BMP⁃2/Smad信号通路探讨金匮肾气丸对BMSCs成骨分化的影响

目的观察金匮肾气丸含药血清对大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)成骨分化的影响并探讨其发生的作用机制。方法制备金匮肾气丸含药血清,CCK⁃8法筛选出最佳浓度的金匮肾气丸含药血清对BMSCs向成骨分化的影响。将BMSCs分为空白组(control组)、成骨诱导组(OIS)、空白血清组(ROIS组)及含药血清组(JKSQ⁃OIS),分别对各组BMSCs进行成骨诱导。连续干预14 d及21 d后,分别进行碱性磷酸酶(ALP)染色和茜素红染色镜下观察各组碱性磷酸酶活性和成骨矿化水平;连续干预14 d后,实时荧光定量PCR(q⁃PCR)和蛋白免疫印迹法(Western blot)分别检测各组BMSCs中骨形态发生蛋白2(BMP⁃2)、Smad1、ALP、Runt相关转录因子2(runt⁃related transcription factor 2,Runx2)及成骨细胞特异性转录因子(Osterix,OSX)mRNA和蛋白的相对表达量。结果与control组相比,OIS组与ROIS组出现点状矿化结节,ALP染色轻微变深,ALP和Runx2 mRNA及蛋白的表达上升(P<0.05,P<0.01),OSX的表达上升但不明显(P>0.05);与OIS组相比,JKSQ⁃OIS组矿化结节成片分布,ALP染色明显加深,BMP⁃2、Smad1、ALP和Runx2 mRNA及蛋白的表达上升(P<0.05,P<0.01),OSX mRNA及蛋白表达有上升趋势(P>0.05)。结论金匮肾气丸含药血清可能通过调控BMP⁃2/Smad信号通路,上调ALP、Runx2和OSX的表达,促进BMSCs向成骨分化,改善OP。

基于TGF-β_(1)/Smads信号通路探讨大蒜素对2型糖尿病大鼠肾纤维化的影响

目的:探讨大蒜素对2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)大鼠肾纤维化和TGF-β_(1)/Smads信号通路的影响以及大蒜素对T2DM所致肾纤维化的作用机制。方法:将50只SD大鼠随机分为正常对照组、模型组和大蒜素低剂量组(5 mg/kg)、大蒜素中剂量组(10 mg/kg)、大蒜素高剂量组(20 mg/kg),每组10只。正常对照组大鼠常规饲养,其余各组采用高糖高脂饲料喂养加腹腔注射链尿佐菌素的方法复制T2DM大鼠模型。造模完成后,大蒜素各剂量组大鼠腹腔注射相应剂量大蒜素溶液,正常对照组及模型组腹腔注射等剂量生理盐水,每天1次,共4周。干预4周后,测定各组大鼠空腹血糖水平,称量体质量;生化分析法测定24h尿蛋白(24 hour urine protein,24h UP)、血清尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、血清肌酐(serum creatinine,SCr)表达水平;苏木精-伊红染色法(hematoxylin-eosin staining,HE)进行肾组织病理学检查;Masson染色进行肾组织纤维化检查并计算胶原容积分数(collagen volume fraction,CVF);免疫组织化学(immunohistochemistry,IHC)法检测肾组织中转化生长因子β_(1)(transforming growth factor-β_(1),TGF-β_(1))、磷酸化Smad2(phospho-Smad2,p-Smad2)、p-Smad3蛋白表达以及Ⅰ型胶原蛋白(collagenⅠ,ColⅠ)和Ⅲ型胶原蛋白(collagenⅢ,ColⅢ)表达。结果:与正常对照组比较,模型组大鼠肾小球增大、系膜基质增厚、肾小管上皮细胞空泡变性、炎性细胞浸润,大鼠空腹血糖、24h UP、BUN、SCr、CVF、TGF-β_(1)、p-Smad2、p-Smad3、Col I、ColⅢ均升高,体质量下降;与模型组比较,大蒜素中、高剂量组大鼠空腹血糖水平降低、体质量升高(P<0.05),24h UP和血清BUN、SCr水平降低(P<0.01),病理学改变改善;与模型组比较,大蒜素低、中、高剂量组大鼠肾组织纤维化改善,肾组织CVF降低(P<0.01);与模型组比较,大蒜素中、高剂量组大鼠肾组织TGF-β_(1)、p-Smad2、p-Smad3、Col I、ColⅢ蛋白表达下调(P<0.01)。结论:大蒜素对T2DM大鼠肾纤维化具有抑制作用,其机制可能与大蒜素调控TGF-β_(1)/Smads信号通路进而抑制细胞外基质生成有关。

