棉酚抗肿瘤作用的分子机理研究进展

棉酚具有包括抗肿瘤等在内的多种药物活性,对包括胰腺癌、肝癌、头颈癌、乳腺癌和肺癌等在内的癌细胞具有比较显著的抑制作用,并且在前列腺癌的Ⅱ期和Ⅲ期临床试验中展现出较好的治疗效果。棉酚的抗肿瘤作用存在多种分子机理,包括:破坏DNA分子并抑制细胞周期;干扰抗凋亡蛋白Bcl-2和Bcl-xL等与BH3结构域的结合,抑制Bcl-2家族蛋白的抗凋亡作用;干扰血管内皮生长因子介导的血管生成;抑制表皮生长因子受体激酶活性及其信号转导;激活活性氧自由基-依赖性线粒体细胞凋亡途径;结合Musashi-1以及抑制核转录因子红系2相关因子2/抗氧化反应元件的信号转导途径等。结合近些年关于棉酚抑癌作用的科学研究,对其分子机理进行了归纳和综述。

乳腺癌中MCL1基因的研究进展

髓样细胞白血病1(MCL1)是BCL2家族中的一种独特的抗凋亡基因。MCL1在多种人体肿瘤中高表达,对肿瘤的发生发展、治疗及预后具有重要影响。MCL1在乳腺癌组织中的高表达与组织学分级、预后及化疗耐药密切相关。针对MCL1的特异性靶向治疗化合物在乳腺癌临床前期动物实验模型中显示出较好疗效。深入解析MCL1的分子结构、功能和表达状况有助于乳腺癌的临床评估,并为乳腺癌的治疗提供了一个新的靶点。

Semiconductor Photocatalyst Enables Borylation Reaction

A research group led by Prof.Dai Wen from the Dalian Institute of Chemical Physics(DICP)of the Chinese Academy of Sciences(CAS)has realized borylation reactions involving N-heterocyclic carbene boranes(NHC-BH3)using a simple and efficient heterogeneous photocatalytic system.This enables the synthesis of high-value transformations,including hydroboration and boron substitution products.

星际分子CH_3CO^+与其等电子体系BH_3CO的量子化学研究

本文使用一些较为精确的量子化学方法(SCF ab initio、能量梯度法优化几何构型、CID和Morokuma的能量分解方案)研究了星际分子CH_3CO^+和它的等电子体系BH_3CO。通过比较BH_3CO和CH_3CO^+的几何构型和电子结构,可得CH_3CO^+为一个EDA络合物的结论,还发现CH_3^+同CO的相互作用比BH_3与CO的相互作用要强得多,并从前线轨道的观点分析了这些相互作用的本质。

细胞凋亡中的Bcl-2家族蛋白及其BH3结构域的功能研究

凋亡相关蛋白中的Bcl-2家族是细胞凋亡的关键调节分子,由抗凋亡和促凋亡成员组成,这些成员之间通过相互协同作用调节了线粒体结构与功能的稳定性,从而在线粒体水平发挥着细胞凋亡的“开关”作用.抗凋亡成员大都分布于线粒体的外膜,与促凋亡成员的BH3结构域相互作用对细胞凋亡发挥抵抗作用.促凋亡成员则主要分布于细胞浆中,细胞接受死亡信号刺激后,促凋亡成员自身受到一系列的调节,如典型的Bax构象改变、BAD和Bik的磷酸化调节以及Bid和Bim的蛋白裂解效应等,使得促凋亡成员在凋亡信号的刺激下整合于线粒体外膜,最终导致线粒体通透转换孔的开放,进而释放包括细胞色素c、凋亡诱导因子、Smac等重要的凋亡因子,随后caspase被激活进而断裂重要的细胞内结构蛋白与功能分子,执行细胞凋亡.

