基于TGF-β1/Smads信号通路探讨2-十二烷基-6-甲氧基-2,5-二烯-1,4-环己二酮抗肝纤维化的作用机制

目的探讨2-十二烷基-6-甲氧基-2,5-二烯-1,4-环己二酮(2-dodecyl-6-methoxycyclohexa-2,5-diene-1,4-dione,DMDD)对CCl_(4)致大鼠肝纤维化的影响及潜在作用机制。方法采用50%CCl_(4)复制肝纤维化模型,检测血液中门冬氨酸转移酶(aspartate transferase,AST)、丙氨酸转移酶(alanine transferase,ALT)、白蛋白/球蛋白(albumin/globulin,A/G)、总蛋白(total protein,TP)、总胆红素(total bilirubin,T-BIL)、大鼠透明质酸(hyaluronic acid,HA)、层黏连蛋白(laminin,LN)、Ⅲ型胶原(collagen typeⅢ,ColⅢ)和Ⅳ型胶原(collagen typeⅣ,ColⅣ)。HE和Masson染色观察肝脏组织病变和纤维形成情况。免疫组织化学法检测肝脏组织中α平滑肌肌动蛋白(αsmooth muscle actin,α-SMA)、Ⅰ型胶原(collagen typeⅠ,ColI)、转化生长因子β1(transformed growth factor-β1,TGF-β1)、Smad2、Smad7蛋白表达水平。RT-PCR法检测肝脏组织中α-SMA、ColI、TGF-β1、Smad7mRNA水平。Western blot法检测肝脏组织中TGF-β1、Smad4、Smad7蛋白表达水平。结果与正常对照组相比,模型组血清AST、ALT、TP、T-BIL、HA、LN、ColⅢ、ColⅣ水平明显升高,A/G水平明显降低,肝脏HE和Masson染色显示有大量纤维形成,说明造模成功。与模型组相比,DMDD给药组大鼠AST、ALT、TP、T-BIL、HA、LN、ColⅢ、ColⅣ含量和α-SMA、ColI、TGF-β1、Smad2、Smad4mRNA及蛋白水平显著下调,A/G、Smad7水平上调。肝脏HE和Masson染色结果显示纤维增生明显减少。结论DMDD对CCl_(4)诱导的肝纤维化具有保护作用,其机制可能与TGF-β1/Smads信号通路有关。

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。

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。

接骨七厘胶囊通过激活BMP/Smad信号通路促进大鼠桡骨骨折愈合

【目的】探讨接骨七厘胶囊通过激活骨形态发生蛋白(BMP)/Smad信号通路对大鼠桡骨骨折愈合的改善作用。【方法】(1)构建大鼠桡骨骨折模型,检测大鼠血清中碱性磷酸酶(ALP)、钙(Ca)和磷的含量,观察骨折间隙的病理学变化。(2)培养人骨肉瘤细胞SaOS-2,检测ALP活性、矿化水平,实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)法检测细胞成骨相关基因ALP、胶原Ⅰ(COL-Ⅰ)、鸟氨酸转氨酶(OTC)、Osterix、骨桥蛋白(OPN)、Runt相关转录因子2(RUNX2)、BMP2表达,Western Blot法检测细胞BMP/Smad信号通路中关键蛋白的表达。【结果】接骨七厘胶囊促进大鼠桡骨骨折愈合,增强ALP活性,增加钙和磷含量。接骨七厘胶囊刺激SaOS-2细胞矿化结节的形成,并以剂量依赖的方式促进SaOS-2细胞中COL-I、OTC、Osterix、BMP2和OPN的表达水平。接骨七厘胶囊处理可上调SaOS-2细胞BMP/Smad信号通路Smad1/5磷酸化水平以及BMP2和RUNX2的水平。BMP/Smad信号通路的抑制剂Noggin抑制接骨七厘胶囊诱导的SaOS-2细胞成骨分化。【结论】接骨七厘胶囊可通过激活BMP/Smad信号通路,提高成骨相关基因的表达,从而促进骨折愈合。