基于TGF-β/BMP/Smad信号通路治疗激素性股骨头坏死中医药研究进展

激素性股骨头坏死(steroid-induced osteonecrosis of the femoral head,SIONFH)是由于糖皮质激素使用不当或过度而引起的髋关节疾病,发病机制尚未统一,临床疗效亦不佳。当前,没有效果明确的药物可以延缓疾病进程,而中医药治疗SIONFH在临床上取得一定疗效。即便如此,仍未能完整的从分子生物及细胞生物学角度阐明中药治疗SIONFH的作用机制。转化生长因子-β(TGF-β)/骨形态发生蛋白(BMP)/Smad信号通路的转导是防治SIONFH的研究热点之一,故该文阐明了该信号通路的转导机制以及与SIONFH的联系,检索了基于该通路治疗SIONFH的全部中药及复方并阐述其影响机制。基于中医对SIONFH的认识,现临床上使用补肝肾强筋骨以及活血祛瘀通络类的方药治疗SIONFH,且具有良好的疗效。中药通过调控该通路,可刺激骨髓间充质干细胞成骨分化,降低破骨细胞含量,减少脂肪生成,改善微循环,抗氧化损伤,促进股骨头内血管新生,从而促进股骨头损伤的修复。现基于TGF-β/BMP/Smad信号通路对中医药治疗SIONFH的研究进展做一综述,期许为中医药治疗SIONFH提供理论依据及参考。

BMP/Smad信号通路与先天性马蹄内翻足模型大鼠足踝部的软骨发育

背景:先天性马蹄内翻足主要表现为骨本身异常及软骨发育异常,BMP/Smad信号通路可以指导胚胎期骨和软骨的发育,但其在马蹄内翻足病因领域发挥的作用尚无动物实验证实。目的:探讨BMP/Smad信号通路参与调控先天性马蹄内翻足模型大鼠足踝部软骨发育异常的机制。方法:将生长状况相同的孕10 d的SD大鼠随机分为实验组和对照组。实验组采用135 mg/kg维甲酸灌胃制作马蹄内翻足模型,对照组采用等量植物油灌胃;孕21 d后剖腹取出胎鼠,实验组孕鼠产下胎鼠41只中出现马蹄足畸形27只,畸型率65.9%;对照组获得胎鼠36只,均未出现畸形。分离胎鼠足踝部组织进行苏木精-伊红染色,并采用Western blot、RT-qPCR、免疫组化检测BMP/Smad信号通路核心蛋白Smad5、P-Smad5、通路下游蛋白SP7以及Sox9的表达水平。结果与结论:①与对照组相比,苏木精-伊红染色可见实验组大鼠足踝部组织中软骨基质增多,骨间缝隙增大;②免疫组化显示实验组Smad5与SP7表达水平下降,而Sox9基因表达增高;③RT-qPCR结果显示实验组大鼠足踝部组织中Smad5、SP7的mRNA表达水平下降,Sox9 mRNA表达水平升高;④Western blot结果显示实验组大鼠足踝部软骨组织中P-Smad5/Smad5及SP7表达降低,Sox9表达升高;⑤结果说明,先天性马蹄内翻足模型大鼠足踝部软骨异常的发生与BMP/Smad信号通路传导障碍有关。

益骨汤对去势大鼠骨密度及经典BMP2信号通路的影响

目的观察益骨汤对去势大鼠骨组织中经典骨形态发生蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)2信号通路的影响,旨在探讨益骨汤防治骨质疏松症(osteoporosis,OP)的作用机制。方法将44只12周龄雌性Wistar大鼠随机分为四组,每组11只。正常组不进行任何处理,模型组、戊酸雌二醇组和益骨汤组大鼠进行去势手术以模拟骨质疏松。造模成功后,分别以10ml/kg双蒸水灌胃(正常组、模型组)、0.36mg/kg戊酸雌二醇水溶液灌胃及10ml/kg益骨汤灌胃,1次/d。12周后,双能X射线骨密度仪测定股骨骨密度(bone mineral density,BMD),实时聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)检测BMP2经典信号通路BMP2、Smad1、Runx2、OSX基因的表达,免疫组织化学法、Western blot法检测BMP2经典信号通路BMP2、Smad1、Runx2、OSX蛋白的表达量。结果①双能X射线骨密度仪测定股骨骨密度,结果显示,与模型组比较,益骨汤组大鼠的BMD升高(P<0.01)。②实时荧光定量PCR检测,与模型组比较,益骨汤组大鼠的BMP2、Smad1、Runx2、Noggin基因表达量升高(P<0.05)。③免疫组织化学法检测:与模型组比较,益骨汤组大鼠的BMP2、Smad1、Runx2、OSX蛋白表达量升高(P<0.05)。④Western blot法检测:与模型组比较,益骨汤组大鼠的Smad1、Runx2、OSX蛋白含量升高(P<0.05)。结论益骨汤可能通过激活BMP2经典信号通路及抑制Noggin的高表达,促进骨形成和防治骨质疏松。

