从AMPK-mTOR信号途径研究淫羊藿总黄酮对衰老大鼠皮层自噬的调节作用

目的探讨淫羊藿总黄酮(total flavonoids of epimedium,TFE)对自然衰老大鼠皮层自噬的调节作用及分子机制。方法HE染色和Nissl染色观察大鼠皮层神经元形态学变化,Western blot检测自噬相关蛋白LC3、p62、Beclin1以及AMPK-mTOR信号途径关键蛋白在皮层组织中的表达水平。结果HE染色和Nissl染色结果显示,与青年对照组大鼠相比,衰老模型组大鼠皮层神经元丢失,排列散乱,且变性神经元数量增多,给予淫羊藿总黄酮干预后,神经元数量增多,变性神经元数量减少;Western blot结果表明,与青年大鼠相比,自然衰老大鼠下调p-AMPK/AMPK、LC3Ⅱ/Ⅰ、Beclin1蛋白表达水平,上调p-mTOR/mTOR、p62蛋白表达水平,给予淫羊藿总黄酮干预后可上调p-AMPK/AMPK、LC3Ⅱ/Ⅰ、Beclin1蛋白表达水平,下调p-mTOR/mTOR、p62蛋白表达水平。结论TFE可上调自然衰老大鼠皮层自噬,其机制可能与调节AMPK-mTOR信号途径有关。

糖调节受损模型大鼠胰岛β-细胞功能、胰岛素抵抗水平及胰腺组织中AMPK-mTOR信号通路相关蛋白表达水平变化

目的:观察糖调节受损大鼠模型胰岛β-细胞功能、胰岛素抵抗水平及胰腺组织中AMPK-mTOR信号通路相关蛋白表达水平变化。方法:选取82只雄性Wistar大鼠,采用高脂饲料饲养及腹腔注射小剂量链脲佐菌素(STZ)建立糖调节受损(IGR)模型组,普通饲料饲养建立对照组,各组选6只检测血清样本中胰岛素、血糖、2小时后血糖含量,计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR);利用Western-blot方法检测p-AMPK、p-mTOR、ULK1、LC3、Beclin-1。结果:与对照组比较,模型组大鼠血清FBG、FINS、2 h后血糖、HOMA-IR均升高,大鼠胰腺组织p-AMPK、p-mTOR、ULK1、LC3、Beclin-1表达均升高,差异有统计学意义(P < 0.05)。结论:IGR模型大鼠胰岛素抵抗明显、胰岛β细胞功能降低,AMPK-mTOR信号通路相关蛋白表达升高。

植物高温信号转导途径研究进展

温度是控制植物生长、发育和地理分布的关键因素.植物整个生命周期都受到环境温度变化的影响.随着工业化革命进程加快,全球变暖日益严重,近几年极端高温天气频繁出现,对农业生产和粮食安全造成严重影响.本团队从上世纪八十年代开始着力于植物高温胁迫的信号传导机制研究,针对植物耐热机制进行长期深入的探究.系统地解析了植物感知高温胁迫的钙离子-钙调素(Ca^(2+)-CaM)热激信号转导途径,揭示了高温引起的植物细胞钙离子原初反应的机制.近年来团队深入拓展表观遗传修饰调控植物耐热机制的研究,发现了多个调控植物耐热性的关键基因和分子开关.团队的系列工作加深了对植物适应高温胁迫环境的分子机制理解,为培育耐热作物品种奠定了理论基础.