miR-1273g-3p调控TGF-β/Smad4信号通路影响结直肠癌细胞的增殖、迁移和侵袭

目的 探讨miR-1273g-3p调控转化生长因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)/mothers against decapentaplegic homolog 4(Smad4)信号通路对结直肠癌细胞生物学功能的影响。方法 采用人结肠上皮细胞株NCM460为对照,对人结直肠癌细胞株HCT116和SW480采用qRT-PCR检测细胞的miR-1273g-3p表达。采用Western blot检测TGF-β和Smad4蛋白的表达。将miR-1273g-3p抑制剂转染至HCT116和SW480细胞中(miR-1273g-3p抑制剂组),并设立转染抑制剂对照剂的空载对照(抑制剂对照组)。采用qRT-PCR验证转染效果。将转染后的HCT116细胞皮下注射至BALB/c裸鼠体内。采用qRT-PCR和Western blot检测转染后细胞中TGF-β和Smad4 mRNA和蛋白的表达。采用细胞增殖和细胞毒性分析(Cell Counting Kit-8,CCK-8)、划痕实验和transwell小室侵袭实验检测细胞增殖、迁移和侵袭能力。通过BiBiServ及TargetScan网站预测mi R-1273g-3p与TGF-β的相关性,并用双荧光素酶报告基因实验验证miR-1273g-3p与TGF-β的结合情况。结果 与人结肠上皮细胞NCM460比较,人结直肠癌细胞HCT116和SW480中miR-1273g-3p、TGF-β蛋白和Smad4蛋白均高表达(均P<0.01)。瞬时转染48 h后,与抑制剂对照组比较,miR-1273g-3p抑制剂组miR-1273g-3p表达降低(P<0.01),TGF-β和Smad4的mRNA和蛋白表达均减少(均P<0.01),细胞的增殖、迁移和侵袭能力均降低(均P<0.01)。双荧光素酶报告基因实验结果表明,miR-1273g-3p可以靶向结合TGF-β;SW480细胞中,miR-1273g-3p抑制野生型TGF-β-3’ untranslated region(UTR)质粒转染的荧光素酶活性(P<0.01),而对突变型TGF-β-3’UTR质粒转染的荧光素酶活性无影响(P>0.05)。结论 抑制miR-1273g-3p的表达可抑制结直肠癌细胞HCT116和SW480的增殖、迁移和侵袭能力。此作用可能与TGF-β/Smad4信号通路有关。

自体动静脉内瘘狭窄与转化生长因子-β1/Smad4信号通路的关系

目的探讨自体动静脉内瘘(AVF)狭窄与转化生长因子(TGF)-β1/Smad4信号通路的关系。方法选取2017年10月至2020年2月于贵州医科大学附属医院行AVF的60例患者为观察组,选取同期50例因外周血管疾病行血管切除的患者为对照组。比较两组患者的年龄、血钙、血磷、血红蛋白、血全段甲状旁腺激素(iPTH)、β2微球蛋白、C反应蛋白(CRP)水平、Smad4及TGF-β1蛋白水平。结果两组患者年龄、血钙、血磷、血红蛋白、血iPTH、β2微球蛋白、CRP水平比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。观察组Smad4蛋白表达量低于对照组,TGF-β1蛋白表达量高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论TGF-β1、Smad4在透析患者AVF狭窄组织中异常表达,并在静脉内膜增生引起瘘管狭窄的过程中发挥重要作用。

