Calpain2及其抑制剂在肝纤维化细胞凋亡中的机制

目的:探讨钙中性蛋白酶2(calpain2)及其抑制剂calpastatin在肝纤维化过程中的表达变化及他们在肝细胞凋亡中的作用。方法:雄性Wistar大鼠40只,随机分为正常组4、8周组和肝纤维化4、8周组,每组各10只。肝纤维化组按0.3 ml/100 g体质量皮下注射40%CCl4植物油溶液,每隔3 d注射1次,造模时间分别为4周和8周;正常组大鼠皮下注射等量植物油溶液。采用原位末端转移酶标记(terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP-biotin nick end labeling,TUNEL)法检测肝组织中肝细胞凋亡的情况;免疫组织化学法及Western blot检测肝组织中calpain2、calpastatin及活性caspase3的表达情况;realtime PCR检测肝组织中calpain2及calpastatin mRNA的表达变化。结果:免疫组化及Western blot检测显示肝纤维化4周组大鼠肝组织中calpain2及calpastatin蛋白的表达与正常4周组比较差异无统计学意义(P>0.05);随着肝纤维化程度的加重,肝纤维化8周时大鼠肝组织中calpain2的表达明显增加,而calpastatin的表达明显减少;real-time PCR检测发现肝纤维化4、8周组大鼠肝组织中calpain2 mRNA表达较相应的正常对照组明显增加(P<0.01),而calpastatin mRNA的表达在肝纤维化8周组明显减少(P<0.01);此外,通过免疫组化及Western blot发现肝组织中活性caspase3的表达在肝纤维化4周时已明显增加,肝纤维化8周时达高峰;同时TUNEL法检测发现肝纤维化大鼠肝组织中肝细胞凋亡的数目较正常组大鼠显著增加(P<0.01)。结论:calpain2与calpastatin在蛋白及基因水平的表达变化,提示他们可能参与了肝纤维化的发生发展过程,其致肝纤维化的机制可能与促进肝细胞的凋亡有关。

Calpain2在FN诱导的口腔鳞癌细胞上皮间质转化中的作用

目的:探讨Calpain2在FN诱导的口腔鳞癌细胞上皮间质转化(EMT)中的作用。方法:以口腔鳞癌Tca8113细胞为研究模型,FN诱导模型细胞48 h;侵袭小室实验考察细胞的侵袭能力;siRNA转染沉默Calpain2蛋白表达;应用蛋白质印记法检测各蛋白表达水平。结果:FN(15μg/ml)处理Tca8113细胞12、24、48 h发现,Calpain2和Twist蛋白表达逐渐增加(P<0.05或P<0.01);E-cadherin蛋白表达逐渐降低(P<0.05或P<0.01)。与空白对照组相比,FN处理组细胞侵袭数增加了(116.7±5.1)%(P<0.01)。与siRNA-NC组相比,siRNA-Calpain2组Calpain2蛋白表达下调(90.3±3.3)%(P<0.01)。FN处理细胞48 h,与siRNA-NC组相比,siRNA-Calpain2组E-cadherin蛋白表达下调和Twist蛋白表达上调被逆转(P<0.01);siRNA-Calpain2组细胞侵袭数下降(51.3±4.5)%(P<0.01)。结论:FN能诱导口腔鳞癌Tca8113细胞发生EMT,该作用可能与Calpain2蛋白表达上调相关。