右美托咪定对机械通气相关性肺损伤大鼠肺组织细胞凋亡的影响

目的 探讨右美托咪定（DEX）对机械通气相关性肺损伤大鼠肺组织细胞凋亡的影响。方法 清洁级雄性SD大鼠100只，采用随机数字表法将大鼠分为五组（每组n=20）：对照组（C组）、机械通气组（V组）和不同剂量右美托咪定组（DEX 1～3组）。机械通气参数设置：潮气量 40 mL/kg，呼吸频率 50次/min，吸呼比 1∶1,FiO2 21％。DEX 1～3组机械通气前20 min分别静脉输注DEX 0.5、2.5、5.0 μg/kg，机械通气期间DEX分别以0.5、2.5、5.0 μg/（kg·h）的速率静脉输注4 h。于插管即刻及机械通气1、2和4 h时采集股动脉血样，进行动脉血气分析，并记录PaO2，计算氧合指数（OI）。机械通气4 h时处死大鼠，回收肺泡支气管灌洗液（BALF），测定肺通透指数（LPI），取左肺下叶,测定肺湿/干质量（W/D）比值。采用Western blot法检测JNK、p-JNK、Bax、Bcl-2、 Caspase-3和唯BH3结构域促凋亡因子（BID、BIM）的表达水平。采用RT-PCR法检测JNK mRNA的表达。光镜下，观察肺组织病理学结果，测定肺泡损伤率（IAR），采用TUNEL法观察肺组织细胞凋亡情况并计算凋亡指数。结果 与C组比较，V组和DEX 1组OI降低，W/D比值、LPI、IAR（%）、AI（%）升高，p-JNK和JNK mRNA表达上调，促凋亡因子BID、BIM的表达增加，同时伴有Bax 表达增加，Bcl-2表达减少，Caspase-3表达增加（P＜0.05），DEX 2、3组上述指标差异无统计学意义（P＞0.05）；与V组比较，DEX 2、3组OI升高，W/D比值、LPI、IAR（%）、AI（%）降低，p-JNK和JNK mRNA表达下调，促凋亡因子BID、BIM表达减少，同时伴有Bax表达减少，Bcl-2表达增加，Caspase-3表达减少（P＜0.05），DEX 1组上述指标差异无统计学意义（P＞0.05）。与V组比较,DEX 2、3组肺组织病理损伤减轻，TUNEL法检测细胞凋亡减少。结论 DEX可减轻大鼠机械通气相关性肺损伤，与其抑制肺组织JNK磷酸化，下调唯BH3结构域促凋亡因子BID、BIM的表达，进而上调 Bcl-2表达，下调Bax表达，抑制 Caspase-3表达来减少肺组织细胞凋亡，减轻肺损伤有关。

Bcl-2/Beclin-1复合体在自噬中的调节作用

自噬(autophagy)是一种进化保守的溶酶体依赖性分解代谢途径,是细胞维持自稳态的重要机制之一,并参与多种疾病的发生.Beclin-1作为自噬体成核的关键分子之一,是1个调节自噬的关键靶点.Beclin-1有1个BH3结构域,Bcl-2、Bcl-XL等可以通过这个BH3结构域与Beclin-1结合而影响其活性.抗凋亡Bcl-2家族蛋白和Beclin-1的表达水平、磷酸化、分子的亚细胞定位以及BH3-only蛋白等,均可调节Beclin-1蛋白和Bcl-2家族蛋白结合水平,进而调控自噬的发生,并可能对细胞最终走向自噬还是凋亡起着关键作用.

5-甲基胞嘧啶-BH_3复合物构型及异构化机理的理论研究

用B3LYP/6-311+G(d)及MP2/6-311+G(d)计算方法,对5-甲基胞嘧啶与BH3所形成复合物及异构化反应进行了研究,获得了6种复合物及4个异构化过渡态.在考虑基组重叠误差校正基础上,得到了结合能及变形能等信息,并用自然键轨道分析法讨论了其相互作用情况.结果表明,BH3与5-甲基胞嘧啶中N(3),O及N(4)相连形成稳定复合物a,b1,b2和c,其结合能分别为104.58,92.25,63.49和43.41kJ·mol-1;复合物a,b1,b2,c和d既可通过BH3与5-甲基胞嘧啶不同部位结合直接生成,也可通过BH3整体迁移实现相互转化;甲基化对复合物稳定性及相互异构化能垒无明显影响.

