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。

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。

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。

四氯化碳诱导的肝纤维化小鼠肝组织和HSC-T6细胞NOX4基因及其蛋白表达的变化

目的探讨四氯化碳(CCl_(4))诱导的肝纤维化小鼠和肝星状细胞(HSC-T6)还原型辅酶烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶家族氧化酶4(NOX4)基因及其蛋白表达的变化。方法采用腹腔注射四氯化碳(CCl_(4))构建10只小鼠肝纤维化模型,采用qRT-PCR法和Western Blot法检测小鼠肝组织NOX4基因和蛋白表达水平。将肝星状细胞(HSC-T6)分为对照组、无意干预组和NOX4-siRNA干预组,后两组分别采用脂质体2000将无意义序列或NOX4-siRNA转染HSC-T6细胞,采用qRT-PCR法和Western Blot法检测HSC-T6细胞NOX4、α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、I型胶原(Col1a I)、组织金属蛋白酶抑制剂1(TIMP-1)、金属蛋白酶2(MMP-2)、转化生长因子β1(TGF-β1)、Smad2和Smad3水平,采用DCFH-DA荧光探针法检测细胞活性氧(ROS)含量,采用MTT法检测细胞增殖,使用流式细胞术检测细胞周期和凋亡情况。结果模型小鼠肝组织出现明显的病理学损伤,有大量的胶原纤维沉积;模型组小鼠肝组织NOX4 mRNA水平显著高于对照组(P<0.05);与对照组细胞比,NOX4-siRNA干预组细胞NOX4 mRNA及其蛋白、ROS、增殖活性、S期细胞比例、α-SMA、Col1a I、TIMP-1、MMP-2、TGF-β1、p-Smad2/Smad2、p-Smad3/Smad3表达水平显著降低,而G0/G1期细胞比例和细胞凋亡率显著升高(P<0.05)。结论肝纤维化组织NOX4呈高水平,下调NOX4可抑制肝星状细胞的增殖和活化,并促进其凋亡,可能是通过下调TGF-β/Smad信号通路实现的。

逍遥散及其拆方对Erastin诱导的LO-2肝细胞系铁死亡的影响

目的 探讨逍遥散及其拆方对Erastin诱导肝细胞铁死亡的影响及机制。方法 使用铁死亡诱导剂Erastin诱导肝细胞LO-2铁死亡,用逍遥散及各功效拆方(逍遥散去疏肝药组、逍遥散去健脾药组、逍遥散去养血药组)的含药血清进行干预,阳性对照药使用铁死亡抑制剂Ferrostatin-1。通过CCK-8检测细胞活力,ELISA法检测细胞上清液中谷丙转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、谷草转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)水平,比色法检测细胞中丙二醛(malondialdehyde,MDA)、还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)、Fe^(2+)等含量,荧光酶标仪检测脂质过氧化活性氧(reactive oxygen species,ROS),RT-PCR检测细胞中谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)、前列腺素内过氧化物合酶2(prostaglandin-endoperoxide synthase 2,PTGS2)、铁调素(hepcidin)、膜铁转运蛋白(ferroportin,FPN1)mRNA表达,Western blot检测细胞中骨形态发生蛋白6(bone morphogenetic protein6,BMP6)、铁调素调节蛋白(hemojuvelin,HJV)、Smad同源物4(mothers against decapentaplegic homolog 4,SMAD4)蛋白表达。结果 erastin诱导肝细胞铁死亡后,细胞活力较对照组显著下降(P<0.05),细胞外上清液中ALT、AST含量显著上升(P<0.05),细胞中MDA、ROS、Fe^(2+)、PTGS2与hepcidin mRNA表达及BMP6/HJV/Smad4信号通路蛋白显著上升(P<0.05),GSH含量及GPX4、FPN1 mRNA表达显著下降(P<0.05)。除逍遥散去养血药组在Smad4蛋白表达方面与模型组无显著差异(P>0.05),逍遥散及各功效拆方及阳性对照药Ferrostatin-1均能显著逆转上述指标的变化(P<0.05)。与整方组疗效比较,逍遥散去疏肝药组AST、MDA、GSH、ROS、Fe^(2+)、BMP6、hepcidin、FPN1指标具有显著差异(P<0.05);除逍遥散去健脾药组在Smad4蛋白表达方面与整方组无显著差异(P>0.05),逍遥散去健脾药组及逍遥散去养血药组对所检测指标均有显著改善(P<0.05)。结论 逍遥散可抑制Erastin诱导的肝细胞铁死亡,其机制可能与调控BMP6/HJV/SMAD4信号通路及其下游hepcidin-ferroportin轴有关,而逍遥散各功效拆方均在一定程度上参与了逍遥散抑制肝细胞铁死亡的过程。