益肾降糖饮对糖尿病肾脏病大鼠TGF-β1/SMAD2/3信号通路的调节作用

目的:观察益肾降糖饮对糖尿病肾脏病(DKD)大鼠TGF-β1/SMAD2/3信号通路的调节作用。方法:随机将30只大鼠分为对照组、模型组、益肾降糖饮低剂量组、益肾降糖饮高剂量组、达格列净组,以柠檬酸缓冲液溶解的1%链脲佐菌素(STZ)经腹腔注射建立DKD大鼠实验模型。经8w治疗后,检测并比较各实验组大鼠禁食状态下的血糖、24h尿蛋白、肾组织病理的变化,以及转化生长因子-β1(TGF-β1)/SMAD2/3信号通路、纤维粘连蛋白(FN)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的表达情况。结果:与模型组比较,益肾降糖饮低剂量组、益肾降糖饮高剂量组大鼠的肾重指数、空腹血糖、24h尿蛋白、TGF-β1、SMAD2/3、纤维粘连蛋白(FN)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达及肾纤维化程度均明显降低(P<0.05或P<0.01)。结论:益肾降糖饮可通过干预TGF-β1/SMAD2/3信号传导,从而延缓DKD大鼠肾纤维化的进展。

丹曲林对心房颤动大鼠心肌纤维化及TGF-β_(1)/Smad2信号通路的影响

目的:探讨丹曲林对心房颤动大鼠心肌纤维化及转化生长因子-β_(1)(TGF-β_(1))/Smad2信号通路的影响。方法:72只SD大鼠采用随机数字表法分为空白对照组、模型组、丹曲林低剂量组、丹曲林高剂量组、阳性对照组、丹曲林高剂量+SRI-011381(TGF-β激动剂)组,每组12只。丹曲林低剂量组、丹曲林高剂量组大鼠分别腹腔注射5、10 mg/kg丹曲林;阳性对照组大鼠灌胃20 mg/kg维拉帕米;丹曲林高剂量+SRI-011381组大鼠腹腔注射10 mg/kg丹曲林和30 mg/kg SRI-011381;空白对照组、模型组大鼠腹腔注射等体积生理盐水,每日1次,持续4周。4周后,除空白对照组外,其余各组大鼠均按1 mL/kg尾静脉注射乙酰胆碱-氯化钙混合液(乙酰胆碱66μg/mL+氯化钙10 mg/mL)构建心房颤动模型,空白对照组大鼠尾静脉注射等体积生理盐水,每日1次,持续1周,1周后采集心电图数据并记录心房颤动诱发时间;彩色多普勒超声仪检测左室舒张末期内径(LVEDD)、左室缩短分数(LVFS)、左室射血分数(LVEF)、左室收缩末期内径(LVESD)的变化;苏木精-伊红(HE)染色检测大鼠心肌组织病理损伤;Masson染色检测大鼠心肌纤维化;免疫组化法检测心肌组织中Ⅰ型胶原蛋白(COL-Ⅰ)、Ⅲ型胶原蛋白(COL-Ⅲ)表达;酶联免疫吸附测定法(ELISA)法检测心肌组织中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)水平;蛋白质免疫印迹法(Western Blot)检测TGF-β_(1)、p-Smad2、α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)蛋白表达。结果:与空白对照组比较,模型组大鼠心律不齐,心肌组织病理损伤及纤维化严重,LVEDD、LVESD、COL-Ⅰ、COL-Ⅲ阳性表达及IL-1β、TNF-α水平以及TGF-β_(1)、p-Smad2、α-SMA蛋白表达升高,LVFS、LVEF降低(P<0.05);与模型组比较,丹曲林低剂量组、丹曲林高剂量组、阳性对照组对应指标变化趋势与上述相反,且丹曲林浓度越高,对应的变化趋势越明显(P<0.05);SRI-011381减弱了高剂量丹曲林对心房颤动大鼠心肌纤维化及炎症反应的抑制作用。结论:丹曲林可能通过抑制TGF-β_(1)/Smad2信号通路减轻心房颤动大鼠心肌纤维化及炎症反应。

β2肾上腺素受体通过TGF-β1/Smad3信号通路调控创面愈合中的纤维增生

目的探讨β2肾上腺素受体(β2 adrenergic receptor,ADRB2)在创面愈合过程中对纤维增生的调控机制。方法将12只小鼠背部皮肤随机注射非特异性敲减ADRB2基因的腺相关病毒(AAV-ADRB2组,n=6)和对照病毒(AAV-NC组,n=6)21 d后,在背部建立全层皮肤缺损创面愈合模型。记录术后第1、3、5、7天创面愈合率;采用H-E染色、Masson染色和免疫组化染色观察创面组织结构、纤维化程度及α-平滑肌肌动蛋白表达;定量PCR检测ADRB2、基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)mRNA水平;Western印迹法检测胶原纤维1A1、胶原纤维3A1、TGF-β1、Smad3蛋白表达水平。结果术后第5、7天,AAV-ADRB2组创面愈合率显著下降(P<0.05),伴随表皮增厚、炎症细胞增多、纤维细胞减少、胶原沉积降低;α-SMA水平显著下降(P<0.05);COL1A1/COL3A1比例减少(P<0.05);ADRB2 mRNA水平显著降低(P<0.01),MMP-1和MMP-8 mRNA水平升高(P<0.01);TGF-β1/Smad3蛋白水平显著下降(P<0.05)。结论ADRB2敲减通过抑制TGF-β1/Smad3信号通路,减少创面纤维化反应和结缔组织含量,提高MMP mRNA水平,降低Ⅰ型/Ⅲ型胶原比例。