PUMA介导大鼠缺氧/复氧心肌细胞凋亡的研究

目的研究促凋亡蛋白p53上调凋亡调制物(PUMA)在大鼠缺氧/复氧(H/R)心肌细胞凋亡中的作用及意义。方法原代培养的大鼠心肌细胞缺氧5 h后复氧2～12 h以制备缺氧/复氧损伤模型,靶向PUMA的siRNA转染大鼠心肌细胞以建立PUMA沉默表达模型。采用Annexin V-FITC联合PI双染流式细胞术检测细胞凋亡率;分光光度法检测Caspase-3活性变化;RT-PCR、Western blot等方法分析PUMA及凋亡相关基因Bax、Bcl-2的mRNA及蛋白表达变化。结果与正常对照组相比,H/R处理后心肌细胞凋亡率及Caspase-3活性迅速上升;PUMA mRNA及蛋白表达上调,凋亡相关蛋白Bax表达上调及Bcl-2的表达下调。靶向PUMA的siRNA转染后,Bax上调表达及Bcl-2下调表达的程度明显被抑制。结论在大鼠心肌细胞缺氧/复氧过程中,PU-MA表达明显升高,其可能通过下调Bcl-2表达及上调Bax表达导致Caspase-3活性增加以介导心肌细胞凋亡。

甲泼尼龙预处理对大鼠机械通气相关性肺损伤的影响及机制

目的观察甲泼尼龙预处理对大鼠机械通气相关性肺损伤的影响,并探讨其机制。方法实验大鼠分为C组、V组、Mp1组、Mp2组、Mp3组,各20只。C组不行机械通气,自主呼吸空气4 h;V组、Mp1组、Mp2组、Mp3组机械通气4 h,机械通气前20 min后三组分别静脉输注甲泼尼龙2、10、30 mg/kg,V组静脉输注等容量生理盐水。比较各组插管即刻(T_1)及机械通气1、2、4 h(T_(2~4))时股动脉血氧合指数(OI)。光镜下观察各组肺组织病理学变化情况。比较各组T_4时肺通透指数(LPI)、肺湿/干重(W/D)、肺泡损伤率(IAR)、肺组织细胞凋亡指数(AI)。采用RT-PCR法检测肺组织c-Jun氨基末端激酶(JNK)mRNA表达。采用Western blotting法检测JNK、磷酸化JNK(pJNK)、唯BH3结构域蛋白(BID、BIM、PUMA)、Caspase-3蛋白表达。结果与C组相比,V组和Mp1组T_3、T_4时OI低,W/D、LPI、IAR、AI高,p-JNK蛋白、JNK mRNA、BID、BIM、PUMA、Caspase-3表达高(P均<0.05)。与V组相比,Mp2、3组T_(3、4)时OI高,W/D、LPI、IAR、AI低,p-JNK蛋白、JNK mRNA、BID、BIM、PUMA、Caspase-3表达低(P均<0.05),且肺组织病理损伤轻。结论甲泼尼龙预处理可减轻大鼠机械通气相关性肺损伤,这可能与其抑制肺组织JNK磷酸化,下调唯BH3结构域蛋白表达,抑制Caspase-3表达,减少肺组织细胞凋亡有关。

Bcl-2/Bid在胃癌的差异性表达与临床意义

目的研究B细胞淋巴瘤/白血病-2基因(B-cell lymphoma/leukemia-2 gene,Bcl-2)和促细胞凋亡成员Bid(BH3交叉域死亡受体激动剂,BH3-interacting domain death agonis,Bid)在胃癌及切缘组织中的表达,以探讨其与胃癌发生发展的关系。方法应用免疫组织化学SP法检测42例胃癌及切缘上皮组织中Bcl-2和Bid的表达。结果胃癌中Bcl-2的阳性表达率(69.05%)明显高于胃切缘上皮组织(21.43%)(P<0.05),Bcl-2表达水平与胃癌患者的年龄、性别和浸润深度无关(P>0.05),而与肿瘤分化程度、TNM分期、淋巴结转移有关(P<0.05);胃癌中Bid的阳性表达率(26.19%)明显低于胃切缘上皮组织(76.19%)(P<0.05),Bid表达水平与胃癌患者的年龄和性别无关(P>0.05),而与肿瘤分化程度、浸润深度、TNM分期、淋巴结转移有关(P<0.05);Bcl-2和Bid在42例胃癌组织中的表达呈负相关(rs=-0.483,P<0.05)。结论胃癌组织中Bcl-2蛋白表达上调,Bid蛋白表达下调,共同参与胃癌的发生发展;二者可能是胃癌侵袭、转移、演进和预后的生物学指标。

