾补骨汤对骨质疏松症大鼠骨形成和一氧化氮-环磷酸鸟苷信号通路的影响

目的:探究益肾补骨汤对骨质疏松症大鼠骨形成及一氧化氮-环磷酸鸟苷(NO-cGMP)信号通路的影响。方法:采用摘除双侧卵巢法建立绝经后骨质疏松症(PMOP)SD大鼠模型,将大鼠按照随机数字表法分为假手术组(sham组)、PMOP大鼠模型组(PMOP组),益肾补骨汤L组、M组和H组(分别给予益肾补骨汤2、4和8 mL/kg灌胃干预),以及阳性对照组(给予戊酸雌二醇灌胃干预)。比较各组大鼠术前和术后体重,观察各组大鼠一般状态,采用酶联免疫吸附试验检测血清中总碱性磷酸酶(TALP)、血清抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)含量,双能X线检测大鼠骨密度,苏木精-伊红染色检测大鼠股骨组织形态学变化,分别用分光光度计法和放射免疫法检测大鼠股骨组织中NO、cGMP含量;采用蛋白质印迹法检测股骨组织中Wnt3a、β-catenin蛋白表达。结果:与sham组相比,PMOP组大鼠体重明显降低(P<0.05);与PMOP组相比,益肾补骨汤L组、M组和H组大鼠体重明显升高(P<0.05),差异均有统计学意义。PMOP组大鼠血清TALP含量和股骨BMD低于sham组,血清TRAP含量高于sham组(P<0.05);益肾补骨汤L组、M组和H组血清TALP含量和股骨BMD高于PMOP组,血清TRAP含量低于PMOP组(P<0.05),且具有浓度依赖性,差异均有统计学意义。益肾补骨汤H组和阳性对照组大鼠血清TALP、TRAP含量和股骨BMD的差异无统计学意义(P>0.05)。与sham组比较,PMOP组大鼠骨小梁间隙变大不规则,粗细不均匀,骨小梁表型更薄;与PMOP组比较,益肾补骨汤L组、M组、H组以及阳性对照组大鼠骨小梁间隙均不同程度变小,且骨小梁粗细均匀且逐渐规则。与sham组比较,PMOP组股骨组织中NO、cGMP含量明显升高(P<0.05);益肾补骨汤L组、M组和H组大鼠股骨组织中NO、cGMP含量低于PMOP组(P<0.05),差异均有统计学意义。与sham组比较,PMOP组大鼠股骨组织中Wnt3a、β-catenin蛋白表达明显降低(P<0.05);益肾补骨汤L组、M组和H组大鼠股骨组织中Wnt3a、β-catenin蛋白表达明显高于PMOP组(P<0.05),且呈剂量依赖性,差异均有统计学意义。结论:益肾补骨汤可促进PMOP大鼠骨形成,可能是通过抑制NO-cGMP信号通路抑制骨吸收。

糙皮侧耳中鸟苷-5′-二磷酸-3′-二磷酸的含量变化及其对菌丝生长的影响

采用HPLC法测定糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus)菌丝和子实体中鸟苷-5′-二磷酸-3′-二磷酸(ppGpp)的含量以及不同浓度对菌丝生长的影响。结果表明:从菌丝生长的满袋期至子实体发育的原基期、珊瑚期,菌丝中ppGpp含量显著增加。与珊瑚期相比,成型期、幼菇期和成熟期菌丝中的ppGpp含量显著降低。成熟子实体中未测出ppGpp。在PDA培养基中,低浓度的ppGpp(0.82~3.28μmol/L)对菌丝生长有促进作用,高浓度的ppGpp(6.56μmol/L)对菌丝生长无影响。

cGAS-STING通路在肿瘤免疫治疗中的作用机制与研究进展

环磷酸鸟苷酸合成酶[Cyclic guanosine monophosphate-adenosine monophosphate(GMP-AMP)synthase,cGAS蛋白]-干扰素刺激因子(Stimulator of interferon genes,STING蛋白)(cGAS-STING)信号通路是识别细胞质中异常DNA、激活先天免疫应答系统的重要通路.cGAS蛋白在识别细胞质内异常DNA后,可催化三磷酸腺苷(ATP)和三磷酸鸟苷(GTP)合成环状鸟苷酸二磷酸腺苷(Cyclic GMP-AMP,cGAMP).cGAMP作为第二信使激活STING蛋白,促进I型干扰素的释放,从而引起一系列免疫反应.cGAS-STING通路可以调控肿瘤的转移和增长,参与抗肿瘤的先天免疫反应,探究cGAS-STING通路的作用机制在肿瘤免疫治疗中具有重要意义.本综合评述介绍了cGAS-STING通路的作用机制,概述了目前在抗肿瘤免疫治疗中激活cGAS-STING通路的各类策略.

