SENP1在肺癌病理生物学中的作用

SENP1是一种参与去SUMO化的蛋白质,是肿瘤发生和复发、转移的一个危险因素,与多种肿瘤的发生、侵袭、转移及耐药相关,其在肿瘤组织中的表达具有十分重要的意义。SENP1通过与多种分子、靶蛋白相互作用调控细胞周期、促进肿瘤血管生成、参与细胞铁死亡等,导致肺癌的复发和转移,是肺癌患者预后不良的影响因素。本文对SENP1及其靶蛋白在肿瘤发生发展中的作用机制、对肺癌耐药和预后的影响进行总结。

Senp1介导蛛网膜下腔出血后神经元焦亡的作用

目的探究SUMO特异性蛋白酶1(SUMO-specific protease 1,Senp1)在蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage,SAH)中参与神经元焦亡的机制。方法95只6~8周龄雄性C57BL/6小鼠采用随机数字表法分为假手术(sham)组(n=15)、SAH(6、12、24、48、72 h)组(n=8、7、17、6、6)、SAH+AAV9-NC组(n=19)、SAH+AAV9-sh-Senp1组(n=17),左侧颈内动脉血管内穿刺建立SAH动物模型,神经行为学评分评价神经功能,HE染色、FJC染色观察脑皮质神经元损伤情况,RT-PCR检测敲低Senp1的mRNA水平,Western blot检测各组Senp1、NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3,NLRP3)、焦孔素D(gasdermin D,GSDMD)、含PYD和CARD域蛋白(PYD and CARD domain containing,ASC)及半胱氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)的表达,免疫荧光观察Senp1和NLRP3的定位表达。结果SAH后Senp1表达升高,于24 h达到峰值,并表达于脑皮质神经元。与sham组相比,SAH组Senp1、NLRP3、GSDMD、ASC和Caspase-1的表达明显升高(P<0.01),神经损伤加重,并且有神经功能障碍;与SAH+AAV9-NC组相比,给予AAV9-sh-Senp1后神经损伤及功能明显改善,Senp1及上述焦亡蛋白NLRP3、GSDMD、ASC、Caspase-1表达明显降低(P<0.01),抑制了NLRP3介导的神经元焦亡。结论Senp1在SAH后促进细胞焦亡的发生,介导神经元损伤。

SENP1在SPOP去SUMO化修饰中的作用研究

目的:研究小泛素相关修饰物(small ubiquitin-related modifier,SUMO)修饰对SPOP(speckle type BTB/POZ protein)蛋白水平和细胞定位的影响,并尝试在肾透明细胞癌(clear cell renal cell carcinoma,ccRCC)中探讨SUMO特异性蛋白酶1(sentrin-specific proteases 1,SENP1)和SPOP之间的相关性。方法:利用野生型(wild type,WT)和Senp1敲除的小鼠胚胎成纤维细胞研究Senp1对Spop蛋白水平和细胞定位的影响,并通过比较外源WT-Spop和Spop的SUMO修饰位点突变体的蛋白表达量,进一步确认SUMO修饰对Spop蛋白水平的影响。后续通过邻位连接技术(proximity ligation assay,PLA)研究WT-Spop及其SUMO修饰位点突变体与SUMO1的结合能力。最后通过ccRCC患者的RNA表达数据和ccRCC细胞系探讨SENP1和SPOP在ccRCC中的相关性。结果:Senp1敲除下调小鼠胚胎成纤维细胞中Spop的蛋白量和稳定性,但不影响其细胞核定位。突变Spop的SUMO修饰位点后,其与Sumo1的结合能力下降,蛋白量也有所降低。SENP1和SPOP的表达在ccRCC中呈正相关。结论:Senp1通过去SUMO化修饰稳定Spop蛋白,SENP1和SPOP的表达在ccRCC中呈正相关。