偏痛汤1号对痛敏性偏头痛大鼠BDNF/p-Akt信号途径的影响

目的基于BDNF/p-Akt信号途径研究偏痛汤1号对硝酸甘油(NTG)致偏头痛模型大鼠作用机制的影响。方法采用随机数字表法将40只SD雄性大鼠分为空白组、假手术组、模型组、阳性药组、偏痛汤1号组,每组8只。空白组予正常饮食水饲养,假手术组予颈背部皮下注射生理盐水,其余各组大鼠予颈背部皮下注射NTG。成模后给药1周,同时检测行为学及痛阈值变化。采用ELSIA技术检测外周血浆中白细胞介素-6(IL-6)、脑神经营养因子(BDNF)、一氧化氮(NO)水平。RT-qPCR技术检测大鼠三叉神经节中降钙素基因相关肽(CGRP)、BDNF、蛋白激酶B(Akt)、Bcl-2相关死亡启动因子(BAD)及NO mRNA转录水平。Western blotting技术测定大鼠三叉神经节中BDNF、Akt及p-Akt蛋白表达。结果与模型组比较,偏痛汤1号组大鼠眼眶痛阈上调(P<0.05);血浆BDNF、NO蛋白表达水平下调(P<0.05),IL-6无显著下降趋势(P>0.05);三叉神经节中CGRP、Akt、BDNF mRNA转录水平下调(P<0.05),BAD、NO mRNA转录水平有下调趋势,但无显著差异(P>0.05),Akt、p-Akt与BDNF蛋白表达水平显著降低(P<0.05或P<0.001)。结论偏痛汤1号抑制痛敏性偏头痛的机制与调控BDNF/p-Akt信号途径,下调偏头痛相关因子CGRP、NO、IL-6等表达水平,从而减少突触递质引起的通路活化相关。

β-氨基丁酸诱导马铃薯Y病毒抗性及信号转导途径研究

马铃薯Y病毒(PVY)是目前马铃薯、烟草等作物生产过程中危害最严重的病毒病之一,严重影响作物产量和品质。为探究β-氨基丁酸(BABA)对植物PVY抗性的诱导作用,以烟草品种Samsun为试验材料,通过对叶面喷施BABA,探究BABA对烟草PVY抗性的诱导作用及信号转导途径。结果表明,叶面喷施BABA可有效诱导烟草对PVY的抗性,其中5 mmol/L BABA对烟草PVY抗性诱导效果最明显。与对照相比,对感染PVY的植株喷施5 mmol/L BABA可以使叶片明脉推迟3~4 d出现,同时抑制由PVY引起的茎部坏死程度,经qRT-PCR测定发现,在接种病毒第5、7、10、14天的植株中,BABA处理组对PVY表达量的抑制率相较于对照组分别达到98.70%、96.62%、98.40%、66.89%,病理症状观察结果与分子检测结果相符合。通过高效液相色谱外标法对样品提取液进行分析发现,5 mmol/L BABA处理可诱导烟草内源水杨酸(SA)含量的峰值出现时间早于PVY病毒表达量峰值的出现时间,并有效调节烟草植株内活性氧动态平衡。通过qRT-PCR和H_(2)O_(2)原位表征测定得出,BABA处理在激活防御体系时,通过抑制相关抗氧化酶CAT的基因表达量,使H_(2)O_(2)在植株内适量积累,可在诱导抗性的同时降低H_(2)O_(2)对植株的毒害作用。结果表明,BABA对PVY的抗性诱导与SA作为信号分子参与诱导植株防卫基因表达过程存在紧密相关性。