补肾填精法通过Bmp4/Smad信号通路对小鼠原始卵泡发育的作用及机制研究

目的探讨补肾填精法通过Bmp4/Smad信号通路对小鼠原始卵泡发育的作用及机制。方法选择雌性小鼠40只,通过透明带3多肽注射建立卵巢早衰(POF)模型,并随机分为模型组和补中药组各20只,其中中药组给予补肾填精法治疗,HE染色法观察各组卵巢及卵巢切片最大截面上原始卵泡、初级卵泡的数量情况;采用TUNEL法观察各组原始卵泡中卵母细胞凋亡情况;Western blotting法检测Bmp4、Smad1、sohlh2及c-kit蛋白的表达情况。结果 HE染色结果显示,与模型组相比,中药组原始卵泡和初级卵泡数量明显增加(P<0.05);TUNEL结果显示,中药组原始卵泡中卵母细胞凋亡率明显低于模型组(P<0.05)。Western Blot结果显示,与模型组小鼠相比,中药组Bmp4、Smad1、sohlh2及c-kit蛋白表达明显增加(P<0.05)。结论补肾填精法通过激活BMP4/Smad信号通路,促进小鼠原始卵泡发育,并抑制卵母细胞的凋亡,改善卵母细胞质量。

骨形态发生蛋白4/Smad信号通路在小鼠原始卵泡发育中的作用及作用机制

目的:探讨骨形态发生蛋白4(BMP4)/Smad信号通路在小鼠原始卵泡发育中的作用及作用机制。方法:取3日龄昆明雌性小鼠卵巢体外培养,添加重组BMP4,并以不添加BMP4为对照,采用HE染色和TUNEL法,检测BMP4在原始卵泡存活和发育中的作用;采用免疫组织化学、Westernblotting与RT-PCR检测BMP4对原始卵泡中p-Smad1/5/8、sohlh2及c-kit表达的影响。结果:①BMP4组卵巢直径明显变大(1.17±0.24 mm vs 0.65±0.13 mm,P<0.05),原始卵泡数(45.3±4.2枚)明显低于对照组(55.0±5.0枚)(P<0.05),而初级卵泡的数(25.3±2.5枚)明显多于对照组(19.0±1.0枚)(P<0.05)。②TUNEL结果显示BMP4组凋亡卵母细胞比例明显低于对照组(P<0.05)。③免疫组织化学、Western blotting与RT-PCR结果显示,与对照组相比,BMP4组原始卵泡卵母细胞中p-Smad 1/5/8、Sohlh2及C-kit的表达均显著升高(P<0.01)。结论:BMP4/Smad信号通路可促进小鼠原始卵泡向初级卵泡转变,并抑制卵母细胞的凋亡;其可能通过上调Sohlh2及C-kit基因的表达而发挥作用。

骨形态发生拮抗蛋白1参与调控脂毒性介导的胰岛β细胞功能障碍

目的探索骨形态发生拮抗蛋白1(Gremlin-1)在脂毒性介导的胰岛β细胞功能障碍中的作用和机制。方法利用棕榈酸(palmitic acid, PA)处理小鼠胰岛β细胞(MIN6)作为脂毒性介导胰岛β细胞功能障碍模型, 首先考察PA引起的脂质沉积及胰岛素分泌水平改变, 明确脂毒性对胰岛β细胞的影响, 进一步利用qPCR、Western blot等方法考察PA对Gremlin-1表达及其下游信号通路BMP4/Smads的影响。随后利用重组小鼠Gremlin-1和BMP信号通路抑制剂LDN193189干预细胞, 并与对照组进行比较。结果 PA刺激能够降低胰岛β细胞活力及胰岛素分泌能力(P<0.05)。同时, PA能够抑制细胞Gremlin-1的表达和分泌, 增加BMP-4及其下游Smad-1、Smad-5的表达(P<0.05)。利用重组小鼠Gremlin-1蛋白干预细胞可使细胞的胰岛素分泌显著升高, 同时BMP4/Smads信号通路中的关键分子表达降低(P<0.05)。而抑制BMP4/Smads信号通路可改善PA导致的胰岛β细胞功能障碍。结论 Gremlin-1参与调控脂毒性介导的胰岛β细胞功能障碍, 该作用可能与BMP4/Smads信号通路激活有关。