Calpain2对肝癌细胞浸润和转移能力的影响

目的:肝细胞癌(HCC)是一类常见的恶性肿瘤,主要表现为进展迅速、易复发及预后不良。侵袭转移作为肝癌的最主要的恶性表型,是造成较高致死率的主要原因。Calpain是钙激活中性蛋白酶,广泛参与了细胞多种生命过程。其中Calpain1和Calpain2是Calpain家族主要成员,对于维持肿瘤细胞恶性表型有重要作用。本研究通过RNA干涉技术下调人肝癌Huh7细胞中Calpain2基因的表达,检测下调Calpain2对人肝癌Huh7细胞黏附,侵袭和迁移能力的影响,明确Calpain2在人肝癌细胞浸润和转移过程中的作用。方法:合成Calpain2的RNAi片段,瞬时转染人肝癌细胞Huh7,降低Huh7细胞中Calpain2的表达,运用细胞黏附实验,细胞侵袭实验及划痕愈合实验检测干涉Calpain2对肝癌细胞的黏附,侵袭和迁移能力的影响。结果:合成Calpain2的RNAi片段,瞬时转染人肝癌细胞Huh73,36小时后,细胞中Calpain2的蛋白水平明显下降,干涉Calpain2后人肝癌细胞Huh7的黏附率,侵袭率及划痕修复率的显著下降。结论:以上实验结果表明Calpain2能够促进肝癌细胞黏附,侵袭及划痕修复能力,Calpain2能够促进肝癌细胞的浸润和转移的作用,是肝癌发生发展过程中的肿瘤促进因子。因此,Calpain2可以作为抑制肝癌侵袭和转移的潜在靶点,靶向Calpain2的药物可能成为治疗肝癌侵袭转移的新方法。

肝纤维化过程中calpain2与caspase-3表达变化及意义

目的探讨大鼠肝纤维化过程中钙激活中性蛋白酶2(calpain 2)与半胱氨酸天冬氨酸酶3(caspase-3)表达变化及其在肝纤维化发生发展中作用。方法雄性Wistar大鼠40只,随机分为对照4、8周组和肝纤维化模型4、8周组,每组各10只;肝纤维化组按0.3 mL/100g皮下注射40%CCl4植物油溶液,每隔3 d注射1次,对照组给予等量植物油;测定肝脏指数、血清谷丙转氨酶(ALT)及谷草转氨酶(AST)含量,苏木素伊红(HE)染色观察肝组织病理学改变;免疫组织化学法及western blot检测肝组织中calpain 2与活化的caspase-3蛋白表达含量;聚合酶链反应检测肝组织中calpain 2 mRNA表达。结果肝纤维化4、8周组大鼠血清ALT、AST分别为(727.00±249.70)、(1 260.00±579.25)和(616.00±209.98)、(1 167.00±318.18)U/L,均高于对照组(P<0.01);肝纤维化组大鼠肝组织发生明显的纤维化改变,其中以8周组更为明显;与对照组比较,肝纤维化8周组大鼠肝组织中calpain 2蛋白(23.1±3.77)和mRNA(167.93±50.39)表达均升高(P<0.01),而在肝纤维化4、8周组活性caspase-3蛋白表达[(18.76±3.54)、(25.46±4.77)]均增加(P<0.01)。结论 calpain 2与caspase-3在蛋白及基因水平表达变化,可能参与了肝纤维化的发生发展过程。

Calpain 2调节自噬相关基因ATG7的表达在非酒精性脂肪性肝病中的作用

目的明确Calpain 2及自噬相关基因7(autophagy related gene 7,ATG7)在非酒精性脂肪性肝病中的表达变化及意义。方法应用高脂饮食喂养SD大鼠建立非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)在体模型,并按时相点分为4、8、12周及16周组,同时设立正常饮食组为对照组,每组6只。检测各组大鼠血清ALT、AST、FFA水平,通过HE染色观察肝脏脂肪变情况,利用Real-time PCR及Western blot检测Calpain 2及ATG7的表达变化。结果①HE染色提示肝脏脂肪变程度随高脂饮食喂养时间的延长而加重。NAFLD大鼠模型各时相点血清ALT、AST、FFA水平均较对照组有不同程度的升高,在16周组时分别为(165.95±7.24)U/L、(249.52±4.20)U/L、(0.83±0.05)mmol/L,与对照组比较均有明显的升高(P<0.01)。②以正常饮食组为对照组,肝组织Calpain 2 mRNA相对表达量在高脂饮食喂养后开始上调,在16周时升高最为明显(9.83±0.85,P<0.01);ATG7的mRNA相对表达量在4周组(0.82±0.02)即开始下降,在16周组(0.20±0.03)降至最低,与对照组比较降低显著(P<0.01)。③与对照组比较,Calpain 2蛋白相对表达水平与mRNA表达水平一致,4周组(2.32±0.45)时开始上调,16周组明显上升(9.87±1.20,P<0.01)。而ATG7的蛋白相对表达水平则随肝脏脂肪变性的进展明显下降,16周时降低最为明显(0.18±0.05,P<0.01)。结论脂肪肝发生过程中,Calpain 2的表达上调抑制了自噬相关基因ATG7的表达,进而减弱了自噬对细胞的保护作用,导致肝细胞的损伤加重,自噬可能参与了NAFLD的发生。