L-甲硫氨酸和L-半胱氨酸混合液对抗二氯喹啉酸孔雀稗生长、生理和乙烯信号途径相关基因表达的影响

除草剂二氯喹啉酸长期使用已导致部分稗草出现高水平抗药性,氨基酸在植物代谢中发挥着重要作用。本研究以抗二氯喹啉酸的孔雀稗Echinochloa crus-pavonis为试材,研究了在500μmol/L二氯喹啉酸胁迫下,外源添加200、400、600和800μmol/L系列浓度的L-甲硫氨酸和L-半胱氨酸的等摩尔浓度混合液处理,对抗性型孔雀稗生长、抗氧化酶和解毒酶活性以及乙烯生物合成及氰化物解毒相关基因表达的影响。结果表明:在没有除草剂胁迫时,上述氨基酸混合液处理对抗性孔雀稗生长无显著影响,对其超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性也没有影响,仅600和800μmol/L氨基酸混合液处理可显著抑制多酚氧化酶(PPO)活性;而在500μmol/L的二氯喹啉酸胁迫下,氨基酸混合液预处理对抗性稗草的生长存在低浓度促进高浓度抑制现象,同时,随着氨基酸混合液浓度升高,稗草抗氧化酶(SOD、CAT、PPO)及解毒酶谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)活性整体表现为逐渐降低趋势,而过氧化物酶(POD)活性则逐渐升高。此外,外源添加L-甲硫氨酸和L-半胱氨酸混合液处理显著激活了乙烯信号途径,乙烯信号途径1-氨基环丙烷基-1-羧酸(ACC)合成酶基因、ACC氧化酶基因以及与氰化物解毒相关的β-氰丙氨酸合成酶基因EC_CAS均随着氨基酸混合液浓度的升高而上调表达,其中600和800μmol/L混合液预处理强烈诱导了所有5个测试基因的表达水平。本研究发现,外源施加L-甲硫氨酸和L-半胱氨酸混合液可通过影响植物乙烯信号途径而调控稗草对除草剂二氯喹啉酸的抗性,对降低稻田中除草剂的施用量以及减缓稗草对二氯喹啉酸抗性的产生和发展均有重要意义。

生长素信号途径参与南瓜白粉菌胁迫的响应研究

生长素(auxin,IAA)信号途径在植物生长、生物胁迫和非生物胁迫响应中发挥着重要的作用。白粉病是南瓜普遍发生且较为严重的一种病害,为探究IAA信号途径响应白粉病胁迫的分子机制,对白粉菌处理的南瓜叶片进行了转录组测序和全基因组DNA甲基化测序分析。结果发现,在IAA信号途径中,有25个差异表达基因,53个基因发生了差异甲基化,其中16个生长素上调小RNA (SAUR)基因均发生了不同程度的甲基化,说明这些基因可能参与了白粉病胁迫响应。SAUR50(CmoCh19G007170)基因的甲基化水平降低,且甲基化区域位于基因的启动子区。在白粉病胁迫下SAUR50的表达水平显著上调,在IAA诱导下显著下调,因此该基因可能通过DNA甲基化调节其表达水平,并且通过IAA信号途径参与南瓜白粉病胁迫的调控。研究结果为IAA信号途径响应白粉病胁迫途径与抗白粉病南瓜分子育种提供了理论依据。

MCP-1/CCR2轴介导NF-κB信号途径对致炎因素刺激的牙髓干细胞迁移的影响

目的:研究MCP-1/CCR2轴在介导NF-κB信号途径影响致炎因素刺激的牙髓干细胞(DPSCs)迁移的分子机制。方法:取SD大鼠进行DPSCs原代培养,流式细胞仪鉴定后建立DPSCs细胞LPS炎症模型,Western blot和Q-PCR检测各组DPSCs中MCP-1、CCR2表达,NF-κB通路激活剂TNF-α和NF-κB通路抑制剂BMS-345541作用炎症DPSCs,免疫荧光检测炎症DPSCs中P65的活化水平,划痕实验检测DPSCs迁移能力。结果:LPS诱导处理的DPSCs组显示MCP-1、CCR2基因积分光密度高于正常组,TNF-α处理DPSCs组显示MCP-1、CCR2基因积分光密度高于LPS诱导处理组和NF-κB通路抑制剂BMS-345541处理组,TNF-α处理DPSCs能促进划痕面积的愈合,且比NF-κB通路抑制剂BMS-345541处理组效果更明显。结论:在炎症状态下DPSCs表达MCP-1、CCR2基因较高,NF-κB信号途径的激活可以加强这一表达,促进DPSCs的横向迁移能力。