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。

不同FecB基因型和不同直径绵羊卵泡中BMP/SMAD通路活性及蛋白表达差异

旨在探究不同FecB基因型对绵羊卵泡中BMP/SMAD通路活性和蛋白表达的影响;揭示成熟大卵泡和小卵泡之间BMP/SMAD通路活性和蛋白表达的差异。本研究采用TaqMan分型方法筛选出不同FecB基因型的母羊,同期发情后取卵泡期成熟卵泡和黄体期卵巢表面小卵泡,利用免疫印迹法(Western blot)测定BMP/SMAD通路相关蛋白表达水平和通路活性。结果表明,对于小卵泡组,FecB突变型卵泡中骨形态发生蛋白1B型受体(bone morphogenetic protein receptor type 1B,BMPR1B)表达量显著高于野生型卵泡(P<0.05),但SMAD家族成员4(SMAD family member 4,SMAD4)表达量和SMAD1/5/9的磷酸化水平显著低于野生型卵泡(P<0.05);对于成熟大卵泡组,FecB突变型卵泡中FKBP脯氨酰异构酶1A(FKBP prolyl isomerase 1A,FKBP1A)和SMAD4表达量显著低于野生型卵泡(P<0.05),Ⅰ型受体(BMPR1B)和Ⅱ型受体(BMPR2)的蛋白表达量及SMAD1/5/9的磷酸化水平在两种基因型之间未显示出显著差异。另一方面,对比FecB突变型小卵泡和成熟大卵泡发现:成熟大卵泡中BMPR1B和SMAD4蛋白表达量和SMAD1/5/9磷酸化程度显著高于小卵泡(P<0.05)。上述结果表明,由于SMAD4表达量的下降,FecB突变型大、小卵泡中结合到基因组靶区域的SMAD4-SMAD1/5/9蛋白复合物均相对较少,将导致通路活性降低,而且由于小卵泡中较低的SMAD1/5/9磷酸化水平,其通路活性更低。另外,绵羊突变型卵泡生长发育成熟后BMP/SMAD通路活性显著增强。

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。

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。

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。

系统性红斑狼疮模型鼠骨BMP/Smads信号通路状态的研究

目的 :探讨狼疮鼠(MRL/lpr)骨BMP/Smads信号通路表达情况。方法 :分离小鼠股骨制备组织切片,常规苏木素-伊红(HE)染色,观察骨质情况;免疫组化观察骨组织中骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein-2,BMP-2)表达;密度梯度离心法和贴壁筛选法分离培养骨髓间充质干细胞(bone marrow masenchymal stem cells,BMMSCs),细胞爬片后免疫荧光法观察BMP-2、p-Smad1/5/8蛋白表达情况;BMP-2诱导BMMSCs向成骨细胞分化,RT-PCR法检测BMMSCs ALP、Runx2基因m RNA水平,ALP染色鉴定早期成骨情况。结果:狼疮鼠骨皮质较正常鼠减少,皮质骨占骨体积比例较正常鼠减低(P<0.01);狼疮鼠股骨BMP-2表达与正常鼠无明显差别(P>0.05);细胞免疫荧光显示狼疮鼠BMMSCs BMP-2、p-Smad1/5/8表达减弱(P<0.05);狼疮鼠BMMSCs BMP-2刺激7 d后ALP活性较正常鼠减低,BMP-2刺激3 d后ALP m RNA水平较正常鼠减弱(P<0.01),Runx2 m RNA水平较正常鼠无明显差别(P>0.05)。结论 :狼疮鼠骨BMP/Smads信号通路处于抑制状态。

斑马鱼Notch信号通路配体基因delta-like4对smad基因的调控作用

为研究斑马鱼(Danio rerio)的Notch信号通路配体delta-like 4(dll4)对smad基因(smad1和smad7)的调控作用,利用qRT-PCR方法检测受精后2 d(day post fertilization,dpf)的斑马鱼dll4纯合突变体smad家族中smad1和smad7的表达变化,利用生物信息学软件预测smad1和smad7启动子序列的转录结合位点和CpG岛;采用同源重组的方法,构建p3×Flag-CMV-dll4真核表达载体及pGL3-smad1-Luc和pGL3-smad7-Luc报告基因载体,并通过双荧光素酶试验检测dll4对smad1和smad7的调控活性;分别转染两种启动子报告基因载体到HEK293T细胞,共转染启动子报告基因载体与真核表达载体到HEK293T细胞。结果表明:dll4纯合突变体斑马鱼中smad1和smad7表达量均显著下调(P<0.0001);两种基因启动子均包含HNF-3、GATA-1和Oct-1等转录因子结合位点,只有smad7启动子存在CpG岛;报告基因pGL3-smad1-Luc和pGL3-smad7-Luc的活性分别为对照组的7.3倍和142.7倍,两种报告基因与p3×Flag-CMV-dll4表达载体共转后,转录活性均升高,分别为对照组的2.8倍和2.2倍,说明p3×Flag-CMV-dll4可以促进pGL3-smad1-Luc和pGL3-smad7-Luc的转录表达活性。研究表明,斑马鱼Notch信号通路配体基因dll4可通过smad基因家族在血管生成中发挥调控作用,为损伤血管的修复和肿瘤血管生成提供特异的生物学靶点。