子宫内膜癌组织中p-PKB及仅含BH3域蛋白的表达及其相关性

目的:研究子宫内膜癌组织中磷酸化PKB、磷酸化Bad及Bim蛋白及mRNA表达水平,并探讨其与子宫内膜癌发生的关系以及三者间表达的相关性。方法:采用免疫组化方法检测11例正常增殖期子宫内膜、13例非典型增生子宫内膜及55例子宫内膜癌组织中p-PKB、p-Bad及Bim蛋白表达情况,以及采用逆转录聚合酶链反应检测上述子宫内膜组织中PKB、Bad及BimmRNA表达水平。结果:与正常子宫内膜组织比较,子宫内膜癌及非典型增生组织中p-PKB及p-Bad蛋白表达阳性率明显增加(P=0.001;P<0.001);而Bim蛋白的表达则显著减少(P<0.001),差异有显著性;PKBmRNA及BadmRNA在正常子宫内膜、非典型增生内膜及子宫内膜癌之间表达的阳性率无明显差异(P>0.05),只有BimmRNA在正常子宫内膜组织中表达的阳性率明显高于非典型增生内膜及子宫内膜癌组织(P=0.006)。结论:PKB途径的激活与子宫内膜癌的发生密切相关。其激活后可通过多种机制作用于仅含BH3域蛋白,抑制其促凋亡活性,导致子宫内膜细胞过度增殖以及子宫内膜癌的发生。

急性髓系白血病原代细胞BCL-2家族蛋白表达与BH3模拟物S1关系的研究

目的:探讨唯BH3域(BH3 only domain,BH3)模拟物3-硫吗啉基-8-氧-8H-苊并[1,2-b]吡咯-9-腈(S1)诱导急性髓系白血病(AML)原代细胞凋亡的分子标志物。方法:分离27例人初发AML的单个核细胞,使用流式细胞术检测细胞凋亡。通过四氮唑盐(XTT)法检测S1作用下AML细胞的半数抑制浓度(IC50)。应用Western blot测定AM L细胞中BCL-2家族蛋白及磷酸化BCL-2(p BCL-2)蛋白表达量,并通过光密度法进行半定量分析。通过XTT法及免疫共沉淀法检测S1与特异性信号调节激酶MEK/ERK抑制剂PD98059联合作用下的AML细胞活性及其BCL-2家族蛋白之间的相互作用。结果:S1能够诱导AM L原代细胞凋亡。根据AM L原代细胞对S1的敏感度不同,将27例AML原代细胞分为3组:1敏感组12例,IC50<15μmol/L;2中度敏感组8例,14μmol<IC50<30μmol/L;3耐药组7例,IC50>30μmol/L。p BCL-2/(BCL-2+M CL-1)的比值与IC50呈现良好的线性相关性(R2=0.71,P<0.0001)。在PD98059的协同作用下,p BCL-2水平下调,S1诱导AM L原代耐药组细胞的凋亡率由9.8%显著提升至64.5%(联合指数CI=0.4),并且促进了AM L原代耐药细胞BCL-2家族蛋白之间形成异源二聚体的解离。结论:S1与PD98059的联合作用能够降低AML患者p BCL-2水平,干扰BCL-2与促凋亡蛋白的相互作用。