基于Cre-loxP重组酶系统构建肺泡Ⅱ型上皮细胞特异性敲除SENP1基因小鼠

背景:前期在体外成功构建了SENP1基因沉默的人肺泡上皮细胞系,在细胞水平上研究了SENP1在高氧性肺损伤中的作用。目的:基于Cre-loxP重组酶系统构建肺泡Ⅱ型上皮细胞特异性敲除SENP1基因小鼠模型。方法:将SENP1^(flox/-)小鼠自交得到SENP1^(flox/flox)和SENP1^(flox/-)小鼠;将Sftpc-Cre^(+/+)小鼠与野生型小鼠交配获得更多的Sftpc-Cre^(+/-)小鼠。将Sftpc-Cre^(+/+)或子代Sftpc-Cre^(+/-)小鼠与SENP1^(flox/-)或子代SENP1^(flox/flox)小鼠进行杂交,获得SENP1^(flox/-)Sftpc-Cre^(+/-)双杂合小鼠。将SENP1^(flox/-)Sftpc-Cre^(+/-)小鼠与SENP1^(flox/flox)小鼠杂交,获得SENP1^(flox/flox)Sftpc-Cre^(+/-)小鼠。剪鼠尾提取基因组DNA,行PCR扩增,扩增产物经琼脂糖凝胶电泳确定小鼠基因型。取SENP1^(flox/flox)和SENP1^(flox/flox)Sftpc-Cre^(+/-)小鼠肺组织行免疫荧光双标实验及Western blot以验证SENP1敲除效果;取SENP1^(flox/flox)和SENP1^(flox/flox)Sftpc-Cre^(+/-)小鼠心、肝、肺、肾组织行苏木精-伊红染色以观察两组小鼠各脏器的组织形态。结果与结论:琼脂糖凝胶电泳正确筛选出SENP1^(flox/flox)Sftpc-Cre^(+/-)小鼠。免疫荧光双标实验显示,与SENP1^(flox/flox)小鼠相比,SENP1^(flox/flox)Sftpc-Cre^(+/-)小鼠肺组织中SENP1的平均荧光强度降低(P<0.01),且SENP1和Sftpc未见明显共定位(P<0.01)。Western blot结果显示,与SENP1^(flox/flox)小鼠相比,SENP1^(flox/flox)Sftpc-Cre^(+/-)小鼠肺组织中SENP1蛋白表达降低(P<0.001)。苏木精-伊红染色结果显示SENP1^(flox/flox)和SENP1^(flox/flox)Sftpc-Cre^(+/-)小鼠的心、肝、肺和肾脏组织形态无明显改变。该研究利用Cre-loxP重组酶系统成功构建了肺泡Ⅱ型上皮细胞特异性敲除SENP1基因小鼠,为后续研究SENP1基因在以肺泡Ⅱ型上皮细胞为主要损伤细胞的肺疾病如支气管肺发育不良、特发性肺纤维化中的作用提供了良好的工具。

SENP1与前列腺癌

SUMO(small ubiquitin-related modifier)是一种小泛素相关修饰物,能共价结合许多调控基因转录的重要蛋白,包括转录因子、转录辅助因子等.SUMO化修饰对蛋白-蛋白之间的相互作用、亚细胞定位、基因转录的活性以及靶蛋白的稳定性等具有重要的调节作用.SUMO化修饰是一个动态可逆的过程,将SUMO从靶蛋白上去除,称为去SUMO化(desumoylation),去SUMO化是SUMO特异蛋白酶(SUMO-specific proteases,SENPs)的主要功能.由于SUMO化是近几年才发现的一种新的蛋白质翻译后修饰系统,对其生物学功能还不十分清楚.前列腺癌是男性最常见的恶性肿瘤,最近的研究发现,SENP1在前列腺癌细胞中高表达,而且雄激素能诱导SENP1的表达,表明SENP1与前列腺癌的发生、发展密切相关.本篇综述将就SENP1作一介绍.