藤黄健骨丸调控BMP-2/Smad信号通路治疗绝经后骨质疏松症

目的观察藤黄健骨丸对绝经后骨质疏松症模型大鼠的治疗作用。方法将72只雌性大鼠随机分为6组,分别为假手术组(SHAM)、模型组(OVX)、仙灵骨葆胶囊组(XLGB)、藤黄健骨丸低剂量组(THJGW-L)、藤黄健骨丸中剂量组(THJGW-M)及藤黄健骨丸高剂量组(THJGW-H)。手术造模3 d后给药,除假手术组、模型组灌胃蒸馏水外,其余4组均按照相应剂量灌胃药物。连续灌胃8周后,分别检测大鼠术后各阶段体质量、子宫和肾脏重量、骨强度值,观察股骨病理变化。Western-blot法检测大鼠股骨中Runx2、BMP-2和Smad1蛋白表达水平。结果实验结果显示,藤黄健骨丸可以增加去卵巢大鼠的子宫和肾脏重量,能够提高去卵巢大鼠的股骨荷载力,改善骨微结构,增加钙离子沉积,增加骨细胞数量。Western-blot结果显示去势大鼠骨组织中Runx2、BMP-2和Smad1相对蛋白水平降低,经过藤黄健骨丸治疗后,Runx2、BMP-2和Smad1相对蛋白水平显著升高。结论藤黄健骨丸可以提高去势大鼠骨强度,改善骨组织形态,其作用机制可能与调控BMP-2/Smad信号通路来促进骨形成,对绝经后骨质疏松症有一定的治疗作用。

BMP2/SMAD1信号通路在绝经性骨质疏松中的蛋白互作功能

目的通过生物信息学角度挖掘骨形态发生蛋白(BMP)2、Smad同源蛋白(SMAD)1蛋白生信数据,解析BMP2/SMAD1信号通路蛋白互作功能在骨质疏松中发挥的作用及影响。方法基于UniPort数据库进行检索,联合STRING、Ensemble、SWISS-MODEL等数据库,挖掘BMP2、SNAD1理化信息并结合相关文献进行分析。构建BMP2/SMAD1蛋白互作通路等。查询BMP2/SMAD1信号通路在骨质疏松中的表达,利用CNKI、Web of science、万方数据库、Springer、Elsevier SD等数据库检索相关文献。中文检索关键词为“BMP2蛋白、SMDA1蛋白、骨质疏松”,英文检索关键词为“BMP2、SMAD1、Osteoporosis”。排除重复性文献、与主题无关性文献。结果获取BMP2、SMAD1基本信息,绘制分子、生物功能图;构建二元互作蛋白通路图及BMP2/SMAD1信号通路网络图;将糖基化磷脂酰肌醇锚蛋白(RGMB)、血色素沉着(HFE2)、泛素连接酶(SMURF)1、SMURF2、丝裂原活化蛋白激酶分子(MAP3K7)、锌指蛋白(ZNF)521蛋白作为潜在关键位点蛋白进行下一步研究;SMAD家族蛋白作为受体位点在BMP通路中发挥关键作用;丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)间接参与BMP2/SMAD1通路调控成骨分化。结论BMP2/SMAD1信号通路中,位于胞外的BMP2蛋白与细胞膜上受体蛋白BMPR1、BMPR2蛋白结合,通过磷酸化激活胞质中SMAD1/5与SMAD4协同调控核内铁代谢;SMAD6/7抑制SMAD1/5协同调控成骨分化表达。在BMP2/SMAD1信号通路蛋白互作网络中,除同族蛋白外,以RGMB、HFE2、SMURF1、SMURF2、MAP3K7、ZNF521为代表的蛋白参与其中,可作为深入研究对象解析BMP2/SMAD1信号通路。在骨质疏松发生过程中,除BMP2/SMAD1信号通路外,包括但不限于MAPK通路的参与,而MAPK的关键作用还有待深究。