PTEN和BID在宫颈癌组织中的表达及意义

目的:探讨磷酸酶张力蛋白同系物(PTEN)和BH3相互作用结构域死亡激动剂(BID)在宫颈癌发病机制中的作用。方法:选取宫颈癌患者107例,取癌组织(宫颈癌组),并与50例宫颈上皮内瘤变(宫颈上皮内瘤变组)、慢性宫颈炎(慢性宫颈炎组)作对照,免疫组化法检测PTEN和BID的表达。结果:宫颈癌组PTEN和BID的阳性率和阳性表达强度(分别为:42.99%,OD值:0.19±0.04;45.79%,OD值:0.17±0.02)显著低于宫颈上皮内瘤变组(分别为:62.00%,OD值:0.22±0.05;74.00%,OD值:0.20±0.04)和慢性宫颈炎组(分别为:66.00%,OD值:0.23±0.05;82.00%,OD值:0.22±0.04)(P<0.05或P<0.01)。宫颈上皮内瘤变组和慢性宫颈炎组PTEN和BID的阳性率和阳性表达强度差异均无统计学意义(均P>0.05)。在宫颈癌组中,伴有淋巴结转移组BID的阳性率和阳性表达强度(33.33%;OD值:0.16±0.02)均低于不伴有淋巴结转移组(63.16%;OD值:0.18±0.02)(均P<0.05);PTEN的阳性率和阳性表达强度在伴或不伴淋巴结转移时差异均无统计学意义(38.89%vs 47.37%;OD值:0.19±0.03 vs0.21±0.05)(均P>0.05)。结论:PTEN和BID在宫颈癌组织中表达下降,它们可能与宫颈癌的恶性分化有关,BID的表达还与淋巴结转移相关。PTEN和BID可能是一种治疗肿瘤的潜在靶点。

BH3结构域拟似物BH3I-2'诱导人白血病细胞凋亡机理的探讨

目的:探讨BH3结构域拟似物BH3I-2'诱导白血病细胞发生凋亡的潜在机制,为其临床应用提供理论依据。方法:应用流式细胞仪、ELISA分析、WesternBlotting印渍技术检测BH3I-2'作用后白血病细胞K562、CEM的凋亡情况、线粒体△Ψm、ROS变化、NF-κB活性及凋亡相关蛋白表达。结果:BH3I-2'能显著诱导白血病细胞凋亡,引起细胞线粒体跨膜电位△Ψm下降、ROS生成并同时激活核转录因子NF-κB及抗凋亡蛋白的上调。结论:BH3结构域拟似物BH3I-2'通过消耗线粒体跨膜电位,诱导细胞氧自由基ROS生成,进而造成线粒体内膜损伤,触发线粒体通路引起细胞凋亡;并且也同时诱导了NF-κB、抗凋亡蛋白激活表达,提示药物诱导肿瘤细胞凋亡的同时也启动了细胞自身的保护机制。

LiMn(BH_4)_3/2LiCl复合物的反应球磨制备及其脱氢性能

以LiBH4和MnCl2为初始原料,采用反应球磨法制备了LiMn(BH4)3/2LiCl复合物,并系统地研究了该复合物的脱氢性能及含钛催化剂的掺杂对其脱氢性能的影响.结果表明:LiMn(BH4)3/2LiCl复合物是由非晶态的LiMn(BH4)3和晶态的LiCl组成,在135-190°C分解,分解反应的活化能为114.0kJ·mol-1;LiMn(BH4)3/2LiCl复合物分解失重约7.0%(w).组分分析表明除H2外,释放的气体中还含有4.0%(摩尔分数,x)的B2H6.B2H6的生成是该复合物失重超过其理论储氢容量6.3%(w)的原因;进一步研究发现,含钛催化剂(TiF3、TiC、TiN和TiO2)中,仅TiF3能够催化LiMn(BH4)3/2LiCl复合物的分解反应,使其起始分解温度和分解反应活化能分别降低至125°C和104.0kJ·mol-1.这主要归因于TiF3中的Ti原子取代了LiMn(BH4)3中的部分Li原子,并在局域形成了易于分解的Ti(BH4)3.

BH3诱导肺癌H1299细胞凋亡的试验研究

目的研究肽BH3抗人非小细胞肺癌细胞株H1299的作用,并探讨其作用机制。方法体外培养H1299细胞,取10μM、100μM和1000μM浓度的BH3作用于H1299细胞,72h后,用RT-PCR检测Bcl-2、Capase3和Bcl-xL的表达变化、测定Capase3和Capase9的活性并观察体内外细胞生长的抑制情况。结果 RT-PCR结果显示,不同浓度的BH3作用后,Bcl-2、Capase3和Bcl-xL的表达表现出相应变化,Capase3和9的活性也有增高的趋势。BH3对细胞有明显的抑制作用,24h后,抑制率分别为2.34%、17.5%、24.46%;48h后,抑制率分别为8.72%、20.33%、45.17%;72h后,抑制率分别为13.11%、38.90%、50.24%。BH3(10μM、100μM和1000μM)对裸鼠移植性非小细胞肺癌细胞株H1299也有抑制作用,3个剂量组的抑瘤率分别为43.85%,54.92%和59.02%。结论肽BH3有促进H1299细胞凋亡的作用。降低高表达的Bcl-2和Bcl-xL基因,升高Ca-pase3基因,可能是BH3抗人非小细胞肺癌的机制之一。