SENP1和P53在胃癌中的表达及其意义

目的:探讨胃癌组织中类泛素特异性蛋白酶1(sentrin-specific protease 1,SENP1)的表达与临床病理的关系,以及与P53表达间的相互关系。方法:采用免疫组化染色EnVision方法,以SENP1抗体和P53抗体检测胃癌及胃良性病变(胃炎、胃溃疡)中SENP1和P53蛋白的表达,对表达结果进行相关分析。结果:SENP1蛋白在胃癌组中的阳性率为75.0%(75/100),胃良性病变组中的阳性率为36.0%(18/50);两组具有统计学差异(P<0.001);SENP1的表达与胃癌的肿瘤分化程度、浸润深度、淋巴结转移和临床TNM分期有关。P53蛋白在胃癌组中的阳性率为69.0%(69/100);胃良性病变组中的阳性率为22.0%(11/50);两组具有统计学差异(P<0.001);P53表达与病人年龄、胃癌淋巴结转移和临床TNM分期有关。SENP1蛋白与P53蛋白的表达呈正相关(r=0.211,P<0.05)。结论:SENP1和P53在胃癌组织中过度表达,与胃癌的发生、发展有关。

雷公藤红素对人前列腺癌细胞凋亡及SENP1基因表达的影响

目的:研究雷公藤红素对人前列腺癌(PCa)细胞生长、凋亡及SUMO特异蛋白酶1(SUMO-specificproteases 1,SENP1)基因表达的影响。方法:对前列腺癌细胞PC-3和LNCaP进行雷公藤红素处理,通过测定细胞生长曲线,荧光染色,荧光显微镜观察,流式细胞仪分析和实时定量PCR,检测雷公藤红素对前列腺癌细胞生长、凋亡及SENP1 mRNA表达水平的影响。结果:雷公藤红素能够显著抑制PCa细胞的生长,并且抑制作用呈剂量依赖性;雷公藤红素能够诱导PCa细胞凋亡,1μmol/L雷公藤红素处理24h诱导14.8%的PC-3细胞和23.2%的LNCaP细胞发生凋亡或死亡;雷公藤红素还能够降低PCa细胞中SENP1 mRNA水平,尤其是PC-3细胞。结论:雷公藤红素能够显著抑制PCa细胞的生长并诱导细胞凋亡,表明雷公藤红素具有抗前列腺癌作用,雷公藤红素能够降低PCa细胞中SENP1 mRNA水平,揭示雷公藤红素可能通过SENP1相关信号通路达到抗前列腺癌作用。

miR-145调控靶基因SENP1对前列腺癌细胞生物学行为的影响及机制

目的分析微小RNA-145调控靶基因小泛素相关修饰物特异性蛋白酶1对前列腺癌细胞生物学行为的作用机制。方法选取对数生长期的前列腺癌细胞株PC-3细胞,分为对照组(仅细胞培养)、miR-145组(转染微小RNA-145)、SENP1组(转染小泛素相关修饰物特异性蛋白酶1)、miR-145+SENP1组(转染微小RNA-145及小泛素相关修饰物特异性蛋白酶1),转染48 h后,双荧光素酶报告基因检测微小RNA-145与小泛素相关修饰物特异性蛋白酶1的相互作用,采用水溶性四氮唑8法测定4组细胞增殖抑制率,经细胞黏附实验测定其黏附能力,Transwell检测细胞侵袭与迁移能力,逆转录-聚合酶链式反应与Western-blot法检测小泛素相关修饰物特异性蛋白酶1表达。结果双荧光素酶报告基因检测显示,微小RNA-145可明显抑制小泛素相关修饰物特异性蛋白酶1-野生型的荧光素酶活性(P<0.05),而对小泛素相关修饰物特异性蛋白酶1-突变型的荧光素酶活性无明显抑制作用(P>0.05)。miR-145组细胞增殖抑制率显著高于SENP1组、miR-145+SENP1组(P<0.05),miR-145+SENP1组细胞增殖抑制率显著高于SENP1组(P<0.05);miR-145组细胞黏附能力显著低于对照组(P<0.05),miR-145+SENP1组细胞黏附能力显著高于miR-145组(P<0.05);miR-145组细胞迁移个数显著少于对照组(P<0.05),miR-145+SENP1组细胞迁移个数显著多于miR-145组(P<0.05)。逆转录-聚合酶链式反应显示,miR-145组小泛素相关修饰物特异性蛋白酶1 mRNA表达显著低于对照组、SENP1组、miR-145+SENP1组(P<0.05),miR-145+SENP1组小泛素相关修饰物特异性蛋白酶1 mRNA表达显著低于SENP1组,Western-blot实验结果趋势与逆转录-聚合酶链式反应一致。结论微小RNA-145可明显抑制前列腺癌细胞PC-3的增殖、黏附、侵袭与迁移,这一作用可能通过靶向调控小泛素相关修饰物特异性蛋白酶1实现。