透明质酸合成酶2通过调控TGF-β/SMAD4信号通路对肾细胞癌发生发展的影响

目的探讨透明质酸合成酶2(HAS2)在肾细胞癌(RCC)中的作用及其潜在分子机制。方法收集我院从2019年8月至2021年7月收治的RCC患者接受手术切除的30例RCC组织(RCC组)和30例癌旁组织(NAT组),RT-qPCR和Western blot实验分别检测HAS2 mRNA和蛋白在RCC组织和细胞中的表达。将NC-siRNA、HAS2-siRNA转染至细胞后,细胞计数试剂盒-8(CCK-8)检测RCC细胞的活力;流式细胞术检测RCC细胞凋亡情况;细胞划痕实验检测细胞迁移情况;Western blot检测RCC细胞中上皮-间充质转化(EMT)标志物E-cadherin、N-cadherin、Vimentin蛋白和凋亡蛋白标志物Bax、Caspase-3、Bcl-2蛋白以及TGF-β1、p-Smad4蛋白的表达。结果与NAT组比较,RCC组织中HAS2 mRNA和蛋白水平均显著升高(P<0.05);与正常肾近端小管上皮细胞(RPTEC)比较,RCC细胞系中HAS2 mRNA和蛋白水平均显著升高(P<0.05)。与Control组比较,HAS2-siRNA组细胞中HAS2 mRNA和蛋白水平显著降低,细胞增殖和迁移能力显著降低,细胞凋亡率显著升高,Bax和Caspase-3蛋白水平显著升高,Bcl-2蛋白水平显著降低,E-cadherin蛋白水平显著升高,N-cadherin和Vimentin蛋白水平显著降低,TGF-β1、p-Smad4蛋白水平均显著降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。NC-siRNA组与Control组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论沉默HAS2能抑制肾细胞癌细胞增殖、迁移和EMT,促进肾细胞癌细胞凋亡,其机制可能与调控TGF-β/SMAD4信号通路有关。

三子养亲汤调控TGF-β1/Smad2/3信号通路抑制哮喘模型小鼠气道上皮间质转化的作用机制研究

目的:探讨三子养亲汤对哮喘模型小鼠气道上皮间质转化(EMT)的影响及其可能的分子机制。方法:将40只Balb/c小鼠随机分为正常组、模型组、地塞米松组(每日0.75 mg/kg)和三子养亲汤低、高剂量组(每日5.4、10.8 g/kg),每组8只。除正常组外其余各组小鼠采用鸡卵白蛋白(OVA)腹腔注射及滴鼻激发方式制作哮喘模型,于造模开始后第14天始,各给药组分别灌胃给予相应药物,正常组及模型组灌胃等量无菌水,各组均连续灌胃14 d。末次激发24 h后,每组随机选6只小鼠依次放入全体容积描计箱内,以不同浓度的氯化乙酰甲基胆碱(Mch)雾化1 min后,测定激发5 min内小鼠支气管收缩参数增强呼吸间歇(Penh)。随后各组小鼠予10%水合氯醛腹腔注射麻醉,摘眼球取血,分离血清,-80℃保存备测,取每组6只小鼠血清运用酶联免疫吸附法测定免疫球蛋白E(Ig E)水平。处死小鼠,取每组3只小鼠左上肺叶组织,苏木精伊红(HE)染色后观察小鼠肺组织病理。取每组6只小鼠右上肺组织,蛋白质免疫印迹(Westernblot)法检测肺组织TGF-β1、E-钙黏蛋白(E-cadherin)、N-钙黏蛋白(N-cadherin)和α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)相对表达量及磷酸化细胞信号转导分子2/3(P-Smad2/3)蛋白相对表达量。结果:经Mch激发后,模型组小鼠Penh值明显高于正常组(P<0.01);各给药组Penh值不同程度低于模型组,其中以地塞米松组(Mch各激发剂量)和三子养亲汤高剂量组(Mch=25.000 g/L)降低最为明显(P<0.01)。模型组小鼠血清IgE水平明显高于正常组(P<0.01),三子养亲汤低剂量组、地塞米松组小鼠血清IgE水平明显低于模型组(P<0.05)。与正常组比较,模型组小鼠肺组织炎症水平增加,气道平滑肌增厚,气道上皮细胞排列紊乱伴部分上皮细胞脱落;各给药组小鼠上述病理改变均明显改善,以三子养亲汤高剂量组及地塞米松组改善更为显著。模型组小鼠肺组织N-cadherin、α-SMA蛋白表达水平显著高于正常组(P<0.01),E-cadherin蛋白表达水平显著低于正常组(P<0.01);三子养亲汤高剂量组、地塞米松组小鼠肺组织E-cadherin蛋白相对表达量明显高于模型组(P<0.01),三子养亲汤各剂量组小鼠肺组织N-cadherin蛋白相对表达量明显低于模型组(P<0.01),各给药组小鼠肺组织α-SMA相对表达量均明显低于模型组(P<0.05,P<0.01)。模型组小鼠肺组织TGF-β1,P-Smad2/Smad2及P-Smad3/Smad3水平均显著高于正常组(P<0.01,P<0.05);三子养亲汤各剂量组小鼠肺组织上述蛋白相对表达量均显著低于模型组(P<0.05,P<0.01);三子养亲汤低剂量组TGF-β1水平及三子养亲汤各剂量组P-Smad2/Smad2水平均明显低于地塞米松组(P<0.05,P<0.01)。结论:三子养亲汤可能通过降低TGF-β1表达,抑制Smad2/3信号通路激活,从而减少哮喘气道EMT改变,达到治疗哮喘的目的。