中耳胆脂瘤中DAPI核染色、FOXO3和Bim的表达和意义

目的检测中耳胆脂瘤中人类叉头框O3(forkhead box O3,FOXO3)、唯BH3域蛋白(Bcl-2 interacting mediator of cell death,Bim)的表达和相关性,以及Bim和4',6-二脒基-2-苯基吲哚(4',6-diamidino-2-phenylindole,DAPI)染色的相关性,探讨FOXO3和Bim在中耳胆脂瘤中的作用。方法应用免疫组化染色(immunohistochemistry)检测30例中耳胆脂瘤标本及15例正常皮肤中FOXO3、Bim的表达和定位;通过免疫荧光技术(immunofluorescence,IF)检测这些标本中Bim和DAPI的染色情况;应用Western blot检测以上标本FOXO3、Bim及内参的表达情况;分析Bim和DAPI核染色的相关性、Bim和FOXO3表达的相关性。结果①免疫组化染色显示,FOXO3在胆脂瘤和正常皮肤的细胞核及胞质均有着色,在胆脂瘤细胞核中FOXO3的阳性样本率(36.7%,11/30)明显低于正常皮肤(86.7%,13/15)(χ^(2)=10.04,P<0.05);胆脂瘤细胞胞质中FOXO3的阳性率(30.0%,10/30)也显明低于正常皮肤(80.0%,12/15)(χ^(2)=8.72,P<0.05)。Bim主要定位于胆脂瘤和正常皮肤的细胞质,其在胆脂瘤中的阳性率(53.3%,16/30)明显低于正常皮肤组织(93.3%,14/15)(χ^(2)=7.20,P<0.05)。②免疫荧光染色显示DAPI和Bim在胆脂瘤的荧光值(分别为25.37±3.67和35.16±4.21)均弱于正常皮肤(分别为91.45±10.14和82.51±7.34),差异有统计学意义(t=1.93,P<0.05;t=1.71,P<0.05)。③Western blot检测显示胆脂瘤中FOXO3和Bim的表达均明显低于正常皮肤,差异具有统计学意义(t=2.01,P<0.05;t=1.99,P<0.05)。④在中耳胆脂瘤标本中,FOXO3和Bim呈正相关(r=0.362,P<0.05);Bim和DAPI呈显著正相关(r=0.501,P<0.01)。结论FOXO3/Bim信号通路在中耳胆脂瘤的形成过程中发挥了作用,且该作用与抗凋亡有关。

凋亡调节蛋白BIM的研究进展

Bim(Bcl 2interactingmediatorofcelldeath)是Bcl 2家族中BH3 only亚家族的成员 ,是一种重要的凋亡调节蛋白 ,在造血细胞的内环境稳定、防止自身免疫及肿瘤的发生中有着极其重要的作用。Bim广泛表达于正常细胞 ,存在多种异构体 ,一定的凋亡刺激能通过各种信号途径激活Bim分子 ,活化的Bim分子通过与Bcl 2 /Bax的相互作用激活Bax ,引起线粒体途径的细胞凋亡。而Bim分子本身受到严格的转录水平和翻译后水平的调节。

BH3-only蛋白与凋亡

BH3-only蛋白（bcl-2 homology domain only proteins）是Bcl-2蛋白家族中启动和调节细胞凋亡的重要成员，能识别不同的细胞刺激形式并被活化，其活性受转录和／或翻译后修饰的调节。BH3-only蛋白通过抑制Bcl-2抗凋亡成员的活性或激活Bax／Bak样促凋亡成员的活性来调节细胞凋亡，在组织发育、维持内环境稳定、防止自身免疫病和肿瘤的发生中有着极其重要的作用。本文主要就BH3-only蛋白对凋亡的调控研究作一综述。