冠心康冻干粉通过SENP1/STAT3增强小鼠骨髓源巨噬细胞胞葬作用

目的 探索冠心康对氧化型低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein,ox-LDL)诱导的骨髓源巨噬细胞的小分子类泛素修饰物特异性蛋白酶1(small ubiquitin-related modifiers/sentrispecific proteases 1,SENP1)/信号传导蛋白和转录激活物(signal transducers and activators of transcription 3,STAT3)分子表达及胞葬作用的影响。方法 提取小鼠骨髓来源的单核细胞,加巨噬细胞集落刺激因子,诱导成巨噬细胞,显微镜下观察F4/80荧光标记;加入ox-LDL诱导,不同剂量的冠心康(1.25μg/m L、2.5μg/m L、5μg/m L)作用后,中性红试剂盒检测细胞吞噬率,实时荧光定量PCR(quantitative Real-time PCR,q RT-PCR)、免疫印迹法(Western blotting)检测胞葬相关分子TAM酪氨酸激酶受体(TYRO3/AXL/MER receptor tyrosine kinase)、血小板反应蛋白-1 (thrombospondin 1,THBS1)、乳脂球表皮生长因子8 (milk fat globule-epidermal growth factor,MFGE8)表达及SENP1/STAT3分子蛋白表达。结果 (1)骨髓源巨噬细胞的纯度约为99%;(2)与对照组比较,ox-LDL诱导的骨髓源巨噬细胞组细胞吞噬率显著降低(P <0.05);与模型组比较,冠心康显著上调细胞吞噬率(P <0.05);(3)与对照组比较,ox-LDL诱导的骨髓源巨噬细胞组胞葬相关分子、SENP1、p-STAT3表达降低(P <0.05);与模型组比较,冠心康显著上调这些分子的表达(P <0.05)。结论 冠心康通过上调SENP1/STAT3分子表达,增强骨髓源巨噬细胞的胞葬作用。

SENP1调控CCNE1参与结肠癌的增殖、侵袭和成瘤能力

目的 探讨SENP1/CCNE1在结肠癌发生发展中的作用。方法 选取2018年6月至2019年6月新疆医科大学第五附属医院收治的32例结肠癌患者,采用RT-qPCR和Western blot检测患者结肠癌组织和相应癌旁组织中SENP1和CCNE1的表达。首先使用Pearson相关系数法分析SENP1和CCNE1 mRNA的表达相关性,通过Kaplan-Meier法分析SENP1表达与结肠癌患者总生存期(OS)和无病生存期(DFS)的关系。进一步采用RT-qPCR和Western blot方法检测正常肠道细胞HIEC和结肠癌细胞SW480中SENP1的表达,将SW480细胞分为sh-NC组和sh-SENP1组,观察沉默SENP1对SW480细胞中CCNE1蛋白表达水平的影响,分别采用CCK-8法、流式细胞术和Transwell检测沉默SENP1对SW480细胞细胞增殖能力、细胞周期和细胞侵袭能力的影响。最后将裸鼠随机分为sh-NC组和sh-SENP1组,每组6只,观察结肠癌细胞体内成瘤能力。结果 与癌旁组织相比,结肠癌组织中SENP1和CCNE1 mRNA以及蛋白均呈高表达(P<0.05),且SENP1与CCNE1的表达呈正相关(r=0.401 7,P=0.022 7)。与正常肠道细胞HIEC相比,结肠癌细胞SW480中SENP1 mRNA和蛋白呈高表达(P<0.01)。SENP1高表达组患者OS和DFS均明显低于SENP1低表达组(χ^(2)=11.272,P=0.001;χ^(2)=5.575,P=0.018)。与sh-NC组相比,sh-SENP1组细胞中CCNE1的表达降低(t=19.282,P<0.01),并且细胞周期停滞(t=9.520,P<0.01),细胞增殖缓慢(t=13.499,P<0.05),细胞侵袭能力降低(t=15.839,P<0.05)。裸鼠成瘤实验结果显示,沉默SENP1后成瘤能力降低。结论 SENP1通过促进CCNE1的表达,促进结肠癌细胞增殖和细胞周期进展及体内成瘤能力,最终促进结肠癌的发生。

