熊果酸通过BMP-2/Smad4/Wnt/β-catenin信号通路介导对去卵巢大鼠骨量流失的保护作用

目的探讨熊果酸(XGS)对去卵巢大鼠骨量流失的影响,并探索可能的机制。方法通过双侧去卵巢建立骨质疏松大鼠模型;随后随机分为假手术组(Sham)、去卵巢组(OVX)以及熊果酸组(XGS),每组10只;其中XGS组大鼠接受熊果酸(100 mg/kg)治疗12周;待治疗检测股骨骨量、骨密度(BMD)、骨矿物质含量(BMC)、骨代谢指标以及BMP-2、Smad4、Wnt 1和β-catenin表达。结果治疗12周后,与OVX组相比,Micro-CT和双能X线结果显示XGS组的大鼠骨小梁微观参数、骨密度和骨矿物质含量得到明显改善。XGS组大鼠BMD、BMC、TV/BV、Tb.N、Tb.Th和Tb.Sp较OVX组明显改善(P<0.05)。血清检测结果和生物力学检测结果显示XGS组的最大载荷和弹性模量均高于OVX组(P<0.05);XGS组大鼠血清ALP、OPD和OCN水平较OVX组明显降低,组间差异有统计学意义(P<0.05)。WB检测显示,和OVX组比较,XGS组BMP-2、Smad4、Wnt1和β-catenin表达水平明显上调,比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论熊果酸可以通过BMP-2/Smad4/Wnt/β-catenin信号通路介导对去卵巢大鼠骨量流失保护作用。

Wnt/β-catenin与BMP-2/Smads信号通路及其相互作用对骨质疏松疾病的影响

[目的]对Wnt/β-连环蛋白(β-catenin)和骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP-2)/Smads信号通路在骨代谢中的作用及其在骨质疏松症(osteoporosis,OP)预防和治疗中的作用进行综述,以期为OP相关疾病的预防和治疗提供新思路。[方法]通过中国知网、万方、Pubmed等数据库检索近年来国内外关于Wnt/β-catenin与BMP-2/Smads信号通路与OP疾病关系的实验研究文献,总结Wnt/β-catenin与BMP-2/Smads信号通路与OP疾病关系的研究概况。[结果]①Wnt/β-catenin信号传导对于骨骼谱系分化至关重要,可防止成骨细胞转分化为软骨细胞。其中的负调控信号分子可能是治疗骨质疏松症的药物靶点,并成为药物治疗骨质疏松症的手段之一。②BMP-2/Smads信号通路中的信号分子可用于骨质疏松靶标的治疗,但其应用时间、浓度也应再继续深入研究,以期达到更好的治疗骨质疏松的效果。③Wnt/β-catenin和BMP-2/Smads信号通路在许多生物学行为中相互重叠、互补或抑制,提示两种信号途径之间存在着复杂的交联关系。[结论]Wnt/β-catenin和BMP-2/Smads信号通路是调节成骨细胞生长、发育和分化的两个重要信号通路,在成骨细胞分化和骨形成过程中发挥重要作用。Wnt/β-catenin和BMP-2/Smads信号通路在OP的预防、治疗及新药的研制和开发中具有广泛应用前景。

Wnt/β-catenin、BMP-2/Runx2/Osterix、OPG/RANKL、LGR4/RANKL通路的相关因子在绝经后骨质疏松性骨折中的表达

目的通过检测绝经后骨质疏松性骨折患者(PMOPF组)和对照组中血清、骨组织中因子LRP5、β-catenin、Runx2、C-myc、Osterix、OPG、RANKL、LGR4水平的表达,分析相关的通路与PMOPF的相关性。方法选取胫骨骨折患者分为对照组、PMOPF组。RNAiso Plus法提取骨组织总RNA,RT-qPCR法检测各因子表达。对照组通过酶联免疫分析方法(ELISA)检测血清各因子水平;PMOPF组按采血时段分A^F组,ELISA检测各因子水平。比较对照组与PMOPF组、PMOPF组中各邻组之间的变化。结果(1)RT-qPCR法检测PMOPF组骨组织LRP5、β-catenin、Runx2、C-myc、Osterix、OPG、LGR4水平明显下降(P<0.05),RANKL水平明显上升(P<0.05)。(2)ELISA法检测PMOPF组中A^F组各因子血清水平LRP5、β-catenin、Runx2、C-myc、Osterix、OPG、LGR4水平明显下降(P<0.05),RANKL水平明显上升(P<0.05)。LRP5、Runx2在B组最低,β-catenin、C-myc在C组最低,RANKL在C组最高,Osterix在D组最低,OPG、LGR4在E组最低。结论Wnt/β-catenin、BMP-2/Runx2/Osterix、OPG/RANKL、LGR4/RANKL通路的相关因子与PMOPF发生关系密切。LRP5、Runx2在骨折3 d内水平降至最低,β-catenin、C-myc在骨折7 d内水平降至最低,反映了其在成骨阶段中的变化一致;Osterix在骨折14 d内水平降至最低,OPG、LGR4在骨折28 d内水平降至最低,可能与PMOPF短期内较难愈合有关;RANKL在骨折7 d内水平升至最高,可能与PMOPF后成骨有所增加有关。