DACT3激活BMP4/Smad信号通路促进胶质瘤细胞铁死亡

目的探究基因DACT3促进神经胶质瘤细胞(U251、U118)铁死亡的分子机制。方法培养人U251、U118胶质瘤细胞,慢病毒转染构建稳定过表达DACT3的细胞后,qRT-PCR和Western blot检测转染效率。上述细胞分成3组:Ctrl组(对照组)、DACT3组(过表达DACT3细胞组)和DACT3+ferrostatin-1组(过表达DACT3+铁死亡抑制剂)。采用CCK-8检测细胞生存率,铁离子、MDA、谷胱甘肽(glutatione,GSH)检测试剂盒测定细胞铁离子、MDA、GSH含量,Western blot检测GPX4、SLC7A11、TFR1表达。进一步将上述细胞分为以下3组:Ctrl组(对照组)、DACT3组(过表达DACT3细胞组)和DACT3+siBMP4组(过表达DACT3+敲低BMP4组),再次利用CCK-8检测细胞生存率,铁离子、MDA、GSH检测试剂盒测定细胞铁离子、MDA、GSH含量,Western blot检测GPX4、SLC7A11、TFR1、BMP4、p-Smad表达。结果DACT3组中DACT3 mRNA和蛋白表达均显著高于Ctrl组;与Ctrl组比较,DACT3组细胞生存率明显下降,铁离子、MDA含量显著升高,GSH含量明显下降,GPX4、SLC7A11表达显著下降,TFR1、p-Smad、BMP4表达明显升高,差异均具有统计学意义(P<0.05);DACT3+ferrostatin-1组、DACT3+siBMP4组均能一定程度抵消DACT3导致的上述指标的变化,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论DACT3可以促进U251、U118胶质瘤细胞铁死亡,其机制与BMP4/SMAD信号通路激活有关。

益肺汤调控TGF-β1/Smad2通路抗肺纤维化机制研究

目的:研究益肺汤含药血清对血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)诱导的肺成纤维细胞(NIH-3T3)的影响,探讨其抑制肺纤维化的作用机制。方法:采用SPF级C57小鼠灌胃益肺汤,1次/d,连续给药3 d制备含药血清。实验分为正常对照组、模型组、模型+正常血清组、模型+含药血清组,给药48 h后0.1%FBS的培养基饥饿处理24 h,100 ng/μl的AngⅡ诱导造模24 h。免疫组化检测α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA);免疫荧光检测Smad2;Western blot检测Ⅰ型胶原蛋白(ColⅠ)、α-SMA、纤维连接蛋白(FN)、Smad2;ELISA检测细胞上清转化生长因子-β1(TGF-β1)的表达情况。结果:Western blot和免疫荧光显示,造模后,α-SMA、FN、ColⅠ、Smad2的蛋白相对表达显著升高,差异具有统计学意义(均P<0.05)。益肺汤含药血清干预48 h后造模,α-SMA、FN、Smad2、ColⅠ的相对量较模型组下降(均P<0.05)。ELISA结果显示,造模后,TGF-β1的相对表达显著升高(P<0.05),益肺汤含药血清干预48 h后,TGF-β1相对量较模型组下降(P<0.05)。结论:益肺汤含药血清对AngⅡ诱导的NIH-3T3有一定影响,可有效减轻肺纤维化,其作用机制可能与调控TGF-β1/Smad2信号通路,降低α-SMA、ColⅠ、FN的表达有关。

补肾健脾活血方对去卵巢大鼠BMP2/Smad信号通路的影响

目的：研究补肾健脾活血方对去卵巢大鼠骨形态发生蛋白2（BMP2）/Smad信号通路的影响。方法：72只6月龄雌性SD大鼠,随机分为假手术组（24只）,手术组（48只）,双侧卵巢切除法造模,术后3个月两组各随机选取12只检测骨密度验证造模成功。手术组剩余的36只大鼠随机分为双侧卵巢切除模型组（OVX）,补肾健脾活血方组（BSJPHX,给药剂量2.979 g·kg^（-1））,阿仑膦酸钠维D3片（Ⅱ）组（ALN,给药剂量1.02 mg·kg^（-1））,假手术组,OVX组给与等体积生理盐水灌胃。12周后处死各组大鼠,双能X射线法检测大鼠全身骨密度,生物力学试验进行胫骨三点弯曲试验,实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测BMP2,Smad1,Runt相关转录因子2（Runx2）,骨保护素（OPG）基因的表达,蛋白免疫印迹法（Western blot）检测BMP2,p-Smad1,Runx2,OPG蛋白的表达。结果：造模3个月后,与假手术组比较,OVX组大鼠骨密度明显降低,最大载荷及刚度均降低,BMP2,Smad1,Runx2,OPG基因和蛋白表达水平显著降低（P〈0.05）;给药3个月后,与OVX组比较,BSJPHX组,ALN组骨密度均明显增高,最大载荷及刚度均增加,能显著提高BMP2,Smad1,Runx2,OPG基因和蛋白表达水平（P〈0.05）。结论：补肾健脾活血方既能通过调控BMP2/Smad通路的信号转导,又能上调OPG的表达,这可能是补肾健脾活血方防治绝经后骨质疏松症的机制之一。