SENP1在大鼠低氧性肺动脉高压形成中肺血管壁中表达及可能作用

目的:探讨大鼠低氧性肺动脉高压(HPH)形成过程中SENP1在肺小动脉的动态表达变化及作用。方法:40只成年雄性Wistar大鼠随机分为5组(n=8):对照组和缺氧3 d、7 d、14 d2、1 d组,常压间断低氧复制HPH大鼠模型。测各组大鼠平均肺动脉压(mPAP)、右心室肥大指数(RVHI)、血管形态学指标;原位杂交、逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测肺内SUMO特异性蛋白酶-1(SUMO-specific proteases-1,SENP1)mRNA表达,免疫组化、Westernblot检测其蛋白质水平。结果:①缺氧7 d后,肺小动脉出现血管重塑,且mPAP明显上升;低氧14 d后,肺小动脉重塑更明显,mPAP达高峰。RVHI在低氧14 d后明显增加。②原位杂交显示,SENP1 mRNA在对照组肺小动脉壁呈阳性表达,低氧后其相对量无明显变化。RT-PCR显示肺组织SENP1 mRNA表达与原位杂交所观察到的肺小动脉壁SENP1 mRNA变化趋势一致;SENP1蛋白在对照组呈阳性表达,低氧7 d后其表达量开始呈进行性下降。Western blot显示肺组织内SENP1蛋白表达与免疫组化观察到的肺小动脉壁SENP1蛋白变化趋势一致。③SENP1蛋白与mPAP、重塑指数、RVHI均呈负相关。结论:慢性低氧诱导肺小动脉壁SENP1蛋白降解,进而可能在HPH发病过程中发挥一定的作用。

猪SENP1基因克隆、生物信息学分析与表达研究

试验旨在对猪SUMO特异性蛋白酶1(sentrin-specific protease 1,SENP1)基因CDS区进行克隆和生物信息学分析,并探讨SENP1基因在乙脑病毒(Japanese encephalitis virus,JEV)感染PK15细胞后的表达情况。根据GenBank中公布的猪SENP1基因预测序列(登录号:XM_013997974.2)设计特异性引物,通过RT-PCR和T/A克隆技术对猪SENP1基因CDS区序列进行克隆测序,并进行生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR分析猪SENP1基因在JEV感染PK15细胞不同时间点(0、12、24、36、48 h)的表达情况。结果显示,猪SENP1基因CDS序列全长2034 bp,共编码677个氨基酸。序列比对和系统进化树分析结果表明,猪SENP1蛋白序列和山羊、犬、人、牛的相似性分别为94.8%、94.2%、93.9%和93.8%,说明在这些物种中SENP1的保守性较强;猪与犬的SENP1分子亲缘关系较近。生物信息学分析结果显示,猪SENP1蛋白相对分子质量为76825.76,等电点为8.53,体外半衰期为30 h,不稳定系数为53.59,总平均亲水指数为-0.622。SENP1蛋白不含信号肽序列,无跨膜结构域。二级结构分析结果显示,SENP1蛋白中α-螺旋、无规则卷曲、延伸链和β-转角分别占31.31%、46.68%、16.25%和5.76%。三级结构分析结果显示,猪SENP1蛋白中存在8个α-螺旋区和7个β-转角区。实时荧光定量PCR结果显示,猪SENP1基因在JEV感染的PK15细胞中呈现上调表达趋势,其中在感染后48 h SENP1基因表达量显著高于对照组(P<0.05)。本试验结果为后续深入研究SENP1基因功能提供了参考。