白藜芦醇对糖尿病肾病大鼠Wnt/β-catenin和TGF-β1-Smad2/3信号通路的影响

目的探究白藜芦醇对糖尿病肾病大鼠Wnt/βcatenin和TGFβ1 Smad2/3信号通路的影响。方法利用链脲佐菌素一次性注射制作糖尿病肾病模型,40只SD大鼠随机分成白藜芦醇组(5mg/kg)、氯沙坦组(30mg/kg)、白藜芦醇联合氯沙坦组(5mg/kg藜芦醇联合30mg/kg氯沙坦)和模型组,每组小鼠10只,1次/d,均持续作用8周。检测尿素氮(BUN)、肌酐(Scr)、24 h尿蛋白及空腹血糖水平,计算肾脏指数,实时荧光定量PCR、Western blot法及免疫组化法检测Wnt4、βcatenin及TGFβ1、Smad2/3表达。结果与模型组比较,白藜芦醇组、氯沙坦组、白藜芦醇联合氯沙坦组的BUN、Scr、24h尿蛋白和空腹血糖水平显著降低(P<0.05),肾脏指数降低(P<0.05),Wnt4、βcatenin、TGFβ1、Smad2/3mRNA及蛋白表达明显降低(P<0.05);与白藜芦醇联合氯沙坦组比较,白藜芦醇组以上指标差异无统计学意义(P>0.05),而氯沙坦组以上指标明显增加(P<0.05)。结论白藜芦醇能够降低Wnt/βcatenin和TGFβ1 Smad2/3信号通路的表达水平,改善DN肾脏病理进程,减少肾脏受到的损害。

miR1-2诱导骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化过程中的Wnt/β-catenin信号通路

背景:骨髓间充质干细胞具有向心肌细胞分化的潜能,但其分化率较低,且其分化机制尚不完全明确。目的:探讨miR1-2在小鼠骨髓间充质干细胞分化成心肌样细胞中的作用,揭示此过程中涉及的信号通路。方法:用miR1-2和5-氮杂胞嘧啶处理小鼠骨髓间充质干细胞。通过q PCR检测心肌细胞标志物GATA4在骨髓间充质干细胞中的表达。流式细胞术检测细胞凋亡率,并通过测定该信号通路的上游蛋白评价Wnt/β-catenin信号通路的活性。结果与结论:(1)miR1-2模拟物转染骨髓间充质干细胞24 h后,miR1-2在骨髓间充质干细胞中的表达显著增加。miR-2模拟物处理48 h后,骨髓间充质干细胞的凋亡率无显著差异;(2)转染miR1-2模拟物48 h后,与对照组相比,GATA4的表达随着时间的延长显著增加,处理72 h后,这些基因在miR1-2组中的表达显著高于5-氮杂胞嘧啶组和对照组;(3)与miR1-2-mimics-NC相比,用miR1-2模拟物处理后,β-catenin和Wnt11的m RNA和蛋白相对表达均显著增加,而添加Wnt/β-catenin信号通路抑制剂LGK-974后,β-catenin和Wnt11的相对表达量均显著降低;(4)结果提示,骨髓间充质干细胞中miR1-2可以更有效地诱导骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化,并且与Wnt/β-catenin信号通路活性有关。