抑制BMP/Smad信号通路对水牛卵巢颗粒细胞生长和类固醇激素合成的影响

【目的】探究BMP/Smad信号通路对水牛卵巢颗粒细胞生长和类固醇激素合成的影响。【方法】利用脂质体转染的方法将合成的Smad 4基因的3对siRNAs(Smad4-siRNA1、Smad4-siRNA2和Smad4-siRNA3)和NC-siRNA(对照组)分别转染水牛颗粒细胞,通过实时荧光定量PCR检测Smad 4基因的表达水平,比较不同siRNA的干扰效率。然后利用筛选的干扰效率最高的siRNA,转染水牛卵巢颗粒细胞,通过CCK-8法检测对照组和干扰组细胞的增殖情况,实时荧光定量PCR检测上述两组细胞凋亡相关基因Bax和Bcl2,细胞周期相关调控基因CyclinD2和CDK4,以及类固醇激素合成相关基因Cyp19A1和Cyp11A1的表达水平,并通过ELISA检测雌二醇(E 2)和孕酮(P 4)的含量。【结果】基因干扰试验结果表明,3对siRNAs对Smad4基因的表达均具有极显著的干扰作用(P<0.01),其中Smad4-siRNA1的干扰效率最高,达到了64%。CCK-8检测结果显示,与对照组相比,干扰组细胞的增殖效率显著降低(P<0.05)。实时荧光定量PCR结果显示,与对照组相比,干扰组Bcl2、CyclinD2、CDK4和Cyp19A1基因的表达量均显著或极显著下调(P<0.05;P<0.01),而Cyp11A1基因的表达极显著上调(P<0.01),Bax基因的表达未受影响。ELISA检测结果表明,与对照组相比,干扰组雌二醇分泌量减少10.2%,孕酮的分泌量增加24.7%,差异均显著(P<0.05)。【结论】通过RNAi介导的Smad 4基因沉默对内源性BMP/Smad信号通路的中断不仅能够显著抑制水牛颗粒细胞的生长,而且能够诱导水牛颗粒细胞的凋亡,还会改变类固醇激素生成。BMP/Smad信号通路在调控水牛颗粒细胞生长和类固醇生成过程中具有重要的作用。

KAI1通过调节TGF-β1/Smad2信号通路减弱上皮-间充质转化抑制胃癌细胞的侵袭和迁移

目的探讨KAI1通过调控TGF-β1/Smad2信号通路减弱上皮-间充质转化(EMT)对胃癌细胞侵袭、迁移的影响。方法将人胃癌SGC-7901细胞分为KAI1组、NC组、Control组,KAI1组转染携带KAI1基因的重组慢病毒、NC组转染空病毒、Control组不转染,采用Western blot和qPCR法检测3组细胞KAI1表达情况。用含TGF-β1的培养基培养3组细胞,分别为KAI1+TGF-β1,NC+TGF-β1和TGF-β1组,通过光镜观察各组细胞形态改变;Transwell细胞侵袭和划痕实验分别检测各组细胞的侵袭和迁移能力;Western blot法检测白细胞抑制因子2(Smad2)、磷酸化Smad2(p-Smad2)、E-钙黏蛋白(E-cadherin)和波形蛋白(Vimentin)表达水平。结果Western blot和qPCR提示KAI1成功转染人胃癌SGC-7901细胞。在镜下观察发现NC+TGF-β1组和TGF-β1组细胞形态改变明显,而KAI1+TGF-β1组细胞没有出现明显的伪足等结构。KAI1+TGF-β1组细胞侵袭数明显低于NC+TGF-β1组和TGF-β1组(P<0.05)。KAI1+TGF-β1组划痕区域相对距离变化小于NC+TGF-β1组和TGF-β1组;细胞迁移率明显低于NC+TGF-β1组和TGF-β1组(P<0.05)。Western blot提示KAI1+TGF-β1组E-cadherin蛋白表达水平明显高于NC+TGF-β1组和TGF-β1组(P<0.05),而Vimentin,Smad2,p-Smad2蛋白表达水平明显低于NC+TGF-β1组和TGF-β1组(P<0.05)。结论KAI1基因可以通过抑制TGF-β1/Smad2信号通路抑制EMT,从而抑制胃癌细胞的侵袭、迁移。