SUMO1和SENP1在新生大鼠肺发育过程中的表达

目的探讨大鼠肺发育过程中SUMO1、SENP1表达变化及其与肺发育的关系。方法新生大鼠随机分为4组(n=8),分别于生后1、4、7和14 d处死取肺组织,用RT-qPCR检测肺组织SUMO1、SENP1 mRNA表达,Western blot检测肺组织SUMO1、SENP1蛋白表达。结果生后14 d内SUMO1 mRNA稳定表达; 14 d较4 d游离SUMO1表达减少,SUMO1结合蛋白表达增加(P<0. 05);生后4 d游离SUMO1蛋白表达较生后1及7 d均明显升高(P<0. 05),于生后7和14 d表达趋于稳定; SENP1 mRNA及蛋白表达变化与游离SUMO1变化趋势一致。结论 SENP1通过介导蛋白去SUMO1修饰,维持蛋白SUMO化动态平衡,这一平衡调节可能在肺发育过程中起重要作用。

miR-541-3p靶向SENP1调控皮肤黑色素瘤细胞增殖、迁移、侵袭机制的研究

目的:探讨微小RNA-541-3p(miR-541-3p)对皮肤黑色素瘤细胞增殖、迁移、侵袭的影响及其分子机制。方法:采用实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)与蛋白免疫印迹法(Western blotting)分别检测皮肤黑色素瘤组织中miR-541-3p、SENP1的表达水平;以人皮肤黑色素瘤细胞A375为研究对象,分别将miR-NC、miR-541-3p mimics、si-NC、si-SENP1、miR-541-3p mimics与pcDNA、miR-541-3p mimics与pcDNA-SENP1转染至A375细胞;甲基噻唑基四唑(MTT)检测细胞增殖;Transwell小室实验检测细胞迁移及侵袭能力;双荧光素酶报告实验验证miR-541-3p过表达对野生型和突变型SENP1荧光素酶活性的影响;Western blotting检测细胞周期蛋白1(CyclinD1)、p21、基质金属蛋白酶-2(MMP-2)、基质金属蛋白酶-9(MMP-9)蛋白表达量。结果:与正常皮肤组织比较,皮肤黑色素瘤组织中miR-541-3p的表达量显著降低(P<0.05),SENP1 mRNA及蛋白表达水平显著升高(P<0.05);与miR-NC组比较,miR-541-3p组A375细胞活力显著降低(P<0.05),迁移细胞数与侵袭细胞数显著减少(P<0.05),CyclinD1、MMP-2、MMP-9蛋白水平显著降低(P<0.05),p21蛋白水平显著升高(P<0.05);与si-NC组比较,siSENP1组A375细胞活力显著降低(P<0.05),迁移细胞数与侵袭细胞数显著减少(P<0.05),CyclinD1、MMP-2、MMP-9蛋白水平显著降低(P<0.05),p21蛋白水平显著升高(P<0.05);双荧光素酶报告实验证实miR-541-3p能够抑制SENP1的3′-UTR区荧光素酶活性;与miR-541-3p+pcDNA组比较,miR-541-3p+pcDNA-SENP1组细胞活力显著升高(P<0.05),迁移细胞数与侵袭细胞数显著增多(P<0.05),CyclinD1、MMP-2、MMP-9蛋白水平显著升高(P<0.05),p21蛋白水平显著降低(P<0.05)。结论:miR-541-3p过表达可靶向抑制SENP1表达从而减弱皮肤黑色素瘤细胞增殖、迁移及侵袭能力。

SUMO特异性蛋白酶1和ER在子宫内膜样腺癌组织中的表达和两者之间关系的研究

目的探讨小泛素相关修饰物(SUMO)特异性蛋白酶1(SUMO specific protease 1,SENP1)和雌激素(ER)在子宫内膜样腺癌中的表达情况和两者之间的关系。方法收集2018年10月至2020年10月在洛阳市中心医院行手术切除的子宫内膜样腺癌组织和正常子宫内膜组织各80份,采用免疫组化方法分别检测SENP1和ER的表达情况。采用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和蛋白质免疫印迹法(Western blotting)检测正常子宫内膜上皮细胞和子宫内膜癌细胞(ishikawa)中SENP1和ER的表达。将ishikawa细胞株分成两组,一组采用ER特异性抑制剂(氟维司群)沉默ER的表达,另一组作为对照组,分别观察SENP1的表达情况。相关分析采用Pearson相关系数。结果与正常子宫内膜组织相比,SENP1和ER在子宫内膜样腺癌组织中高表达,并且表达呈正相关(r=0.6)。子宫内膜癌细胞SENP1和ER表达明显高于正常子宫内膜上皮细胞。在ishikawa中沉默ER的表达后,SENP1的表达随之降低,表达呈正相关(r=0.5)。结论SENP1和ER在子宫内膜样腺癌中均高表达,并且二者存在一定的正相关性,共同促进子宫内膜癌的发生发展。