高尿酸通过激活钙蛋白酶加重缺血/缺氧条件下小鼠心肌细胞凋亡

目的:研究高尿酸对缺血/缺氧条件下心肌细胞的影响及钙蛋白酶(Calpains)在其中的作用。方法:将小鼠心肌细胞系分为3组:0μmol/L尿酸+缺血/缺氧组(单纯缺血/缺氧组);600μmol/L尿酸+缺血/缺氧组;1 200μmol/L尿酸+缺血/缺氧组,通过流式细胞技术检测各组心肌细胞凋亡比例,并进一步将凋亡比例明显增加的实验组分为:1 200μmol/L尿酸+缺血缺氧组;MDL28170+1 200μmol/L尿酸+缺血缺氧组。采用DHE染色法与ELISA试剂盒测定心肌细胞中活性氧簇(ROS)水平,q-PCR法及Western blot检测心肌细胞中Calpain1、Calpain2、Calpastatin的表达情况。结果:高尿酸可明显增加缺血/缺氧状态下心肌细胞凋亡水平(P<0.05)。与单纯缺血/缺氧组相比,高尿酸显著增加了Calpain1/2的表达,明显抑制了Calpastatin的表达(P<0.05),同时显著增加了心肌细胞中ROS的水平(P<0.05),而在加入MDL28170干预后,心肌细胞的ROS水平及凋亡比例均有所降低(P<0.05)。结论:高尿酸通过激活Calpain所介导的氧化应激反应加重缺血/缺氧状态下心肌细胞凋亡。

基于RyR2调控Ca^(2+)信号探讨心阳片防治慢性心力衰竭的机制

目的:基于兰尼碱受体2(RyR2)调控钙信号通路的作用,探讨心阳片防治慢性心力衰竭(CHF)的作用机制。方法:随机将40只C57BL/6J小鼠分为假手术组、模型组、溶媒组、心阳片组,予以主动脉弓缩窄术制作CHF模型,连续予以8周同时段内给药处理后,予心脏超声检测小鼠心脏LVIDs、LVIDd、LVEF、LVFS等变化。用HE和Masson染色检测各组中动物心脏病理改变,q-PCR检测各组小鼠ANP、BNP、CollagenⅠmRNA的表达,并用Western Blot检测各组细胞RyR2/Calpain/NF-κB信号通路相关蛋白表达水平。结果:与假手术组比较,模型组、溶媒组LVEF、LVFS水平显著降低(P<0.01)、LVIDs及LVIDd显著升高(P<0.01);模型组及溶媒组心肌组织纤维蓝染面积显著增加(P<0.01);模型组及溶媒组ANP、BNP、CollagenⅠmRNA水平显著升高(P<0.01,P<0.05);模型组及溶媒组心肌中RyR2/Calpain/NF-κB通路蛋白的表达水平均显著升高(P<0.01)。与模型组、溶媒组比较,心阳片组LVEF、LVFS水平显著升高(P<0.01)、LVIDs及LVIDd均显著降低(P<0.01);心阳片组心肌组织纤维蓝染面积显著减少(P<0.01);ANP、BNP、CollagenⅠmRNA表达减低(P<0.01);心阳片组心肌组织中RyR2/Calpain/NF-κB p65通路蛋白表达水平均降低(P<0.01,P<0.05)。结论:心阳片可能通过减轻RyR2/Calpain/NF-κB通路活性来改善心肌兴奋-收缩耦联进而改善CHF心室重构。