异氟醚后处理通过Bmp4/Smad信号通路调节脑缺血再灌注损伤大鼠AQP4表达

目的探讨异氟醚后处理对脑缺血再灌注损伤大鼠AQP4表达的影响及Bmp4/Smad信号通路发挥的调节作用。方法 SPF级SD大鼠48只,体质量250～300 g,随机分为假手术组(Sham组)、脑缺血再灌注损伤组(CIRI组)、异氟醚后处理组(ISO组)、AQP4抑制剂组(TGN020组)、BMP4抑制剂组(LDN193189组)和二甲基亚砜组(DMSO组),每组8只。采用大脑中动脉结扎方法建立CIRI模型;苏木精-伊红(HE)染色观察大脑组织病理学变化;Western blot法检测各组大鼠BMP4、Smad、p-Smad和AQP4蛋白表达水平;qRT-PCR法检测AQP4m RNA表达水平。结果 ISO后处理可以改善大鼠脑缺血再灌注损伤的脑组织损伤,降低AQP4的表达水平(P<0.05),增加BMP4和p-Smad的表达(P<0.05);加入BMP4抑制剂后,ISO的作用得到抑制(P<0.05)。结论 ISO后处理对CIRI大鼠脑组织有保护作用,其机制与AQP4表达及Bmp4/Smad信号通路有关。

TGF-β/Smad信号通路及Smad4、p15在结直肠癌中的研究进展

结直肠癌是消化系统常见肿瘤之一,其发病率和病死率较高。转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)/Smad(small mothers against decapentaplegic)信号通路可调控肿瘤细胞的增殖、分化、浸润、迁移,与结直肠癌的发生发展过程相关。研究表明,Smad4和p15是TGF-β/Smad信号通路的关键效应因子,与肿瘤的侵袭、进展及预后密切相关。本文对TGF-β/Smad信号通路及Smad4、p15在结直肠癌中的最新研究进展进行综述。

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。

孕期尼古丁暴露所致子代成骨细胞BMP-4/Smad信号通路的变化

目的探究大鼠孕期尼古丁暴露对子代成骨细胞(OB) BMP-4/Smad信号通路的影响。方法将妊娠期大鼠分为对照组与实验组,对照组受孕第9天皮下注射2mg/(kg·d)生理盐水,实验组在受孕后第9天于皮下注射2mg/(kg·d)尼古丁,新生3天乳鼠处死后收集颅骨,采用钙钴法对OB碱性磷酸酶进行染色,反转录聚合酶链反应法(RT-PCR)测定OB细胞中骨形态发生蛋白4 (BMP-4)、Smad1、Smad5、Smad8、Runt相关转录因子2(Runx-2)、成骨相关转录因子(Osterix)、Smads泛素化调节因子1(Smurf1)表达,免疫印迹法(Western blot)检测OB中BMP-4、Smad1、Smad5、Smad8、Runx-2、Osterix、Smurf1蛋白表达。结果 ALP染色显示OB细胞胞体较大,细胞核染色呈蓝紫色,细胞质呈淡紫色,对照组ALP细胞阳性率为42. 69%±5. 16%,高于实验组(18. 67%±3. 19%),差异有统计学意义(P <0. 05)。RT-PCR结果显示实验组BMP-4、Smad1、Smad5、Smad8、Runx-2、Osterix m RNA表达量均低于对照组,Smurf1mRNA表达量高于对照组,差异有统计学意意义(P <0. 05)。Western blot法检测结果显示,实验组乳鼠OB中BMP-4、Smad1、Smad5、Smad8、Runx-2、Osterix蛋白表达量均低于对照组,Smurf1蛋白表达量高于对照组。蛋白条带灰度扫描结果显示,实验组乳鼠OB中BMP-4、Smad1、Smad5、Smad8、Runx-2、Osterix蛋白相对灰度值均低于实验组,Smurf1蛋白相对灰度值高于对照组,差异有统计学意义(P <0. 05)。结论大鼠孕期尼古丁暴露对OB具有一定的抑制作用,可能与上调Smurf1表达、抑制BMP-4/Smad信号通路和下调转录因子Runx-2、Osterix有关。