温肾通络止痛方通过SENP1-SIRT3通路调控巨噬细胞极化改善骨髓间充质干细胞成骨分化和去睾丸小鼠的骨丢失

目的:探讨温肾通络止痛方是否通过巨噬细胞极化促进骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化从而发挥抗骨质疏松效应。方法:Micro-CT分析小鼠股骨的骨微结构,HE染色检测小鼠股骨病理变化,免疫组化检测小鼠股骨中OCN、CD86、CD206、SIRT3蛋白表达量,免疫荧光检测小鼠股骨中CD206、F4/80蛋白的表达量。免疫荧光检测RAW264.7细胞iNOS、CD206的荧光强度。qPCR检测RAW264.7细胞CD206、IL-6、iNOS mRNA表达水平。Western Blot检测SENP1、SIRT3蛋白表达量。ALP染色和茜素红染色评估含药血清处理的巨噬细胞条件培养基对BMSCs成骨分化的影响。免疫荧光和Real-time qPCR检测巨噬细胞极化水平。结果:与模型组比较,复方和阿仑膦酸钠处理后BMD、BV/TV增加(P<0.01),OCN阳性细胞数量增加(P<0.05),而脂多糖(LPS)激活M1巨噬细胞后可逆转以上作用(P<0.05,P<0.01)。与对照组比较,模型组CD86阳性细胞数目增加,CD206阳性细胞数目减少(P<0.01);复方和阿仑膦酸钠干预之后,CD86表达减少,CD206表达增加(P<0.01),而LPS干预逆转了复方对巨噬细胞极化的影响(P<0.01)。与模型组比较,含药血清组iNOS、IL-6表达下调(P<0.05,P<0.01),CD206表达上调(P<0.05,P<0.01)。含药血清处理的巨噬细胞条件培养基可增加ALP阳性细胞数、钙化结节数量。复方及其含药血清可促进巨噬细胞SENP1、SIRT3蛋白表达(P<0.05,P<0.01)、小鼠股骨SIRT3的荧光强度(P<0.05)。SENP1抑制剂Momordin Ic可阻断复方对M2标志分子CD206的影响(P<0.05)。结论:温肾通络止痛方可能通过SENP1-SIRT3通路调控巨噬细胞极化改善BMSCs成骨分化从而发挥抗骨质疏松效应。

SUMO蛋白酶1与肿瘤

由SUMO(small ubiquitin-related modifier protein)介导的蛋白质翻译后修饰是对其所修饰的蛋白质功能与定位的一个关键性调节机制。SUMO修饰是一个动态的过程,由SUMO特异的E1、E2和E3酶来催化,而可逆反应则是由SUMO特异的蛋白酶家族SENPs来完成。至今已鉴定了六个人SENPs家族成员,每一个成员有不同的细胞中定位和底物特异性,但这些SENPs在其参与的细胞生物学过程中的确切作用并未十分明确。本文就SENP1和其已鉴定的靶蛋白的一些最新进展,以及它们在肿瘤形成中的潜在作用作一简单地介绍。