叶酸修饰脂质体槲皮素经JAK2/STAT3信号通路介导的线粒体凋亡途径诱导三阴性乳腺癌细胞凋亡

目的探讨叶酸修饰脂质体槲皮素对三阴性乳腺癌细胞增殖、凋亡的影响及潜在的调控机制。方法叶酸修饰脂质体槲皮素处理三阴性乳腺癌细胞MDA-MB-231后,CCK-8法检测细胞活力;平板克隆实验检测细胞增殖克隆能力;流式细胞术检测细胞凋亡、细胞活性氧(ROS)水平及线粒体膜电位的变化;Western blot检测酪氨酸蛋白激酶2(JAK2)-信号转导与转录激活因子3(STAT3)信号通路相关蛋白及凋亡相关蛋白的表达水平。结果叶酸修饰脂质体槲皮素抑制MDA-MB-231细胞增殖(P=0.023)、促进其凋亡(P<0.001),促进MDA-MB-231细胞线粒体膜电位坍塌(P=0.003),提升MDA-MB-231细胞内ROS水平(P=0.034),抑制JAK2和STAT3磷酸化水平(P<0.001),下调抗凋亡蛋白Bcl2、Bcl-xL表达(P=0.037,0.028),上调促凋亡蛋白Bax、Bak、Cyt C、Cleaved-Caspase-3表达(P<0.001)。结论叶酸修饰脂质体槲皮素抑制三阴性乳腺癌细胞MDA-MB-231增殖并诱导其凋亡,其作用机制可能与抑制JAK2/STAT3信号通路活化并激活线粒体凋亡途径有关。

植物钙感受器及其介导的逆境信号途径

钙信号是植物生长发育和逆境响应的重要调控因子,是植物生理与逆境生物学研究领域中的热点之一。当植物细胞受到外界逆境刺激时,其胞内会产生具有时空特异性的Ca2+信号变化,这种变化首先被胞内钙感受器所感知并解码,再由钙感受器互作蛋白将信号传递到下游,从而激活下游早期响应基因的表达或相关离子通道的活性,最终产生特异性逆境响应。植物细胞通过感知胞内钙信号的变化如何识别来自外界不同性质或不同强度的刺激,是近几年植物生物学家所关注的科学问题。文章主要总结了近几年在植物钙感受器研究领域中的最新进展,包括钙依赖蛋白激酶(CDPKs)、钙调素(CaMs)、类钙调素蛋白(CMLs)、类钙调磷酸酶B蛋白(CBLs)及其互作蛋白激酶(CIPKs)等的结构、功能及其介导的逆境信号途径,并提供新的见解和展望。

活性氧:从毒性分子到信号分子——活性氧与细胞的增殖、分化和凋亡及其信号转导途径

活性氧(reactive oxygen species,ROS)是生物体有氧代谢产生的一类活性含氧化合物的总称,主要包括O2·-、H2O2、·OH等,机体细胞通过多种途径维持ROS产生与消解的动态平衡。近年的研究揭示ROS参与细胞正常的生理过程,与细胞的增殖、分化及凋亡密切相关。不同刺激诱导细胞产生的内源性ROS可作为第二信使,通过改变氧化还原状态调节增殖、分化和凋亡相关的信号转导通路中多种靶分子的活性,最终决定细胞的命运。