独活寄生汤拆方通过Wnt/β-catenin信号通路抑制软骨细胞炎症反应

背景:Wnt/β-catenin信号通路在骨关节炎的炎症反应病理过程中扮演着重要角色,而独活寄生汤拆方有效抑制软骨细胞的炎症反应有待进一步深入研究。目的:探讨独活寄生汤拆方是否可以通过调控Wnt/β-catenin信号通路抑制由脂多糖诱导的软骨细胞炎症反应。方法:①取SD雄性大鼠,采用机械Ⅱ型胶原酶消化法获取膝关节软骨细胞,倒置相差显微镜观察软骨细胞的形态结构,Ⅱ型胶原免疫组化鉴定软骨细胞。②用不同质量浓度的独活寄生汤拆方(300,400,500 mg/L)干预由脂多糖(10μg/L)诱导的软骨细胞炎症模型,干预8 h后,采用酶联免疫吸附(ELISA)法测定各组软骨细胞培养液中白细胞介素1β、肿瘤坏子因子α水平,确定独活寄生汤拆方干预浓度。③将第2代软骨细胞分为4组:空白组含正常培养液;模型组培养液中含10μg/L脂多糖;独活寄生汤拆方组培养液中含10μg/L脂多糖和400 mg/L独活寄生汤拆方;抑制剂组培养液中含10μg/L脂多糖和10 mg/L Dickkopf-1。干预8 h后,采用Western blot法检测β-catenin、Wnt-4、Frizzled-2、GSK-3β、CKI-ε的蛋白表达量。结果与结论:①软骨细胞鉴定:获取的软骨细胞Ⅱ型胶原免疫组化染色胞浆呈棕黄色,具备软骨细胞典型特征;②ELISA结果显示:模型组培养液中白细胞介素1β和肿瘤坏子因子α水平均高于空白组,400 mg/L独活寄生汤拆方干预后两种炎症因子水平较模型组显著降低,所以确定独活寄生汤拆方干预浓度为400 mg/L;③Western blot结果显示:模型组β-catenin、Wnt-4、Frizzled-2、CKI-ε的蛋白表达量均高于空白组,而GSK-3β蛋白表达量低于空白组;独活寄生汤拆方组和抑制剂组β-catenin、Wnt-4、Frizzled-2、CKI-ε蛋白表达量低于模型组,而GSK-3β蛋白表达量高于模型组。④结果表明:独活寄生汤拆方通过调控Wnt/β-catenin信号通路抑制由脂多糖诱导的软骨细胞炎症反应。

特发性肺纤维化发生发展过程中miR-29的作用及上下游信号通路研究进展

小分子RNA(miRNA)是一类由18~25个核苷酸构成的功能性非编码RNA,主要参与转录后基因水平的调控。miR-29是一类与纤维化密切相关的miRNA。动物实验证实,抑制特发性肺纤维化动物肺组织miR-29表达可以促进特发性肺纤维化的发生。特发性纤维化患者肺组织中miR-29各亚型表达均下降。miR-29通过对转化生长因子β(TGF-β)/Smad3、蛋白磷酸酶2A(PP2A)/组蛋白脱乙酰酶C4(HDAC4)、Wnt/β-catenin、PI3K-AKT、Fas死亡受体途径等多条信号通路的调节,进而抑制细胞外基质合成和分泌,参与特发性肺纤维化发生发展过程。

信号通路在肾纤维化发生机制中作用的研究进展

肾纤维化(RIF)是多致病因素致细胞因子、信号通路等失常后细胞外基质过度沉积的一种病理结果,信号通路调控细胞核基因转录失调可能是导致RIF发生的主要原因之一。TGF-β/Smad、TLR4、Wnt/β-catenin、Notch等是目前研究导致RIF发生的主要信号通路,这些信号通路通过独立或交互调节而发挥对RIF发生发展的调控作用,但其发生机制尚不清楚,探索其致纤维化机制有助于RIF的诊断与治疗。

骨形成过程中两条重要的信号传导通路

Wnt信号通路与BMP-2信号通路能够促进成骨细胞的分化和成骨细胞分泌的胞外基质的生物矿化,在这一过程中起着极其重要的作用。本文主要综述了,近年来对这两条信号通路研究的最新进展。