缺氧诱导因子-1α去苏素化修饰在特发性肺纤维化中的临床意义

目的研究特发性肺纤维化(idiopathic pulmonary fibrosis,IPF)患者血清中缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor,HIF-1α)、特异性蛋白酶1(SENP1)表达水平的变化,探讨其在特发性肺纤维化中的临床意义。方法选取IPF患者30例为观察组,同时收集30例健康体检者作为对照组。采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测两组患者血清中HIF-1α、SENP1蛋白表达水平。线性分析HIF-1α与SENP1表达水平的相关性。回归分析HIF-1α与SENP1表达量与肺功能指标[用力肺活量占预计值的百分比(FVC% pred)及一氧化碳弥散量占预计值的百分比(DLco% pred)]的相关性。稳定期和急性加重期IPF患者的血清HIF-1α、SENP1水平进行对比分析。结果观察组患者肺功能指标(FVC% pred、DLco% pred)显著低于对照组(P<0.01),而血清HIF-1α、SENP1表达水平则显著高于对照组(P<0.01)。观察组中血清HIF-1α水平随SENP1水平升高而升高,两者呈显著正相关(r=0.970,P=0.001)。HIF-1α、SENP1表达水平与FVC% pred(HIF-1α:r=-0.878,P=0.001;SENP1:r=-0.888,P=0.001)、DLco%pred(HIF-1α:r=-0.940,P=0.001;SENP1:r=-0.953,P=0.001)分别呈显著负相关。与稳定期IPF患者相比,急性加重期IPF患者血清HIF-1α、SENP1水平进一步升高(P<0.01)。结论IPF患者血清HIF-1α和SENP1表达水平的高低与肺功能参数、病情严重程度之间有一定相关性,可用作早期诊断、药靶研发的生物学指标。

SUMO特异性蛋白酶1的小分子抑制剂JK043的合成与生物学活性的初步研究

目的通过虚拟筛选的方法发现SUMO特异性蛋白酶1(SENP1)新的小分子抑制剂,并对其生物学活性进行体外验证。方法通过对小分子数据库虚拟筛选,得到可能的SENP1小分子抑制剂。化学合成筛选得到的JK043,经SENP1的体外测试体系验证该小分子的抑制活性,计算IC50。构建对接模型,观察JK043与SENP1的作用模式。结果通过体外活性测试发现,化学合成的JK043能够抑制SENP1的活性,IC50值为1.339μmol/L。通过对接模型发现,JK043与SENP1蛋白的465W、468D、529H、597Q存在相互作用关系。结论发现并合成JK043,其对SENP1有一定的体外抑制活性。

PPARγ1的SUMO化修饰对巨噬细胞M2极化的抑制作用

目的·探讨过氧化物酶体增殖物激活受体γ1(peroxisome proliferator activated receptorγ1,PPARγ1)的SUMO化修饰在白介素4(interleukin-4,IL-4)诱导巨噬细胞M2极化过程中的作用和机制。方法·在HEK293T细胞中共转染FLAG-PPARγ1-WT/突变体质粒、HA-SUMO1质粒,使用标签FLAG及HA的抗体分别进行免疫共沉淀后进行蛋白质印迹分析,确认PPARγ1的SUMO化修饰和修饰位点。过表达FLAG-PPARγ1-WT、HA-SUMO1及野生型RGS-SENP1以及去SUMO化修饰酶活缺失的突变体RGSSENP1mut,证明SENP1是PPARγ1的去SUMO化修饰酶。用IL-4刺激小鼠巨噬细胞系RAW264.7和体外分离的原代小鼠腹腔巨噬细胞,使其向M2型活化,使用PPARγ及SUMO1的抗体进行免疫共沉淀,明确内源性PPARγ1的SUMO化修饰在M2极化过程中的变化。采用实时荧光定量聚合酶链反应检测IL-4刺激后的PPARγ1野生型及突变型稳转细胞系RAW264.7中M2相关基因的m RNA水平。用染色质免疫共沉淀实验比较PPARγ1 WT及突变体结合于精氨酸酶Ⅰ(arginaseⅠ,Arg1)启动子的能力。结果·PPARγ1蛋白第77位赖氨酸(K77R)能被SUMO化修饰,并能被SENP1去SUMO化。在IL-4诱导巨噬细胞M2型极化时,PPARγ1的SUMO化水平降低。稳定表达SUMO化位点突变体PPARγ1-K77R的RAW264.7细胞,Arg1 mRNA水平升高;PPARγ1-K77R与Arg1的启动子结合能力增强,促进Arg1表达。结论·PPARγ1通过去SUMO化促进下游Arg1基因的表达从而参与调控巨噬细胞M2型极化。