ODQ对脑缺血再灌注后海马区环磷酸鸟苷及胶质纤维酸性蛋白合成的影响

目的 :探讨不同浓度的ODQ对沙土鼠海马区环磷酸鸟苷 (cGMP)生成及胶质纤维酸性蛋白 (GFAP)合成的影响。方法 :钳夹沙土鼠的双侧颈总动脉复制脑缺血模型 ,应用免疫荧光法染色。结果 :脑缺血再灌流后 ,海马本部cGMP生成及GFAP合成增加 ,cGMP及GFAP阳性细胞主要分布于CA1区放射层及腔隙分子层 ,多数cGMP阳性细胞是星形胶质细胞 ,cGMP强阳性细胞对应细胞的GFAP染色也多呈强阳性。ODQ能抑制海马本部cGMP生成及GFAP的合成。结论 :ODQ是GC强有力的抑制剂 ,能抑制海马本部cGMP的生成 。

稀土元素对5′-腺苷酸和5′-鸟苷酸的催化水解作用

用ＨＰＬＣ法研究了稀土金属离子ＲＥ３＋ （如Ｌａ３＋ ，Ｃｅ３＋ ，Ｎｄ３＋ ，Ｓｍ ３＋ ，Ｅｕ３＋ ）对５′－腺苷一磷酸（５′－ＡＭＰ）和５′－鸟苷一磷酸（５′－ＧＭＰ）的催化水解断裂作用． 结果表明：在温和条件下，稀土金属离子对５′－ＡＭＰ无明显的断裂作用，而Ｃｅ３＋ 对５′－ＧＭＰ有较好的断裂作用，当浓度降至０．０５ｍ ｍ ｏｌ／Ｌ时，Ｅｕ３＋ 对５′－ＧＭＰ也有一定的断裂作用；Ｈ２Ｏ２ 能促进稀土金属离子对５′－ＡＭＰ的水解断裂作用；ｐＨ 对稀土金属离子水解切断５′－ＡＭＰ有影响．

右美托咪定通过cGAS-STING通路介导的免疫调控机制对胃癌细胞恶性生物学行为的影响

目的:探究右美托咪定(DEX)通过环磷酸鸟苷-磷酸腺苷合酶-干扰素基因刺激因子(cGAS-STING)通路介导的免疫调控机制对胃癌(GC)细胞恶性生物学行为的影响。方法:将GC细胞株MGC-803随机分为对照组(Control组,空白培养基处理)、DEX低浓度组(DEX-L组,1 ng/ml)、DEX中浓度组(DEX-M组,10 ng/ml)、DEX高浓度组(DEX-H组,100 ng/ml)和DEX高浓度+cGAS抑制剂RU.521组(DEX-H+RU.521组,100 ng/ml DEX+1.0μmol/L RU.521)。CCK-8法检测细胞增殖情况。细胞划痕实验检测各组细胞的迁移能力。Transwell实验检测各组细胞的侵袭能力。流式细胞术检测细胞凋亡率。ELISA检测细胞中IL-2、干扰素-γ(IFN-γ)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)水平。实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测细胞cGAS、STING、Ⅰ型干扰素(IFN-Ⅰ)mRNA的表达水平。Western blot检测细胞cGAS、STING、Bax、细胞周期蛋白D1(CyclinD1)、基质金属蛋白酶9(MMP9)、N钙黏蛋白(N-cadherin)、波形蛋白(Vimentin)、E钙黏蛋白(E-cadherin)、Caspase3、Caspase8及其剪切型蛋白表达和TANK结合激酶1(TBK1)、干扰素调节因子3(IRF3)磷酸化水平。结果:与Control组相比,DEX-M组、DEX-H组MGC-803细胞迁移率、细胞侵袭数目、TNF-α水平、CyclinD1、MMP9、N-cadherin、Vimentin蛋白表达显著下降(P<0.05),生长抑制率(48 h、72 h)、细胞凋亡率、IL-2、IFN-γ、Bax、E-cadherin、Cleaved Caspase3、Cleaved Caspase8蛋白表达水平、cGAS、STING、IFN-ⅠmRNA水平和蛋白表达水平、TBK1和IRF3磷酸化水平显著上升(P<0.05)。RU.521减弱了DEX对GC细胞增殖、迁移和侵袭的抑制作用和诱导细胞凋亡的能力,减轻了对免疫功能的改善作用。结论:DEX可能通过激活cGAS-STING通路介导的免疫调控,抑制GC细胞增殖、迁移和侵袭,诱导GC细胞凋亡。