基于TGF-β1/Smad2/3信号通路研究芪参六味方对自发性高血压大鼠心肌纤维化的影响

目的:采用芪参六味方干预自发性高血压大鼠(SHR)心肌纤维化(MF)模型,观察其对大鼠MF的影响并探讨其作用机制。方法:SHR大鼠15只,分为模型组、中药组和氯沙坦钾组,每组5只。另魏-凯二氏大鼠(WKY)5只作为对照组。干预12周后检测各组大鼠超声心动图,处死后取左室心肌组织进行相关检测。采用Masson染色及苦味酸-天狼猩红染色,观察心肌组织胶原含量与分布;采用Western blot法测定各组大鼠心肌组织中Ⅰ型胶原(CollagenⅠ)、Ⅲ型胶原(CollagenⅢ)、基质金属蛋白酶(MMP)-9、基质金属蛋白酶抑制剂(TIMP)-1、转化生长因子(TGF)-β1、Smad2、Smad3蛋白的表达;采用RT-PCR法检测TGF-β1、Smad2、Smad3 mRNA的表达。结果:干预12周后,与模型组比较,中药组镜下胶原纤维明显减少,排列较均匀,E/E’、心肌组织胶原纤维面积百分比、CollagenⅠ/CollagenⅢ明显降低(P<0.05),CollagenⅠ、CollagenⅢ、MMP-9、TGF-β1、Smad2、Smad3蛋白表达量均降低(P<0.05),TGF-β1、Smad2 mRNA表达量下降(P<0.05)。结论:芪参六味方可通过调控TGF-β1/Smad2/3信号通路,减轻细胞外基质的沉积,改善SHR大鼠心肌纤维化。

Kindlin-2介导TGF-β/Smads信号通路在糖尿病肾病模型小鼠肾小管间质纤维化的作用研究

目的探讨Kindlin-2介导转化生长因子-β(TGF-β)/Smads信号通路在糖尿病肾病模型小鼠肾小管间质纤维化中的作用。方法将9周龄雄性db/db糖尿病与db/m小鼠分为糖尿病肾病组与正常对照组,每组10只,12周后记录各组小鼠一般状态、尿液、体质量和血生化指标,行过碘酸雪夫反应(PAS)染色和马松三色(Masson)染色观察肾脏病理病变情况,免疫组织化学技术检测肾小管间质Kindlin-2、TGF-β1、磷酸化Smad3(p-Smad3)、Smad3、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、E-钙黏蛋白(E-cadherin)原位表达,实时荧光定量(RT-qPCR)技术检测肾脏组织Kindlin-2、TGF-β1、p-Smad3、Smad3、α-SMA、E-cadherin mRNA水平。结果与正常对照组比较,糖尿病肾病组小鼠24小时尿蛋白定量[(239.88±44.31)mg/24 h比(20.16±6.03)mg/24 h]、体质量[(46.13±2.49)g比(23.47±2.19)g]、肾脏指数[(40.05±4.82)mg/g比(21.62±1.63)mg/g]、血糖[(49.86±7.51)mmol/L比(8.71±1.57)mmol/L]、血清尿素氮[(9.78±3.45)μmol/L比(6.02±1.65)μmol/L]、血清肌酐[(43.81±6.54)μmol/L比(29.53±3.19)μmol/L]、血清总胆固醇[(4.52±0.85)mmol/L比(2.62±0.38)mmol/L]及血清三酰甘油[(2.20±0.49)mmol/L比(0.91±0.25)mmol/L]水平明显增加(P<0.01),血清白蛋白[(24.30±1.77)g/L比(33.87±3.20)g/L]水平明显降低(P<0.01),Kindlin-2[(1.41±0.17)比(0.91±0.16)]、TGF-β1[(2.66±0.55)比(0.90±0.19)]、p-Smad3[(1.26±0.27)比(0.49±0.12)]、Smad3[(1.60±0.38)比(0.85±0.13)]、α-SMA[(2.12±0.44)比(0.85±0.13)]mRNA水平明显增加(P<0.05或P<0.01),E-cadherin mRNA[(0.47±0.10)比(0.86±0.27)]明显降低(P<0.05)。糖尿病肾病组肾小管间质病变较严重,且kindlin-2、TGF-β1、p-Smad3、Smad3、α-SMA原位阳性表达强度明显增强,E-cadherin原位表达强度显著降低。Kindlin-2 mRNA的水平与TGF-β1 mRNA水平(r=0.823,P<0.001)、Smad3 mRNA水平(r=0.692,P<0.001)呈显著正相关。结论Kindlin-2可能通过介导TGF-β/Smads信号通路加速糖尿病肾小管间质纤维化。

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。