miR-149通过BMP/Smad信号通路对舌鳞状细胞癌细胞增殖侵袭的影响

目的探讨miR-149通过BMP/Smad信号通路对舌鳞状细胞癌细胞增殖侵袭的影响。方法采用荧光定量PCR实验测定miR-149在舌鳞状细胞癌细胞(Tca8113和CAL-27)中的mRNA表达,采用MTT法检测miR-149过表达(miR-149-mim组)对Tca8113和CAL-27细胞增殖的影响;采用Transwell细胞侵袭实验检测miR-149过表达对Tca8113和CAL-27细胞侵袭的影响;采用Western blot检测BMP/Smad信号通路相关蛋白表达量。结果CAL-27和Tac8113细胞中的miR-149 mRNA表达水平相较ATCC细胞显著下调(t=3.562、3.642,P<0.05);miR-149-mim组CAL-27和Tac8113细胞增殖速度相较miR-149-con组显著下调(t=3.332、3.354,P<0.05);miR-149-mim组的CAL-27和Tac8113细胞侵袭个数相较miR-149-con组显著下调(t=3.884、3.892,P<0.05);miR-149-mim组的CAL-27和TAC8113细胞BMP-2、Smad1/5/8和p-Smad1/5/8表达水平相较miR-149-con组显著下调(t=3.243、3.196、3.368,P<0.05)。结论过表达miR-149可以通过激活BMP/Smad信号通路实现对舌鳞状细胞癌细胞增殖侵袭的抑制作用。

温针联合桃红四物汤对腰椎骨折大鼠骨愈合能力、骨矿化及Smad4通路的影响

目的探讨温针联合桃红四物汤对腰椎骨折大鼠骨愈合能力、骨矿化及Smad4信号通路的影响。方法随机将45只大鼠分为5组,假手术(CO)组、模型(MO)组、针灸(AC)组、桃红四物汤(PE)组、联合(JO)组,每组9只。建立大鼠腰椎骨折模型。AC组给予温针治疗,隔日一次,干预28 d;PE组给予桃红四物汤6 ml/kg灌胃;JO组在PE组的基础上给予温针治疗;CO组和MO组均给予等容量生理盐水灌胃。比色法测定血清钙(Ca)浓度;磷钼酸法测定血清磷(P)浓度;全自动生化分析仪检测碱性磷酸酶(ALP)水平;放射免疫法检测骨钙素(BGP)水平;苏木素-伊红(HE)染色观察脊髓组织病理学变化;免疫组化检测血管内皮生长因子(VEGF)表达;免疫印迹检测转化生长因子(TGF)-β1、Smad4蛋白的表达。结果与CO组相比,MO组血清中Ca、P、ALP、BGP水平均明显降低(P<0.05),与MO组相比,AC组、PE组和JO组Ca、P、ALP、BGP水平均显著升高(P<0.05),AC组和PE组相比,组间比较无统计学差异(P>0.05),与AC组相比,JO组Ca、P、ALP、BGP水平均明显升高(P<0.05)。HE染色结果显示,CO组显示灰白质边界清楚,神经元丰富;MO组显示出以为灰白质边界不清及神经元数目显著降低为特征的严重损害;与MO组相比,AC组、PE组神经元数目明显增加,但灰白质边界欠清;与AC组、PE组相比,JO组中神经元数目增加更明显,脊髓的结构更好。与CO组相比,MO组腰椎组织中VEGF阳性表达显著降低(P<0.05),与MO组相比,AC组、PE组和JO组VEGF阳性表达显著升高(P<0.05),AC组和PE组相比,组间比较无统计学差异(P>0.05),与AC组相比,JO组VEGF表达明显升高(P<0.05)。与CO组相比,MO组腰椎组织中TGF-β1、Smad4表达显著降低(P<0.05),与MO组相比,AC组、PE组和JO组TGF-β1、Smad4表达显著升高(P<0.05),AC组和PE组相比,组间比较无统计学差异(P>0.05),与AC组相比,JO组TGF-β1、Smad4表达明显升高(P<0.05)。结论温针联合桃红四物汤可以抑制骨矿物质的流失,加快钙盐的沉积,上调Smad4水平,促进骨愈合。