干扰性小核糖核酸靶向抑制趋化因子受体4基因表达对鼻咽癌细胞增殖和侵袭的影响

目的探讨干扰性小核糖核酸(siRNA)靶向抑制鼻咽癌细胞趋化因子受体4(CXCR4)基因表达对癌细胞增殖、侵袭的影响及机制。方法收集新乡医学院第一附属医院2014年1月至2016年12月保存的鼻咽癌及相应的癌旁组织标本各42例,采用实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-PCR)和Western blot法分别检测鼻咽癌及相应的癌旁组织中CXCR4 mRNA及蛋白表达。将人鼻咽癌细胞系CNE-2Z分为空白对照组(细胞未做任何处理)、阴性对照组(细胞转染无义siRNA序列)和CXCR4转染组(细胞转染CXCR4的靶向siRNA序列),转染48 h后采用Western blot法检测各组细胞中CXCR4、基质金属蛋白酶(MMP)-2、MMP-9、β-连环蛋白(β-catenin)和细胞周期素D1(Cyclin D1)蛋白表达;应用细胞计数试剂盒和Transwell小室分别检测细胞的增殖和侵袭能力。结果鼻咽癌及相应的癌旁组织中CXCR4 mRNA表达分别为5.526±0.143、0.953±0.091,蛋白表达分别为0.522±0.047、0.053±0.011,鼻咽癌组织中CXCR4 mRNA及蛋白表达均显著高于癌旁组织(P<0.05)。CXCR4转染组细胞中CXCR4、MMP-2、MMP-9、β-catenin、Cyclin D1蛋白表达及细胞存活率、细胞侵袭数均显著低于空白对照组和阴性对照组(P<0.05),但空白对照组和阴性对照组细胞中CXCR4、MMP-2、MMP-9、β-catenin、Cyclin D1蛋白表达及细胞存活率、细胞侵袭数比较差异均无统计学意义(P>0.05)。结论抑制鼻咽癌CNE-2Z细胞中CXCR4基因表达可显著降低肿瘤细胞的增殖与侵袭能力,其机制可能与下调Wnt/β-catenin信号通路有关。

BATF2对Wnt信号通路影响的研究

Wnt信号通路在各种生物体内高度进化保守,与癌症的发生发展密切相关。BATF2是一个新近发现的基因,研究表明其具有抑癌基因的作用。目前,BATF2与Wnt信号通路的关系尚不清楚,该文用荧光素酶报告基因检测、Real-time PCR和Western blot发现BATF2能影响Wnt信号通路。过表达BATF2可明显下调TCF4/β-catenin的转录活性和Wnt信号通路下游基因的表达,可以下调细胞核中的β-catenin。推测BATF2可能通过下调细胞核中的β-catenin来实现对Wnt信号通路的下调。上述结果为抑制Wnt信号通路用于肿瘤治疗提供了一定的依据。

黄芪及其制剂基于信号通路机制抗肾纤维化的研究概况

肾脏纤维化是几乎所有慢性肾脏疾病进展到终末期肾功能衰竭都会经历的一个共同的病理改变。其发病机制复杂,预后不良,且现代医学还没有好的治疗策略。但临床实践及实验研究提示,黄芪及其制剂在抗肾纤维化方面具有较好的应用前景。由于中药及其制剂成分复杂,运用现代医学手段揭示其作用机制,日益受到科研工作者们的重视。因此笔者对近年来肾纤维化相关的临床研究进行归纳总结,综述黄芪对肾纤维化的作用与多种信号通路的临床研究现状,以期为临床治疗提供参考。

淫羊藿苷促前成骨细胞MC3T3-E1成骨分化的实验研究

目的探讨淫羊藿苷(icariin,ICA)促进前成骨细胞MC3T3-E1成骨分化的机制。方法采用不同浓度(10^(-10)~10^(-5)mol/L)的ICA干预前成骨细胞MC3T3-E1 3、6、9天后采用碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性检测试剂盒测定ALP活性,确定ICA最适促分化浓度。最适ICA浓度干预前成骨细胞MC3T3-E1 7天后应用实时定量PCR法(real time-polymerase chain reaction,RT-PCR)检测骨形态发生蛋白(BMP)和Wnt/β-catenin信号通路相关分子(BMP-2、Runx2、β-catenin、cyclin D1)基因表达。ICA分别与BMP、Wnt/β-catenin信号通路抑制剂(Noggin、DKK-1)联合干预前成骨细胞MC3T3-E1后,茜素红钙结节染色观察钙化程度以及Western blot检测BMP-2蛋白表达变化。结果 ICA促进前成骨细胞MC3T3-E1成骨分化,且10^(-9)mol/L ICA促进分化的能力最强。与对照组比较,ICA能明显上调BMP和Wnt/β-catenin信号通路相关分子(BMP-2、Runx2、β-catenin、cyclin D1)mRNA表达(P<0.01)。Noggin或DKK-1能抑制前成骨细胞MC3T3-E1钙化,且两者联合作用时抑制更加明显。与ICA单独作用比较,ICA与DKK1联合干预后BMP-2蛋白表达水平下降(P<0.01)。结论 ICA可能通过Wnt/β-catenin/BMP-2信号通路调控前成骨细胞MC3T3-E1的成骨分化。