青蒿琥酯调节cGAS-STING信号通路对抑郁症模型小鼠神经炎性反应的影响

目的探讨青蒿琥酯(ART)调节环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶(cGAS)-干扰素基因刺激因子(STING)通路对抑郁症小鼠神经炎性反应的影响。方法小鼠分为模型组、对照组、ART低剂量组、ART高剂量组、氟西汀组、ART高剂量+RocA(cGAS-STING通路激活剂)组。糖水消耗实验、强迫游泳实验评估小鼠的抑郁行为;HE染色检测海马组织病理变化;ELISA检测白细胞介素(IL)-6、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、五羟色胺(5-HT)、多巴胺(DA)水平;TUNEL染色检测神经元凋亡;Western blot检测Bcl-2相关X蛋白(Bax)、p53、cGAS、STING蛋白。结果与对照组相比,模型组小鼠表现出神经元性脓疱变性,糖水消耗率、5-HT、DA水平降低,强迫游泳静止时间延长,IL-6、TNF-α水平、神经元凋亡率及Bax、p53、cGAS、STING蛋白表达升高(P<0.05);与模型组相比,ART低剂量组、ART高剂量组、氟西汀组小鼠海马神经元损伤有所缓解,糖水消耗率、5-HT、DA水平升高,强迫游泳静止时间缩短,IL-6、TNF-α水平、神经元凋亡率及Bax、p53、cGAS、STING蛋白表达降低(P<0.05);RocA逆转了高剂量ART对小鼠抑郁症的改善作用。结论ART抑制抑郁症小鼠神经炎性反应及神经元凋亡,上调胺类神经递质水平的机制可能与阻断cGAS-STING通路有关。

NO-cGMP信号通路舒张甲亢性高血压大鼠胸主动脉的特性

目的探讨NO-cGMP信号通路舒张甲亢性高血压大鼠胸主动脉的特性。方法大鼠皮下每天注射甲状腺素(T4)0.5 mg.kg-1的剂量或等体积的生理盐水连续16 d,制备甲亢性高血压大鼠模型组和对照组。采用两组大鼠的离体胸主动脉环标本,观察NO供体SNAP对胸主动脉环的影响;利用可溶性鸟苷酸环化酶(sGC)激活剂BAY 41-2272(BAY)、sGC阻断剂ODQ和能透过细胞膜进入胞内而激活蛋白激酶G(PKG)的8-Br-cGMP,观察NO-cGMP信号通路对甲亢性高血压大鼠胸主动脉的舒张作用的影响。结果与对照组相比,甲亢性高血压大鼠体重明显下降而心率、脉压差和收缩压明显升高;SNAP对两组大鼠的胸主动脉环均有明显的舒张作用,但在甲亢性高血压大鼠中的舒张作用明显弱于对照大鼠;用ODQ预处理后,SNAP对两组大鼠胸主动脉环的舒张作用均被阻断;BAY和8-Br-cGMP对两组大鼠的血管环均有明显的舒张作用,但在甲亢性高血压大鼠中的舒张作用明显弱于对照大鼠。结论甲亢性高血压的病理状态下,NO-cGMP信号通路对胸主动脉的舒张作用减弱,且此效应可能与sGC和PKG功能下调有着密切关系。

NO-cGMP信号通路对豚鼠形觉剥夺性近视的调控

目的建立豚鼠形觉剥夺性近视动物模型,观察一氧化氮-环磷酸鸟苷(NO-cGMP)信号通路在视网膜上的动态表达,探讨其在近视发病机制中的作用。方法豚鼠分为3组:未遮盖组(Ⅰ)、遮盖2周组(Ⅱ)、遮盖3周组(Ⅲ),其中右眼遮盖为实验眼,左眼为自身对照眼。行视网膜检影和眼轴测量,原位杂交法检测神经细胞性一氧化氮合酶(ncNOS)的表达,放射免疫法检测c-GMP的含量,并对ncNOS和c-GMP的表达行直线相关分析。结果Ⅱ组、Ⅲ组实验眼随形觉剥夺时间延长近视形成,眼轴延长。ncNOS主要表达在豚鼠视网膜的内核层(INL)及神经节细胞层(GCL),ncNOS及cGMP随形觉剥夺时间的延长明显上调,两者具有高度相关性。结论NO-cGMP信号通路在豚鼠视网膜上有表达,形觉剥夺可明显上调视网膜上NO-cGMP信号通路的表达,该信号通路可能参与了近视的调控。

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。