ERK和P38信号转导途径对慢性髓系白血病细胞周期的调控作用

本研究探讨ERK和P38信号转导途径对慢性髓系白血病(CML)细胞周期的调控作用。以RT-PCR、Western blot和FCM方法分别检测CML患者白血病细胞和K562细胞中ERK、p38、cyclin D2、cyclin E、p27的mRNA表达及蛋白表达(其中ERK和P38为磷酸化ERK和磷酸化P38)及细胞周期分布,并分析其相关关系。结果表明:CML患者白血病细胞和K562细胞中ERK、P38、cyclin D2、cyclin E的mRNA表达和蛋白表达增高,P27的表达降低,且cyclin D2蛋白表达与cyclin E、ERK和P38蛋白表达呈正相关(P<0.01),与P27蛋白表达呈负相关(P<0.01)。G0/G1期细胞减少,S期细胞增多,与对照组相比有显著性差异。结论:CML中P38、ERK mRNA表达和活性增加,激活下游的cyclin D2、cyclin E和P27等细胞周期调控因子,致使G0/G1期缩短,细胞快速通过G1/S转换点进入S期,加速细胞周期进程和细胞增殖,导致CML的发生。

家蚕免疫相关基因和信号途径的鉴定和比较分析(英文)

家蚕Bombyxmori是一种重要的经济昆虫,在中国约有5000年的驯化历史。家蚕分子免疫学方面的最新研究已经初步勾勒出其先天免疫的轮廓。本研究基于更新的家蚕基因组数据,通过与黑腹果蝇Drosophila melanogaster、冈比亚按蚊Anopheles gambiae、意大利蜜蜂Apismellifera和赤拟谷盗Tribolium castaneum基因组的比较分析,鉴定了家蚕21个免疫相关基因家族的218个基因,其编码产物包括模式识别受体、信号传导因子、效应分子和氧化防御相关的酶类。尽管信号传导因子的序列分化较大,但系统进化分析显示它们在不同昆虫间呈明显的直系同源关系。相反,与识别、调制和效应因子相关的基因的序列保守性更高,但是这些基因家族明显缺乏直系同源基因,由此推测这些基因是由物种特异的基因复制机制产生的。结果提示家蚕拥有与其他昆虫相同的免疫应答调控的分子机制,而且家蚕同样可以通过基因复制及其序列分化等方式调节防御策略。

植物诱导抗病信号传导途径

植物抗病性可被多种因素所诱导,诱导的抗病信号传导是抗病性诱导的机制所在。文章论述了植物诱导抗病性的种类、产生过程和两条重要的抗病信号传导途径,并着重对两条途径进行分析和比较。

植物激素信号传导途径研究进展

植物激素是植物体内合成的微量有机物质,在植物生长发育的各个阶段以及生物和非生物胁迫适应性中都发挥着重要作用。综述了生长素、赤霉素、脱落酸、茉莉酸和乙烯五种激素信号传导途径及其在植物生长发育中的相互作用等方面取得的最新研究进展,以期为激素的理论和应用研究提供参考。

p38丝裂原活化蛋白激酶信号途径调节骨骼肌生长发育的机理

p38丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号途径是成肌细胞分化过程中重要的调节途径。p38 M APK蛋白在成肌细胞分化过程中受上游丝裂原活化蛋白激酶激酶3(M KK3)、丝裂原活化蛋白激酶激酶6(MKK6)的激活而活化其下游成肌分化蛋白(MyoD)、肌生成素5(Myf5)、肌形成蛋白(myogenin)、肌肉调节因子4(MRF4)等肌肉调节因子。p38 MAPK信号途径的活化可以进一步增加骨骼肌纤维细胞蛋白含量,增加肌纤维长度和横截面直径,使骨骼肌纤维在数量不变的前提下质量大幅度提高,本文就p38 MAPK信号途径调节骨骼肌生长发育的机理进行综述。

紫草素诱导细胞凋亡及凋亡信号途径研究进展

细胞凋亡又称程序性细胞死亡,是指细胞为维持内环境稳态由基因控制的自主有序性死亡。细胞凋亡主要通过内质网、线粒体和死亡受体3种途径介导。紫草素是一类萘醌类化合物,为中药紫草的主要有效成分之一,具有多种生理活性,其抗肿瘤功效是目前研究热点。紫草素抗肿瘤机制与3种细胞凋亡信号途径密切相关。本文就紫草素诱导细胞凋亡及细胞凋亡信号途径的研究进展作一综述。

高转移倾向乳腺癌细胞中p-ERK促进增殖和迁移作用的信号转导途径

在建立乳腺癌细胞MCF-7高转移倾向亚克隆LM-MCF-7细胞株的基础上,为阐明LM-MCF-7细胞具有更强增殖和迁移能力的分子机制,对其相关分子及其信号转导途径进行了探讨.免疫印迹结果显示,与MCF-7细胞相比,LM-MCF-7细胞中p-ERK1/2水平显著升高.流式细胞术和“伤口愈合”实验结果表明,ERK1/2的特异性抑制剂PD98059可明显抑制LM-MCF-7细胞的高增殖和高迁移能力.免疫印迹检测发现,与MCF-7细胞相比,LM-MCF-7细胞中与增殖和迁移相关的因子,如β-catenin、细胞周期蛋白D1、磷酸化肌球蛋白轻链(p-MLC)和肌球蛋白轻链激酶(MLCK)的水平呈明显增高,PD98059对这些因子水平的增高具有抑制作用.免疫荧光染色显示,LM-MCF-7细胞中β-catenin分布在细胞核中,应用PD98059处理后,β-catenin主要分布在胞浆中.上述研究结果表明,在LM-MCF-7细胞中活化的ERK1/2水平升高,是导致该细胞增殖和迁移能力增强的重要原因之一,与ERK1/2-MLCK-p-MLC和ERK1/2-β-catenin-细胞周期蛋白D1等信号转导途径有密切的关系.

EB病毒潜伏膜蛋白1通过TRAF/TRADD激活JNK信号途径

为了探讨在鼻咽癌细胞中EB病毒编码的潜伏膜蛋白 1(LMP1)激活c Jun氨基端激酶 (JNK)信号途径的分子机制 ,利用可调控表达LMP1的鼻咽癌细胞系L7,蛋白质印迹检测 ,发现LMP1能够促进JNK的活化 ;利用稳定表达LMP1的鼻咽癌细胞系HNE2 LMP1及其三种突变体HNE2 LMP1ΔCTAR 1、HNE2 LMP1ΔCTAR2、HNE2 LMP1ΔCTAR 1,2及LMP1阴性的HNE2 为材料 ,采用蛋白质印迹和报告基因法分析JNK和活化蛋白 1(AP1)活化情况 ,结果显示HNE2 LMP1和HNE2 LMP1ΔCTAR1中磷酸化JNK蛋白表达量和AP1活性都无显著差异 ,而与HNE2 LMP1ΔCTAR2、HNE2 LMP1ΔCTAR1,2、阴性对照HNE2及空白载体转染细胞的JNK蛋白表达和AP1活性具有显著差异 ;进一步比较转染TRAF、TRADD显性负性突变体鼻咽癌细胞系HNE2 LMP1中磷酸化的JNK量和AP1活性 ,结果显示 :TRAF DN和TRADD DN的导入使活化的JNK蛋白和AP 1活性显著降低 ,二者间无显著差异 ,提示TRAF和TRADD可能参与了LMP1对JNK和AP 1的活化 .以上结果提示在鼻咽癌细胞系中LMP1功能结构域CTAR2通过结合TRAF/TRADD激活JNK从而活化重要的转录因子AP1.

植物抗病信号传导途径及其相互作用

植物与病原物长期的互作过程中产生了一系列的防卫反应 ,其中系统获得性抗性 (Sys temicAcquiredResistance ,SAR)和诱导性系统抗性 (InducedSystemicResistance,ISR)是植物抗病信号传导途径中的两种重要形式。它们分别由植物内源信号分子SA和JA/Et作介导 ,两种信号的传导途径之间既相互独立又相互联系 ,协同作用 ,从而使植物作出对自身伤害最小却又最为有效的防卫反应。笔者就SA 依赖性信号传导途径和SA 非依赖性信号传导途径的分子生物学研究进展 。